• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.400-405
• /
• 2023

현재 도립진자는 많은 분야에서 연구 중이며 미사일, 로켓, 등의 자세 제어와 2족 보행 로봇 등에 응용되고 있다. 본 연구에서는 256펄스의 로터리 엔코더와 DC 모터를 이용한 회전형 도립진자(Rotary Inverted Pendulum)를 구성하여 회전형 역 진자의 수직 자세 제어를 연구하였다. 비선형 시스템의 경우 복잡한 알고리즘과 제어기가 필요하지만 고전적이며 비교적 간단한 PID(Proportional Integral Derivation)알고리즘을 이용한 제어 방법을 회전형 도립진자 시스템에 적용하였으며 간단하지만 원하는 성능을 높이는 방안을 연구하였다. 본 연구에서 사용된 회전형 도립진자 시스템은 비선형적이고 불안정한 시스템으로 선형화된 모델링에서 마이크로칩 사의 dsPIC30F4013 임베디드 프로세서를 이용한 PID 제어기를 설계 및 구현하였다. 보통 PID 제어기는 하나 혹은 두 가지 이상을 조합하여 설계하며 우수한 제어 성능에 비해 구조가 간단하며 제어 이득 조정이 다른 제어기들에 비해 비교적 쉽다는 장점이 있다. 본 연구에서는 시스템의 물리적 구조를 수학적 방법으로 분석하고 모델링을 통한 회전형 도립진자의 수직 균형을 위한 제어를 실현하였다. 또한 회전형 역 진자를 이용하여 PID 제어기로 제어가 가능한지 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

• 감성과학
• /
• 제26권4호
• /
• pp.51-70
• /
• 2023

본 연구에서는 운전 시뮬레이션을 사용하여 자율주행 환경을 구현한 후 3-수준 자율주행 조건에서 자율주행 차량 (automated vehicle: AV)으로부터 운전자에게 전달되는 제어권 인수 요구(takeover request: TOR) 정보의 양상(시각, 청각 및 시각+청각) 및 도로 형태(직선도로와 곡선도로)에 따라 운전자의 제어권 인수 시간(takeover time: TOT) 및 정신적 작업부하(제어권 인수 이후에 운전자들이 경험한 주관적 작업부하와 심장박동수에서의 변화)가 어떻게 차별화되는지 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, AV로부터 TOR이 제시된 이후 실험참가자들이 보인 TOT에 대한 분석 결과, TOR 정보양상의 측면에서는 시각 정보가 가장 빠른 TOT를 이끌어 낸 반면 청각정보 조건에서 가장 느렸고, 도로 형태 측면에서는 직선도로 조건에 비해 곡선도로 조건에서의 TOT가 유의하게 더 느렸으며, 특히 청각 정보 조건에서 도로 형태에 따른 TOT에서의 차이가 가장 컸다. 둘째, 정신적 작업부하에 대한 분석 결과, TOR 정보가 시각 혹은 시각+청각적으로 제시된 조건에 비해 청각적으로 제시된 조건에서 주관적 작업부하 측정치와 심장박동수 변화 크기 모두 전반적으로 더 낮았고 특히, 심장박동수 변화의 경우 이러한 경향은 곡선도로 조건에서만 관찰되었다. 이러한 결과는 TOR 정보의 양상과 도로 형태에 따라 운전자의 TOT와 정신적 작업부하 수준이 달라질 수 있고, 특히 TOT가 빠를수록 정신적 작업부하 수준은 상대적으로 더 높아질 수 있음을 시사한다.

• 한국음향학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.351-360
• /
• 2024

드론 기술의 발전으로 인해서 최근 다양한 분야에서 무인항공기가 활용되고 있으며, 이와 더불어 드론 사용 증가에 따르는 여러 가지 문제들이 발생하고 있다. 드론은 크기가 매우 작아서 레이더나 광학장비로 탐지하기 어려운 문제가 있으며, 따라서 최근에는 음향학적인 방법을 이용한 추적 방식이 적용되고 있다. 본 논문은 쿼드콥터 드론의 음향 특성을 활용하여 다수의 드론 위치를 추정하는 방법을 다루었다. 드론의 종류와 드론의 움직임 상태에 따라 각 로터로부터 유발되는 음향 특성이 구별되므로, 블레이드 통과 주파수 및 이에 대한 고조파 음원에 대한 위치 추정을 수행한 결과를 공간 군집화하여 드론의 음원을 재현하였다. 재현된 음원은, 위치 추정 알고리즘을 적용하여 최종적으로 다수의 드론 음원에 대한 위치를 결정하는데 사용된다. 쿼드콥터 드론의 음향 특성을 분석하기 위한 실험을 수행하였으며, 이때 측정한 음향 신호를 기반으로 서로 다른 세 종류의 드론에 대한 음원 위치 추정 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 통해 드론의 음향 특성을 활용하여 다수의 드론 위치를 추정할 수 있음을 확인하였고, 분리된 드론 음원의 명확성과 음원 추정 알고리즘이 다수의 드론 위치 추정 정확도에 영향을 주는 것을 관찰하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제33권3호
• /
• pp.38-47
• /
• 2024

