BLDC 모터의 고정밀 속도 제어를 위한 주파수 평균화 기법 연구

유동균 국민대학교 2016 국내석사

다양한 산업기기와 전기기기의 동작을 위해 DC 모터와 BLDC 모터가 사용되고 있다. DC 모터는 내부에 브러시가 존재하여 지속적으로 사용할 경우 노후화로 인한 마모에 의해 주기적인 교체가 필요하다. 이를 보완하기 위해 BLDC(Brushless DC) 모터가 개발되어 사용되고 있으며, BLDC 모터를 구동하기 위해서 별도의 구동회로가 필요하다. 본 논문은 디지털 컨트롤러(Atmega128)를 사용하여 BLDC 모터의 구동회로인 인버터의 게이트 신호를 생성하여, 두 개의 서로 다른 주파수가 한 주기 내에서 발생하는 빈도에 따라 평균주파수를 구하여 모터의 속도를 제어하며, 높은 주파수 분해능 특성을 갖는 고정밀 속도 제어를 위한 주파수 평균화 방식을 제안한다. 주파수 평균화 방식의 특성 및 성능 검증을 위해 Atmega128(디지털 컨트롤러), 인버터와 BL42S-24030N(BLDC Motor)을 사용하여 BLDC 모터 시스템을 구현하였다. 본 논문에서 제안하는 주파수 평균화 방식은 주파수 와 주파수 가 한 주기(T)에서 발생하는 빈도를 조절한다. 또한 시그널 제너레이터에서 주파수를 가변하지 않고, 고정된 두 개의 주파수 발생 빈도를 조절하기 때문에 발생 빈도에 따라 0.1Hz 이하의 주파수 분해능으로 모터의 속도를 정밀하게 제어가 가능하다.

이차전지 회로모델링을 위한 계수보정법 최적화 연구

윤상구 국민대학교 2016 국내석사

본 논문은 리튬-폴리머 배터리 모델링의 정확도 향상을 위해 기존에 사용되는 RCtank 기반 배터리 모델 구조의 계수 보정법을 제안한다. 전기자동차용 배터리 및 산업용 배터리 등은 수백 개 이상의 배터리 셀의 조합으로 구성되며, 배터리 셀은 저항 및 커패시터 성분의 조합으로 표현 할 수 있다. 수백 개 이상의 배터리 셀은 서로 다른 전기적 특성을 갖고 있어, 배터리의 충·방전에 따라 셀 간 용량 편차가 발생한다. 이러한 배터리 셀 간 용량 편차는 배터리의 수명을 단축하는 핵심요소이다. 배터리 셀 간 용량 편차를 줄이기 위해 수동형, 능동형 배터리의 셀 간 전압 평형화(cell balancing)기술이 연구 및 개발되었다. 하지만, 실제 배터리의 저항, 커패시터 성분의 값을 추정 할 수 없기 때문에 배터리 셀 간 전압 평형화의 정확도에 한계가 있으며, 배터리 셀 간 용량편차를 줄이는 시간도 비교적 긴 시간이 소요된다. 기존 RC Tank 기반 배터리 등가 모델이 연구되었지만, 배터리 셀별 전기적 특성이 모두 다르기 때문에 실제 배터리 충·방전 특성을 따라가지 못한다. 따라서, 본 논문에서는 배터리 셀별 실질적인 전기적 등가 모델 구현이 가능한 리튬-폴리머 배터리 RC Tank 구조 매개변수의 계수 보정법을 제안한다. 배터리의 전기적 등가모델은 리튬 폴리머 배터리의 충·방전 동적특성을 모사하기 위한 OCV(개방전압, Open Circuit Voltage), 저항 및 커패시터로 구성된다. 배터리 전기적 등가모델의 회로 구성은 배터리의 충·방전시 배터리 SOC(잔존용량, State of Charge)레벨을 모사하기 위한 직렬저항과 회로 내부에 흐르는 전류의 변화로 인한 과도 상태시 SOC레벨을 모사하기 위한 2단의 RC Tank로 구성된다. 이때, 배터리를 구성하는 모든 요소(저항, 커패시터 등)들은 SOC에 대한 함수를 갖는 가변소자이며, SOC 함수의 정수와 지수함수의 합으로 표현된다. 제안하는 배터리 모델 회로 매개변수의 계수보정법은 다음과 같다. 1. 배터리 선정 및 사용할 배터리 모델 토폴로지 선정 2. 배터리의 충·방전 특성곡선 추출 3. 2단 저항 및 커패시터 가변을 통해 실제 충·방전 특성곡선과 모델의 시뮬레이션 값의 평균 오차율을 5.0 % 이내로 갖는 저항 및 커패시터 값 추출 4. C-Rate(전류모드: 완전히 방전된 배터리가 1시간동안 완전 충전될 수 있는 전류의 세기) 가변에 따른 실제 충·방전 특성곡선과 시뮬레이션 결과의 평균오차율이 5.0 % 이내인 저항 및 커패시터 값 추출 배터리 전기적 모델의 시뮬레이션은 매틀랩에서 지원하는 시뮬링크를 사용하였으며, 제안하는 배터리 모델 계수 보정법 검증을 위한 배터리 모델은 Gajin社의 280 mAh, 650 mAh 저용량 리튬폴리머 배터리를 사용하였다(정격전압 3.7 V). 다양한 전류모드 환경에서 제안하는 배터리 모델 회로 매개변수의 계수 보정법 검증을 위해 0.25 C, 0.5 C, 0.75 C, 1 C 총 4가지 전류모드에서 실험 및 시뮬레이션을 진행하였고, 위의 두 가지 종류의 배터리를 모델링한 평균 오차율은 모두 5% 이내이다.

