• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권6호
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• pp.517-524
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• 2003

생물생산에 요구되는 다양한 작업들을 생력화하기 위한 연구 개발 노력이 전세계적으로 활발히 추진되어 왔다. 이러한 연구 개발은 주로 노동집약적인 작업, 고부가가치 농산물을 생산하기 위한 작업 그리고 작업자에 유해한 또는 가혹한 환경하의 작업 등에 주안점을 두고 추진되고 있다. 하지만, 생물생산 분야의 생력화를 추진하는데 있어서 다양한 작업성과 강건성이라는 작업성능 측면에서의 기술적인 문제와 고가의 시스템 및 설비 비용에 따른 경제성 문제가 항상 걸림돌이 되어 왔다. 본 연구에서는 언급한 문제점들 외에 기계가동률, 유지보수 등 생물생산분야의 생력화에 있어 내재되고 있는 문제점들을 효율적으로 해결하기 위하여 무선 원격로봇 시스템에 의거한 새로운 생력화 개념을 제안하였다. 새로운 개념의 생력화는 주어진 작업을 성공적으로 수행하기 위하여 작업자(농민), 컴퓨터 그리고 로봇을 위시한 자동화 작업설비를 대상으로 상대적으로 수월성을 갖는 기능을 중심으로 역할을 분담하는 것이다. 또한 시설재배에 요구되는 전정, 관수, 방제, 제초, 수확, 운반 등과 같은 다양한 작업들을 노동 투하정도와 기능적 유사성 측면을 고려하여 일관적으로 작업을 생력화하는 방안을 제시하였고 제안한 개념을 구현할 수 있는 시스템을 개발하였다. 대상 작목으로는 중량으로 인하여 비교적 취급이 어려운 수박을 선택하였다. 개발 시스템은 크게 무선원격 모니터링 및 작업제어 모듈, 무선원격 영상 획득 및 데이터 송수신 모듈, 4자유도 직교좌표형 로봇 암을 장착한 갠트리 장치부, 교체가 가능한 모듈형 선단 작업장치, 수박 운반 적재모듈의 5개 하드웨어 모듈로 구성하였다. 개발한 시스템은 그래픽 사용자 인터페이스를 통하여 터치 스크린 모니터를 이용하여 작업자와 컴퓨터간의 인터페이스를 구현하였으며 무선 원격데이타 송수신과 분산 제어기를 이용하여 작업자와 컴퓨터 그리고 로봇 작업기간의 인터페이스와 시스템 제어를 구현하였다. 개발 시스템의 성능을 시험하여 결과를 제시하였으며 본 논문에서 제안한 새로운 개념의 생력화 시스템은 생물생산분야의 생력화 방향을 새롭게 제시하는 실질적이고 실현 가능한 시스템이라는 것을 보여주었다.

• 기계와재료
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• 제23권1호
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• pp.72-81
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• 2011

c-MES 설비지원 플랫폼은 다양한 제조 공정에 따른 설비별 상태 정보를 유연성 있게 수집하기 위한 모듈화 된 플랫폼 기술로서, 제조업 관련 IT 솔루션을 도입하기 어려웠던 중소기업에 적합한 맞춤형 MED로 생산성 향상을 통한 경쟁력 상승 효과가 크다. 제어기 유무에 따른 공작기계별 설비 직접 인터페이스 방법은 생산 현장의 다양한 상태 정보를 실시간 수집하는데 있어 높은 유연성을 자랑한다. 또한 설비 직접 인터페이스를 통해 수집된 데이터는 설비 정보 수집 모듈을 통해 변환/가공되고, gauges/charts를 이용하여 HMI로 제공하는 생산 공정 추적 관리 모듈을 통해 작업/관리자가 장비제어가 가능하도록 도와준다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.363-375
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• 2013