몰리브데나이트는 몰리브덴의 주요 광물자원으로 고유의 소수성 표면으로 인해 부유선별을 통해 회수된다. 한편, 채광되는 몰리브데나이트의 결정크기 및 품위가 낮아지고 있다. 이로 인해, 단체분리에 요구되는 광물 크기가 작아짐으로써, 부유선별에 투입되는 원광 크기 또한 미립화되고 있다. 미립자는 기포와의 충돌확률이 낮아, 부유선별할 때 효율 감소를 유발시킨다. 이에 따라, 몰리브덴 확보를 위해서는 미립 몰리브데나이트에 대한 부유선별 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 5-30 ㎛의 미립 몰리브데나이트의 부유선별 효율을 향상시킬 수 있는 방안을 제안하였다. 기포크기 축소와 입자응집을 통한 효율 증진으로 접근하였다. 기포-입자 충돌확률을 시뮬레이션과 부유선별 실험을 통해, 미립자의 부유선별 효율이 향상될 수 있는 기포크기 및 입자응집체 크기에 대한 범위를 정량적으로 결정하였다. 결과적으로 본 연구에서 제공한 미립 몰리브덴광 부유선별 조건은 향후 몰리브덴 선광 플랜트의 부유선별 공정을 향상시키는 데 활용될 예정이다.

• 감성과학
• /
• 제27권2호
• /
• pp.25-36
• /
• 2024

기존 연구들은 사회적 배제가 친사회적 행동에 미치는 영향에 대해 엇갈린 결과를 보고했다. 일부 연구들은 사회적 배제가 부정정서를 유발하고 친사회적 행동을 감소시킨다고 제안했으나 다른 연구들은 친사회적 동기와 행동의 증가를 보고했다. 이러한 상반된 결과는 친사회적 행동이 항상 관계회복과 사회적 재연결(social reconnection)로 이어지지는 않기 때문일 것이다. 친사회적 행동은 소속감 획득의 주요 수단이지만 배제상태에서 관계회복을 기대할 수 없다면 친사회적 행동은 불필요할 것이다. 배제 혹은 소속의 이분법적 상태만을 규정한 기존 연구와 달리 본 연구에서는 사회적 재연결 가능성이 존재하는 배제 위기 상황에서 친사회적 행동을 검증했다. 아울러 집단에 대한 기여 가능성을 보여주는 개인의 능력을 추가적인 독립변인으로 사용했다. 사회적 배제 위기와 참가자의 능력을 조작하기 위해 '조합원 되기'라는 시뮬레이션 게임을 실시했다. 참가자들은 인성검사로 지칭한 설문에 응답한 결과를 참고하여 상호 예비투표를 실시했고, 득표수로 배제 위기를 조작했다. 이후 조합원 능력검사로 지칭한 지각검사 결과를 공개하여 능력수준을 조작했다. 실험 1, 2에서 모두 배제 위기가 높고 능력이 낮은 참가자들이 더 많은 기부금을 약정하는 친사회적 행동을 보였다. 이 결과들은 사회적 배제 위기 상황에서 재연결 가능성이 친사회적 행동을 설명하는 핵심 변인임을 보여준다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제26권4호
• /
• pp.360-364
• /
• 1990

