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    • 차등 전기 가격과 분산 전원을 고려한 생산 일정 계획에 관한 연구

      문준영 서울대학교 대학원 2013 국내박사

      RANK : 247631

      Currently, manufacturing industries in many advanced countries pay electricity rates stratified by the time of the day (i.e., peak load, mid-load, and off-peak load). These countries are trying to widen the difference between the peak load rate and off-peak load rate to reduce electricity demand at peak load times. Differential electricity pricing affords consumers an opportunity to shift the timing of electricity usage to time periods with a lower electricity price, thereby reducing electricity costs. Similarly, a production scheduling process, which considers time-dependent and machine-dependent electricity costs, enables industrial electricity consumers to minimize energy expenses. Additionally, the emerging Smart Grid is supposed to require industries to pay real-time hourly electricity costs. More energy-efficient, intelligent production scheduling is thus possible. The present thesis deals with minimizing the total cost of production schedule by means of energy scheduling considering both the usage and generation of electricity. The proposed method allows each decision maker in the manufacturing industry to seek a compromise solution with total production cost by considering electricity costs with distributed energy resources and energy storage in the Smart Grid environment of the future. The method employs hybrid algorithms that include genetic algorithm, constraint programming, and mixed-integer linear programming approaches to solve the problems and compare the proposed models with the classical computational method. In addition, smart production scheduling models are formulated considering distributed generations (DGs), including energy storage system and renewable energy resources such as solar, wind, and fuel cell. This issue is more complex as manufacturers have to consider an hourly generation schedule of DGs and hourly charging/discharging schedule of energy storage system. In order to solve this problem, an algorithm and solution technique using mixed integer programming and constraint programming is introduced. Finally, this thesis deals with multi-factory smart production scheduling problems by grouping factories. One model considering separated DGs and another considering centralized DGs are analyzed and compared. This can be a guideline to determine the setup of DGs for manufacturing companies with a number of factories. The models considering time-dependent and machine-dependent electricity costs were proposed for efficient use of electricity in factories. However, processing times for each job in the suggested models were assumed to be integer-multiples. Therefore, improvements are still needed for more realistic models applicable to the field. 현재, 대다수의 선진국에서 제조 기업은 매일 시간에 따라 달라지는 경부하, 중간부하, 최대부하의 3단계 차등 전기 요금을 지불한다. 각 국은 최대 부하에서의 전기 수요를 줄이고 경부하로의 수요 이전을 촉진하기 위해 단계별 전기 요금 격차를 확대하는 경향을 보이고 있다. 그러므로, 제조기업의 공장에서 제품 생산을 위한 생산 일정 계획을 세울 때, 시간에 종속적이고 장비에 종속적인 전기 비용을 고려한 효율적인 생산 일정 계획으로 에너지 비용을 감소시킬 수 있다. 더욱이, 다가오는 스마트 그리드 시대에서 전기 요금은 1일 동안 매시간 크게 변동하는 실시간 전기 요금제의 실시가 유력해 지고 있다. 따라서, 제조 기업이 전기 요금에 적절히 반응하지 않으면 전기 사용을 위해 고비용을 지불해야 할 수 있다. 그러므로, 에너지 효율적인 생산 일정 계획이 제조 기업이 해야할 중요한 과제 중의 하나 이다. 따라서, 본 연구에서는 시간과 장비에 따라 달라지는 전기 비용과 함께 총 생산 비용을 최소화 하는 문제를 모형화하고 유전 알고리즘을 이용한 해법과 알고리즘을 소개하며 전기 비용을 고려하지 않은 같은 조건의 생산 일정 계획의 총 생산 비용과 비교하고 분석한다. 또한, 태양광, 연료전지 등 신재생 에너지와 에너지 스토리지를 포함하는 분산 전원을 도입한 경우의 확장된 스마트 생산 일정 계획 문제를 모형화한다. 이러한 문제는 매시간 분산 전원의 발전 계획과 에너지 스토리지를 구성하는 배터리의 충방전 계획을 고려하기 때문에 더욱 복잡해 진다. 이를 해결하기 위하여 제약 프로그래밍을 이용한 해법과 알고리즘을 소개하고 분산 전원 및 에너지 스토리지를 도입하지 않은 경우와 비교하고 분석한다. 마지막으로, 분산 전원을 도입한 경우에도 복수개의 공장을 그룹화하여 그룹별 분산전원을 고려한 통합 스마트 생산 일정 계획과 개별 공장의 분산전원을 고려한 스마트 생산 일정 계획을 비교한다. 이것은 다수의 공장을 소유한 기업이 생산 일정 계획을 위하여 분산 전원의 도입 방식을 결정하는데 지침이 될 수 있다. 제조업체의 공장에서 효율적인 전기 사용을 위해 시간 및 장비에 종속적인 전기 요금과 분산전원을 고려하는 모형을 정의하고 해법으로 유전 알고리즘과 제약 프로그래밍등 휴리스틱한 방법을 제안했다. 하지만, 제안된 모형에서 작업 시간이 자연수라는 가정을 하였기 때문에 현장의 실용적인 스케쥴링에 적용 가능한 현실적인 모형을 위해 아직 개선이 필요하다.

