In this study, the load fluctuation of the main engine is considered to be a disturbance for the jacket coolant temperature control system of the low-speed two-stroke main diesel engine on the ships. A nonlinear PID temperature control system with satisfactory disturbance rejection performance was designed by rapidly transmitting the load change value to the controller for following the reference set value. The feed-forwarded load fluctuation is considered the set points of the dual loop control system to be changed. Real-coded genetic algorithms were used as an optimization tool to tune the gains for the nonlinear PID controller. ITAE was used as an evaluation function for optimization. For the evaluation function, the engine jacket coolant outlet temperature was considered. As a result of simulating the proposed cascade nonlinear PID control system, it was confirmed that the disturbance caused by the load fluctuation was eliminated with satisfactory performance and that the changed set value was followed.

The demand for chiller equipment that keeps each machine at a constant temperature to maintain the best possible condition is growing rapidly. PID (Proportional Integral Derivation) control is a popular temperature control method. The error, which is the difference between the desired target value and the current system output value, is calculated and used as an input to the system using a proportional, integrator, and differentiator. Through such a closed-loop configuration, a desired final output value of the system can be reached using only the target value and the feedback signal. Furthermore, various temperature control methods have been devised as the control performance of various high-performance equipment becomes important. Therefore, it is necessary to design for accurate data-driven temperature control for chiller equipment. In this research, support vector regression is applied to the classic PID control for accurate temperature control. Simulated annealing is applied to find optimal PID parameters. The results of the proposed control method show fast and effective control performance for chiller equipment.

The Calorifier is a device that supplies hot water to the crew for showering and cooking. In particular, problems such as hot water not coming out when a trainee and a crew member take a shower at the same time may occur due to a malfunction of the temperature control valve that controls the temperature. In particular, when the hot water usage time is almost constant, such as a training ship, a high calorific value is required. When there is no dissatisfaction with the use of hot water, satisfaction with the educational environment is improved. Therefore, in this study, a solenoid temperature control valve is applied to increase satisfaction with hot water use, and a mechanical time switch is applied to the hot water circulating water pump to save energy.

In this study, we investigate the relationship between the peeling behavior of the backsheet of a photovoltaic(PV) module and its surface temperature in order facilitate removal of the backsheet from the PV module. At low temperatures, the backsheet does not peel off whereas, at high temperatures, part of the backsheet remains on the surface of the PV module after the peeling process. The backsheet material remaining on the surface of the PV module is confirmed by X-ray diffraction(XRD) analysis to be poly-ethylene(PE). Differential scanning calorimetry(DSC) is also performed to investigate the interfacial characteristics of the layers of the PV module. In particular, DSC provides the melting temperature(Tm) of laminated ethylene vinyl acetate(EVA) and of the backsheet on the PV module. It is found that the backsheet does not peel off below the Tm of ethylene of EVA, while the PE layer of the backsheet remains on the surface of the PV module above the Tm of the PE. Thus, the backsheet is best removed at a temperature between the Tm of ethylene and that of PE layer.

본 연구는 겨울철에 상대적으로 낮은 기온으로 인하여 소독효과가 저하되는 기존의 차량소독시스템을 개선함으로써 우리나라의 겨울철에도 차량소독장치의 분무노즐로부터 분사되는 소독약액이 동결되지 않 고 분무 시 소독약액의 온도가 유효온도인 15∼20℃ 범위 내에서 유지되도록 하여 농장출입차량에 대 한 소독효과를 높여 가축전염병에 대한 차단방역이 확실히 이뤄지도록 하기 위해 수행되었다. 이를 위 해 분사 후 소독약액의 온도가 유효온도 범위 내에서 유지되도록 하기 위한 소독약액탱크 내 소독약액 의 적정온도 및 펌프와 분무노즐 사이에 있는 호스와 분무노즐의 동결을 방지하기 위한 열선의 용량을 결정했다. 기온이 –25℃인 상황을 가정하여 실험한 결과, 분사되는 소독약액의 온도를 유효온도의 하한 치인 15℃ 이상으로 유지하기 위한 소독약액 탱크 내 소독약액의 온도는 약 30℃이었으며, 호스와 분무 노즐의 동결을 방지하기 위한 열선의 용량은 26W m-1 이상이었다.

