• 제목/요약/키워드: 계측제어 프로그램

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무인 수중글라이더의 에너지 효율 개선을 위한 제어방법 개발 (Development of Control Method for Improving Energy Efficiency of Unmanned Underwater Gliders)

  • 나승규;고성협;지대형;천승재;정성훈;최형식;김준영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.105-112
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    • 2022
  • 본 논문의 무인 수중글라이더는 깊은 수심에서 작동하기 위해 설계되었고, 배터리 효율을 개선하기 위해 블래더 타입의 부력제어기를 채택하였고 내부 이동배터리의 움직임을 이용하여 피치각도를 제어하는 방식을 사용하고 있다. 무인 수중글라이더의 에너지 효율을 증대하기 위해 구간별로 제어를 수행하는 Layered PID 제어기를 설계하였으며, 유체동역학 계수를 포함한 6자유도 운동방정식을 전개하여 Matlab/Simulink 해석 프로그램을 설계하였다. 제어성능과 에너지 효율을 비교하기 위해 PID 제어기, 슬라이딩 모드 제어기 그리고 Layered PID 제어기를 해석 프로그램을 이용하여 비교 분석하였고 Layered PID 제어기가 PID 제어기에 비해 7.2%의 에너지 절감의 성능을 나타내었다.

원전 계측제어계통의 안전 네트워크 설계 및 평가를 위한 보안 기준 (Security Criteria for Design and Evaluation of Secure Plant Data Network on Nuclear Power Plants)

  • 김도연
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.267-271
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    • 2014
  • 원자력발전소의 데이터 네트워크와 연관된 안전 계통들은 다양한 IT (information technology) 네트워크 및 응용프로그램들을 적용하여 현대화되고 있다. 발전소 데이터 네트워크의 출현과 더불어 원전 계측제어시스템들은 최신의 디지털화된 마이크로프로세서에 근간을 둔 시스템으로 진화하고 있는 반면에, 일반적인 IT 환경에서의 각종 정보시스템이 가지는 사이버보안 취약성 및 사고의 가능성이 증대되는 단점을 가지게 되었다. 이를 보완하기 위해 원전에 적용하는 데이터 네트워크는 신뢰성, 성능 및 보안요건을 충분히 고려해서 설계되어야 한다. 본 논문에서는 원전 계측제어계통에 적용되는 안전한 네트워크의 설계 및 평가 시 사용될 수 있는 기술적인 보안 기준들을 제시하였으며, 본 기준들을 적용하여 설계 및 운영되는 발전소 데이터 네트워크는 외부의 사이버 위협으로부터 효과적인 대처를 할 것으로 판단된다.

Labview를 이용한 교량 모니터링 시스템 설계

  • 김진욱;심준환
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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    • pp.189-191
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    • 2007
  • 국내에는 규모가 큰 다리가 준공 중이거나 완공되고 있다. 또한 교량에서 발생되는 정보들은 중앙통제소에서 수집 및 제어 계측을 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 교량에서 발생할 수 있는 각종 정보 및 사고경보를 쉽고 빠르게 모니터링 하기 위해 Labview 프로그램을 이용한 교량 모니터링 시스템을 설계 및 구현하였다.

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홈 헬스케어에 적용 가능한 하부요로계 폐색 모니터링 시스템 구현 및 평가 (Implementation and Estimation of the LUTS Diagnosis System for Home Health Care)

  • 정도운;정완영;전계록
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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    • pp.697-700
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    • 2006
  • 본 연구에서는 가정이나 일반 사무실 등에서 편리하게 하부요로계의 폐색을 진단하기 위하여 요속과 동시에 배뇨 시 발생하는 요류음을 계측할 수 있는 센서 및 계측 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 로드셀을 이용한 요속계측센서, 청진기형 요류음 계측센서, 센서신호의 검출을 위한 전처리부, 신호의 증폭 및 필터부, 시스템 제어부, PC 계측 프로그램 등으로 구성되었다. 구현된 시스템의 평가를 위하여 하부요로계를 모식화한 실험장치를 구현하였다. 구현된 실험장치를 이용하여 요속 및 요음을 계측하고 시간영역과 주파수영역에서의 분석을 통해 하부요로계의 폐색을 가장 잘 반영하는 특징파라미터를 추출하고자 하였다. 그리고 구현된 시스템의 임상적용 가능성을 평가하기 위하여 정상인 5병을 대상으로 요속 및 요류음을 계측하고 분석하였다. 그 결과 요류음 신호의 $253\sim282Hz$ 대역이 폐색의 정도를 가장 잘 반영하는 것으로 나타났다.