제주자치경찰 조직지속성의 영향 요인에 관한 연구

곽동원 용인대학교 2017 국내박사

공동주택의 자연환기량 부하 추정을 위한 난방방식에 따른 거주자 창문개폐 행위 분석

유기 한양대학교 대학원 2024 국내석사

국문요지 최근 창문개폐행위에 대한 분석은 주요 창문개방 빈도, 창문개방시간 및 실내 환경 변화에 대한 창문개방행위의 영향을 추가로 평가하기 위한 기타 방법을 계산하는 실외 요인을 기반으로 한다. 선행 연구에서는 머신 러닝 모델과 예측, 실제 실험 등을 주요 활용해 보다 정확한 분석을 수행하였다. 실제 실험에서는 건물의 물리적 환경요인에 대한 요구조건이 더 높았다. 그 중 난방방식은 실내온도에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이다. 실내 환경을 더 잘 파악하고 개선하기 위한 기본 관련 분석으로 창문개폐행위를 분석한다. 선행연구에서 물리적 환경인자들 관한 연구 중 난방방식은 주요인자로 분석에 부족해서 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 거주가 행위는 주요 분석 대상이고 환경조건에 따라서 난방방식으로 그룹 나 놨어 분석했다. ACH값 계산하고 난방설정온도 고려해서 MATLAB 소프트웨어 통하여 자연환기 부하 계산해서 분석하였다. 또한 이러한 분석에 통하여 난방방식 및 창문개방행위 간 관계가 분석하였다. 본 연구는 총 5장으로 구성 되어있으며, 각 장의 내용은 다음과 같다. 제 1장에서는 본 연구의 배경 및 목적과 연구 범위 및 방법에 대하여 기술하였다. 제 2장에서는 본 논문의 분석에 사용한 데이터의 개요에 대하여 설명하였다. 제 3장에서는 분석결과 중 실내의 환경인자 및 난방설정온도와 창문개폐 행위분석 나타냈었다. 제 4장에서는 창문개폐행위에 따른 환기부하중 창문개폐에 따른 자연환기량 비교와 평균 자연환기 부하 분석하였다. 제 5장에서는 본 연구에서 도출한 결론을 기술하였으며, 내용을 요약하면 다음과 같다. (1) 환경인자들 분석에서 2개 단지 실외온도 비슷하지만 실내 거주자 행동에 따른 실내환경 다를 수도 있 것을 알 수 있었다. (2) 실외환경인자들 실외온도, 풍속, 습도 등 분석해서 선행연구와 같은 결과를 나타났다. 실외온도는 창문개폐에 가장 큰 영향은 미친다. (3) 자연환기량 분석했을 때 계절적 영향은 기후 조건은 공기 변화율에 큰 영향을 미치며, 여름철 높은 기온과 겨울철 낮은 기온은 환기 및 에어컨 사용에 직접적인 영향을 미친다. 난방방식의 영향은 지역난방과 개별난방은 계절에 따라 공기 변화율에 다른 영향을 미치며, 여름에는 개별난방이 더 자주 공기를 교환하고 다른 시간에는 지역난방이 더 자주 작동할 가능성이 높게 보였다. (4) 계절별에 따른 타 국가와의 1일 시간당 자연환기 횟수 비교 분석하며 냉방기간에만 지역난방 개별난방보다 일평균 환기 횟수 낮게 보였다. 특히 난방기간에는 지역난방 개별난방보다 약 3배 차이가 나타났다. 이는 타 유럽 국가들에 비해 한국 겨울, 여름에서는 더운 날씨를 가지고 있기 때문에 창문개방비율을 높게 유지한 이유라고 판단된다. (5) MATLAB 소프트웨어 통하여 평균 자연환기 부하 계산했을 때 평균 자연환기 부하는 계절 및 월별 차이가 크며, 여름과 겨울철에 냉난방 수요가 크게 증가하여 평균 자연환기 부하 차이에 직접적인 영향을 미친다. 난방방식에 따른 평균 자연환기 부하에 미치는 영향 개별난방의 전체 평균 자연환기 부하는 지역난방보다 높았으며, 이는 난방 운영 효율 및 사용 습관과 관련이 있을 수 있다. 또한, 창문개폐횟수 많으며 특히 평균 환기 부하가 많은 기간에 평균 환기 부하를 줄이는데 상당한 효과를 불수 있다. 본 연구는 창문개폐행위 분석해서 단일 창 열기 시간에 대한 T-TEST 분석하였고 ACH값 도출하였고 MATLAB 소프트웨어에 통하여 자연환기 부하 추정하였다. 추후 연구에서는 논문에서 계산된 자연환기량과 자연환기 부하 사용하고 창문개폐행위 예측하게 위해 신경망 시스템으로 사용하며 더 정확하게 창문개폐 행위와 냉난방에너지의 관계를 파악할 수 있을 것으로 판단된다.

