Unmanned patrol robots are currently being developed for autonomous data survey in construction sites. As the amount of data acquired by robots increases, it is important to utilize proper metadata and system to manage data flow. In this study, we developed three materials, metadata design, robot system and web system, in the purpose of automating construction site data survey using unmanned patrol robots. The metadata was mainly designed to represent when and where raw data was acquired. To identify the location of data acquired, localization data from SLAM algorithm was converted to suit the construction drawings. The robot system and web system were developed to generate, store and parse the raw data and metadata automatically. The materials developed in this study was adopted to Boston Dynamics SPOT, a quadruped robot. Autonomous data survey of 360-picture and environment sensor was tested in two construction sites and the robot worked as intended. As a further study, development on the autonomous data survey to improve the convenience and productivity will be continued.
최근 IT 기술의 발달로 배전자동화 시스템에 많은 통신방식들이 적용되고 있다. 이 중에서 기존 인프라를 사용하는 방식인 전력선통신 기술은 가장 효율적인 통신방식으로 언급되고 있다. 이를 배전자동화 시스템에 적용하기 위해서는 별도의 신호처리 장치와 통신장치가 필요하나, 비용, 설치 및 운영의 불편함으로 확대 적용에 많은 애로점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 SoC 기술을 이용 전력선 통신을 위한 통신 모듈과 고해상도 아나로그 디지털 변환기, 제어용 신호를 처리하는 전용 디지털 신호처리 장치를 결합, 하나의 칩으로 설계하여 경량, 박막화를 실현하였다. 이로 인해 구성부품이 최소화되면서 개발과정이 단축되고, 성능, 전력 소비면에서 유리하며, 다양한 기능을 구비한 전력선통신기반 제어 시스템을 설계할 수 있다.
변전소는 에너지 측면에서 볼 때 에너지를 연계하거나 분리 또는 변환하는 지점에 설치되어지며 변전소 자동화 시스템은 이러한 변전소의 주요 기기들이나 각 피더를 감시하고 보호하는 역할을 수행하게 된다. Microprocessor 기술의 발전과 통신기술 및 프로그래밍 기술의 발전을 통하여 변전소의 시스템 또한 90년경부터 디지털화가 가속되어 그 시스템 또한 구조적으로 변화하게 된다. 기존 아날로그 시스템의 경직된 구성에서 탈피하여 변화의 속도 또한 점차 증가하고 있으며 이러한 흐름을 파악하기 위해 변전소 자동화 시스템의 현재 발전 상황과 앞으로의 변화 방향에 대하여 서술한다.
1890년 설립된 에머슨은 글로벌 제조 및 기술 회사로, 전 세계 산업 및 소비자 시장에 생산성과 효율을 증대시키는 다양한 범위의 제품과 서비스를 제공한다. 이곳은 크게 다섯 가지 사업 부문을 통해 운영된다. 프로세스 매니지먼트, 클라이밋 테크놀러지, 네트워크 파워, 인더스트리얼 오토메이션, 그리고 커머셜 앤 레지덴셜 솔루션이 바로 그것이다. 한국 에머슨 프로세스 매니지먼트는 이 에머슨의 프로세스 매니지먼트 기업이다. 화학, 석유 및 가스, 정제, 펄프 및 종이, 전력, 용수 및 폐수 처리, 채굴 및 금속, 식음료, 생활과학 등 다양한 분야에 대해 공정자동화 서비스를 제공하고 있다. 뛰어난 제품과 기술을 바탕으로 산업 특화 엔지니어링, 컨설팅, 프로젝트 관리 및 유지 서비스를 통합 제공하는 자동화 지원의 선두주자다. 이곳은 기본적으로 자동화 공정을 위한 제품생산 및 시스템 지원을 기본으로 한다. 때문에 작업에 대한 위험은 타 업종보다는 낮은 편이다. 하지만 안전은 절대 방심할 수 없는 법이다. 반도체용 화학제품과 가스를 생산하는 특성상 안전, 그리고 작업의 전기안전에 대한 적극적인 안전관리 활동을 펼치면서, 근로자들이 안전한 작업환경에서 최고의 제품을 생산하는 데에만 매진할 수 있도록 하고 있다.
디지털변전소는 IEC 61850 기반 상위운영장치와 IED(Intelligent Electric Device)로 구성된 변전자동화시스템이 적용된 변전소를 의미한다. 한전은 2013 년 이후로 신설되는 154kV 변전소를 디지털변전소로 구축하고 있으며, 기설변전소도 디지털화를 통해 디지털변전소로 변모하고 있다. 이렇게 변전소에 IEC 61850 기반의 변전자동화시스템이 확대 도입됨에 따라 통신 설정과 성능을 검증하는 시험이 반드시 필요하다. 이에 전력연구원은 세계 최고수준의 IEC 61850 기반 디지털변전 시험기술을 확보하였으며, 본 보고서를 통해 연구원이 보유하고 있는 시험기술과 현장에 적용한 사례를 소개하고자 한다.
차세대 원전의 계측제어 기술 분야에서는 운영시스템의 자동화 수준을 높이고 운전원의 부담은 낮추기 위한 다양한 연구개발이 진행되고 있다. 최근, 인공지능 기술을 활용하여 원전의 운전에 기여하기 위한 연구가 수행되고 있다. 이 논문은 원전 자동화를 위한 기초 연구로써, 원전 고온대기 모드에서의 자동 제어를 고안하기 위한 강화학습 설계 방법을 소개한다. 기존 원전 시뮬레이터를 강화학습이 가능하도록 확장하였고 강화학습 핵심 요소를 원전 운전에 적합하도록 설계하였다. 실험 결과는 강화학습 기술이 차세대 원전 자동 제어에 적용할 수 있음을 보여준다.
건설현장에서 근로자의 고령화, 저출산으로 인한 신규 인력감소와 숙련된 작업자 부족 등의 문제가 심화되고 있다. 이에 따라 전통적인 건설기술을 첨단 디지털 기술로 대체하여 생산성, 안전성, 및 품질 등을 향상시킬 수 있는 스마트 건설 기술 연구가 최근 정부 주도로 개발되고 있다. 특히, 도로 건설 장비 중에서 노면 평탄화를 주로 수행하는 모터 그레이더는 선형적이고 반복적인 공사로 자동화 기술의 적용이 반드시 요구되는 건설 기계이다. 시공 자동화를 통해 사람이 작업하기 힘든 험지나 야지 등과 같은 위험한 환경에서도 손쉽게 장비를 제어할 수 있는 원격제어 기술과 효율적인 작업 경로와 작업 조건에 따라 장비를 운영하는 경로 추종 및 자동화 작업 기술 등을 적용하여 기존의 운전자가 작업하는 것보다 공사 기간을 단축할 것으로 예측된다. 본 연구에서는 무인·자동화 기술을 적용하기 위한 스마트 모터 그레이더의 하드웨어 및 소프트웨어 구성 기술을 소개하고 기존 그레이더의 토공 작업 방식을 분석하였다. 이를 토대로 스마트 모터 그레이더의 경로 패턴 및 블레이드 제어 방식 등에 대한 적용 방안을 제시하였다. 더불어 블레이드 제어 성능과 작업 시나리오에 따른 경로점 기반의 경로 추종 성능을 시험을 통해서 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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