전세계적으로 우편 물량의 감소, 민간 사업자와의 경쟁심화 등의 환경 변화 속에서 안정적 우편수익을 창출하고 소포우편물의 소통품질을 향상하기 위해 주요국 우편사업자들은 단시간에 우편물 처리를 자동으로 구분하여 자동 처리율을 극대화하기 위한 방안을 모색하고 있다. 국내 우정사업본부도 신규 도입 및 교체 시기가 도래함에 따라 중장기적 관점의 신규 소포구분기의 도입계획 수립하였다. 그 일환으로 소포구분기의 표준 규격을 마련하고 소포구분기의 국산화에 박차를 가하여 향후 도입 비용 및 유지보수 비용을 절감하기 위해 노력하고 있다. 세부적으로 국내 PLC(Programmable Logic Controller) 및 제어 장비를 통해 제어 기술을 확보하고 표준화된 운영이 가능토록 현존 소프트웨어 시스템의 고도화를 통해 소통품질 및 업무성과 개선 기술을 실제 현장 운영을 통해 개발 검증 중이다.
퍼지제어, 신경망, 유전알고리즘은 시스템의 지능을 좀 더 높게 만들기 위한 알고리즘들이다. 본 논문은 원하는 응답을 얻기 위해 유전알고리즘을 사용해서 퍼지제어기를 최적화시켰다. 또한, 보상된 퍼지제어기는 두 개의 제어규칙을 갖는다. 하나의 제어규칙은 오버슛과 과도응답영역에서 일어나는 상승시간을 감소시키기 위해 사용하고 다른 하나는 정상상태오차를 줄이고 수렴영역에서의 수렴을 빠르게 가져가기 위해 사용된다. 유전알고리즘 제어기는 두 개의 퍼지 룰 베이스의 최적한 교체시기를 찾기 위해 사용하며 퍼지-유전알고리즘 제어기는 재생산, 교배와 변이의 과정을 갖는다. 그리고 유압서보 모터 제어시스템에 적용하여 제안한 알고리즘을 실험하였다. 실험 결과 보상된 FUZZY-GA제어기가 두 개의 룰 베이스를 갖는 퍼지제어 기술에 비해 좋은 제어성능을 가짐을 관찰하였다.
전력계통 운용상 점차 고도의 기술이 요구됨에 따라 급전제어소에 설치되는 컴퓨터시스템도 많은 자료를 빠른 시간내에 처리할 수 있도록 대용량의 고속용 계산기가 채용되고 있으며, 이용기술면에서도 온라인 조류계산을 기본으로한 여러가지 진보된 응용기능을 갖추어 가고 있다. 1960년대말 디지탈컴퓨터시스템이 전력계통운용의 자동화를 위하여 특수하게 설계되어 이용된 이래 비약적인 발전을 거듭하면서 최근에는 안전제어(Security Control), 협조계획(Interactive Planning) 그리고 계층제어(Hierarchical Control) 등의 다양한 기능에 의해 전체 전력계통의 안전운용과 효율적운용을 기할 수 있도록 에너지관리시스템(EMS: Energy Management System)이 개발되었으며 세계적으로 많은 전력회사들이 종래에 사용해 오던 AGC/SCADA기능위주의 시스템에서 이 시스템으로 교체해 가고 있다. 우리나라의 한국전력공사에서도 최신기술의 EMS를 도입하기 위한 사업이 1987년 중반기를 준공목표로 1986, 10월말 현재 전체공정의 약 85%가 추진되고 있는데, 여기에서는 이에 관련하여 먼저 EMS의 기술동향과 설계방법에 관해 살펴보고 다음에 한전 EMS의 특징에 대하여 소개하고자 한다.
디지털 AVR은 동기발전기의 출력전압을 부하변동에 관계 없이 일정하게 제어하며 발전기 및 시스템 보호를 위한 각종 제어 알고리즘을 포함하고 있다. 종래의 아날로그 타입 AVR은 제어 설정이 불편하고 제어 신뢰성이 떨어지기 때문에 점차 디지털 타입으로 교체되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 디지털 타입의 AVR에 익숙하지 않거나 심화 학습이 필요한 정비 기술자의 교육에 활용할 수 있도록 디지털 AVR 시뮬레이터를 개발하였으며 제어기와 HMI 간의 UDP 통신을 위해 프로토콜 하드웨어 컨버터, HMI, 및 EWS를 개발하였다. 추가로 스마트 단말기에서도 운전 상황을 확인할 수 있는 OIS 앱을 개발하였다.