Broadband Beamforming Array Antenna Structure for 5G SA

CHEN FADI 국민대학교 일반대학원 2023 국내석사

In the 5G era, beamforming technology has become crucial for mobile communication devices. Beamforming directs signals efficiently, overcoming path loss issues in millimeter waves. Despite advancements, the bandwidth of microstrip antennas in mobile phones remains limited, challenging the adaptation to various 5G bands globally. This thesis explores millimeter-wave broadband antennas and designs a low-profile microstrip antenna array for mobile devices. Using beamforming, the array improves signal transmission efficiency and bandwidth. HFSS software was used for design and simulation, optimizing the antenna structure and matching network. Experimental validation confirmed the performance. Key contributions include: Microstrip Patch Antenna Design: Designed a low-profile broadband antenna with elliptical slots and U- shaped parasitic patches, achieving a bandwidth of 27.7 to 51.2 GHz. Antenna Array Design and Measurement: Created a 1×4 antenna array with beamforming capabilities, achieving beam steering from -94° to +94° and a maximum gain of 12.98 dBi. Performance Validation: Verified through simulations and tests, demonstrating potential applications in 5G mobile communications. 5G 시대에 빔포밍 기술은 모바일 통신 장치에 매우 중요해졌습니다. 빔포밍은 신호를 효율적으로 지향하여 밀리미터파의 경로 손실 문제를 극복합니다. 기술이 발전했음에도 불구하고, 휴대전화의 마이크로스트립 안테나 대역폭은 여전히 제한되어 있어 다양한 5G 주파수 대역에 적용하기 어렵습니다. 본 논문은 밀리미터파 광대역 안테나를 연구하고, 모바일 장치에 적합한 저 프로파일 마이크로스트립 안테나 배열을 설계합니다. 빔포밍을 사용하여 배열의 신호 전송 효율과 대역폭을 향상시킵니다. 시뮬레이션 툴을 사용하여 안테나 구조와 매칭 네트워크를 최적화했습니다. 또한, 실험을 통해 성능을 확인했습니다. 주요 기여는 다음과 같습니다: 마이크로스트립 패치 안테나 설계: 타원형 슬롯과 U 자형 기생 패치를 사용하여 저 프로파일 광대역 안테나를 설계했으며, 27.7 에서 51.2 GHz 의 대역폭을 달성했습니다. 안테나 배열 설계 및 측정: 1×4 안테나 배열을 구성하여, -94 도에서 +94 도까지의 빔 스티어링을 구현하였으며, 최대 이득은 12.98 dBi 에 달했습니다. 성능 검증: 시뮬레이션과 실험을 통해 성능을 확인하여 5G 모바일 통신에서의 잠재적 응용 가능성을 입증했습니다

