원격제어는 자율운항선박의 원격 운용에 적용하기 위한 것으로, 운용자가 원격제어 시스템에서 생성되는 제어 데이터를 이용하여 수행한다. 성공적인 원격제어를 위해서는 원격제어 3원칙(안전성, 신뢰성, 가용성)의 준수가 필요한데, 이를 위해서 우선적으로 제어 데이터와 운용자 양쪽에 대한 원격제어 적합성이 확보되어야 한다. 또한, 원격제어 적합성 평가를 위해서는 실제 선박에 대한 실험이 필요한데, 현재 이와 관련된 국제규정이 마련되어 있지 않고, 실제 선박에 대한 실험은 위험하며, 많은 비용과 시간이 걸리는 등의 문제가 있다. 본 연구의 목적은 실제 선박조종에 사용된 제어장치들의 출력 값을 이용한 적합성 평가 방법의 개발에 있다. 이 연구에서는 선박 제어장치의 출력 값을 제어 데이터로 이용한 데이터 적합성과 출력 값에 대한 운용자의 추종 값을 이용한 운용자 적합성 등의 2가지 방법을 제안하였다. 실험은 국립한국해양대학교 실습선 '한나라'호의 원격제어를 위해 구성된 육상 원격제어 시스템을 이용하였다. 실험방법은 실습선의 제어장치에서 출력된 값에 대한 운용자의 추종 값을 획득함과 동시에 이 추종 값이 포함된 추종 데이터를 선박과 육상 사이에서 송수신하는 절차의 반복과정을 통해 수행하였다. 평가 결과, 데이터에 관한 송수신 성능은 원격운용에 적합한 것으로 나타났으나, 운용자의 추종 성능은 더 많은 교육과 훈련이 필요한 것으로 분석되었다. 그래서 제안한 평가방법은 원격제어의 3원칙 확보에 필요한 제어 데이터와 원격 운용자 양쪽의 적합성 평가와 분석에 적용 가능함을 알았다.
본 연구에서는 산업의 혁신패턴이 기술체제에 좌우된다는 산업별 혁신체제론적 접근에 따라 산업의 기술체제 특성이 지식전파와 혁신성과에 미치는 영향을 분석하였다. 과학기술정책연구원의 "2008년 기술혁신활동조사: 제조업"DB 자료를 이용하여 기술체제에 따라 산업을 분류하고 계량모형을 이용해 지식외부성의 원천과 지식전파가 유발하는 기술혁신을 산업별로 분석하였는데, 주요결과는 다음과 같다. 첫째 특수적 암묵적 지식기반 산업에서는 일반적 명목적 지식기반 산업과 달리 기업의 혁신성과가 입지특성으로부터 영향을 받는 것으로 나타났으며, 고기술-특수적 암묵적 지식기반 산업에서는 연구개발자본이 풍부한 지역, 저기술-특수적 암묵적 지식기반 산업에서는 동종산업의 집적도가 높은 지역에 입지한 기업일수록 제품혁신이 활발하였다. 둘째 제품혁신을 선도적 혁신과 추종적 혁신으로 구분하여 지식전파가 유발하는 혁신수준을 산업별로 알아보았는데, 저기술산업에서는 외부로부터 전파된 지식이 선도적 혁신과 추종적 혁신을 유발하고 고기술산업에서는 추종적 혁신만 유발하는 것으로 나타났다. 이와 같은 분석결과로부터 지식외부성의 원천과 지식전파가 유발하는 기술혁신의 수준은 산업의 기술체제에 따라 다르며, 지역산업 클러스터정책은 산업의 기술체제 특성을 감안해 모색할 필요가 있다는 함의를 얻고 있다.