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마이크로프로쎄서를 이용한 과채류 자동 저장 제어장치의 제작과 온도 자동계측 관리 시스템 (Development of Microprocessor-based Automatic Storage Controller and Temperature Auto-measurement System for Horticultural Crops)

  • 박제균;전재근;이승구;김공환
    • 한국식품과학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.845-849
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    • 1988
  • 저장실, 저장상자, 공기분배장치 등을 포함한 실험실 규모의 저장실을 설계, 제작하였다. 과실류를 수용할 수 있는 저장상자(1.7 l)는 투명아크릴을 재질로 일정 공기가 계속해서 순환되도록 하고 저장실은 $0{\sim}30^{\circ}C$ 범위내에서 ${\pm}0.5^{\circ}C$의 정확도로 온도제어가 가능하였다. 저장상자로 유입되는 공기는 공기분배 장치를 통하여 예냉과 공기압의 균일화가 이루어지도록 하였고 Solenoid valve를 사용한 저장상자 선택장치를 제작하였다. 이와 같은 저장시설의 환경제어와 계측을 전담할 수 있는 마이크로프로셰서 시스템을 8 bit 마이크로프로쎄서와 기억장치, 그리고 입출력장치 등의 IC chip을 이용하여 설계 제작하였다. 동 시스템을 활용하기 위하여 저장환경의 제어를 위한 소프트웨어를 개발하고 운영프로그램을 ROM화 할 수 있었다. 제작된 저장 자동제어장치 시스템을 이용 밀감류 저장에 적용하여 저장시설의 운영 및 온도의 자료수집을 성공적으로 수행할 수 있었다.

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과채류 저장시 호흡량과 중량감소의 자동계측 (Automatic Measurement of Respiration Rate and Weight Loss during Storage of Citrus fruits)

  • 박제균;전재근;이승구;김공환
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.387-390
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    • 1989
  • 과채류 자동저장용 마이크로프로세서 제어장치를 활용하여 밀감의 저장시 발생되는 호흡량 및 중량감소를 자동 계측하였다. 중량감소는 스트레인게이지 load cell 장치를, 탄산가스는 적외선 가스분석기로 계측하고 계측신호를 컴퓨터에 접속하여 on-line화 하였다. 과일저장 조건과 계측시간 주기의 설정은 Z-80 마이크로프로세서와 컴퓨터간의 handshaking 정보교환 방식으로 수행할 수 있도록 하고 계측자료는 마이크로컴퓨터의 data file로써 자동기록 및 분석가능한 운영프로그램을 개발하였다. 건전한 것과 상처를 낸 감귤을 $20^{\circ}C$에서 4일간 저장하면서 호흡량을 비교하여 본 결과 건전한 감귤은 3-5ml $CO_2/kg{\cdot}hr$를 유지한 반면 상처를 낸 감귤의 경우는 50시간 이후부터 호흡량의 급격한 증가를 보였다. 한편 중량감소는 60시간 동안 건전한 감귤의 경우 거의 변화가 없었으나 상처를 낸 감귤의 경우 호흡량의 중가와 더불어 약 5%의 무게감소를 나타내었다.