밀리미터파 대역 집중 소자 기반 등분 및 비등분 전력 분배기의 구조와 폐쇄형 설계식에 대한 연구

임수강 국민대학교 일반대학원 2023 국내석사

밀리미터파 대역 집중 소자 기반 등분 및 비등분 전력 분배기의 구조와 폐쇄형 설계식에 대한 연구 본 논문에서는 집중 소자 기반 전력 분배기 구조에 대해 등분 및 비등분 전력 분배 비율을 만족하는 폐쇄형 설계식(closed-form design equation)을 도출하는 해석법에 대해 연구한다. 첫 번째로 제안하는 해석법을 기존 윌킨슨 전력 분배기(CWPD, Conventional Wilkinson Power Divider)에서 격리 네트워크(IN, Isolation Network)가 수정된 전력 분배기 구조(MWPD, Modified Wilkinson Power Divider)에 적용하여 등분을 포함한 모든 전력 분배 비율에 대해 적용 가능한 집중 소자 설계식을 도출한다. 두 번째로 기본 전력 분배기의 한 출력 포트 측에 매칭 네트워크(MN, Matching Network)를 추가함으로써 세 입출력 포트가 모두 특성 임피던스로 고정되도록 S-MWPD(Simplified-MWPD) 회로를 구성하고, 제안하는 해석법을 적용하여 비등분 조건을 만족하는 설계식을 도출한다. 제안하는 해석법과 그로부터 도출한 집중 소자 설계식의 검증을 위해 5G 주파수 대역인 28 GHz를 설계 주파수로 설정하여 시뮬레이션을 진행하고 다양한 전력 분배 비율과 오차 값에 대한 반사 손실, 격리도, 두 출력 포트에 대한 삽입 손실 특성을 확인한다. 또한 이론적인 주파수 특성을 계산하고 시뮬레이션 결과와 비교함으로써 본 연구의 구현 가능성을 검토하며, 나선형 인덕터를 설계하고 전체 회로 레이아웃 면적을 비교함으로써 수정된 전력 분배기 구조의 면적 이득을 확인한다. In this paper, we study analytical methods to derive closed-form design equations that satisfy equal and unequal power division ratios for lumped based power divider structures. First, the proposed analysis method is applied to a power divider structure with a modified isolation network (IN) from a conventional Wilkinson power divider (CWPD) to a modified Wilkinson power divider (MWPD) to derive a lumped element design equation that is applicable for all power division ratios including equalization. Second, a Simplified-MWPD(S-MWPD) circuit is constructed by adding a matching network (MN) to one output port side of the basic power divider so that all three input and output ports are fixed in characteristic impedance, and the proposedanalysis method is applied to derive a design expression that satisfies the non-equalization condition. To verify the proposed method and the derived concentrator design expressions, simulations are performed usingthe 5G frequency band, 28 GHz, as the design frequency, and the return loss, isolation, and insertion loss characteristics of the two output ports are verified for various power division ratios and error values. The feasibility of this study is examined by calculating the theoretical frequency characteristics and comparing them with the simulation results, and the area gain of the modified power divider structure is verified by designing a spiral inductor and comparing the overall circuit layout area.

