Fast service access involves keeping track of the location of mobile users, while they are moving around the mobile network for a satisfactory level of QoS (Quality of Service) in a cost-effective manner. The location databases are used to keep track of Mobile Terminals (MT) so that incoming calls can be directed to requested mobile terminals at all times. MT reporting cell system used in location management is to designate each cell in the network as a reporting cell or a non-reporting cell. Determination of an optimal number of reporting cells (or reporting cell configuration) for a given network is reporting cell planning (RCP) problem. This is a difficult combinatorial optimization problem which has an exponential complexity. We can see that a cell in a network is either a reporting cell or a non-reporting cell. Hence, for a given network with N cells, the number of possible solutions is  . We propose a biogeography based optimization (BBO) for design of mobile station location management system in wireless communication network. The number and locations of reporting cells should be determined to balance the registration for location update and paging operations for search the mobile stations to minimize the cost of system. Experimental results show that our proposed BBO is a fairly effective and competitive approach with respect to solution quality for optimally designing location management system because BBO is suitable for combinatorial optimization and multi-functional problems.

최근 국제적으로 풍력, 태양광, 파도, 연료전지 등의 친환경 신재생에너지 개발이 활발하다. 특히, 해상에서의 풍력발전단지 개발은 대형화를 통한 단가 절감, 고품질의 풍력자원 활용, 발전기로 인한 소음 피해 최소화를 위해 해안에서 멀리 떨어진 위치에 대규모 부유식으로 건설되는 추세이다. 풍력발전단지의 개발은 해사안전법에 의한 해상교통안전진단제도에 따른 평가가 필요하다. 풍력발전단지의 평가는 해당 수역의 체계적인 개발, 관리, 활용을 위해 선과 면적 개념을 모두 적용하여 수행되어야 하며, 이를 위한 평가 방법과 기준이 개발되어야 한다. 이 연구에서는 해상풍력발전단지처럼 해양 공간을 평가할 수 있는 해상교통조사방법과 평가에 대한 적절한 기준을 수립하고, 이를 시스템적으로 처리할 수 있는 방안에 대해서 연구하였다. 먼저 해상교통조사를 위해 AIS와 레이더를 이용한 이동식 해상교통데이터 수집장치를 설계하였다. 그리고 선과 면적의 개념을 모두 적용한 해상교통 항적도, 밀집도, 경로 분석을 제안하였다. 해상교통밀집도는 Grid-cell의 크기를 조절하여 단위 cell에 대한 공간적, 시간적 점유율을 구분하고 해상교통 경로 분석은 해상을 통항로 또는 작업 공간으로 사용할 때를 구분하여 선박의 이동 패턴을 평가할 수 있도록 제안하였다. 최종적으로 시스템적인 해상교통데이터의 수집과 평가가 가능한 해상교통안전평가솔루션의 개념설계를 수행하였다. 이는 자동적인 해상교통데이터의 수집·저장·분류를 통해, 데이터 누락이나 오표기와 같은 인적 오류를 최소화하고 해상 공간의 용도에 따라 선과 면적 개념을 반영하여 분석함으로써 신뢰성 있는 해상 공간의 평가가 가능하게 한다.