본 연구에서는 선박용 해수펌프에 회전수를 제어할 수 있는 인버터를 설치하여 효율적인 유량제어를 통한 소비전력 절감효과를 확인하고 해양생성물 부착방지시스템(MGPS)이 미설치된 곳에서 해수펌프의 유량제어가 시스템에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 실험은 항해중이나 정박중 항시 운전되고 있는 목포해양대학교의 실습선의 보조해수펌프와 냉동기 해수펌프를 이용하였으며, 정박과 국제항해로 구분하여 실험하였다. 연구 결과 해수온도가 18℃ 이하인 경우 펌프회전수는 58.3 % 감소시켜 운전이 가능하였으며 50 %의 소비전력 절감효과가 있었다. 해수온도가 34℃ 까지 상승하여도 펌프의 회전수는 91.6 %로 운전이 가능하였으며 20 %의 소비전력 절감효과가 있었다. 또한 해양생성물 부착방지시스템이 설치되지 않은 곳에서는 펌프의 회전수를 낮추어 유속이 저하하면 해양생성물의 부착을 가증시키는 결과를 알게 되었다.

본 연구는 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 활용 하여 유리 chamber 내 냉각 및 제습 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 효과와 리튬브로마이드 수용액의 제습량을 확인하였으며, 이를 동시에 적용하여 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 실험은 279K, 286K, 293K에서 각각 19K, 13K, 10K 가량 감소되는 경향을 보였다. 냉각수 온도가 낮을수록 높은 냉각 성능을 보였으며, 여름철 상하수도 온도인 293K의 물로도 충분히 작물이 생육하기 좋은 온실 내부온도를 유지할 수 있다고 판단되었다. 또한 리튬브로마이드 수용액을 활용한 제습 실험에서는 약 80%의 외부 습도가 리튬브로마이드 수용액과 결합하여 약 50%로 감소되어 약 30%의 제습량을 보였으며, 이는 시설 내 제습 시스템의 적용에 적합한 물질로 판단된다. 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 동시에 적용한 실험에서 약 9K의 온도 강하, 15%의 제습량을 나타냈으며, 리튬브로마이드 수용액이 수증기를 흡수하는 과정에서 반응열이 발생하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 냉각 실험 결과와 대비 비교 한 결과 약 299.7K의 내부 온도를 보여 일치하는 것을 확인하였다. 수분의 제습과정을 거치면서 농도가 낮아진 리튬브로 마이드 수용액(희용액)은 수집탱크로 모아 재생부로 이송되어 가열, 수분을 증발시켜 농용액으로 전환된 후 열 교환을 거쳐 냉각되어 다시 제습시스템으로 공급되는 시스템을 적용하면 일정량의 리튬브로마이드 수용액만으로 온실 제습을 할 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험을 통해 냉각 및 제습이 동시에 가능하다는 것을 확인하였으며, 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 실제 온실에 적용된다면 기존 온실에서 사용하고 있는 냉방 및 제습 방법에 비해 에너지 절감을 통한 경제적 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 향후, 제습 부분은 시뮬레이션을 통한 분석 및 실험결과와 대비 검증이 요구되고, Lab scale의 제습 시스템에 서 Farm scale의 온실 규모로 확장하여, 추가 변수에 대한 제습 및 냉각 연구가 수행되어야 할 것이다.