1996년, 보현산천문대는 1.8m 반사망원경과 1K CCD 카메라, 그리고 태양망원경을 갖추고 한국 천문학의 본격적인 광학관측시대를 열었다. 준공 직후인 1997년에는 측광관측기기를 2K CCD로 교체 하였으며, 1998년에는 망원경 제어시스템(TCS)을 국내 연구진이 자체 개발하였고 망원경의 전자부도 교체하였다. 1999년의 중분산분광기 제작 이후 2003년에는 고분산에셀분광기 BOES를 개발하여 세계적인 경쟁력을 갖춘 분광관측이 가능하게 되었다. BOES는 현재 보현산천문대의 주 관측기기로 활용 중이다. 2008년에는 적외선이미징카메라 KASINICS를 개발하여 관측 파장대를 적외선까지 넓혔으며, 2010년에는 가시광 측광관측기기를 4K CCD로 업그레이드 하였다. 2015년에는 망원경 구동시스템을 다시 한 번 개선하여 보다 안정적이고 정밀한 관측시스템을 갖추게 되었다. 또한, 2014년과 2015년에는 2년에 걸쳐 관측실과 숙소, 그리고 각종 연구시설의 전면 리모델링을 실시하여 관측자를 위한 환경도 개선하였다. 이러한 다양한 관측지원을 바탕으로 보현산천문대 연구장비를 활용한 논문은 매년 꾸준히 생산되고 있으며 관측과 연구결과들은 한국 광학천문학의 밑거름이 되고 있다. 2016년에는 1m 망원경 설치를 완료할 예정이며 장기관측 과제에 집중함으로써 연구의 새로운 지평을 열게 될 것이다. 연구장비의 안정적인 구동과 성능 향상을 위해 중장기발전계획 아래 노후화된 기기의 교체와 개발을 진행 중이다. 2016년 4월, 제2의 도약기를 준비 중인 보현산천문대의 준공 20주년을 맞이하여, 그 동안의 발자취를 돌아보고 앞으로 나아갈 길을 제시하고자 한다.
철도신호시스템은 열차들의 운행간격과 열차진로를 제어하는 기능을 담당함으로써 열차를 안전하고 효율적으로 운영하는 데 있어 핵심적인 역할을 수행한다. 철도신호시스템의 고장은 열차운행중지를 비롯하여 열차충돌이나 탈선등과 같은 치명적인 사고로 직결될 수 있기 때문에 시스템의 신뢰성과 안전성이 매우 중요하다. 현재까지 철도신호시스템에서는 지존의 지상신호방식이 많이 사용되어 왔으나 지상에 설치된 신호기 현시상태를 기관사가 확인하여 열차속도를 제어함으로써 기관사의 인적 오류 등의 사고 위험이 있다. 아울러 시스템의 수명이 다 되어 시스템절체의 필요성이 있다. 이에 따라 최근에는 컴퓨터 및 통신기술을 이용하여 열차속도제어 정보를 차상으로 송신하고, 차량에서 열차속도를 제어하는 차상신호방식이 도입 적용 되어 효과를 보고 있다. 따라서 수명이 다된 신호시스템을 교체하기 위하여 승객을 위한 운행서비스를 하면서 새로운 방식으로 절체 하는 것이 필요하다. 이에 본 논문에서는 시스템 절체과정의 절차와 시스템검증을 위한 일련의 과정중 간섭의 문제점을 시험평가를 통해 확인하였다.