레인가든과 저류지공원은 유역내의 도심공간에서 효율적인 빗물의 저류 및 관리를 위한 분산식 빗물관리 기법으로 지하수 확보나 비점오염원(NPPS)의 침투.여과를 통한 수질 정화, 폭우시 첨두유량의 감소위한 홍수터 복원 등의 기능을 가지며, 특히 저류지공원은 소생물서식공간 (biotope)을 기반으로 하는 가든형태의 생태공원으로 도시민에게 휴식과 여가, 교육 등 문화서비스의 장을 제공할 뿐만 아니라 도시의 미기후를 조절하는 순기능을 담당한다. 대상지인 효자2가 일대의 4.5택지는 전주 서부지역의 개발사업의 일환으로 조성된 1종 근린지역으로 관공서, 학교, 종교시설과 단독주택(근린, 준주거), 아파트, 어린이공원 등으로 조성되어 있다. 택지내의 용호근린공원은 농업용 저류지였던 용호지를 활용한 친수형 근린공원으로 전주시 완산구 효자동 2가 1333-2 일대에 소재하고, 면적은 31,330 ㎡ (약 9,477py)이며, 경계는 도심을 횡단하는 대로(홍산로)와 지천(중복천), 한국토지주택공사(LH) 전북지역본부와 인접한다. 현재 공원은 과거의 저수지를 일부 매립하고 나머지 수역을 유역 내의 우수를 취합하여 하천으로 방류하는 빗물저류지 공원으로 활용하고 있지만, 기후변화와 효자 4택지와 5택지를 포함한 도심지역의 녹지면적의 감소와 붙투수면적의 증가로 집수되는 우수의 양이 미약하여 저류지는 침전물로 인해 육화(陸化)되어 방재기능뿐만 아니라 공원으로서의 경관기능도 이미 상실하고 있는 실정이다. 또한 공원 내의 식생은 기존 수종과 자연 발생 수종들이 혼재되어 관리에 어려움이 있고, 인근한 대로와 경계를 이루는 식재가 부족하여 시.청각적 차폐가 이루어지지 못하고 있으며, 불투수층의 보행공간과 이용자가 없는 광장이나 여가시설, 친수나 생태교육을 위한 내용의 부재로 원래 목적이었던 생태공간이라고 하기에는 문제점이 있다. 본 연구는 저류지공원의 수량 확보와 수질 개선을 위해 배후가 되는 효자택지 내의 대,중.소규모 부지에 저영향개발(LID)의 일환인 레인가든의 Prototype의 제안을 기반으로 하고, 도시공원을 주제성을 가지는 저류지 생태공원으로 리모델링하는 설계이다. 세부 목적은 지속가능한 빗물관리 (sustainable water circulation), 도시와 공원의 연계강화 (interface & interactive), 종복원을 통한 생물다양성의 확보(biodiversity), 생태교육의 장(Eco program & education), 사회적 약자를 위한 동선체계(barrier-free circulation), 유 지관리를 위한 최소에너지와 비용(sustainable maintenance & management), 주민참여(participation & ritual) 등이다. 연구의 내용은 유역에 포함되는 효자 4택지와 5택지 일부와 용호근린공원을 범위로 정하고, 지역 내에 위치한 초. 중.고등학교와 관공서, 종교시설, 아파트(중규모)에 적용될 수 있는 투수성 주차장, 놀이터, 식생수로(green swale), 빗물정원, 수경시설 조성을 제안하고, 단독주택(소규모)에서는 옥상녹화, 벽면녹화, 건물주변에 지붕과 연결되는 빗물 저류 식생대 조성과 플랜터를 설치하는 일이다. 중점공간인 저류지공원(대규모)에서는 종복원을 위한 핵심(core)_완충 (buffering)_전이(transition)의 구간을 설정하며, 핵심지역은 저류지 중심부의 개방수역과 습지역의 수량.수질확보에 중점을 두고, 완충지역은 이용되지 않고 있는 불투수층의 광장이나 놀이광장을 레인가든으로 조성하여 다단계 cell의 역할로 핵심지역의 수질과 수량을 보완하는 기능을 한다. 그리고 전이지역은 인근한 대로와 이전에 조성된 동산과의 연계를 위하여 레인가든 조성시의 흙으로 적절한 높이의 지형을 만들고 식재를 보완하여 소음차단과 시각적 차폐를 유도한다. 저류지 공원의 핵심이 되는 개방수면을 위한 유량 확보와 수질 개선이 필수적이며, 대안으로 인근한 공공건물인 L.H 전북지역본부와 전북도교육청의 불투수면을 오픈시키는 적극적인 빗물관리와 중수(gray water)의 재활용, 유역 내 배후지의 적극적인 이용도 검토가 필요하다. 또한 복원종의 선정과 이를 위한 식재, 레인가든이나 저류지공원의 습생식물(water_loved plants), 수생식물(Hydrophytic plants), 침수식물(submerged plant), 부유식물(floating plants), 부엽 식물(rooted floating plants), 정수식물(emergent plants) 등의 선택과 토착화 또한 깊이 살펴야 할 과제이다. 연구의 과정은 이론검토, 관련법규의 검토, 국내외 레인 가든과 저류지공원 조성사례 조사분석 및 문제점 도출, 대상지의 분석과 문제점 파악(자연, 인문, 시각 환경분석), 개 념구상(레인가든과 저류지공원), 기본계획과 설계(레인가 든 유형과 저류지공원 zoning의 구체화), 저류지 공원의 Master Plan 작성(on.off site & section drawing), 설계 후의 고찰과 제언이다.

In commercial solar cells, the pattern of the front electrode is critical to effectively assemble the photo generated current. The power loss in solar cells caused by the front electrode was categorized as four types. First, losses due to the metallic resistance of the electrode. Second, losses due to the contact resistance of the electrode and emitter. Third, losses due to the emitter resistance when current flows through the emitter. Fourth, losses due to the shading effect of the front metal electrode, which has a high reflectance. In this paper, optimizing the number of finger on a 4 ´ 4 solar cell is demonstrated with known theory. We compared the short circuit current density and fill factor to evaluate the power loss from the front metal contact calculation result. By experiment, the short circuit current density(Jsc), taken in each pattern as 37.61, 37.53, and 37.38 mA/ cm2 decreased as the number of fingers increased. The fill factor(FF), measured in each pattern as 0.7745, 0.7782 and 0.7843 increased as number of fingers increased. The results suggested that the efficiency(Eff) was measured in each pattern as 17.51, 17.81, and 17.84 %. Throughout this study, the short-circuit current densities(Jsc) and fill factor(FF) varied according to the number of fingers in the front metal pattern. The effects on the efficiency of the two factors were also investigated.