    • AZ91D합금을 이용한 반응고 주조시, 미세조직에 미치는 슬러리 제조변수와 사출조건의 영향

      문준영 연세대학교 대학원 2007 국내석사

      RANK : 247631

      AZ91D 합금을 이용하여 기존의 핫챔버 다이캐스팅을 통해 제조되는 박육 마그네슘 주조재의 기포결함제거 및 경도향상을 위해 H-NCM(Hong-Nanocast Method)법을 이용한 반응고 콜드챔버 다이캐스팅을 개발하였다. 주조용 마그네슘 합금 중 휴대폰, 자동차 주조용으로 사용되는 AZ91D 합금은 빠른 응고 및 초정의 성장과 빠른 냉각속도에 기인하여 고속사출 다이캐스팅에 의한 제조과정에서 함입된 기포로 인해 최종제품의 표면결함으로 인한 수율감소로 문제가 된다. 이를 극복하기 위하여 핵생성을 늘리고 성장속도를 조절하여 제품 내에 균일하고 미세한 구형의 초정을 산포시켜 기계적 성질을 향상시키고 고액공존영역에서 사출하여 점도증가에 의한 층류층진으로 기포함량을 줄이고 충진성을 향상시키고자 하였다. 콜드챔버 다이캐스팅을 위해 슬러리의 고상율을 유지하고자 슬러리 몰드의 온도를 올렸으며, 고온의 몰드벽으로 인한 과냉의 부족과 핵의 재용융을 해결하기 위하여 H-NCM법을 접목시켜 슬러리 내에 균일하고 미세한 입자를 생성하였다. 주입온도와 몰드온도에 상대적으로 덜 민감한 H-NCM법을 이용하여 제작된 슬러리를 콜드챔버 다이캐스터의 가열된 슬리브에 주입하여 주입온도와 몰드온도에 따른 최종시편 내의 입자분포와 기포함량을 비교 검증하였다. 시편 내 입자의 균일도를 위하여 벽면핵생성을 최대화하기 위한 경사판을 H-NCM법에 도입한 경우의 주입온도에 따른 입자분포와 기포함량을 평가하였다.H-NCM법에 의한 마그네슘 반응고 다이캐스팅 제품은 평균 입자크기 17μm, 형상계수 0.93, 평균입자수 90ea/mm2이었으며 제품내 기포함량이 액상의 사출에 비해 현저히 줄어들었다. H-NCM법 반응고 다이캐스팅 시편의 경도를 비교하기 위하여 핫챔버와 콜드챔버 및 Thixomolding과의 경도비교 및 미세조직 비교를 통해 시편의 미세조직에 기인한 표면경도의 향상을 평가하였다. 이렇게 검증된 H-NCM법에 의한 마그네슘 반응고 다이캐스팅은 기존의 반응고 다이캐스팅에 비해 프로세스가 빠르고 제품 내에 균일하고 미세한 구형의 입자를 분포시킴과 동시에 기포함량을 줄이고 경도를 향상시켜 박육 마그네슘 제품에의 적용 가능성을 확인하였다.