표고 재배방법이 원목재배에서 톱밥재배로 전환되어가 고 있는 추세이다. 하지만 재배적기인 봄가을의 버섯생산 은 톱밥재배는 경쟁력이 매우 취약한 상태이다. 이를 개 선하기 위하여 연중재배 방안의 개발이 절실하며, 균상재 배에 대한 필요성이 높아진 상태이다. 농가 재배사의 위 치별 온도변화와 시설 및 장비에 대한 조사와 재배온도별 버섯발생 및 자실체의 형태적 특성을 조사하였다. 그 결과, 재배사 내의 온도는 외부 온도가 34 o C일 때에 내부온도는 30~31 o C이었으며, 상하단의 온도 편차는 1 o C 이내였고, 밤의 온도는 외부온도가 22~21 o C 일 때에 내부 는 22~23 o C 수준으로 1 o C 높았다. 전체적으로 보면 24 o C 미만은 버섯 발생 및 생육이 가능한 온도대의 시간은 22:30부터 아침 7:30분까지이며, 습도는 온도와는 반대로 낮에는 55~65% 내외이나 밤에는 85~95%내외를 유지하 였다. 재배사 시설들은 냉동기, 물콘, 3중막 표고재배사, 미스 트 및 포그노즐 등이었으며, 재배자들은 낮은 온도를 유 지하기 위하여 많은 노력을 하고 있었다. 봉지배배에서 혹서기에 재배가능한 온도를 확인하기 위 하여 14 o C부터 29 o C 까지 3 o C 간격으로 항온상태에서 버 섯재배사에서 재배한 결과 23 o C까지는 버섯이 발이 또는 생산되었으나 26 o C부터는 버섯생산이 불가능하였다. 버섯 품질을 결정하는 버섯 색깔과 형태적 특성변화에서 명도 값은 온도가 증가하면서 증가하였고, 대의 채도(a, b)값은 서서히 감소하였으며, 갓에서는 채도(b)값은 온도에 따른 큰 변화가 없었으나, 채도 (a)값은 감소하였다. 형태적 특 징 중에서 갓크기는 1차 수확에서는 온도 증가에 따라 서 서히 감소하였으나 2차 수확에서는 증가하였다. 대길이는 재배온도가 높아지면 대길이가 길어지며, 갓두께는 1차 수확에서는 서서히 감소하지만 2차 수확은 1차보다 빠르 게 증가하였다. 위의 내용을 종합해보면 표고톱밥 재배사내에 상하단의 온도편차가 1 o C 이내로 균상재배가 가능하며, 버섯 발생 유도기간에 온도는 23 o C 이하에서만 가능할 것이다.

In this study, the actual energy consumption of the secondary side of district heating system(DHS) with different hot water supply temperature control methods are compared. Two methods are outdoor temperature reset control and outdoor temperature predictive Control. While outdoor temperature reset control has been widely used for energy savings of the secondary side of the system, the results show that outdoor temperature predictive control method saves more energy. In general, outdoor temperature predictive control method is lowering the supply temperature of hot water, and it reduces standby losses and increases overall heat transfer value of heated spaces due to more flow into the space. During actual energy consumption monitoring, outdoor temperature predictive control method saves about 19.1% when it compared to outdoor temperature reset control method. Also, it is found that when partial load condition, such as daytime, the fluctuation of hot water supply temperature with outdoor temperature reset control is more severe than outdoor temperature prediction control. So, it proves that outdoor temperature prediction control is more stable even at partial load conditions.

Experimental analysis has been carried out to investigate oil temperature control characteristics of the hydraulic system in a special vehicle. Hydraulic system performance is largely affected by oil temperature, and there are considerable malfunctions in the system for high temperature conditions caused by heavy load and continuous operation. Oil pressure in the hydraulic system decreases with oil temperature, and its variation rate becomes less steep as oil temperature increases. There is severe time delay for oil temperature control due to the operation of heat exchanger system, and it depends on the oil flow rate and pressure in the system. These results in this study can be applied to the design of automatic thermal control system in the special vehicle hydraulic system.

Four different buildings having various wall construction are analyzed for the effect of wall mass on the thermal performance and inside building air and wall temperature transient and also for calculating the energy consumption load. This analytical study was motivated by the experimental work of Burch et al. An analytical solution of one-dimensional, linear, partial differential equations is obtained using the Laplace transform method, Bromwich and modified Bromwich contour method. A simple dynamic model using steady state analysis as simplified methods is developed and results of energy consumption loads are compared with results obtained using the analytical solution. Typical Meteorological Year data are processed to yield hourly average monthly values. This study is conducted using weather data from two different locations in Korea: Daegu having severe weather in summer and winter and Jeju having mild weather almost all year round. There is a significant wall mass effect on the thermal performance of a building in mild weather condition. Buildings of heavyweight construction with insulation show the highest comfort level in mild weather condition. A proportional controller provides the higher comfort level in comparison with buildings using on-off controller. The steady state analysis gives an accurate estimate of energy load for all types of construction. Finally, it appears that both mass and wall insulation are important factors in the thermal performance of buildings, but their relative merits should be decided in each building by a strict analysis of the building layout, weather conditions and site condition.

