• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.180-181
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• 2023

본 논문은 해양 환경에서 항로표지 내에 탑재되는 등명기, 배터리, BMS, 통신장치 등의 전원 공급 및 각 모듈들 간의 유선 데이터 통신에 사용할 수 있는 커넥터 인터페이스 규격을 제시한다. 제안하는 규격은 M12 커넥터 규격을 이용하여 내구성을 확보하고 방수방진을 지원한다. 이를 통해 극한의 온·습도에 노출되며 태풍, 파도 등의 변수가 많은 해양 환경에서의 안정적인 연결성 유지를 기대할 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1267-1272
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• 2007

철도교량의 경우 교면방수 시공 후 방진매트, 궤도자갈 및 침목부설, 레일 설치 등의 후속공정이 뒤따르고, 시공 및 경제적인 여건으로 인해 위의 공정이 연속적으로 시행되지 못하고 일정 구간 단위로 후속공정이 이루어지는 특수성을 갖고 있다. 이로 인해 교면방수 시공 이후 표면의 노출이 장기화 되는 것이 불가피한 실정으로, 시간 경과에 따른 열화현상으로 인해 발수재의 분해 및 용출이 발생하여 방수시공 초기의 침투깊이를 유지하지 못하고 있는 경우가 많다. 이처럼, 철도교량이 갖고 있는 시공적인 특수성과 궤도자갈이 부설되지 않고 영구적으로 표면이 노출되는 부분을 고려한다면 표면의 장기적인 노출에도 방수성능이 저하되지 않는 내구성을 갖고 있는 방수공법을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 장기간 표면노출에 따른 열화현상을 방지하는 열화억제형 방수공법(DRA방수공법)에 대하여 시험시공을 통한 객관적인 분석 결과를 도출하고, DRA 방수 공법의 KNOW-HOW를 습득하는 것으로, 이를 통하여 철도교량의 교면방수 열화현상으로 인해 발생하는 하자를 방지하여 잦은 보수와 보강으로 인한 경제적 손실을 최소화하고 현장에서의 시공관계자들이 방수공법을 선정하는데 따른 합리적인 판단 기준을 제공하는데 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권6호
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• pp.264-270
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• 2020

사용자 중심의 서비스디자인 방법론을 통한 디자인개발을 진행하고 시제품 제작 시 소재 선정 기준에 대해 조사분석하여 선정된 소재인 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) CNT(Carbon Nano Tube)를 동물용 X-ray 디텍터 패널부분에 적용하여 제품디자인 및 시제품 개발을 진행하고 CFRP CNT 패널을 적용하여 완성된 시제품을 Drop 테스트, 전면 외압 강도 시험, 방진/방수 성능 시험을 진행하여 야외환경에서 사용하는 휴대가능한 동물용 X-ray 디텍터로 활용이 가능한 제품임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.570-576
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• 2020

본 논문에서는 비콘과 스마트폰 GPS(Global Positioning System) 수신기를 이용하여 위치기반 쇠퇴지역 재난재해 위험성 예측 시스템을 구축하였다. 비콘은 주로 실내에 설치되어 실내의 삼각측위를 이용한 이용자 위치 파악에 사용되었으나 실외에 설치되어 위험지역 등록위치 및 온습도 정보 수집에 활용하여 기존 연구들과 차별성이 있다. 또한, 실외에 설치되기 때문에 비콘 자체의 방수, 방습, 방진 기능이 필요하며 온습도 비콘의 경우 센서가 외부에 노출되어야 하기 때문에 별도의 컨테이너로 방수 기능을 보완하였다. 이러한 기능을 바탕으로 쇠퇴·취약 지역을 실시간으로 정보를 파악하고, 온도/습도 정보를 수집한다. 또한, 해당 지역의 날씨 및 미세먼지 정보를 제공하는 시스템을 제안한다. 비콘과 스마트폰 GPS 수신기를 통해 사용자 위치 데이터가 습득되며, 사용자가 쇠퇴·취약 지역을 전송할 시 데이터를 구축하여 위험지역을 확인할 수 있다. 또한, 미시공간의 온도/습도 데이터를 수집하고 이를 활용해 기후변화에 대응할 수 있는 데이터를 구축할 수 있다. 데이터를 활용하여 미시공간에서의 쇠퇴지역을 구체적으로 파악할 수 있으며, 축적되는 데이터를 통하여 다양한 분석이 가능하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.399-399
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• 2022