    • 주가지수수익률의 확률변동성 특성에 관한 연구

      문준영 고려대학교 대학원 2006 국내석사

      RANK : 247631

      본 연구에서는 주가수익률에 대한 실증적 탐구와 일반화된 확률변동성 모형을 제시하고자 한다. 주가지수 자체는 확률보행과정을 따르는 비정상시계열의 특성이 있으나, 로그변환된 주가지수 수익률은 정상 시계열의 특성을 나타낸다. 주가지수 수익률의 변화 행태를 보다 정밀하게 추정하기 위해서는 기존의 선형적인 확률변동성(Stochastic Volatility) 모형을 비선형 모형으로 확장할 필요가 있다. 따라서 칼만 필터(Kalman Filter)를 비선형으로 일반화한 MRSM(Markovian Regime Switching Model) 필터와 EM 알고리즘(Expectation-Maximization Algorithm)을 이용하여, 비선형으로 일반화한 상태공간방정식(State Space Equation)을 유도하였다. 그리고 이 모형을 이용하여 주가지수수익률의 변동성을 추정하였다. 본 연구의 분석기간은 1995년 1월 3일부터 2005년 10월 30일까지 이며 분석자료는 KOSPI200 지수와 S&P 500 지수의 일별 종가 자료를 이용하였다. 주가지수에 대한 실증분석 결과, 주가지수 수익률의 비정규성과 잡음이 많은 고빈도 시계열의 특성을 확인할 수 있었다. 따라서 잡음이 많은 시계열인 주가수익률의 분석에는 상태 공간 모형을 이용한 확률변동성 모형이 적합하다는 사실을 알 수 있었다. 연구 모형에 따라 주가지수 수익률의 변동성을 추정한 결과, MRSM-EM 알고리즘은 시장의 충격을 매우 정교하게 변동성 추정에 반영하였다. 따라서 금융시장의 변동성 급등락 현상이 심화되었을 경우, 기존의 변동성 모형과 함께 본 연구에서 제시한 변동성 모형을 병행한다면 시장의 충격에 매우 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 기대된다. This paper uses the Markov Regime Switching Model and Expectation-Maximization Algorithm to estimate parameters of the state-space equations for stochastic volatility model of returns of Stock Price Index, sampled daily over 3, January, 1995 ~ 31, October, 2005, KOSPI200 and S&P500. The estimates display non-normality and high frequency periodograms of stock index returns. Further, this study suggests that stochastic volatility model based on Markov Regime Switching Model may gives more desirable results in mainly in MSE senses than some kinds of GARCH models to estimate daily return of stock price index in noisy situation.