본 연구에서는 capacitive deionization(CDI) 공정에 사용되는 셀을 디자인하여 염 제거 성능비교 연구를 수행하였다. 디자인한 셀의 데드존을 알아보기 위하여 computational fluid dynamics(CFD)로 분석하였다. CFD분석은 15, 25, 35ml/min 의 유속에서 진행하였으며, 같은 유속에서의 CDI 결과와 비교하였다. hexagon flow channel 1(HFC1), hexagon flow channel 2(HFC2)의 경우 15ml/min의 유 속에서 88-124%효율을, 25ml/min 에서는 49-50%의 염 제거 효율을 나타내었다. 35ml/min의 유속에서는 HFC1과 HFC2를 foursquare flow channel (FFC)와 비교해보았을 때 차이가 없었다.

In mobile communication systems, location management deals with the location determination of users in a network. One of the strategies used in location management is to partition the network into location areas. Each location area consists of a group of cells. The goal of location management is to partition the network into a number of location areas such that the total paging cost and handoff (or update) cost is a minimum. Finding the optimal number of location areas and the corresponding configuration of the partitioned network is a difficult combinatorial optimization problem. This cell grouping problem is to find a compromise between the location update and paging operations such that the cost of mobile terminal location tracking is a minimum in location area wireless network. In fact, this is shown to be an NP-complete problem in an earlier study. In this paper, artificial bee colony (ABC) is developed and proposed to obtain the best/optimal group of cells for location area planning for location management system. The performance of the artificial bee colony (ABC) is better than or similar to those of other population-based algorithms with the advantage of employing fewer control parameters. The important control parameter of ABC is only ‘Limit’ which is the number of trials after which a food source is assumed to be abandoned. Simulation results for 16, 36, and 64 cell grouping problems in wireless network show that the performance of our ABC is better than those alternatives such as ant colony optimization (ACO) and particle swarm optimization (PSO).

The air blowers for fuel cell electric vehicle usually have big difference between inlet and outlet pressure. When the casing of the air blowers is designed, the stress analysis is required. (Approximately Inlet pressure is 0.5bar and outlet pressure is 2bar.) Gap distance between the casing and the impeller is 0.3mm. Therefore, if the amount of maximum deformation of casing is larger than 0.3mm, impeller crashed the casing. In order to avoid crashing, both the thickness and number of rims are changed and carried out simulations on each cases.

This study is focused on the channel design of bipolar plate in the electrode of hydrogen gas generator. The characteristics of hydrogen gas generation was studied in view of efficiency of hydrogen gas generation rate and a tendency of gas flow through the riv design of electrode. Since the flow rate and flow pattern of generated gas in the two phase flow system are the most crucial in determining the efficiency of hydrogen gas generator, we adopted the commercial analytical program of COMSOL MultiphysicsTM to calculate the theoretical flow rate of hydrogen gas from the outlet of gas generator and flow pattern of two phase fluid in the electrode. In this study, liquid electrolyte flows into the bipolar plate and decomposed into gas phase, two phase flow simulation is applied to measure the efficiency of hydrogen gas generation.

This study is focused on the channel design of bipolar plate in the electrode of hydrogen gas generator. The characteristics of hydrogen gas generation was studied in view of efficiency of hydrogen gas generation rate and a tendency of gas flow through the riv design of electrode. Since the flow rate of generated gas is the most crucial in determining the efficiency of hydrogen gas generator, we adopted the commercial analytical program of COMSOL MultiphysicsTM to calculate the theoretical flow rate of hydrogen gas from the outlet of gas generator.

The simulation program for solar cells, PC1D, was briefly reviewed and the device modeling of a multicrystalline Si solar cell using the program was carried out to understand the internal operating principles. The effects of design parameters on the light absorption and the quantum efficiency were investigated and strategies to reduce carrier recombination, such as back surface field and surface passivation, were also characterized with the numerical simulation. In every step of the process, efficiency improvements for the key performance characteristics of the model device were determined and compared with the properties of the solar cell, whose efficiency (20.3%) has been confirmed as the highest in multicrystalline Si devices. In this simulation work, it was found that the conversion efficiency of the prototype model (13.6%) can be increased up to 20.7% after the optimization of design parameters.