초음파핑거 (ultrasonic pinger)에 의한 광범위에 걸친 고기의 추적은 1개의 핑거를 사용하여 개체어에 대하여 행하는 것이 보통이지만, 여러개의 핑거를 사용하여 어군으로서의 복수어를 동시에 추적하는 것도 생각할 수 있다. 특히, 그물 속이나 호소, 만 등 제한된 수역의 경우에는, 고정위치에서의 수신이 가능하므로 복수의 핑거를 이용하는 것이 용이하다. 복수의 핑거를 이용하는 경우에는, 각각의 핑거로 부터의 신호가 혼신하지 않도록 다주파를 이용하는 것이 일반적일 것이다. 그러나, 이러한 주파수분할방식에는 핑거의 수만큼 주파수를 달리하는 수신기를 필요로 하게 되어 실용성이 적다. 본 연구에서는, 단일주파수에 의한 소위 시분할 방식을 이용하여 펄스간격을 적당하게 정하면 혼신을 어느 정도 피할 수 있을 뿐 아니라 각각의 핑거의 식별도 가능하다는 것에 착안하여 그 방법에 관하여 검토하였다. 시분할방식에서는, 복수의 핑거로 부터의 신호를 동시에 수신하여 핑거의 위치를 계산하는 것은 불가능하다. 그렇지만 핑거의 펄스폭은 10msec 정도인데 반하여 펄스주기는 수 sec 정도이므로, 복수의 핑거의 신호가 동시에 수신되는 확률은 적다. 단, 복수의 수신점에서 수신하는 경우에는, 어느 수신점에서 수신되기 시작하여 모든 수신점의 수신이 끝날 때까지 다른 핑거로 부터의 신호가 수신되어서는 안되기 때문에 혼신의 확률은 크게 된다. 그러한 이유에서, 핑거의 수, 펄스폭, 펄스주기 및 수신점의 배치를 바꾸어가면서 시뮬레이션을 행하고, 혼신에 의한 핑거의 위치계산불능의 확률을 구하였다. 더 나아가 50kHz의 복수의 핑거를 동시에 추적하는 실험도 행하였다. 실험에서는, 혼신이 있어도 펄스주기의 상이를 이용하여, 각각의 핑거를 식별, 추적할 수 있었다.는 경도방향의 해구수가 많았으며, 특히 8월은 1년중 경도방향의 분산이 가장 컸고, 어장중심은 5월에는 3888해구, 6월에는 3884해구, 7월에는 4078해구, 8월에는 4154해구, 9월에는 4146해구, 10월에는 4044해구였다. 3. 어획수온과 어획적수온은 5월에는 $14.0~18.5^{\circ}C,$ $15.0~16.0^{\circ}C,$ 6월에는 $13.5~18.5^{\circ}C,$ $14.5~16.0^{\circ}C,$ 7월에는 $14.0~20.0^{\circ}C,$ $14.5^{\circ}C,$ $19.0^{\circ}C,$ 8월에는 $16.0~21.5^{\circ}C,$ $18.0~20.0^{\circ}C,$ 9월에는 $14.5~22.0^{\circ}C,$ $17.0~18.5^{\circ}C,$ 10월 $14.0~18.0^{\circ}C,$ $16.0~17.0^{\circ}C였다.$ 4. 평균CPUE는 5월에는 3.2kg/sheet, 6월에는 4.5kg/sheet, 7월에는 4.3kg/sheet, 8월에는 5.1kg/sheet, 9월에는 6.4kg/sheet, 10월에는 5.8kg/sheet였다. 5. 한국정부의 1990년 북태평양 오징어 어업감시계획과 실제의 어장형성범위를 비교하면 5월에는 어장이 형성된 21개 해구 가운데 12개, 6월에는 24개 가운데 7개, 7월에는 25개 가운데 4개 해구에서 조업이 규제되고, 8월 이후의 어장에서는 어업규제수역에 해당되는 해구가