통풍 및 열선시트의 인체열전달량 및 온열쾌적예측에 관한 연구

최승우 한양대학교 대학원 2024 국내석사

Recently, there has been an increasing interest in designing air conditioning systems that maintain comfort within the vehicle while minimizing energy consumption. Previous studies have primarily focused on predicting skin temperature during operation of convective HVAC systems, such as heaters and air conditioners, aiming to maintain a uniform environment for all parts of the human body within the entire indoor space. However, to reduce energy consumption during air conditioning, it is essential to consider the impact of proximity HVAC systems, such as ventilation and heated seats, which come into direct contact with the driver. This incl udes assessing the difference in temperature between the areas in direct contact with ventilation and heated seats and those not in contact, creating an uneven environment. Predicting skin temperature in such conditions is crucial, and incorporating the thermal comfort during the operation of proximity HVAC systems would be more helpful in the design of air conditioning systems. In this study, we expanded on the existing 16 measurement points to include 18 points, considering the contact areas with the seat. We measured and predicted the surface temperatures of the areas in direct contact with ventilation and heated seats, such as the thighs and back, during different driving stages. We compared and analyzed the predicted skin temperatures with the actual measured skin temperatures. This study is divided into six chapters, each covering the following: Chapter 1 provides the background and purpose of the study. Chapter 2 describes an overview of the ventilation and heated seat system used for analysis, the measurement equipment and methods employed, and the selected measurement locations in each experiment. Chapter 3 compares the heat transfer coefficients and heat transfer rates by region and driving stage based on measured heat flows and surface temperatures at selected measurement locations. Chapter 4 compares and analyzes the predicted skin temperature using a skin temperature prediction program, which utilizes the measured environmental factors and heat transfer coefficients, with the actual measured skin temperature. Chapter 5 discusses the results obtained in this study. Chapter 6 summarizes the conclusions drawn from the study, highlighting the key findings. 최근 차량내의 쾌적감을 유지시키면서 에너지 사용량을 최소화 할 수 있는 공조 시스템설계에 대하여 관심이 증가하고 있다. 선행연구에서는 주변환경이 실내 전체를 범위로 하는 인체의 모든 부위가 균일한 환경을 유지시켜주는 히터와 에어컨과 같은 대류 공조시스템 가동시의 예측피부온만을 고려하여 열쾌적을 예측하였지만 실내 쾌적을 위한 공조사용시의 에너지를 줄이기 위하여서는 운전자와 직접적으로 접촉하며 운전자와의 접촉부만을 범위로하여 에너지를 더 적게 사용할 것으로 예상되는 근접 공조시스템 가동시의 쾌적감을 예측할 필요가 있다. 통풍 및 열선시트의 접촉부와 접촉하지 않은 부위의 차이가 발생하는 불균일한 환경에서의 쾌적감을 구하기 위하여서는 근접공조의 영향을 고려한 예측피부온을 필요하며 근접공조시스템 가동시의 열쾌적성도 적용하는 것이 공조시스템설계시에 더 큰 도움이 될 것이라고 판단된다. 본 연구에서는 기존 16부위 인체 모형에서 시트와의 접촉부위 2부위를 추가한 18부위 인체 모형에서의 통풍 및 열선시트에서의 운전 단계별 착석자 측정결과를 바탕으로 통풍 및 열선시트와 직접적으로 접촉한 부분인 허벅지 아래와 등의 표면온도를 예측하고 해당 부위에서의 실측피부온과의 비교 및 분석을 통하여서 예측정도를 평가하였다. 본 연구는 총 6장으로 구성되어 있으며, 각 장의 내용은 다음과 같다. 제 1장에서는 본 연구의 배경, 연구 목적에 대하여 기술하였다. 제 2장에서는 본 논문의 분석에 사용한 통풍 및 열선시트의 개요과 측정 장비 및 방법 그리고 각 실험에서의 측정 위치를 기술하였다. 제 3장에서는 선정된 측정 위치에서의 측정한 열류속,표면온도를 바탕으로 열전달계수와 열전달량을 구하여 부위별,운전 단계별로 비교하였다. 제 4장에서는 측정으로 구한 환경요소와 열전달계수를 활용하여 피부온예측 프로그램으로 예측한 피부온과 측정과정중에서의 실측 피부온을 비교 분석하였다. 제 5장에서는 본 연구에서 얻은 결과에 대하여 고찰하였다. 제 6장에서는 본 연구에서 도출한 결론을 기술하였으며, 내용을 요약하면 다음과 같다. (1) 가동시에는 통풍시트의 취출구에서의 풍속측정결과와 열선시트 작동 시의 표면온도의 실측값을 활용하여 각 취출구 및 표면온도의 부분별 차이를 구하였고 결과값이 가장 높은 부위, 가장 낮은 부위, 두 부위 사이의 취출구 및 열선의 영향을 받지 않는 부위 총3가지로 Back과 Seat를 대표할 수 있는 측정 위치를 Seat와 Back 각각 3부분을 구축하였다. (2) 선정된 부위에서의 열류속을 측정하였고 측정된 결과를 바탕으로 프로그램 적용 시 필요하며 열이 얼마나 잘 흐를 수 있는 지 나타내는 대류 열전달계수와 열전달 저항값을 산출하였으며 통풍 및 열선시트의 운전 단계가 증가함에 따라 열이 더 잘 흐르며 Back보다 Seat에서의 열이 더 잘 흐르는 것을 확인 할 수 있었으며 부위에서의 차이는 착석자의 하중으로 인하여 눌리는 Seat와 그렇지 않은 Back의 눌림정도의 차이로 인한 결과라고 판단된다. (3) 단위 면적당의 열 흐름인 열류속에 Back과 Seat에 대응되는 부위인 등과 허벅지의 면적에 접촉 부위와 비접촉 부위로 나누어지는 허벅지의 면적을 계산한 면적에 곱하여서 접촉면적에서의 열의 이동량을 계산하였으며 통풍시트의 경우 39~41W의 열 손실을 나타내었고 열선시트의 경우 11~29W의 열 획득이 존재함을 확인할 수 있었으며 시트 운전 단계가 증가함에 따르 그 절댓값이 커지며 Seat에서의 열 이동량이 더 많이 발생하는 것을 확인 할 수 있었다. (4) 챔버내에서 측정한 착석자의 실측 피부온과 측정한 대류 열전달계수와 열전달 저항값,측정조건을 적용한 프로그램에서 예측한 등과 허벅지 아래의 예측 피부온과 실측 피부온이 비슷한 경향을 보이는 것을 확인하였다. 열을 신체로 이동시키는 열선시트의 예측결과의 경우 등 부분에서 실측값이 예측값에 비하여 더 높은 결과를 가지고 있는 것이 확인되며 이와 같은 결과가 나타난 이유로는 접촉을 통하여 열을 전달하는 열선시트의 경우 센서부착으로 인한 불편함 그리고 온열감에 의한 반응등으로 측정과정중에서의 등의 접촉방식의 변화가 생겼기 때문으로 판단된다.