최근 국지성 호우 등 홍수방어 시설의 설계빈도를 초과하는 강우 발생으로 홍수피해가 증가하고 있다. 그 중 도시지역의 내수침수 피해는 전체 피해액의 50%를 넘는다. 그러나 우수관거의 노후화 및 통수능 부족으로 우수의 즉각적인 배출이 이루어지지 않아 침수피해가 증가하고 있다. 침수피해의 주요 원인 중 저지대 지역 및 우수관거의 통수능력 부족이 침수피해의 가장 큰 원인을 차지한다. 따라서 도심지의 경우 내수침수로 인한 피해가 증가하고 있는 점을 감안하면 배수관거와 연계한 저류시스템 구축으로 침수 빈발 지역의 치수 능력 향상을 통하여 경제적 피해를 저감시킬 수 있다. 저류시스템은 현장 노면수 저류를 위한 측구 저류조와 저류조 운영 시스템을 의미하며, 저류조 운영 시스템 모델에 대한 연구를 수행하였다. 측구 저류조 운영 시스템 구축을 위해서 현장 센싱(Sensing)데이터와 연계할 수 있는 정보체계 및 운영 시스템 모델이 필요하다. 이에 센서를 활용한 도심지 측구 저류조 운영 시스템 모델을 제시한다. 먼저 센서의 구성은 측구 저류조 내의 협소한 공간과 전원공급, 방진·방수 문제를 해결할 수 있도록 구성되어야 하며, 무전원 근거리 이동통신기술(RFID)을 적용하여 측구 저류조 운영 시스템 수집서버와 통신하여 센싱 데이터를 저장한다. 데이터는 근거리 RFID 리더기가 측구 저류조로부터 센싱 정보를 수신하여 통신모듈에 수신한 저류조 개폐도어 열림과 닫힘 시그널(signal), RFID의 고유 ID 등을 전달 받아 운영 시스템 내의 RFID 이력 DB(Database)에 기록한다. 기록된 정보는 각각 RFID 일련번호, 기록 시간, 동적센서 시그널 값 등이 저장되어 각각의 측구 저류조의 상태를 확인할 수 있어야 한다. 저류량 산정을 위해서 GIS기반의 하수도 시설물 속성 데이터를 포함하는 운영 시스템을 구성해야 한다. 운영 시스템은 수집된 센서정보를 시계열 단위로 분석하고 위치정보 기준으로 측구 저류조 내의 총 저류량 산출에 필요한 기초정보를 제공하며 결과를 표출한다. 따라서 하수도 시설물의 속성정보를 포함하여 측구 저류조 및 센서의 속성정보 정의가 필요하며, 공간정보 파일(Shape File)을 적용하여 GIS 운영 시스템을 구축하여야 한다. 운영 시스템은 저류조 만관상태와 총 저류량을 산출하여 침수위험 알림을 제공할 수 있으며, 예상 강우에 따른 도심지 피해를 역으로 예측하여 강우사상 빈도에 따른 측구 저류조 체적을 결정할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.35-44
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• 2018

본 연구는 서비스 로봇 개발을 추진하기 이전 기획단계에서 개발 비용에 영향을 미치는 항목을 도출하고, 각 항목별 영향력의 크기와 우선순위를 도출하기 위한 연구이다. 특히 서비스 로봇은 적용 환경과 수행해야 할 임무에 따라 요구되는 기능, 부품이 달라지고 이에 따른 가격이 천차만별일 뿐만 아니라 소량생산이 대부분으로 비용 추정의 중요성이 강조된다. 이에 따라, 본 연구에서는 서비스 로봇 개발 및 기능을 추가하는 과정에서 특정 임무를 위해 추가되는 각종 센서, 매니퓰레이터, 통신모듈 등 개별적으로 비용에 영향을 미치는 요소를 기능 항목으로, 운용되는 환경이나 개발과정에서 충족해야 하는 방진, 방수, 내구성 테스트 등 개발 비용에 전체적으로 영향을 미치는 요소를 조정 항목으로 구분하고, 각 항목별 세부 기준을 도출하기 위한 FGI를 수행하였다. 또한 각 항목별 비용 가중치 결정을 위하여 국내 전문가 84명을 대상으로 델파이 조사를 시행하였다. 분석 결과, 기능 항목 6개(세부 기준 41개), 조정 항목 5개(세부 기준 17개)가 도출되었으며, 각 항목별로 비용 가중치와 순위를 제시하였다. 본 연구를 통해 서비스 로봇 개발 기획단계에서 개발비용을 추정하고, 기능을 선택할 수 있는 의사결정 요소로 활용 할 수 있다면, 기업이 서비스 로봇 개발의 전략적 도구로 활용할 수 있을 것이며 이를 통한 시장 진입과 확장에 도움이 될 것으로 예상된다.

