학습 조건이 엔진 블록 진동 기반 실린더 내부압력 예측 딥러닝 모델의 정확성에 미치는 영향

박찬수(Chansoo Park),김경곤(Gyunggon Kim),김우영(Wooyung Kim),전지연(jeeyeon Jeon),전미연(Miyeon Jeon),배충식(Choongsik Bae) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6

엔진 실린더 내부 압력의 정확한 측정은 엔진의 운전 상태 진단과 제어에 필수적이다. 피에조 방식의 압력센서(Piezo-electric pressure sensor)의 경우 높은 정확도를 보이지만 실린더 내부의 잦은 압력변화와 열부하로 인해 내구성이 낮으며, 높은 가격으로 인해 유지보수 측면에서 어려움이 있어왔다. 본 연구에서는 실린더 내부 압력을 압력 센서 없이 대체 측정하기 위해, 엔진 블록에 가속도 센서(Accelerometer)를 이용하여 엔진 연소 시 발생하는 엔진 블록 진동을 측정하였다. 엔진 블록 진동 신호를 실린더 내부 압력 신호로 변환하기 위한 변환 함수로는 최근 여러 학문분야에서 활발하게 연구되고 있는 딥러닝(Deep learning) 방법을 사용하였다. 이를 위해, 가속도센서로 측정한 엔진 블록 진동 신호를 딥러닝 모델의 입력(Input)으로 설정하고, 압력센서로 측정한 실린더 내부 압력 신호를 딥러닝 모델의 출력(Output)으로 설정하여 지도학습(Supervised learning)을 수행하였다. 특히 본 연구에서는 1L 급 단기통 디젤 엔진을 천연가스-디젤 이종연료 혼소 엔진(CNG-Diesel dual fuel engine)으로 개조하여 연구를 수행하였다. 흡기압력, 연료분사시기, 엔진부하, 천연가스의 디젤 대체비율을 주요 엔진 운전 변수로 하여 학습 조건과 테스트 조건을 구성하였다. 테스트 조건은 학습조건에 한 번도 포함되지 않은 조건들로 구성하여 딥러닝 모델의 과적합 문제를 해결하였으며, 흡기압력이 자연 흡기 조건만을 포함하는 학습조건(A)와 과급 조건을 포함하는 학습조건(B)에 대해 동일한 테스트 조건의 예측 정확도를 비교하는 방식으로 학습 조건의 구성이 모델의 예측 정확성에 미치는 영향에 대해 비교 분석하였다. 또한 정확한 분석을 위해 테스트 조건에 인접한 학습 조건들의 형태 분석을 수행하였다. 이를 통해, 테스트 조건의 실린더 내부 압력과 형태적으로 비슷한 학습 조건이 많을수록 테스트 조건의 예측 정확도가 향상된다는 결론을 도출하였다.

다익 원심팬 성능예측 코드를 이용한 시로코 팬의 성능개선에 관한 연구

박종우,윤상훈,조용호,이열 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.4

복잡한 유동특성으로 성능예측에 어려움이 있는 다익 원심팬의 내부유동 특성 및 압력손실을 고려하여 새로운 성능예측 프로그램이 개발되었다. 국내외 규격을 준수한 시험장치가 설계/운용되어 얻어진 4가지 시로코 팬의 시험결과를 토대로 개발된 성능예측코드의 검증이 이루어졌다. 다구찌 기법으로 시로코 팬 성능의 주요 설계인자 및 그 영향을 파악하고, 성능예측코드를 이용하여 성능이 개선된 새로운 시로코 팬이 설계되었다. 새롭게 설계된 팬은 설계유량조건에서 압력상승량이 기존과 비교하여 약 10% 정도 향상되었다. Complicated internal flow characteristics have made it difficult to predict the performance of the multi-blade centrifugal fan. In this paper, new performance-prediction code for the fan was developed by considering pressure losses and internal flow characteristics. For 4 different fan models, performance tests were carried out by using a newly-developed fan tester, and the test results were compared to results of the code for code-validation purposes. Effects of Influencing design parameters were observed by using the Taguchi method, and a new fan of better pressure-increase of about 10% at the design condition was finally developed.