기존 공동주택의 환기효율 개선을 위한 환기장치의 무선연동제어기술 개발에 관한 연구

김순찬 한양대학교 대학원 2024 국내석사

국 문 요 지 최근 정부의 제로에너지 정책 시행 및 에너지 절약 설계에 따라 건축물들의 기밀성 및 단열성이 점차 높아지고 있음에도 불구하고 그에 따른 충분한 환기 성능을 확보하지 못하고 실내공기질 관리 여건은 점점 더 악화하고 있는 실정이다. 국토교통부령 건축물의 설비기준 등에 관한 규칙 제11조에 따르면 공동주택의 경우 시간당 0.5회 이상의 환기가 이루어질 수 있도록 규정하고 있어 전열교환 환기장치와 같은 기계 환기장치의 보급이 의무화되었으나 선행연구에 따르면 대부분 거주자는 수동으로 조작해야 하는 환기장치의 작동 메커니즘 또는 작동 시기 등과 같은 작동 방법에 대해 잘 모르는 경우가 대다수이며 대체로 창문개방을 통한 환기행위를 하는 것으로 나타났다. 또한 공동주택의 경우 앞서 서술한 바와 같이 기밀성능 및 단열성능이 상승함에 따라 배기장치 이용 시 실내에 급기량이 부족하여 배기 성능이 떨어지는 것뿐 아니라 환기설비의 노후화 또는 건축설계 및 시공단계에서의 각종 환기 관련 문제로 인하여 제원 성능에 비해 환기 효율이 현저히 떨어지는 경우가 대다수임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 공동주택의 각종 환기 관련 문제점을 진단한 후 개선방안을 제시하고 기존 공동주택에 적용 가능한 현실적인 환기 개선방안을 선정하여 실제 거주자가 거주하는 리빙랩에 적용한 뒤 그 성능을 검증하였으며, 독립적으로 가동되는 개별 환기장치를 무선으로 연동 제어하여 적용 전·후의 성능을 비교 분석하였다. 본 연구는 총 5장으로 구성되어 있으며, 각 장의 내용은 다음과 같다. 제 1장에서는 본 연구의 배경, 연구목적에 관하여 기술하였다. 제 2장에서는 측정 공동주택(리빙랩)에 대한 개요와 현장 방문 후 도출한 공동주택의 환기 관련 문제점에 대하여 설명하였다. 제 3장에서는 리빙랩에 적용할 현장 적용 기술을 선정하고 이를 측정하는 기기와 측정하는 방법에 대하여 설명하였으며 리빙랩 각 세대에 선정된 개별 환기장치 개선 및 이를 통한 환기 개선효과를 측정 및 비교하였다. 제 4장에서는 개별 환기장치 개선 후 환기장치 무선 연동제어 시스템을 구축함에 따른 거실의 미세먼지 및 초미세먼지 농도 변화와 화장실의 이산화탄소농도 및 상대습도의 변화를 분석하여 해당 데이터를 비교하였다. 제 5장에서는 본 연구에서 도출한 결론을 기술하였으며, 내용을 요약하면 다음과 같다. (1) 기존 공동주택에서는 실내공기질 개선을 위한 다양한 환기장치가 설치되어 있으나 거주자의 환기 인식 부족, 건축설계 및 시공상의 문제, 실내 급·배기 균형의 부조화로 인한 침기 의존 현상, 환기설비 노후화 등 다양한 이유로 그 효과가 충분하지 못함을 확인하였다. (2) 화장실 이산화탄소농도를 저감 하기 위해서는 언더컷 개선방안을 적용하는 것이 배기 팬 교체 방안을 적용하는 것 보다 약 27% 더 효과가 높은 것으로 나타났고, 도달하는 최대 상대습도를 낮추기 위해서는 언더컷을 하는 것보다 배기 팬 및 플렉시블덕트를 개선할 때 15% 정도 더 낮은 수치를 보였다. (3) 화장실 문 언더컷 개선방안을 적용할 경우 도달하는 최대 상대습도는 개선 전·후 모두 약 90%로 큰 변화가 없으나 상대습도의 저감 속도(기울기)는 개선 전에 비해 약 4배 빠르고 배기 팬을 교체 방안을 적용하는 경우 상대습도의 저감 속도에는 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 상대습도를 빠르게 낮추기 위해서는 화장실 문 언더컷을 사용하는 게 배기 팬 및 플렉시블덕트를 교체하는 것보다 유리함을 확인하였다. (4) 주방 레인지후드의 경우 주방에서 조리 시 평균 미세먼지(PM10) 농도의 경우 개선 후 약 38% 적게 상승함을 확인하였고 초미세먼지(PM2.5) 농도의 경우 개선 후 약 35% 적게 상승함을 확인하였다. (5) 개별 환기장치 무선 연동제어 기술을 적용하였을 때 전체 기간 외부 미세먼지 농도와 실내 미세먼지 농도의 I/O Ratio 데이터를 분석한 결과 개선 전에 비해 개선 후 전체적인 미세먼지 농도가 낮게 유지되고 튀는 값들이 사라진 것을 통해 전체적인 실내 미세먼지 발생량이 감소했음을 확인하였다. (6) 단계별로 적용한 개별 환기장치 개선(주방 후드 교체), 연동제어 기술 적용(무선 연동제어 시스템 구축)의 과정에 따라 미세먼지 및 초미세먼지 농도 데이터의 괄목한 개선 효과를 확인하였으며 이는 해당 개선방안 적용으로 인한 환기 효율 상승으로 연동제어 기술의 효과를 검증하였다. 본 연구는 실제 거주자가 거주하는 리빙랩에 측정 기기를 설치하여 이산화탄소농도, 상대습도, 미세먼지 및 초미세먼지 농도 등을 수집 및 분석하였으며 기존 환기장치의 문제점을 도출하여 이를 개선하고 개선된 개별 환기장치의 연동 기술을 통해 실내공기질을 크게 개선할 수 있음을 확인하였다. 추후 연구에서는 단순히 작동신호를 주고받는 수준의 연동시스템을 넘어 거주자의 행동 및 실내 오염물질 발생량 따라 급·배기량을 조절하여 실내·외 압력 차를 조율하고 실내공기의 밸런스를 유지할 수 있도록 한다면 기존 공동주택의 최적 환기 설계의 가이드라인을 제시하는데 큰 도움이 될 것이라고 판단된다.