• 디지털융복합연구
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• 제16권7호
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• pp.89-96
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• 2018

본 연구에서는 모수추정법을 활용하여 국내 전문서비스 로봇 개발 데이터를 기초로 H/W비용추정을 위한 방안제시와 더불어 로봇의 적용 환경여건에 따라 달라지는 비용을 추정할 수 있도록 그 항목과 가중치를 도출하고자 한다. 이를 위하여 모수추정법을 활용하여 전문서비스 로봇 비용추정 방정식을 개발하였으며, 환경여건 고려를 위하여 FGI, 델파이를 통해 조정계수 항목과 이에 따른 가중치를 도출하였다. 분석결과 무게, 부피, 제작난이도가 반영된 비용 추정 방정식을 개발하며, 추정된 비용을 환경적 요소에 따라 조정하기 위한 방진/방수, 내열/내한, 안전, 시험, 기술혁신의 내용을 반영한 관계식을 도출할 수 있었다. 이를 통해 전문서비스 로봇의 비용을 추정할 수 있는 객관적인 근거를 마련할 수 있었으며, 이를 기반으로 전문서비스 로봇 H/W개발비용 추정을 위한 지속적인 연구로 이어질 것이다. 향후에는 다양한 전문서비스 로봇을 통해 풍부한 데이터를 수집하여 신뢰성을 높이고, 기능항목 발굴을 통해 모형 강화를 유도할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권1호
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• pp.28-33
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• 2016

배터리는 휴대폰, 전기자동차, 무인잠수정 등과 같은 분야에서는 주 동력원으로 사용되고, 일반 자동차에서는 시동기 또는 램프구동용으로 사용되며, 일반 선박에서는 비상전원으로 사용되고 있다. 2차 전지로는 납축전지와 리튬이온 배터리를 많이 사용하고 있으며, 납축전지는 가격이 비교적 저렴하고 안전하다. 리튬이온전지는 에너지 밀도가 높고 출력이 우수하며 수명이 긴 장점이 있으나 공기 중의 수분과 반응하여 폭발의 위험성을 가지고 있다. 그러나 최근에는 방수, 방염, 방진 기술의 발달에 힘입어 리튬배터리의 사용이 증가하고 있고, 특히 하이브리드 선박 및 전기추진 선박 등의 주동력원으로 사용될 만큼 그 사용범위가 점점 넓어지고 있으므로 좀 더 엄격한 배터리의 관리가 필요하다. 하이브리드 선박에서는 500kWh 이상의 대용량 동력원을 만들기 위하여 셀(Cell) 단위로 이루어진 수십 개의 리튬배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 배터리 점검에 필요한 검출 전압, 전류 및 온도 데이터들을 관리용 서버로 보내 주는 유선 점검 및 감시시스템을 구현하는 데에는 많은 전선과 통신 모듈이 필요하다. 본 논문에서는 직렬통신 모듈보다 가격이 저렴하고 전선을 사용하지 않는 저 전력 블루투스(Bluetooth low energy, BLE) 무선통신 모듈과 전력선 모뎀을 사용하여 하이브리드 선박용 리튬배터리 저가형 점검 및 감시시스템을 구현하고자 한다. 배터리의 점검요소에는 잔존용량(State of charge, SOC)과 잔존수명(State of health, SOH)이 있으며, 제안한 시스템은 이들을 규칙적으로 점검하여 배터리의 수명 예측과 예방 정비를 할 수 있기 때문에 안전사고를 방지할 수 있을 것으로 전망된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권11호
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• pp.903-913
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• 2021

홍수기 하천에서 유량측정은 예산, 인력, 안전 및 측정 시 편의성 등의 이유로 측정에 제한이 많다. 특히, 태풍 등으로 인한 호우사상 발생 시 위와 같은 문제로 홍수량 측정에 어려움이 따른다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 드론(Drone)과 전자파표면유속계(Surface velocity doppler radar)의 기능을 조합하여 최소 인력으로 짧은 시간에 간편하고, 안전하게 홍수기에 하천유량을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다. 기존 드론을 이용한 유량측정 연구에서 도출된 바람, 강우 등 기상 요인에 의한 드론의 기계적인 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 IP56 등급의 방진·방수 성능, 최대 36 km/h의 풍속에서 안정적인 비행능력과 최대 10 kg을 탑재할 수 있는 드론을 개발하였다. 또한 전자파표면유속계 측정에 있어서 주요 제약 요소인 진동을 제거하기 위해 드론과 전자파표면유속계를 결합하는 댐퍼플레이트를 개발하였다. 이들 비행장비와 유속계를 결합시킨 유속계 DSVM (Dron and Surface Veloctity Meter using doppler radar)을 제작하였으며, 봉황천(금강 제1지류)에 위치한 금산군(황풍교)지점에서 DSVM을 운용하여 홍수량을 측정한 결과 ±3.5%의 오차가 발생하였다. 또한 측정된 표면유속으로부터 평균유속을 산정할 때 정확도 향상을 위해 ADCP를 이용하여 동시 측정하고, 평균유속을 비교하여 평균유속환산계수(0.92)를 산정하였다. 본 연구에서는 드론과 전자파표면유속계를 결합해 측정한 유량과 ADCP 및 봉부자를 이용해 측정한 유량을 비교하고, DSVM의 적용 및 활용 가능성을 확인하였다.