Field sequential 액정 디스플레이(FSLCD)는 컬러필터를 사용하지 않아 높은 투과율 특성을 보이고 광 원으로 LED를 사용함으로써 색재현성이 매우 우수하다. 하지만 FSLCD(60Hz 구동)를 실현하기 위해서는 액정의 응답속도가 5ms이하로 고속응답 특성을 보여야 한다. 따라서 본 논문에서는 고속응답 ECB(electrically controlled birefringence) 셀의 최적 구조를 연구하여 5ms 이하의 응답시간을 얻었다. 그리고 ECB 모드에서 높은 구동전압과 시야각을 개선하기 위해 필름 보상을 연구하였다. 판상형 액정필름(discotic film)과 TAC(triacetyl cellulose) 필름의 위상차 값을 최적화함으로써 구동전압을 5V로 낮추고 상하좌우에서 160° 이상(CR>10:1)의 시야각을 실현하였다.

한국원자력연구소에서는 고온의 용융염 매질 하에서 사용 후 핵연료를 환원시키는 차세대관리종합공정 연구를 수행 중에 있다. 추후 본 기술개발을 실증시험 하기 위해서는 방사선 차폐능이 확보된 핫셀이 필수적이며, 핫셀은 최대 1,385TBq의 방사능량에 대한 차폐 안전성을 가져야 한다. 최대 방사선원에 대한 핫셀의 차폐능을 확보하기 위하여, 본 연구에서는 실증시험 시 사용후핵연료부터 발생하는 중성자 및 감마선에 의한 선량률이 법적 허용선량치보다 낮게 유지되도록 핫셀의 차폐 설계에 대한 안전성을 평가하였다. QAD-CGGP 및 MCNP-4C 코드를 이용하여 핫셀 차폐체의 설계치에 대한 차폐 계산을 수행하였다. 작업구역에 대한 감마선 차폐계산 결과 QAD-CGGP 코드는 2.10, 2.97 mSv/h, MCNP-4C 코드는 1.60, 2.99 mSv/h 이었으며, 서비스 구역은 1.01, 7.88 mSv/h 로 평가되었다. 그리고 MCNP-4C코드를 이용하여 중성자에 의한 선량률을 계산한 결과, 중성자에 의한 선량률은 감마에 의한 선량률의 약 20% 이하치를 나타내었다. 따라서 선량률 대부분은 감마선에 의한 영향임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 핫셀의 차폐 설계치가 작업구역의 선량 제한치 0.01 mSv/h 와 서비스 구역에서의 선량 제한치 0.15 mSv/h를 만족시키는 것을 확인할 수 있었다.

접지전지 설계를 위한 Zn, Al 및 Mg의 합급양극의 특성을 실험적으로 조사한 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다. 1. 환경비저항 1000 Ω.cm 이하에서는 Zn합금양극이, 1000 Ω.cm 이상에서는 Mg합금양극이 접지전지 설계에 좋다. 2. 비저항 500 Ω.cm 이하에서는 Al합금양극이 Mg 합금양극보다 접지전지 설계를 위한 유전양극 특성이 좋으나 모든 비저항에서 Zn합금양극보다 특성이 떨어진다. 3. 배유전유밀도가 급격히 증가하는 일정인가전압은 다음과 같다. ① E 하(Zn)=log (4.9465/σ상(0.0639))+11×10 상(-6)σ상(0.8923i) ② E 하(Al)=log (4.9306/σ상(0.0525))+13×10 상(-6)σ상(0.9314i) ˚led3 E 하(Mg)= log (3.7086/σ상(0.0988))+181×10 상(-6)σ상(0.5406i) 4. 유전양극의 종류 및 환경의 비저항에 따라 인가전압과 배유전유밀도의 관계는 다음과 같은 일반식으로 표시할 수 있다. logi=g+root(n.E+r)

In this paper, we describe the development of a bioreactor for a cell-culture experiment on the International Space Station (ISS). The bioreactor is an experimental device for culturing mouse muscle cells in a microgravity environment. The purpose of the experiment was to assess the impact of microgravity on the muscles to address the possibility of longterm human residence in space. After investigation of previously developed bioreactors, and analysis of the requirements for microgravity cell culture experiments, a bioreactor design is herein proposed that is able to automatically culture 32 samples simultaneously. This reactor design is capable of automatic control of temperature, humidity, and culture-medium injection rate; and satisfies the interface requirements of the ISS. Since bioreactors are vulnerable to cell contamination, the medium-circulation modules were designed to be a completely replaceable, in order to reuse the bioreactor after each experiment. The bioreactor control system is designed to circulate culture media to 32 culture chambers at a maximum speed of 1 ml/min, to maintain the temperature of the reactor at 36±1°C, and to keep the relative humidity of the reactor above 70%. Because bubbles in the culture media negatively affect cell culture, a de-bubbler unit was provided to eliminate such bubbles. A working model of the reactor was built according to the new design, to verify its performance, and was used to perform a cell culture experiment that confirmed the feasibility of this device.