본 논문은 시스템엔지니어링기법을 이용하여 해양플랜트 산업의 소형 유틸리티 장비의 입찰단계에서 사용가능한 FEED 검증 수행모델에 대한 연구이다. 현재 국내 해양플랜트 기자재산업계는 해양플랜트에 진출하면서 프로젝트 수행에 따른 재정적 위험에 직면한 상태이며, 그 주요한 원인으로 기자재업체의 발주처(COMPANY 또는 EPC: Engineering, Procurement and Construction) 로부터 제공받은 FEED 결과물에 대한 검증능력부족으로 조사되었다. 이에 요구사항 분석, 기능, 성능분석 및 물리적아키텍처 구축프로세스를 순차적으로 적용하는 시스템 엔지니어링 기법을 간략화 한 FEED 설계 검증방법을 제안하고 이를 소형 유틸리티 장비(Air Compressor)를 대상으로 기존의 경험에 의존한 검증방법과 개발한 FEED 검증 모델을 적용한 결과를 비교함으로써 개발된 모델의 사용적정성을 검증하였다.
건설산업에서 설계 ${\cdot}$ 시공 역량을 발전시키고, 건설관리의 선진화를 달성하기 위해서 유비쿼터스 기술의 필요성이 대두되고 있다. 유비쿼터스를 응용하는 환경은 생산성과 관리효율 향상을 위한 많은 기회를 가져올 것으로 예상된다. 부산대학교 건설시스템연구실에서 실시하고 있는 본 연구는 기존 콘크리트 타설 프로세스에 유비쿼터스 기술 중 하나인 RFID 기술을 적용하여 콘크리트 타설 시 생산과 품질 관리의 효과를 높이는 방안을 제시하는 것을 목적으로 하고 있다. 시범현장에 대한 테스트를 위해서 RFID 기술을 접목한 사용자 환경을 개발했으며, RFID 장비를 배치 플랜트와 현장에 배치하여 콘크리트 타설 작업을 모니터링 했다. 현장 테스트를 통해서 배치 플랜트와 시공현장 간 커뮤니케이션을 향상시키고, 결과적으로 생산성 및 품질관리의 효과를 높일 수 있는 것으로 평가됐다.
해양 플랜트 전장생산설계의 케이블 트레이 설계는 구조 부재 및 각종 의장 장비들과 간섭없이 케이블이 설치될 수 있도록 3D 모델링하여 원활하게 최적 배치하는 작업으로, 대부분 PDMS(Plant design management system)를 이용하여 수행되고 있다. PDMS는 해양 플랜트 생산설계 전용 3D CAD 시스템으로 국내 조선소와 관련 설계협력업체에서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 PDMS 기반 해양 플랜트 케이블 트레이 설계 지원 PML(Programmable macro language)을 개발하여, 기존 방법 대비 업무 효율성을 검토하였다. 개발된 케이블 트레이 설계 PML은 전장 템프릿 라이브러리를 이용하여 완전히 파라메트릭 설계가 가능하도록 함으로써 설계 변경으로 인한 빈번한 수정 작업에 신속히 대응할 있도록 하였고, 축적된 설계 경험를 반영하여 반복되는 작업 피로를 최소화할 수 있도록 하였다. 그리고 개발된 시스템을 해양 플랜트 구조 모듈에 적용하여 기존 방법 대비 약 50% 이상의 작업 효율성 향상이 예상됨을 확인하였다.
비최소 위상 시스템에 대한 적응 제어 알고리즘의 발전은 제어 법칙에 있어서 발생되는 비정칙성(singularity)에 의하여 제한되어 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 직접 적응 제어방식과 간접 적응 제어방식을 사용하여 플랜트 신호에서의 영구 여기(persistency of excitation)를 유발시켜 플랜트의 실제값을 추정하기 위한 추정의 수렴성을 보장하는 방법과 간접 적응 제어방식을 사용하여 영구 여기 조건 없이 가제어성 필요 조건을 만족하도록 추정을 적절히 변형 시키는 방법이 연구되어 왔다. 본 논문에서는 직접 적응 제어방식을 사용하여 영구 여기 조건이 없어도 제어기의 파라메타 추정이 가능하도록 하였으며, 플랜트 파라메타의 추정없이 제어기의 파라메타를 직접 추정하도록하여 추정 알고리즘을 간소화하였다.
이 논문에서는 자동차 차체 조립라인과 같은 제조시스템을 설계할 때, 설비투자비용과 같은 다양한 비용요소를 고려하여 최적 배치안을 결정하는 문제를 다룬다. 시스템의 성능 평가에 필요한 생산율 재공품 재고 수준을 추정하기 위해서는 시뮬레이션 실험 결과를 기반으로 하는 메타모델 방법론을 사용하였다. 최적화 문제의 목적함수는 목표생산율을 만족시키는 최소비용으로 정하였는데, 비용요소로는 로봇, 버퍼, 운송장비에 대한 투자비용을 고려하였고, 운영비용으로는 재공품 재고비용을 포함시켰다. 최적화 문제를 풀기 위해서는 하모니 탐색방법론을 사용하였다.