본 논문에서는 한국형 우주비행기(KSP)에 대한 새로운 재진입 유도를 제안하고자 한다. 제안된 방법은 우주 왕복선 유도 개념과 유사하게 다양한 비행경로 제약조건과 경계조건을 만족시키는 기준 항력 프로파일을 미리 결정하고, 결정된 기준 항력 프로파일을 추종하는 방식으로 유도명령이 구현된다. 이를 위해 본 연구에서는 항력 동역학을 조사하였으며, 그 결과 항력과 비행경로각의 동역학적 응답 특성이 상당히 다르다는 사실이 밝혀졌다. 이 사실을 바탕으로 제안한 유도명령은 시간분리 기법과 궤환선형화 방법을 사용하여 결정된다. 제안한 유도기법의 주요 특징은 간단한 구조와 명확한 작동 메커니즘에 있다. 따라서 제안된 방법은 기존 방법에 비해 구현이 간단하다. 본 논문에서는 제안된 방법의 성능을 조사하기 위해 수치 시뮬레이션을 수행한다.
비행체의 최적궤적문제에서는 최적화의 수렴성 및 효율성을 위해 3자유도 운동역학모델이 이용되며, 비선형 추종제어를 위해서는 6자유도 비선형 운동모델이 이용된다. 따라서, 3자유도 운동역학모델을 통해 획득한 최적궤적을 비선형 추종제어의 기준궤적으로 사용하는 경우에 두 모델간의 상이성으로 인한 문제가 발생하게 되며 성능이 보장하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 두 모델간의 차이를 완화시키기 위한 새로운 최적궤적 생성 방법을 제안하였으며, 성층권비행선의 실제 구속조건과 성능조건 및 제트 스트림을 고려하여 최적궤적을 생성하고 기존 결과와 비교함으로써 제안한 방법의 장점을 검증하였다.
한국항공우주연구원에서 개발된 틸트로터 무인기의 임무비행 능력을 높이기 위하여, 무인기의 자율화 기술 5단계 수준의 편대비행에 대한 연구가 수행되었다. 편대비행은 선행기와 추종기로 구성된 중앙 집중형 방식이 적용되었다. 편대비행 제어기는 3대의 추종기를 이용한 수치 시뮬레이션과 1대의 추종기를 이용한 하드웨어 기반 시뮬레이션을 통해 검증되었다. 본 논문에서는 제어기 설계 방법, 하드웨어 기반 시뮬레이션 시험, 그리고 시뮬레이션을 통한 성능 검증에 대해서 기술하였다.
본 연구에서는 초음파센서와 아두이노를 이용하여 선두에서 주행하는 로봇카(robot car)를 일정거리를 유지하면서 선두 로봇카를 뒤따라가는 자율주행 로봇카를 구현하였다. 선두 로봇을 컴퓨터에서 Zigbee 통신을 이용하여 선두 로봇카를 원격에서 제어하도록 하였으며, 뒤따르는 로봇카는 초음파 센서 3조를 이용하여 선두 로봇의 진행방향을 판단하여 일정한 거리를 두고 선도 로봇카를 추종할 수 있도록 시스템을 개발하여 그 성능을 평가하고자 하였다. 향후 선두카에 대한 추종제어를 더 정교하게 구현하도록 할 것이며, 선두 로봇카의 운전제어는 안드로이드 앱을 통하여 개발하고자 한다.
본 논문은 기술추종국(technology follower)으로서의 한국 제조업의 상황을 명시적으로 감안하기 위하여 기술선도국(technology frontier)과의 상대적 생산성 수준을 국제적으로 비교 가능한 방식으로 추정하고, 이러한 상대적 기술격차가 한국 제조업의 산업별 총요소생산성 증가율을 설명함에 있어 어떠한 역할을 하였는가를 분석한다. 1988~2003년 기간 중 한국의 10개 제조업을 대상으로 수행된 실증분석의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째 기존의 연구들에서 발견되는 바와 같이 연구개발 집약도, 무역지수, 인적자본지수 등은 총요소생산성 증가에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째 기술선도국과의 기술격차가 클수록 그리고 기술선도국의 총요소생산성 증가율이 빠를수록 한국의 해당산업 총요소생산성 증가율이 높은 것으로 나타났다. 셋째 기술선도국과의 기술격차가 클 경우에는 기술선진국들과의 무역을 통한 기술이전이 연구개발 활동이나 인적자본의 축적 등의 경로보다 해당산업의 총요소생산성을 증가시키는 데 보다 효율적인 것으로 나타났다.