A temperature control system was developed to save energy in freeze dryer. The objective part in the freeze dryer was a shelf with an electrical heater and cooling compressor. The shelf was a fluid circulation heat exchanger. The temperature control of the shelf is generally a feedback control by present and set values of the shelf temperature only, whereas in new control algorithm the circulating fluid temperature and fluid circulating speed were included as well. The control algorithm was based on a concept of refraining the heater and cooler from being in operation if unnecessary. Actuators in use were mainly thyristor for heater, relay for cooling compressor, inverter for fluid circulating pump, etc. Type of Interfaces were RS232C, and digital-analog converter and digital-output converter. Program language was Visual Basic 6.0. Finally, control performance by the new algorithm could be improved in terms of energy saving and accuracy.

온실의 환기제어시 외기의 온도와 풍속변화에 보다 유연하게 대처하면서 온도제어성능을 향상시키기 위하여 퍼지제어 알고리즘을 수립하고 제어실험을 실시하였다. 환기창을 열어 환기 시 온실의 실내온도 변화는 실내외온도차 및 외기 풍속의 세기와 방향에 영향을 받으므로 실내온도 기울기를 퍼지변수의 하나로 취급하여 퍼지변수의 수를 줄였다. 설정온도가 일정할 때 제어오차의 증분은 실내온도 증분과 같으므로, 전건부 퍼지변수는 제어오차(실내온도-설정온도)와 그 증분으로 결정하고, 후건부 퍼지변수는 환기창열음량 증분으로 결정하여 실내온도 하나만의 계측으로 제어출력이 가능한 퍼지제어 알고리즘을 구성하였다. 퍼지변수의 범위는 기초환기실험을 통하여 결정한 후 제어주기 3분을 갖는 실제실험 시 최적 값으로 보정하였다. 전건부 퍼지변수인 제어오차와 제어오차 증분의 최적범위는 각각 목표 제어오차의 3배와 1.5배, 후건부 퍼지변수인 환기창열음량 증분의 최적범위는 최대 열림량의 30%로 나타났다. 최적화한 19개의 퍼지규칙을 적용한 퍼지제어 알고리즘을 개발하고 상대적 성능평가를 위하여 최적 게인을 부여한 PID제어와 비교하였다. 퍼지제어와 PID제어의 실내온도 제어오차는 각각 1.3℃, 2.2℃ 미만으로 나타났다. 퍼지제어와 비교하였다. 퍼지제어와 PID제어의 실내온도 제어오차는 각각 1.3℃, 2.2℃ 미만으로 나타났다. 퍼지제어는 PID제어에 비해 환기창 적산열음량, 조작회수 및 반전조작회수가 0.4배, 05배 및 0.3배로 적게 나타나 외기풍속과 실내외온도차의 변동에 유연하게 대처하며 환기창의 점진적 여닫음 조작이 가능하고, 조작에너지도 1/2로 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