오늘날 숙련된 굴삭기 운전자의 부족현상은 갈수록 심화되고 있으며, 자원개발 및 새로운 생활공간 창출 등을 목적으로 운전자가 접근하기 어려운 극한환경에서 토공작업의 필요성이 증가함에 따라 전 세계적으로 토공완전자동화를 위한 무인화 굴삭로봇 개발의 노력이 경주되고 있다. 국내에서도 지난 2006년 말부터 국토해양부 건설기술혁신사업의 일환으로 '지능형 굴삭시스템' 연구단을 구성하여 연구를 지속하고 있다. 본 논문에서는 지능형 굴삭시스템의 작업계획생성시스템이 갖추어야 할 세부요소기술 중, 굴착작업의 위치, 범위, 목표, 순차 등 굴삭로봇의 운용단위 작업명령정보를 생성하기 위한 정보화단위를 제공하는 로컬영역설계모듈의 연구개발내용에 대하여 설명한다. 로컬영역의 설계는 굴삭로봇의 제원, 작업메커니즘, 휴리스틱 및 구조적안전성 등 여러 영향요소가 고려되어야 안전하고 효율적인 굴착작업을 보장하는 작업계획을 생성할 수 있다. 따라서 로컬영역의 설계요소를 분석하기 위하여 현장조사를 통한 개념적 설계를 수행하고, 상세설계를 통해 설계변수를 도출하였으며, 휴리스틱 및 구조적 해석요건을 만족하도록 설계내용을 정량화하였다. 마지막으로 로컬영역설계모듈을 개발하기 위한 알고리즘을 구축하고, 개발된 모듈을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.953-958
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• 2018

본 연구에서는 산업현장, 지하시설물의 밀폐공간에서 유해가스 및 생체신호를 동시에 검출이 가능한 휴대형 검출시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 가스검출용 센서모듈, 패치형 1채널 소형 ECG 센서, 3축가속도 검출센서용 모듈 및 통계분석용 시스템이다. 시스템모듈의 성능을 검증하기 위해 디지털해상도, 생체신호증폭도, 출력전압 및 초소형모듈의 크기로 평가하였다. 개발된 시스템의 성능결과 디지털해상도는 300(rps), 신호증폭이득은 500dB이상 성능을 가졌고, 심전도 모듈은 $50mm{\times}10mm{\times}10mm$로 제작되어 패치형으로 활용도를 높일 수 있다. 본 연구의 휴대용 가스검출기 및 패치용 심전도, 가속도검출기는 산업현장작업자의 실시간 감시용 IoT 기반 관리시스템으로 활용한다면 가치가 높을 것으로 생각된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.226-229
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• 2009

굴삭기는 다양한 산업 분야에서 폭넓게 이용되고 있는 대표적인 장비임에도 불구하고 작업 환경은 매우 열악하여 굴삭 조종자는 각종 소음이나 진동, 분진에의 노출뿐만 아니라 산업재해의 위험성 또한 높다. 이러한 문제점들을 타개하기 위하여 현재 국내에서는 2006년부터 지능형굴삭시스템(Intelligent Excavating System)에 의한 자동화된 굴삭기의 개발을 위하여 연구를 진행 중에 있다. 자동화 굴삭시스템 구축에 있어서 센싱(sensing)을 통해 획득된 지형 및 주변 환경정보를 활용하여 숙련공의 휴리스틱스(heuristics)를 바탕으로 설계된 모듈을 통해 최적의 굴삭 작업 계획을 세우고, GUI (Graphic User Interface)를 제공하여 실시간 작업진행 상태 파악 및 모니터링(monitoring) 내용을 굴삭기 조종자와 공사 감독관에게 제공하는 Task Planning System의 개발은 생산성, 안전성, 작업의 품질 및 장비의 성능에도 지대한 영향을 미치며 자동화된 굴삭시스템을 개발함에 있어서 필수적으로 요구되어지는 핵심기술이다. 본 논문에서는 자동화 굴삭시스템을 위한 자동화 계획생성 시스템인 Task Planning System의 현재까지 진행된 연구 내용과 모니터링 및 작업에 대한 최소간섭을 위한 Task Planning System Interface를 소개한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권12호
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• pp.30-35
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• 2021

In this study, we developed an automatic module changer for agricultural implements for using in unmanned agricultural robots. An automatic module changer is attached by lowering from the top to bottom of the implements and fixing the four fastener bars attached to the implements in combination. The lift function was implemented using seesaw-type structures to keep the engagement point constant when the automatic module changer climbs and descends, and the switching function of the automatic module changer was implemented using the link device in the cam structure. We developed an algorithm to check the presence of attachment and opening/closing of the workpiece using limit switches and verified the performance through combination assessment and weight lift test to assess whether the combination was within the error range.