국제해사기구(IMO)에서는 2017년 미래선박으로서 자율운항선박(MASS)의 개념을 채택한 바 있으며, 실해역 운항을 위한 국제법규 및 규정 검토를 진행하고 있다. 무인선은 악천후시 유인선이 수행하기 힘든 임무를 대체하거나 지원하기 위하여 원격 혹은 자율적으로 운용되는 일종의 소형 자율운항선박을 의미한다. 선박해양플랜트연구소에서는 2011년부터 해양수산부 연구개발사업을 통하여, 무인선 아라곤호 시리즈를 개발하였으며, 아라곤1호, 2호, 3호 등 총 3척을 운용하고 있다. 해당 선박은 길이 8미터, 배수량 약 3톤급의 활주선형으로 원격운항, 경로추종 및 충돌회피 등 자율운항 기능이 적용되어 있다. 한편, 무인선은 공중 드론과 달리 탑재중량이 크고, 항속시간이 길어 해상에서 감시,첩보, 정찰 등에 효용성이 높으며, 최근 한척보다는 여러 척을 운용하는 것이 효과적이어서 무인선 군집(USV Swarm)으로 해상임무를 수행하려는 연구가 다양하게 진행되고 있다. 선박해양플랜트연구소에서는 2019년부터, 기존의 아라곤호 시리즈 무인선들을 활용하여, 무인선 군집 자율운항 시스템 개발을 위한 "인공지능 기반 무인선 상황인식 및 자율운항 기술 개발" 과제를 진행하고 있다. 해상에서 불법선박이 출현시 이를 효과적으로 단속하기 위하여 추적 기동이 필요한데, 본 연구에서는 무인선 3척을 활용하여 불법선박을 추적하는 해상 감시 실해역 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 무인선 군집 자율운항 시스템에 대하여 소개하고, 무인선 군집을 활용한 불법선 추적에 관한 실해역 시험결과에 대해 소개한다.
선박의 조종성능은 풍조나 파랑등 외력에 의한 영향이나 그 선박의 홀수, 속력등 항행환경에 따라서 조종성능이 달라 질 뿐만 아니라 조타에 대한 선체의 응답운동이 달라지게 된다. 따라서, 조선자는 선박이 항행중 다른 선박이나 위험물에 접근 했을 때 안전하게 피항하기 위해서는 그 선박에 대한 선회성과 추종성 등 조타에 의한 조종 성능을 잘파악하고 있어야 하며, 이러한 조종 성능은 일반적으로 선회시 선회권에 의한 종거 및 횡거와 선회경의 크기로 결정되는 선회성과 조타에 의한 선체운동등 추종성을 나타내는 조종성 지수로써 그 선박에 대한 조종성능의 양부를 판별하게 되는 것이다. (중략)
현 CBP(Cost Based Pool)에서 주파수조정은 전기품질유지와 전력계통 안정성 확보에 절대적으로 필요한 계통운영보조서비스의 항목이다. 이는 해외 전력계통에서도 예외없이 채택하여 적용하고 있으며 적극적인 참여를 유도하기 위하여 다양한 비용보상 방안을 시행하고 있다. 순시 주파수조정은 발전기 조속기 특성에 따라 다양한 출력응동특성을 가지고 있으며 이에 따라 계통에 기여하는 바도 달라지게 된다. 따라서 주파수조정에 참여하는 발전기의 계통기여도에 따른 주파수추종운전 능력에 대한 평가를 계량화할 수 있는 방법이 요구된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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