• 대한치과교정학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.43-53
• /
• 2009

본 연구에서는 NiTi scissors-bite corrector를 세 가지 서로 다른 굵기 $0.018"{\times}0.025",\;0.016"{\times}0.022"$, 0.016"의 NiTi 와이어로 제작하였을 때 각각의 치아 이동 양상을 치아 이동 시뮬레이션 장치인 Calorific machine을 이용하여 3차원적으로 분석하고자 하였다. 가위교합에 이환된 상악 제2대구치 모형을 제작하고 제2소구치와 제1대구치 사이에 교정용 미니 임플랜트(orthodontic mini-implant)를 식립하여 제1대구치에 간접골성고정원을 설계하였다. 세 가지 굵기의 NiTi scissors-bite corrector를 부착하여 실험하였다. 치아의 이동 전후에 실험 모형은 computed tomography(CT)로 촬영하고 3차원 데이터로 변환하여 중첩하였다. 치아 이동 방향과 이동량을 계측하여, NiTi scissors-bite corrector 와이어 굵기에 따른 치아 이동 양상에 관한 통계적 유의성을 검정한 결과, 제2대구치 치관의 설측 이동량은 $0.018"{\times}0.025"$군(2.65 mm)이 가장 많았으며, 0.016"군(1.96 mm)과 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 제2대구치 치관의 압하량은 $0.018"{\times}0.025"$군(2.35 mm), $0.016"{\times}0.022"$군(1.18 mm), 0.016"군(1.00 mm)으로 $0.018"{\times}0.025"$군이 나머지 두 군과 유의한 차이를 보였고(p<0.05), 치근의 압하량은 $0.018"{\times}0.025"$군(4.19 mm), $0.016"{\times}0.022"$군(3.29 mm), 0.016"군(2.24 mm)으로 세 군 간 모두 통계적 유의차를 보였다(p<0.05). 치아의 이동 양상을 관찰한 결과, 0.016"군에서는 제2대구치 치근의 협측 이동이 나타나지 않았다. 간접골성고정원으로 사용된 제1대구치의 고정원 소실은 0.2 mm 이하로 나타났다. 이상의 결과를 토대로 $0.018"{\times}0.025"$ NiTi 와이어로 제작한 NiTi scissors-bite corrector를 교정용 미니 임플랜트를 이용한 간접골성고정원과 함께 이용하였을 때, 최소한의 고정원의 소실과 함께 가장 큰 상악 제2대구치의 설측 이동 및 압하가 일어났다고 할 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.457-466
• /
• 2002

현대사회에서 건설전반에 보편화되어 있는 레미콘은 다양한 사용재료의 물리 화학적 성분이 생산지 및 조성광물에 따라 다르므로 구해지는 결과 값 또한 무수한 변수가 있기 마련이다. 또한 콘크리트의 배합설계는 배합요소의 다변화로 인해 정확한 검정은 그리 간단하지가 않다. 신경망의 학습에 소요되는 시간은 컴퓨터의 성능 및 학습횟수(epoch)에 따라 다르고, 학습시 학습횟수를 최고 백만번까지 반복하도록 하였으며 학습 종료조건으로 최소자승법에 의해 목표 오차량이 0.10~0.001 사이가 될 때까지로 하였다. 신경망의 적용에는 현재 경북지방에 위치한 레미콘 회사중 A, B사에서 사용하는 콘크리트 시방배합표를 가지고 신경망 이론에 따라 학습시킨 후에 물시멘트비, 잔골재율, 단위수량, 단위시멘트량, 강모래의 단위량(S1), 부순모래의 단위량(S2), 단위굵은골재량 혼화제량을 추정하였고, 다음으로 압축강도 및 슬럼프 값을 각각 추정하였다. 배합요소 추정의 검정에 사용된 규격으로는 호칭강도 180~300kgf/${cm}^2$, 목표슬럼프값 8cm, 15cm를 사용하였고, 압축강도 및 슬럼프 값 추정에 사용된 규격으로는 회사별 최근 생산량이 가장 많은 호칭강도 210~240kgf/${cm}^2$, 목표 슬럼프 값 12, 15cm를 각각 사용하였다. 본 논문에서는 컴퓨터에 의한 학습 및 시뮬레이션을 통해 콘크리트의 배합요소, 압축강도 및 슬럼프 값을 추정하여 직접 실험 값과 비교함으로써 실험을 통하지 않고도 콘크리트의 배합요소 및 강도를 추정하는데 목적이 있다. 결과적으로 압축강도 및 슬럼프의 추정은 회사에 관계없이 오차량에 만족하여 수렴하는 것으로 나타나 인공신경망이론이 압축강도 및 슬럼프를 예측하는데 효율적인 것으로 판명되었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.45-53
• /
• 2003