세라믹의 종류와 두께 그리고 소성온도를 달리하여 제작한 세라믹 자동점적센서의 점적성능을 비교 분석하였다. 자체제작 세라믹센서에 가장 많이 함유된 조성성분은 SiO2로 54.17~71.62wt.%였으며 다음이 A12O로 15.42~33.79 wt.%였다. 두 성분의 합계는 백자토 92.34 wt.%, 옹기토 89.18 wt.%, 미립분청토 88.17 wt.%, 세립분청토 87.96 wt.%, 대조구(시판수입제품) 87.04 wt.%였다. SiO2：A12O의 비율은 백자토 73.2：26.8, 옹기토 80.2：19.8, 미립분청토 68.9：31.1, 세립분청토 61.6：38.4, 재조구 82.3：17.7이었다 기타 Fe2 O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, Ti O2, P2 O5 등이 10wt.%내외 함유되어 있었다. 공극율은 세립분청토에서 가장 높았고 백자토, 옹기토 순이었으며 소성온도가 높을수록 두께가 두꺼울수록 공극율이 높았다. 두께 2.5mm로 성형한 세라믹의 점토종류에 따른 공극율은 세립분청토 37.47%, 세립분청토와 옹기토의 혼합토 34.82%, 백자토 34.71%, 옹기토 32.5% 순이었다. 세라믹의 점토종류, 소성온도에 관계없이 자동점적이 가능하였으나 점적센서의 반응주기와 점적량의 집중도는 차이가 있었으며, 세라믹의 두께나 상부 플라스틱 개폐장치의 탄력성에 따라서도 점적패턴과 점적량의 집중도에 큰 차이가 있었다. 세립분청토나 백자토에서는 점적지속시간이 짧았으며 백자토의 경우 점적량의 증가가 급격하지만 감소는 서서히 이루어졌다. 또한 세라믹의 두께가 두꺼울수록 점적지속시간이 짧았으며 점적량의 증가는 급격하였고 감소는 완만하였다. 그러나 두께 1mm로 얇은 경우는 백자토를 제외하고는 정상적인 급액이 이루어지지 못하였다. 세라믹 센서를 500℃에서 소성한 경우 점적지속시간이나 단위시간당 점적량이 불안정하였으며 600℃ 및 700℃에서는 비교적 안정된 양상을 보였으나 점적지속시간이 길어졌으며 800℃ 또는 900℃에서 소성한 경우는 점적지속시간이 짧은 반면 단위시간당 점적량이 커지면서 점적의 개시와 종료가 뚜렷하였다.

온수난방시스템 온실의 디지털 온도제어 수식모형을 수립하고, 이 수식모형을 이용하여 제어시뮬레이션을 실시하여 최적의 온도제어 방법을 구명하였다. 이용된 제어기법은 종래의 온수온도 일정 공급ON-OFF 제어, 비례제어, PI 제어, PID 제어기법이었으며, 시뮬레이션을 이용해 제어기법별 제어성능을 비교 분석하였다. 대상유리온실의 실내온도( Ti )에 관한 디지털 제어수식모형은 공급온수온도( Tw )와 외기온도( To )가 관련된 Ti(textsck＋1)＝ 0.851.Ti(textsck)＋0.055.Tw(textsck)＋0.094.To (textsck)로 나타났다. 온실의 실내온도제어 시뮬레이션을 실시한 결과 종래의 온수온도 일정공급 ON-OFF 제어, P 제어, PI 제어,PID 제어의 정정시간, 오버슛트, 정상오차는 각각 무한, 3.50℃, 3.50℃ / 30분, 2.37℃, 0.51℃ / 21분, 0.00℃, 0.23℃ / 18분, 0.00℃, 0.23℃로 나타났으며, 온수난방시스템 온실의 온도제어에 가장 적합한 제어기법은 PI와 PID제어인 것으로 나타났다 또한 미분이득은 온실의 난방계에 거의 영향을 미치지 않지만 적분이득은 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 나타났다.

온열쾌적감에 영향을 주는 중요한 요인들로는 온도, 습도, 기류 등의 물리적 요인과 성별이나 체질 등 뿐만 아니라 온열환경에서 느끼는 인간의 감성적인 측면도 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 여러 가지 온열 환경 중에서 실내의 상하온도차와 기류방식의 제어에 따른 생체반응의 변화, 및 감성의 변화를 관찰하여 온열환경에 따른 인간의 온열쾌적감을 평가하기 위해 생리신호를 측정, 분석하였다. 인간에게 가장 쾌적함을 주는 최적의 실내 상하온도차와 기류제어방식을 구현하기 위한 평가방법으로 MST(mean skin temperature)분석 및 HRV(heart rate variability) 분석과 EEG 주파수 스펙트럼 분석을 시행하였다. 그 결과 실내의 상하온도차는 23℃의 머리부위 온도에서 발 부위와의 온도차가 -3℃일 때 가장 쾌적한 조건으로 나타났고, 기류제어방식은 감성기류조건에서 가장 쾌적함을 보였다. 본 연구를 통해 실내의 상하온도차와 기류방식에 대한 온열환경의 쾌적조건을 설정하였고, HRV 분석과 EEG의 주파수 분석이 주판신소설문평가와 유의한 결과를 나타내어 이러한 생리신호의 분석이 인간의 감성적 측면을 고려한 온열쾌적성을 펑가하는데 보다 객관적이고 신뢰성 있는 평가지표로 이용될 수 있음을 제시하였다.