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마이크로 열화상 계측 시스템의 IOT 모듈화 개발 (Development of Micro Thermal Image Acquisition System)

  • 이준엽;오종우;이동훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.169-169
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    • 2017
  • 스마트 돈사 내의 열환경 분석에 필수적으로 고려되어야 인자는 가축의 복사 에너지 변화로 볼 수 있다. 열환경 제어의 대상이기도 하지만 회귀적으로 열환경 변화의 인자이기도 하다. 이러한 가축의 복사 에너지 분석을 위하여 시설 내에 용이하게 배포가 가능한 열화상 계측 시스템을 개발하였다. 초소형 마이크로 열화상 계측 시스템에 부가적으로 IOT(Internet of Thing) 기반 기술을 이용한 모듈화 개발을 병행하였다. 열화상 계측 센서로 LWIR(Longwave infrared)영역에 해당하는 $8{\mu}m{\sim}4{\mu}m$의 영역에서 $0.05^{\circ}C$의 분해능을 보이는 $Lepton^{TM}$ (500-0690-00, FLIR, Goleta, CA)모델을 사용하였다. SPI(Serial Peripheral Interface) 속도 2 Mhz로 마이크로프로세서(NanoPi NEO Air, FrendlyArm, CA, USA)와 고속 통신을 수행하여 9 Hz의 계측이 가능하다. 열화상 센서와 마이컴으로 구성되는 단위 계측 시스템의 통신 기능 확장을 위하여 다음과 같이 세 단계의 정보 전달 시나리오를 설계하였다. 1) 단독적으로 열화상을 계측 하고 내장된 메모리에 저장하는 형식 2) 인접한 사용자 인터페이스에서 1번 단독 모듈에 접속하여 열화상을 실시간으로 전송하여 화면에 도시하는 형식 3) 2번 사용자 도시모듈과 병행적으로 Local WI-FI 통신을 이용한 모바일 기기에 화면을 도시하는 형식. 이와 같은 계층적이며 모듈화된 계측 시스템을 구성하기 위해서 1번 모듈에 공개 소프트웨어인 Hostapd 2.5(http://w1.fi/hostapd)버전을 설치하였다. 외부 인터넷 환경이 없는 상황에 1번 모듈 단독으로 AP(Access Point) 기능을 제공하여 지근 거리에 있는 2번 모듈과 3번 모바일 기기의 접속을 관리할 수 있다. 2번 모듈의 경우 화면 다수의 1번 모듈에 접속을 교차적으로 수행하는 방식과 2번 모듈 자체가 AP가 되어 1번 모듈의 접속을 허용하는 형태로 구성되어 있다. 계측 시스템의 계측 매트릭스 구성에 따라 선택적으로 결정할 수 있다. 1번 2번 모듈 공통적으로 TCP/IP Listener와 Client 서비스를 병렬적으로 수행할 수 있도록 개발을 하였다. 3번 모바일 기기에서 사용자 인터페이스 구현을 위하여 범용 Android 기반 GUI 프로그램과 Socket 통신을 연동시켰다. 1개의 열화상 Frame의 전송량은 9,600 Byte ($=80{\times}60{\times}2Byte$) 로 WI-FI 통신 전송 시 2회 ~ 6회 정도 내외로 가변적인 통신 수행 횟수를 나타내었다. 센서 계측 시스템과 정보 전송 시스템을 병렬적으로 구성한 모듈화 된 계측시스템의 전 요소에서 센서에서 제공하는 최대 계측 주기인 9 Hz 구현이 일반적으로 가능하였다. 이를 이용한 추후 연구를 통해 가축 객체의 열복사 정보와 돈사 내 열환경 간의 역학성을 연구할 것이다.

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기계기초 매스콘크리트의 균열제어를 위한 온도관리기법의 개발 (Development of Temperature Control Technology for Massive Machine Foundations)