공동주택에서의 맞통풍 시 창문개방면적 추정방법에 관한 연구

배재윤 한양대학교 대학원 2024 국내석사

에너지 예측 모델에 탑재하기 위한 자연환기행위를 분석하기 위해 선행연구에서는 창문개방행위의 기계학습 모델을 만들었지만 해당 기계학습 모델이 환기를 위한 창문의 개폐 면적과 정량적인 환기량을 나타내지 않아 에너지 시뮬레이션의 정확한 예측이 어려운 실정이다. 자연환기를 위한 거주자 행동 예측에 있어서 창문의 개방 면적은 환기량을 결정하는 중요한 요소이지만 현장 측정에서는 맞통풍을 위한 창문의 개방 면적을 측정하는데 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 자연환기량과 외기 풍속을 통하여 추정된 냉방기 유효개구부면적의 세대 간 변화와 건물 물리적 조건에 따른 관계를 분석하였다. 본 연구는 총 5장으로 구성되어있으며, 각 장의 내용은 다음과 같다. 제 1장에서는 본 연구의 배경 및 목적과 연구 범위 및 방법에 대하여 기술하였다. 제 2장에서는 에너지 보존 방정식과 개구부 면적의 관계를 설명하고 유효개구부면적 추정 방법을 제안하였다. 제 3장에서는 거주자의 실내 이산화탄소 발생량을 고려하여 침기량을 산정하고 자연환기량을 도출하였다. 제 4장에서는 현장실험을 통하여 제안한 유효개구부면적 추정방법을 검증하고자연환기량과 외기 풍속을 통하여 냉방기 유효개구부면적 그리고 건물의 물리적 조건과 유효개구부면적의 관계를 분석하였다. 제 5장에서는 본 연구에서 도출한 결론을 기술하였으며, 내용을 요약하면 다음과 같다. (1) 거주자의 실내 이산화탄소 발생량을 고려하여 침기량을 추정한 결과 A6세대가 0.73회로 가장 높았으며 E4 세대가 0.13회로 가장 낮은 횟수를 나타냈다. 대부분의 세대들의 침기량이 0.3회에서 0.5회 사이에 분포되어 있는 것으로 도출되었으며. 단지별 침기량이 비슷한 추이를 보이는 것으로 나타났다. (2) 침기량을 고려하여 자연환기량을 도출한 결과 A단지와 C단지는 550m3/h,D단지와 E단지는 400m3/h 이하에 분포되어 있었다. 6월, 7월, 8월의 냉방기에세대 간의 자연환기량 편차가 작았으며 난방기로 갈수록 세대 간의 편차가 커지는 것으로 나타났다. (3) 추정방법 검증 세대를 통해 한달간 측정을 진행하였으며 실제 개구부 면적과 유효개구부면적의 오차율를 도출한 결과 평균오차는 약 30% 내외인 것으로 나타났다. (4) 세대별 냉방기 유효개구부면적을 분석한 결과 A4와 C2, C5 세대를 제외한 대부분의 세대들의 유효개구부면적이 0.3m2 이내에 분포하고 있으며 단지별로 유사한 추세를 나타내었으며 또한 세대마다의 편차가 작은 것을 확인할수 있다. (5) 건물 환경요소에 따른 유효개구부면적을 총 3가지의 조건으로 분석을 하였다. 저층, 중층, 고층의 층수에 따른 분류와, 판상형과 타워형의 건물의 모양에 따른 분류, 단지 내 세대가 포함되어 있는 건물의 위치를 내측과 외측에 따라 분류하였다. 층수에 따라 분류한 경우 저층과 고층은 t-test 결과 p>0.05 으로 상관관계가 없는 것으로 나타났으며 저층과 중층, 중층과 고층은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 또한 건물의 모양과 단지 내 위치에 따른 유효개구부면적도 t-test 결과 유의미한 차이를 보였으며 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 침기량을 통해 자연환기량을 분석하였으며 자연환기량과 외기 풍속을 통하여 유효개구부면적을 계산하고 건물의 물리적 조건과 유효개구부면적의 관계를 분석하였다. 추후 연구에서는 구체적인 거주자의 생활패턴으로실내발생량을 파악하고 온도 차이로 인한 환기까지 고려하여 난방기의 유효개구부면적을 추정하고 정량화한다면 거주자의 행동 예측을 위한 창문 개방 면적 추정하는데 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