• 한국전자거래학회지
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• 제12권4호
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• pp.71-84
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• 2007

본 논문에서는 RFID를 기반으로 하는 지능형 홈 네트워크의 아키텍처를 제시하고, 이러한 홈 네트워크를 효율적으로 관리하기 위한 지능형 에이전트를 제시한다. 이 에이전트는, 에이전트 내의 각 모듈이 수행하는 작업을 총괄하여 관리하는 에이전트 관리자, RFID 리더기를 통하여 홈 가전기가로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집기, 홈 네트워크의 상황에 따른 오퍼레이션을 결정하고, 결정된 오퍼레이션을 해당 가전기기로 전달하는 실행 제어기, 에이전트가 오퍼레이션을 수행하는데 필요한 데이터를 저장하는 데이터 저장소, 홈 가전기기로부터 수집한 데이터를 임시적으로 저장하는 데이터 큐, 사용자가 에이전트를 통하여 홈 네트워크를 직접 제어하거나 모니터링 할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스의 여섯 개의 모듈로 구성된다. 이 에이전트는 홈 네트워크 내의 가전기기에 대한 상태 정보를 분석하여 자율적으로 홈 네트워크 내의 상황을 학습하고, 사용자의 성향에 맞도록 가전기기를 제어한다. 따라서 지능형 에이전트를 통하여 홈 네트워킹을 수행한다며 사용자는 직접 모든 가전기기를 제어하지 않더라도 자신의 성향에 맞는 홈 환경에서 생활할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.428-434
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• 2010

본 논문에서는 유선 통신의 광 네트워크와 무선 통신의 Zigbee의 통합으로 신뢰성 있는 전송이 가능한 지능형 SAN(Ship Area Network) 네트워크 모델을 제시하고, SAN 통합 네트워크와 연결된 각종 센서와 제어기를 구성 및 관리 하고 원격제어를 하기 위한 모듈을 구현한다. 이는 선박 내부의 주요구획 및 장비에 대한 실시간 모니터링 및 열악한 선박 내부의 작업환경을 감시하여 선박의 사고예방에 도움을 줄 수 있을 것이며, 선박 내부의 노동 경감, 운항 안전성 향상, 운항 경제성 향상 등에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.198-204
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• 2012

로봇들의 협동 작업을 위해서는 다양한 환경에서 다른 로봇들을 인식하고 추적하는 기술이 요구된다. 본 논문에서는 코드북 모델과 스테레오 영상 처리를 이용하여 이동 로봇을 인식하고, 퍼지 제어기를 사용해 추적하는 이동 로봇 추적 제어 시스템을 제안한다. 먼저 코드북 모델을 사용하여 영상의 전경과 배경을 분리하였다. 분리된 전경에서 색상정보를 기반으로 관심영역을 구해내고, 스테레오 영상처리를 통해 얻은 깊이 영상을 기반으로 이동 로봇까지의 실제 거리를 추정한다. 각 거리에 따라 열림 및 닫힘 연산을 적용하고, 모듈형 로봇의 크기에 맞춰 라벨링을 통해 효과적으로 이동 로봇을 인식한다. 추출된 이동 로봇의 움직임에 따른 효과적인 추적을 위하여 스테레오 영상 처리를 통해 얻은 거리 정보와 로봇의 이동 정보를 이용해 퍼지 제어기를 설계하여 이동 로봇 추적 시스템을 제안하였다. 제안한 퍼지 추적 제어 시스템의 성능은 실제 이동 로봇의 추적 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.821-835
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• 1998

유용한 멀티미디어 통신서비스를 제공하기 위한 목적으로 설립된 Digital Audio-Visual Council(DA VIC)은 Movie on Demand(MoD), Teleshopping과 같은 주문형 분배서비스와 인터넷 서비스를 포용한 시스템의 규격을 완료한 이후 현재 Plain Old Telephone Service(POTS) 및 영상전화, 영상회의와 갇은 대화형 통선서비스를 제공하기 위한 작업을 진행하고 있다. 본 논문은 분배형 위주의 서비스만이 가능한 DA VIC 표준 Set-Top Box(STB)에서 대화형 멀티미디어 통신서비스를 제공할 수 있는 효율적인 단말의 구조를 제안한다. 제안한 통신단말은 기 구현된 표준 STB에 서비스에 따르는 기능모듈을 부가하는 형태로 설계, 구현하였다. 구현한 통신단말을 다지점 영상회의와 같은 통신서비스에 적용하기 위해서 본 논문은 다지점 통신의 서비스 품질을 결정하는 Quality of Servic$\xi$(QoS) 요구 사항을 분석하였다. 또한 대화형 통선서비스의 매우 중요한 QoS요소인 단-대-단 지연조건을 만족하고 화질의 열화를 수반하지 않는 새로운 MPEG 비디오 브리지를 이용한 단말의 다지점 멀티미디어통신의 연동방안 및 전체 시스템 구조에 대하여 설명하였다.