포항가속기의 선형가속기 buncher 및 prebuncher 시스템은 가속기 건설 시에 중국의 IHEP로부터 도입된 것이다. 전체적인 시스템은 완성되었으나, 그 동안 몇 가지의 문제점이 있어, 제한된 조건하에서 사용해왔다. 이와 같은 문제점을 해결하여 선형가속기 기계장치를 이용한 연구를 활성화하고 보다 나은 전자빔을 공급해주기 위하여 일부 기계장치를 포함한 모터 및 구동부, 제어부등에 대한 성능개선을 하였고 현장 시험과 설치를 완료하였다. 특히 모터는 설치가 간단하고 정밀한 제어를 할 수 있는 5선 식 5상 스텝 모터를 사용하였고, 구동부는 MOSFET을 이용한 정 전류 초핑 방식을 채택하여 크기와 발열량을 줄였다. 그리고, 제어부는 4축의 독립된 유닛이 단일의 RS485 직렬 접속에 의해서 원격으로 제어가 가능하도록 구성하였다.
Modbus는 각종 자동화 장비 감시 및 제어에 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 자발적 산업표준 통신 프로토콜이다. 그러므로 선박, 빌딩, 기차, 비행기 등 Modbus를 이용하는 모든 장비들과 연결이 가능하여 환경변수의 측정 및 원격제어가 가능하게 된다. 본 논문에서는 퍼지제어 시스템을 이용하여 외부환경요인을 각각 조합한 불확실한 내용을 정량적인 값으로 변환하여 LED 조명으로 표현하기 위해 알고리즘을 설계하고, 설계한 알고리즘에 Modbus 통신 프로토콜을 추가하여 선박의 통합관리 시스템에서 외부환경요인 확인 및 원격제어가 가능한 감성조명용 LED 제어기 회로를 설계 및 구현 하였다. 외부환경요소인 온도, 습도, 조도 값을 센서를 통해 제어기로 받아들이고 이 값들을 퍼지제어 알고리즘을 통해 LED로 표현된다. Modbus는 Serial 통신으로 RS485를 이용하여 다른 기기와 연결 되어 온도, 습도, 조도 상태 및 LED 출력 값 확인이 가능하고 또한 사용자가 원격으로 RGB 값을 변경 할 수 있기 때문에 원하는 색으로 변경이 가능하게 된다. 제작한 제어기로 온도, 습도, 조도에 따라 LED 조명색상이 변화 되는 것을 확인 하였다.
전력시스템에서 설치 운영되는 설비나 장치들을 감시, 제어하는 시스템은 산업 현장이나 기관에서 개발 운영하고 있다. 배전계통에서도 마찬가지로 여러 설비와 장치들 즉, 배전선로에 설치된 개폐기나 리클로져 등을 감시, 제어하는 배전자동화시스템, 배전반등을 감시하는 전력감시 제어시스템, 발전소나 대규모 수용가에서 사용하는 전력량이나 계량정보등을 검침하는 원격검침시스템 등이 있다. 이러한 시스템에서 배전자동화시스템과 현재 나날이 발전해가는 인터넷을 접속하여 원격지에서의 보다 효율적이고 간편하게 배전계통의 운영을 수행하고, 나아가 그 기반 시스템의 데이터베이스를 관리하여 차후의 계통운용에 기초자료로 사용하며 송 배전 시스템의 전체 구성 및 향후 계획에 기초 자료로 사용할 수 있다.
본 논문에서는 클라이언트/서버 형태로 긴급 이벤트 자동 호출 기능을 처리할 수 있는 원격제어 시스템을 설계하고 구현하였다. 웹 애플릿을 기반으로 구현된 클라이언트 시스템은 상황실에 위치하여 직접적으로 제어를 담당하는 서버에게 원격 제어 명령을 내린다. 제어 명령은 서버시스템으로 전달되며, 서버시스템에 존재하는 구동기가 실질적으로 컨베이어 시스템을 제어하는 기능을 가진다. 여기서 컨베이어 시스템은 승용차 조립라인을 시뮬레이션 한 것이다. 이러한 원격제어 시스템에 이동 통신의 문자서비스를 이용하여 긴급한 상황을 자동으로 원격지에 있는 관리자에게 알려주는 기능까지 확대시켰다. 관리자는 원격 시스템을 항상 감시할 필요가 없이 어느 장소에서나 상황보고를 받을 수 있게 된다.
IGBT를 이용한 형광등 백라이트 제어기를 설계 제작하여 특성 실험을 한 결과, 타 방식의 백라이트 제어기 비하여 고효율, 고역률, 고품질의 특성을 가지는 한편, 스위칭 시에 발생하는 피크 전류 및 노이즈로 인한 인접 전기전자기기에 영향을 미치지 않도록 함으로써 안정성이 뛰어나며, 또한 기존의 슬라이닥스를 이용한 전원장치를 대체하는 한편 원격제어를 손쉽게 구현할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 본 제어기는 제로크로싱 동기를 채택하여 온 오프 시에 발생하는 피이크 전류를 방지함으로서 제품의 안전성을 극대화시킬 수 있는 장점을 가지고 있어 차후 산업용 전원 장치 및 각종 가변 전원을 필요로 하는 대상에도 광범위하게 응용될 수 있을 것이다.