고속선 터널미기압파 특성 및 예측기법 연구

윤수환(Su-hwan Yun),남성원(Seong-won Nam),김석원(Seok-won Kim) 한국철도학회 2015 한국철도학회논문집 Vol.18 No.1

주위 온도변화가 다층구조 해저 파이프라인 내부 압력변화에 미치는 영향

양승호 해양환경안전학회 2019 海洋環境安全學會誌 Vol.25 No.6

The subsea pipeline has received considerable attention as a high-value-added industry linked to the energy and steel industries including natural resource development. The design and installation of the subsea pipeline require a variety of key technologies to carry out the project. In particular, a thorough pre-verification process through pre-commissioning is essential for the safe operation of the subsea pipeline. The hydrotesting stage in the pre-commissioning process of the subsea pipeline is known to be affected significantly by the ambient temperature change; however, there is a little study based on the theoretical and numerical approach. In this study, the method of predicting the internal temperature change using the transient heat transfer method for the stage of hydrotesting during the pre-commissioning process of the subsea pipeline and the prediction method of the pressure variation in the pipeline using it were proposed. The predicted results were compared with field test results and its effectiveness was verified. The proposed analysis procedure is expected to contribute to the productivity improvement of the subsea pipeline installation project by enabling the prediction of pressure variation through pipeline heat transfer simulation from the initial design stage of the subsea pipeline installation project. 해저 파이프라인은 자원개발을 포함한 에너지산업 및 철강산업과 연계한 고부가가치 산업으로서 상당한 관심을 받아왔다. 해저 파이프라인의 설계와 설치 프로젝트 수행을 위해서는 다양한 핵심요소기술들이 필요하다. 특히, 해저 파이프라인의 안전한 운영을 위해서는 예비커미셔닝을 통한 철저한 사전검증과정이 필수 불가결한 부분이다. 해저 파이프라인 예비커미셔닝 과정 중 하이드로테스팅 공정은 파이프라인 주위 온도변화에 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있으나 이에 관한 이론적, 수치해석적 접근방법을 활용한 연구는 미미한 편이다. 본 연구에서는 해저 파이프라인의 예비커미셔닝 과정 중 하이드로테스팅 공정에 대해 과도열전달 해석법을 활용하여 내부 온도변화량 산정 및 이를 활용한 파이프라인 내부 압력변동량 예측법을 제시하였고 예측된 결과를 현장 실계측 데이터와 비교·검토하여 그 유효성을 입증하였다. 제안된 해석절차는 해저 파이프라인 설치 프로젝트 수행 사전단계에서부터 파이프라인 열전달 시뮬레이션을 통해 압력변동량 예측을 가능하게 함으로써 해저 파이프라인 설치 프로젝트의 생산성 향상에 크게 기여할 것으로 사료된다.

성능예측코드를 이용한 이젝터의 흡입성능 향상에 관한 연구

진영환(Youngwhan Chin),박종우(Jongwoo Park),전동연(Dongyeon Jun),이열(Yeol Lee) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.12

이젝터 내부의 손실계수를 고려하고 1차원 해석을 기반으로 한 이젝터 성능예측코드가 개발되었다. 이젝터의 손실계수는 본 연구에서 동시에 수행된 이젝터의 실험결과가 활용되었다. 본 연구에서 얻어진 성능예측코드 및 추가적인 수치해석적 연구결과를 통하여 이젝터의 최적화 과정이 수행되었고, 이를 통하여 재순환율이 기존 이젝터와 비교하여 약 16% 정도 향상된 결과가 얻어졌다. Prediction of the performances of the ejector based on 1-D analysis was developed by considering the loss coefficients in the ejector. The loss coefficients were determined by using the experimental results that were simultaneously carried out in the present study. An optimization procedure was also proceeded by utilizing both the prediction-performance code and the additional numerical calculations of the flow field inside the ejector. The result of the newly-designed ejector was found to have a better entrainment ratio of about 16% as compared to the previous one.