    • 船舶金融의 圓滑化를 위한 船舶投資會社制度의 導入에 관한 硏究

      文準暎 韓國海洋大學校 2001 국내석사

      RANK : 247631

      The Korean marine transportation industry accounts for 5% of the world's total transportation of goods (5.3billion tons) and it transported 99.7% of Korea's entire export and import with earning 11.3 billion dollars in 2000. The securing of new and old ships which are an important basis of marine transportation industry has not been implemented since the foreign exchange crisis in 1997. The advanced countries are achieving competitiveness by securing stabilized shipping craft. The foreign exchange crisis triggered our country to consider to the introduction of the ship investment corporation system. This study is to discuss the major benefits of the introduction of the ship investment corporation. Before discussing the introduction of the ship investment corporation, we will review our ship finance systems. And then we will examine systems the systems and operation results of Germany's K/G Fund and Norway's K/S Fund. We have many kinds of ship finance, which are the planned shipbuilding system, BBCHP fund for introducing used shipping craft, and export fund. The planned shipbuilding, which has been developed as a policy of reinforcing shipping craft upon the basis of the five-year economic plan for connecting shipbuilding and marine transportation industry, has been given 80% of the fund for shipbuilding, based on the bringing up of marine transportation industry since 1976. This fund made a great contribution to the augmentation of shipping craft at the beginning of the domestic marine transportation industry. Shipping companies, however, avoided the use of the planned shipbuilding system because of the securing of the additional fund and high interest rate. As our country joined the OECD in 1996, this system has been abolished in the sector of the ocean-going ships, and 80% of total fund for the shipbuilding of home-waters liners has been provided. As for the BBCHP, 100% loan for the cost of shipbuilding and various financial expenses can be borrowed from foreign financial institutions. The borrowers can pay back on equal installment basis over the period of 10~20 years and the ships transporting cargos for long-term contract basis have an advantage of securing ships without the investment of capital. Since the second half of 1980, about one billion dollars have been assigned for the ceiling of domestic shipbuilding responsibility and for the ceiling of the borrowing of fund from abroad. However, at the time of the foreign exchange crisis, the ceiling of the fund from abroad was abolished and the system has been changed so that a shipping company could borrow money on credit. It became possible for a shipping company having a lot of debts either to be unable to borrow money or to borrow money with high rate of interest. BBCHP fund for introducing used shipping craft has an advantage of securing ships within the short period of time. There are various kinds of sources borrowing including loans, lease financing, the fund of the Bank of Korea. However, in most cases the foreign exchange of the Bank of Korea was utilized. Nevertheless, the lending of the foreign exchange of the Bank of Korea was suspended because of the foreign exchange crisis. The export fund of the Export and Import Bank is a system which foreign ships cannot be supported with this fund and foreign shipping companies utilizing the domestic shipbuilding yards can get this fund. Thus, Korean financial system of securing ships has a problem of flimsiness. The American system of the financing for ships is to provide long-term financing on a low interest rate in order to expedite the growth and modernization of a body of merchant vessels and shipbuilding yards. The Japanese system of financing for ships is a Japan's planned shipbuilding system for reviving the body of the Japanese merchant vessels. This system has been introduced in order to reconstruct the body of merchant vessels by the government. Because of the government policy, Japan has become an advanced country in marine transportation and grown as a great country of shipbuilding. Germany's K/G(Kommandit Gessellschaft) is a fund which operates not only ships, but also real estate. Recently, real estate tends to be on the decline and ships tends to be gradually active. According to K/G Fund, the company investing in ships borrows fund from general public investors and financial institutions and invest them in ships. The companies operating ships cannot offer their profits as mortgage nor can they rent, nor can they transfer them. In case the company investing in ships or stockholders come to suffer damage, they should be jointly and severally responsible for the directors and auditors of the company operating ships and the related company operating ships. The company investing in ships should consign the task as keeping its assets to the company keeping assets, and the procedure and criteria keeping or taking out asset are to be decided by presidents's order. The assets of the company investing in ships, the proper assets of the company keeping them, and the assets consigned by the third party should be managed separately. In case damage occurs to the company investing in ships and to stock holders, the company keeping assets is to be responsible for the damages. In order to secure the transparency in operation, the company investing in ships limits the number of ships to one ship to one company(single purpose company). K/G Fund is being operating on a long-term and stable basis in which the tax benefit is gradually bing swindled. It should be decided within 10 years after the delivery of a ship whether it is to be applied to tonnage tax, the ship should maintain German nationality for a decade. Norway's K/S(Kommandit Selskap) fund has been utilized in the field of marine transportation industry since 1920, and recently it has been made use of a lot in the field of real estate. K/S fund, a joint-venture company like K/G, applies 17% of high speed refunding. The period of continued existence of the Fund is two years for short term, so that it has a venture style management. Norway doesn't connect Tonnage Tax with K/S, but applies it to registered ships. As we reviewed K/G and K/S funds, the introduction of the ship investment corporation system could contribute to promotion of the ship finance in Korea. We suggest some ideas to utilize the ship investment corporation in Korea. Firstly, it is necessary to introduce tonnage tax system for the successful introduction of the ship investment corporation. Secondly, the ship investment corporations provide the higher rate of return compared to others. Finally, the investment on ship should be recognized by investors as a safe investment instrument.