  • 허택녕;손영현;이석홍
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.227-233
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    • 2001
  • 최근 비약적인 경제발전에 힘입어 장대교량, 항만, 댐, 도로, 원자력 발전소 등과 같은 대규모 기간구조물의 건설이 증가하고 있으며, 구조물은 대형화 혹은 고강도화되는 추세에 있다. 특히, 전술한 구조물을 매스콘크리트로 가설하게 되면 초기재령시에 수화열로 인한 균열이 발생할 가능성이 매우 높기 때문에 효율적인 매스콘크리트의 개발과 매스콘크리트 구조물의 설계기술 및 시공방법이 중요한 연구대상으로 등장하게 된다. 본 논문에서는 가로 52.6m, 세로 14.4m, 높이 8.5m의 기계기초 매스콘크리트의 시공에 적합한 온도관리기법을 다음과 같은 단계로 제안하고자 한다. 먼저 온도상승요인을 최소화하는 콘크리트의 배합비를 산정한다. 산정된 콘크리트의 열특성을 측정하기 위해 단열온도실험을 수행하여 각종 열특성상수와 단열온도 상승곡선식을 도출한다. 이와 같은 열특성치를 콘크리트 구조체에 적용하여 열응력해석을 수행한다. 이와 같은 열응력해석을 통하여 구조물의 분할타설높이에 따라 온도균열이 발생하지 않는 콘크리트 내외부의 온도차를 결정한다. 이때 열응력해석에 범용 유한요소 프로그램인 Diana을 사용한다. 콘크리트의 타설은 현장조건과 타설시점을 최대로 고려하고 양생방법으로 콘크리트 내외부의 온도차를 최소화하기 위해 이중단열효과가 있는 거푸집과 가열장비을 사용한다. 또한 콘크리트의 온도관리를 위하여 구조물 내외부에 온도게이지를 매립하고 30분마다 계측을 수행하면서 콘크리트 내외부 온도차가 허용 해석범위를 유지하도록 한다. 양생기간은 7-10일 정도를 유지한다. 전술한 온도관리기법을 통하여 완공후 수평정밀도가 기초의 허용침하량으로 환산하여 $1{\mu}m$ 인 고정밀도의 기계기초는 완벽하게 시공되었다. 따라서 매스콘크리트의 온도균열을 제어할 수 있는 시공방법으로 제안한다. 또한 매스콘크리트의 내외부 온도차를 단열온도실험과 온도해석으로부터 정한 값이내로 제어하고 충분한 양생관리를 병행하면 수화열에 의한 콘크리트의 온도균열을 최소화할 수 있을 것으로 기대한다.

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제어 흐름 무결성 검증을 위한 간접 분기 주소의 효과적인 비교 (Effective Comparison of Indirect Branch Addresses for Checking Control-flow Integrity)

  • 김태환;성인형;한경숙;표창우
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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    • pp.86-88
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    • 2012
  • 코드 포인터 공격을 이용한 제어 흐름은 실행 중에 간접 분기의 무결성을 검사하는 것으로 보호할 수 있다. 간접 분기는 반복되는 목적지 주소로의 분기인 경우가 많지만, 목적지 주소는 실행 시간에만 알 수 있기 때문에 여러 가지 예외적인 상황을 적절히 대처할 방법이 필요하다. 본 논문에서는 동적 이진 계측화를 활용하여 실행 중 발생하는 간접 분기를 분석하고, 수집한 주소들을 빠르게 비교하는데 효과적인 주소 비교 기법들을 제시한다. 또한 각 기법을 비교하여 프로그램에 따라 주소 비교의 효율성을 극대화하는 방안을 모색하였다. 이러한 기법을 통해 간접 분기가 야기하는 여러 문제점에서부터 보안 분야에 이르기 까지 활용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대한다.

그래피칼 프로그램을 이용한 계측 및 제어 공학 실험실습 (Engineering Experiments and Practices on Measurement and Control using Graphical Program)

  • 갈리;최성주
    • 한국실천공학교육학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.65-71
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    • 2012
  • 이 연구에서는 LabVIEW와 NI ELVIS를 이용하여 컴퓨터 기반의 공학교육 사례 즉 다양한 컴퓨터 기반의 공학실습을 소개한다. 여러 유명대학이나 연구소, 회사 등에서 웹/인터넷 또는 네트웍으로 제어되는 원격 실험과 같은 형태의 원격 실습이 가능하다. 컴퓨터 및 그래피칼프로그래밍 기술의 공학실습교육 적용을 통하여 공학 실험실습의 흥미와 효과를 제고하였다.

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