구심터빈 볼류트의 형상에 따른 압력손실에 관한 연구

조수용,최범석,임형수 한국동력기계공학회 2019 동력시스템공학회지 Vol.23 No.4

구심터빈은 추진, 발전, 출력향상 등 다양한 분야에 사용되고 있으며, 로터, 노즐 및 볼류트 등으로 구성된다. 특히 볼류트는 다양한 형태로 사용되고 있는데, 이러한 이유가 공간의 제약성이 장착의 편리성을 향상하기 위하여 변형되기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 볼류트 단면 형상을 변경하여 작동하는 경우에 발생될 수 있는 손실의 정도를 정확히 파악하여 볼류트를 변형하는 경우에 발생될 수 있는 터빈의 성능변화를 예측하는데 도움을 주고자 기본적인 원형과 사각형의 단면에 대하여 4가지의 볼류트를 사용하여 전압력손실계수를 예측하였으며, 볼류트 형상의 변경에 따라 약 20% 정도의 압력손실계수의 증가가 있음을 알 수 있었다.

자기공명유속계 (MRV) 에서 3차원 다중경로 선적분법을 활용한 비침습적 압력예측 방법 개발

무함마드 하피즈 아리푸딘,장일훈,송시몬 한국가시화정보학회 2023 한국가시화정보학회지 Vol.21 No.2

The pressure difference across stenotic blood vessels is a commonly used clinical metric for diagnosing many cardiovascular diseases. At present, most clinical pressure measurements rely solely on invasive catheterization. In this study, we propose a novel method for non-invasive pressure estimation using the incompressible Navier-Stokes equations and a 3D multi-path integration approach. We verify spatio-temporal convergence on an in-silico dataset of a cylindrical straight pipe phantom with steady and pulsatile flow fields. We then evaluate the proposed method on an in vitro dataset of reconstructed control, pre-operative, and post-operative carotid artery cases acquired from 4D flow MRI. The performance of our method is compared to existing approaches based on the pressure Poisson equation and work-energy relative pressure. The results demonstrate the proposed method's high accuracy, robustness to spatio-temporal subsampling, and reduced sensitivity to noise, highlighting its great potential for non-invasive pressure estimation.

역삼투-압력지연삼투 조합공정 공정모사 및 비용예측 프로그램 개발

최용준,신용현,이상호,김승현 대한상하수도학회 2016 상하수도학회지 Vol.30 No.3

The main objective of this paper is to develop computer simulation program for performance evaluation and cost estimation of a reverse osmosis (RO) and pressure-retarded osmosis (PRO) hybrid process to propose guidelines for its economic competitiveness use in the field. A solution-diffusion model modified with film theory and a simple cost model was applied to the simulation program. Using the simulation program, the effects of various factors, including the Operating conditions, membrane properties, and cost parameters on the RO and RO-PRO hybrid process performance and cost were examined. The simulation results showed that the RO-PRO hybrid process can be economically competitive with the RO process when electricity cost is more than 0.2 $/kWh, the PRO membrane cost is same as RO membrane cost, the power density is more than 8 W/m2 and PRO recovery is same as 1/(1-RO recovery).

춘계학술대회 : 포스터전시 ; 간정맥 압력차가 식도 정맥류 출혈을 예측할 수 있는가?

이태희,양정경,김선문,임의혁,허규찬,최용우,강영우,박용성 대한간학회 2007 Clinical and Molecular Hepatology(대한간학회지) Vol.13 No.3(S)

차압을 이용한 공동주택 기밀성능 예측방법의 적용 가능 조건의 분석

박승환(Seung Hwan Park),강기남(Ki Nam Kang),송두삼(Doo Sam Song) 대한설비공학회 2019 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2019 No.11