    • PP 및 페놀수지와 실란 개질 유기필러와의 복합체 특성에 관한 연구

      문준영 한국기술교육대학교 대학원 2018 국내석사

      RANK : 247631

      In this work, organic fillers containing many hydroxyl groups(-OH) such as wood flour, rice starch, etc. were modified by various types of silane and blended with thermoplasitc polymer(PP) and thermoset polymer (Phenol resin) and then their characteristics were investigated. The first study, PP/Organic filler composite material, can be developed as an eco-friendly automotive component material. The second study, Phenol resin/Orgainc filler composite material, is used as an industrial circuit breaker material and can also be applied as an automotive component material. In each study, the change of binding energy of C1s peak was analyzed by measuring XPS to determine whether the organic filler was chemically linked to silane or not. C1s peaks are classified into C1, C2, and C3 depending on the number and type of elements combined. And it was confirmed that C2 and C3 of silane modified organic filler(rice starch, wood flour) were decreased. In addition, the change of hydroxyl group in FT-IR of organic fillers were confirmed by the harmonic oscillator model. Morphology was analyzed using FE-SEM for compatibility evaluation, Tensile Strength, Flexural Strength and Izod-Impact Strength were measured using UTM and Izod impact tester to confirm the mechanical properties of composites. As a result, Tensile Strength, Flexural Strength and Izod-Impact Strength of PP/Rice Starch composites were excellent when treated by 3-mercaptopropyl trimethoxysilane. And Phenol resin/Wood Flour composites showed the highest Tensile Strength, Flexural Strength and Izod-Impact Strength when treated with 3-aminopropyltriethoxysilane. 본 연구에서는 목분, 쌀가루 등과 같은 친수성인 수산화기(-OH)를 다수 포함하고 있는 유기필러(Rice Starch, Wood Flour)를 다양한 종류의 실란 으로 개질하여 대표적인 열가소성 고분자(PP) 및 열경화성 고분자(Phenol resin)와 블렌드하여 친환경 복합소재를 제조하여 그 특성을 파악하였다. 첫 번째 연구인 PP/Rice Starch 복합소재의 경우 친환경 자동차 부품 소재로 개발 될 수 있으며, 두 번째 연구인 Phenol resin/Wood Flour 복 합소재의 경우 산업용 차단기 소재로 사용되고 있으며 자동차 부품소재로 도 개발될 수 있다. 각각의 연구에서 먼저 실란을 통한 유기필러의 개질 유무를 화학적으로 판단하기 위하여 XPS를 측정하여 C1s peak의 Binding Energy변화를 분 석하였다. C1s를 결합한 원소의 숫자와 종류에 따라 C1, C2, C3로 분류하 였고, 실란으로 개질한 유기필러(Rice Starch, Wood Flour)의 C2, C3가 감소하는 것을 확인하였다. 또한 조화진동자모델을 통해 유기필러의 FT-IR에서의 수산화기 변화를 확인하였다. 상용성 평가를 위해 FE-SEM을 이용하여 모폴로지를 분석하였고, 복합 소재의 기계적 물성을 파악하기 위해 UTM(Universal Testing machine) 과 아이조드 충격시험기를 이용하여 인장강도, 굴곡강도, 아이조드 충격강 도를 측정하였다. 그 결과 PP/Rice Starch 복합소재의 경우 (3-Mercaptopropyl) trimethoxy silane 처리를 하였을 때 인장강도, 굴곡강도, 아이조드 충격강 도가 우수했으며, Phenol resin/Wood Flour 복합소재의 경우 3-aminopropyltriethoxy silane 처리를 하였을 때 인장강도, 굴곡강도, 아 이조드 충격강도가 가장 우수하였다.

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