본 연구의 목적은 차광스크린 및 인공광을 이용하여 온실에 적절한 일일적산 광합성유효광량자속을 공급하는 기술을 개발하는 것이다. 차광율이 55%와 85%인 두 가지 종류의 차광스크린을 이용하여 목표광량을 얻는데 필요한 차광시간대를 분석한 결과, 조절하고자 하는 목표광량의 크기에 따라 적절한 차광율을 가진 차광재를 선택할 필요가 있는 것으로 판단되었다. 기상조건에 따라 광량변화가 많은 7월과 8월에 대하여 55%의 차광재를 이용하여 광조절 실험을 실시한 결과 무차광시의 실측값과 계산값의 차이가 최대 5 mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-1}$ 정도로 나타났다. 이러한 차이는 기상조건에 따라 일일적산 광량이 큰 차이가 있음을 감안하면 대체로 만족할 만한 결과로 판단된다. 광분포 시뮬레이션을 이용하여 적절한 광배치를 찾을 수 있었기 때문에 실제 인공광을 배치하는데 소요되는 시간을 많이 단축할 수 있었지만, 정확하게 목표한 광강도를 고르게 분포하도록 할 수 있는 광배치를 찾기가 쉽지 않았으며, 이에 대한 보다 더 많은 분석이 요구되었다. 목표한 일일적산 광합성유효광량자속을 얻는데 필요한 보광강도별 보광시간을 기상조건 및 월별로 계산하여 분석한 결과 보광강도는 필요보광량의 크기에 따라 적절한 값을 선택하여야 할 것으로 판단되었다. 55%차광재 및 300$\mu$mol$.$ $m^{-2}$ $.$ $s^{-1}$의 보광강도를 이용하여 5월말에서 6월초까지 광량 제어실험을 실시한 결과 최대 3mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-l}$ 정도의 오차를 보여주었다. 이러한 차이는 동일한 달에 같은 기상조건에서도 일일적산 광량의 차이가 있고 하루 중 기상상태도 많은 변화가 있기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 기상조건에 따른 일별 최대차이가 30 mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-l}$ 정도임을 감안하면 조절효과는 만족할 만한 결과로 판단된다. 본 연구의 결과는 비록 상추재배를 위한 광량조절기술이지만 다른 작물에 대해서도 본 연구에서 제시한 자료 및 조절방법을 동일하게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제20권3호
• /
• pp.283-293
• /
• 2002

목적 : 고선량률의 Ir-192 선원을 이용한 근접조사의 모의촬영 영상을 개인컴퓨터(PC)에 입력하여 해부학적 영상에 선량분포를 구현하고 히스토그램, 선량-용적히스토그램 및 3차원 선량분포를 전산화하였다. 대상 및 방법 : 선량전산화에 이용된 선원은 원격근접조사장치(Buchler 3K, 독일)의 Co-60 대체선원으로 한국원자력 연구소와 공동으로 개발한 Ir-192이다. 선원 모양에 의존하는 선량분포의 비등방성은 선원을 미소 분할하여 구한 선량과 선원 중심에서 측방 기준점의 공중선량을 기준으로 규격화한 값을 이용하였다. 선원 주위의 조직선량은 선원 중심에서 측방으로 실측된 조직감쇠와 산란에 의한 보정계수와 에너지에 따른 공기 저지능에 대한 조직의 저지능 비로 공중-조직선량 변환계수를 적용하고 기준점에 대해 규격화한 선량률표를 검색하여 얻도록 하였다. 선량계획 전산화 과정에 모의촬영 영상입력, 선원입력과 선원의 축면 결정과 해부학적 영상을 이용한 선량분포와 점선량, 히스토그램 및 선량-용적 히스토그램을 구현하였다. 결과 : 저자들이 개발한 근접조사 선량계획시스템에는 선원모의촬영 영상을 스켄하여 비트맵 파일로 저장하고, 좌표원점과 확대율을 정해, 선원위치를 결정하고 선량분포와 선량분석 프로그램을 포함한 선량전산화를 구현하였다. 실험에 이용된 Ir-192 선원의 조직내 선량은 공중선량율과 조직에 의한 감쇠 및 산란에 의한 실험식을 이용하였다. 선원 중심에서 축상의 거리와 축에서 떨어진 거리에 따른 선량률표에서 행렬 검색하여 얻도록 하였다. 근접조사선량계획은 선원좌표 입력과 선원의 축면(principal plane)을 결정하여 선원이 포함된 평면상의 선량을 구현하였으며, 시뮬레이션 영상인 관상면과 시상면에 선량분포를 구현하였다. 선량-히스토그램에 의한 선량분포 분석은 임의의 해부학적 영상면 위에 커서가 놓인 위치의 선량 스켓치로 얻었다. 임상에 필요한 선량분석은 선원의 축에서 면의깊이를 이동하여 선량분포를 구할 수 있게 하였으며, 선량-용적 히스토그램과 3차원 선량분포를 구현하였다. 결론 : 고선량률 Ir-192를 이용하여 근접조사선량계획을 전산화하였으며, 선량분포의 분석에는 해부학적 영상의 선량분포와 선량-히스토그램, 선량-용적히스토그램을 구현하였으며, 선량분포의 면을 임의 선택할 수 있고 3차원 선량분포를 포함한 선량계획시스템을 준비하였다.