진언수행의 역사적 연구 : 육자진언을 중심으로

김승현 위덕대학교 대학원 2023 국내석사

본 논문은 한국의 진언수행을 중심으로 진언과 다라니에 관련된 기존 연구들을 종합하여 크게 세 가지 부분으로 나누어 연구하고자 한다. 이 연구는 진언과 다라니의 전개, 진언관법의 전개, 그리고 육자진언 관법의 전개에 대해 탐구한다. 먼저, 밀교의 역사적 전개 과정에서 진언과 다라니가 어떻게 형성되고 전개되었는지를 살펴본다. 초기 불교 성립 당시에는 석존에 의해 다양한 주법이 금지되었으나, 일부 불교 신자들은 주법이나 만트라를 활용하여 염송을 실시하는 경향이 있었다. 이러한 활용은 해독이나 치료 등과 관련된 실용적인 목적을 위한 것이었다. 그러나 주법과 다라니는 원래 별개의 기원과 기능을 갖고 있었지만, 혼용되면서 현재에는 주와 진언이 서로 구별되지 않고 사용되고 있다. 진언과 다라니의 전개에 이어서 진언관법의 전개에 대해서도 논의한다. 초기 대승경전에서 다라니는 기억을 견고히 지키는 힘, 즉 억지나 문지의 의미로 사용되었다. 이는 반야경을 비롯한 초기 대승경전에서 보살의 지혜와 연결되어 설명되고 있다. 다라니는 원래 집지와 관련이 있었으며, 정신을 통일하여 마음을 집중하는 것을 의미했다. 이러한 집중은 기억력 향상과 관련이 있어 경전의 내용을 잘 기억할 수 있게 한다는 점에서 중요하다. 4~6세기경에는 다라니를 중심으로 하는 초기 불교 경전이 성립되었으며, 7세기 중반 이후에는 대일여래에 대한 신앙을 중심으로 한 삼마지의 실천이나 만다라를 설명하는 중기 밀교 경전이 등장하게 되었다. 마지막으로, 육자진언 관법의 전개에 대해 다룬다. 밀교 경전에서는 다라니를 중심으로 하는 밀교적인 요소가 풍부하게 나타나며, 진언을 수행의 중심 과제로 삼고 있다. This paper aims to comprehensively examine existing research on mantra practice in Korea, focusing on the development of mantra and darani. The study is divided into three main parts: the development of mantra and darani, the development of mantra practices, and the development of mantra practices in the context of tantric Buddhism. Firstly, the paper explores how mantra and darani were formed and developed in the historical progression of tantric Buddhism. During the establishment of early Buddhism, many esoteric practices were prohibited by senior monks. However, some Buddhist believers had a tendency to engage in mantra recitation and chanting, particularly for practical purposes such as healing and treatmen『大正藏』 Although mantra and darani originally had separate origins and functions, they have become interchangeable in present usage. Following the development of mantra and darani, the paper discusses the development of mantra practices. In early Mahayana scriptures, darani was referred to as the power to firmly preserve memory, emphasizing the importance of mindfulness and hearing. It was closely associated with the wisdom of bodhisattvas, particularly in texts such as the Prajnaparamita Sutras. Originally, darani was related to the concept of concentration and unifying the mind. This concentration was believed to enhance memory and enable better retention of the scriptures. In the 4th to 6th centuries, early Buddhist scriptures centered on darani were established, and in the mid-7th century, mid-period tantric scriptures such as the Mahavairocana Sutra and the Vajrasekhara Sutra, which focused on devotion to Mahavairocana, emerged. Lastly, the paper examines the development of mantra practices in the context of tantric Buddhism, particularly focusing on the rich presence of tantric elements centered on darani in tantric scriptures. Mantra recitation is regarded as a central practice, wherein practitioners recite mantras orally and concentrate their minds in samadhi, aiming to attain the highest enlightenmen『大正藏』 The contemporary practice of mantra recitation remains essential in Buddhist rituals and spiritual cultivation. However, despite its significance, academic research on mantra practices often overlooks its scholarly aspects, leading to misconceptions that it is solely a means for worldly benefits. Through this study, a comprehensive understanding of the historical development of mantra practice in Korea will be achieved, shedding light on the formation and progression of mantra and darani, as well as their significance in tantric Buddhism