동작을 기억하는 모듈라 로봇은 손으로 직접 표현하기 때문에 창의적 구조물을 쉽게 만들고, 동작시킬 수 있다. 하지만 사용자에 의하여 만들어진 동작을 저장할 충분한 저장 공간이 모듈 내에 없어서 만들어진 동작을 재사용이 불가능하며 모듈라 로봇이 다시 동작을 기억할 시에 다른 동작으로 바뀌게 된다. 또한, 다수의 모듈라 로봇을 동시에 동작시킬 수 있는 주 제어기가 없어서 직접적으로 사용자가 모듈라 로봇에 입력해야하는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하고자, 유선 및 무선 네트웍을 이용하고 웹 서버 및 컴퍼넌트 기반 소프트웨어를 설계하여, 주변의 스마트 기기에서 동작시킬 수 있는 원격제어기를 제안하였다. 그리고 제안된 제어기의 하드웨어 개념 및 소프트웨어의 연결 관계를 자세히 제시 하였다. 제안된 방식은 모듈라 로봇에 연결하여 다양한 형태의 구조물을 만들어 동작시키고 저장한 후 다시 재생 동작을 수행하여 동작의 재현성을 보였으며 기존의 저장된 동작을 효과적으로 재생함으로써 유용성을 확인하였다. 아울러 다운로드한 궤적 데이터를 도해적으로 표현하고 실제 동작된 궤적과의 차이를 분석하여 신뢰성을 확인하였다. 향후에는 원격제어기에 저장된 궤적을 인공지능 기법을 이용하여 표준화시켜 모듈라 로봇의 동작을 손쉽게 구현 시킬 예정이다.
일반적으로 송수신기는 통신의 영역을 넓히기 위하여 산악, 도서, 고층빌딩 등의 원격지에 설치하고 전용회선을 통하여 통신실에서 원격제어로 운용하고 있다. 그러므로 SSB, VHF등 기존의 통신장비를 원격제어로 운용하는 공공업무의 무선국에서는 원격제어 시스템이 공중통신의 신속, 정확, 안전 등의 품질을 결정하기도 하는 중요한 역할을 하고 있다. 송수신기와 제어기 사이에 회선을 하나만 사용하는 경우에는 송수의 음성신호가 교대로 전송되며, 여기에 채널의 up/down, PTT 제어 그리고 송신채널 및 출력을 모니터하기 위한 데이터 신호가 혼합 또는 interrupt로 동시에 전송되어야 한다. 채널과 PTT의 제어신호는 ASK 방법에 의하며 모니터신호는 FSK 방법에 의하여 전송되도록 설계하였고, 단신통신의 운용방식을 기본으로 하여 MCS-51 계열의 프로쎄서를 사용하여 시리얼통신의 프로토콜과 순차적인 통신시퀀스의 알고리즘을 연구하였다.
본 연구에서는 프랜트 및 빌딩자동제어 분야에서 적용이 확대되고 있는 LonWorks 필드버스를 이용하여 기존의 공기조화 시스템를 제어하고 있는 DDC제어기를 대체할 수 있도록 필드버스에서 사용이 가능한 고성능 저가의 지능형 제어모듈을 개발하였다. 이는 필드버스 기반의 AHU 전용 지능형제어기를 새로운 설계기술로 개발하고 상품화를 실현하였다. 특히 S/W부분에서도 8 bit Neuron chip에 매우 콤팩트하게 내재된 고성능 응용프로그램도 개발하였다. 또한 Echelon 사의 iLON 100 server의 Soap/XML을 사용하여 Web 브라우저에서 쉽게 프로그램을 작성 제어모니터링 기법을 개발하였다. 공조기의 실험시스템을 구축하여 개발된 전용 제어기 및 Web 기반제어를 실험한 결과 밸브, 댐퍼제어 및 감시기능이 기존 DDC 제어기보다 우수함을 확인하였으며 원격제어 기반을 구축하였다.
본 논문은 원격제어 기능의 디지털 LCD 초시계를 설계하고 구현한다. LCD 초시계와 중앙제어기는 ATMEL의 대표적인 AVR계열 중에서 ATmega8 프로세서를 이용하며 8MHz의 크리스털 발진기의 클록 신호를 바탕으로 구현하였고, 기본 통신모듈은 ZBS-100으로 2.4GHz의 ISM 주파수대역을 이용하였다. 제안한 원격제어 초시계는 세 가지 문제를 해결할 수 있다. 첫째, 중앙에 설치된 대형 LCD 초시계 모니터 주시에 따른 토론자와 방송카메라 간의 시각 편차를 해결할 수 있다. 둘째, 카메라 교차 촬영방식의 번거로움을 피할 수 있으며, 셋째, 공개방송에서 방송카메라의 좌우이동 동작에 따른 시청자의 시야방해를 최소화할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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