선박, 해양플랜트에 적용되는 PAGA System 는 선내 모든 선원 및 승객에 대하여 정보전달 기능뿐 아니라 위급 상황 발생시 신속한 상황 전달 및 대피를 위한 안전상의 이유로서 매우 중요시 되고 있다. PAGA 의 핵심이 되는 Audio Coverage 의 경우, 초기 설계단계에서 해석을 통해 스피커 배치가 이루어지는데, 본 논문에서는 이러한 PAGA Audio Coverage 관련 요구조건과 합리적인 적용방안, 해석 및 평가 방안에 대하여 사례를 통해 소개하고자 한다.
계수적 구간 불확실 플랜트를 안정화하는 강인 제어기의 설계의 방법으로서 고정차수 극 배치(FOPA : Fixed Order Pole Assighnment) 알고리즘을 이용할 수 있다. FOPA 알고리즘에 의해서 강인제어기 계수의 집합은 선형제약조건으로 표현되고, 이 조건을 만족하는 임의의 한점은 주어진 불확실 시스템을 안정화한다. 본 논문에서는 선형제약조건으로 주어진 제어기 계수의 집합에서 외란의 에너지를 최소화하는 제어기를 구하는 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 전역 최적해을 구하는 문제는 BMI(bilinear matrix inequalities)로 표현되지만 제어기의 계수를 고정했을 때는 LMI(lineal matrix inequalities)로 간략화되기 때문에 제어기계수에 대한 최소화와 성능지수에 대한 최소화를 반복함으로써 국부 최적해를 구할 수 있다. 제안한 알고리즘의 효용성을 보이기 위해 제어기 설계 예를 보이고, 그 성능을 비교 분석한다.
선박이나 산업플랜트에 이용되고 있는 압축공기의 압력이 증가되고 압축기의 경량화 내지는 설치면적을 축소하기 위하여 3단압축을 하므로서 토출압력을 30기압 이상으로 증가할 수가 있다. 그러나 크랭크기구를 갖고있는 공기압축기의 실린더 배열이 복잡하고 고속운전으로 인하여 크랭크축에 연결된 왕복질량과 회전질량에 의한 불평형력이 저감되도록 왕복질량의 적절한 배치와 중량감소를 위해 주철재 피스톤 재질을 알미늄합금으로 교체하고 적절한 평형추 설치와 방진고무의 선택을 검토해야한다. 본 연구에서는 3개의 실린더가 60도 간격으로 배치되는 W형 공기압축기의 진동상태를 측정하고 이를 분석하여 진동저감을 위한 대책으로 평형추 계산이론을 도출하는데 중점을 두었다. 검토대상 공기압축기의 사양은 표1에 보이는 바와 같다.
콘크리트는 시멘트의 수화반응으로 시간이 경과하면 굳어지게 되는 물질이다 따라서 레미콘 생산시 기기 및 장비 등에 고착된 콘크리트는 가수 혼합 등으로 분해가 불가능하므로 일단 콘크리트의 제조 및 운반작업이 종료된 후에는 즉시 세척하여야만 한다. 특히 레미콘 생산 현장에서와 같이 대량의 콘크리트를 제조할 경우에 있어, 일단의 콘크리트가 생산완료된 후 레미콘 트럭의 드럼내ㆍ외부 및 배치플랜트의 믹서ㆍ호퍼 등의 세척은 후속콘크리트 제조시 배합비의 정밀을 기하거나, 장비의 보존을 위하여 반드시 필요하게 되는데, 이때 발생하는 세척배수에서 골재를 제거한 것을 회수수라 한다.(중략)
본 연구에서는 항로표지의 배치를 정량적으로 평가하는 방법에 대하여 기술한다. 항로표지는 안전한 수로를 항해자에게 안내하기 위하여 시각적인 정보를 제공한다. 따라서 항해자가 항로표지를 시각적으로 인식하는 정도에 따라서 항로표지 배치의 효율성을 정량화할 수 있다. 즉, 항로표지의 배치는 시인성(visibility) 관점에서 정량적으로 평가될 수 있다. 본 연구에서는 배치된 항로표지에 대한 시인성을 정량적으로 평가하는 방법을 제시한다. 또한 선박해양플랜트연구소가 개발하고 있는 항로표지 시뮬레이터를 이용하여 시인성 정량적 평가 방법에 대한 검증을 시행한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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