본 연구는 현장의 GMAW 용접기에 더블 와이어 릴을 겸비한 원격제어토치의 시스템에 관한 것이다. 산업현장 용접에서는 용접기 본체로부터 와이어 송급장치까지의 거리가 약 30m 떨어져 있고 송급장치로부터 토치까지의 거리는 약 3~5m 정도이다. 이에 따라 차량 및 탱크 내부의 용접에서 제어 패널을 볼 수 없는 곳이나 작업장이 먼 곳 등에서 용접사가 용접을 하면서 용접조건에 맞는 전류와 전압을 조절할 수가 없고 또한 용접와이어가 완전히 소모되면 용접을 중단하고 와이어 릴을 갈아 끼워야하는 번거로운 문제점이 있다. 이 때문에 전류와 전압 조절 및 와이어를 교체하기 위해 용접을 중단하고 잦은 이동으로 용접구조물의 순간적인 냉각에 의해 용접결함이 발생된다. 본 연구에서는 이러한 제반 문제를 감소하기 위해 기존의 GMAW 용접기의 제반기능을 토대로 간소화 및 합리화하여 더블 와이어 릴을 겸비한 원격제어토치를 자체 제작하였다. 실험은 SM50A 용접구조용 압연강재 6mm를 사용하여 와이어 더블 릴을 겸비한 원격제어 토치와 기존 $CO_2$ /MAG 용접토치를 V형 맞대기 수직자세로 용접을 실행하였다. 용접 완료 후 용접부의 표면비드 상태의 형상을 육안검사 관찰하고 또한 이를 방사선투과검사를 통해 용접부의 내부 용접품질에 대하여 용접현상을 분석하였다. 이 연구를 통해 용접결함 감소, 원가절감 및 기존 상용용접기에 교체사용에 대한 성능 및 호환성여부에 미치는 영향에 대해 평가하였다.
본 논문에서는 자계소호(Magnetic Trun-Off) 원리를 이용한 전류제한기를 제안하였다. 본 한류기는 전력전자 소자를 이용하여 고장시 신속한 제어가 가능하고, 동작시 역전압 및 반발력이 발생하지 않으므로 고도의 동작 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다. 또한 본 한류기는 유도형 초전도 한류기와 원리는 유사하나, 초전도 소자를 이용하지 않으므로 극저온 유지장치를 제거할 수 있고 ��치시 복귀 기술이 별도로 필요하지 않다는 장점이 있다. 따라서 본 한류기를 우리나라 전력계통에 적용한다면 차단기의 재폐로 동작책무를 완벽하게 만족하는 안정적인 계통운영이 가능할 뿐 아니라, 고장전류 증가에 따른 차단기 교체비용 절감이 가능하다.
논문에서는 전력용반도체 소자의 수명예측으로 기초적인 동작환경과 구동시간들을 기록하였다. 전력변환기의 제어기에 의하여 전력소자의 구동시간과 방렬기의 온도 등 동작환경을 누적하여 기록하고 이를 확인할 수 있도록 하므로써 전력용 반도체소자는 그 구조에서 수명은 반도체 칩의 온도변화의 크기와 반복회수로 사용기간을 보증하고 있으므로 이에 의한 수명의 예측으로 유지보수 또는 교체가 적절한 시점에서 이루어질 수 있다고 판단된다.
영상수위계는 카메라에 의해서 수위표를 촬영하여 촬영된 영상을 처리하여 수위값으로 변환하여 자동적으로 수위를 측정하는 장비이다. 이 수위계는 기존 수위측정 장비인 부자식, 압력식, 기포식, 초음파식, 레이다식과는 달리 수위표를 촬영한 영상으로부터 수위를 직접 눈으로 확인할 수 있는 장점이 있다. 이로 인해 영상자료로부터 측정된 수위를 검증할 수 있어 수위측정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 그리고 수위표 영상과 더불어 관측지점 주변의 전체 영상을 동시에 촬영하여 실시간으로 전송하기 때문에 홍수시 하천 상황에 대한 모니터링 목적으로 사용될 수 있다. 영상수위계 시스템은 크게 메인제어기, 전원부, 서버부 및 카메라부로 구성되어 있다. 현재 운영되고 있는 시스템은 전원장치 리셋시 전 시스템을 리셋해야하고, 상전 단전시 전 시스템이 off된다. 그리고 별도의 통신모듈을 사용하여 장비간 통신이 이루어지고 있다. 또한 카메라부에는 렌즈와 팬/틸트를 제어하기 위한 별도의 장비가 포함되어 있고, 백색 LED 조명이 사용되어 야간에 수위인식주기마다 조명이 on/off 되고 있다. 위와 같은 전원장치의 운영으로 시스템을 안정적으로 운영할 수 없다. 그리고 수위 오인식을 최소화하기 위해서는 연속적인 수위 인식이 필요하지만, 백색 LED조명과 1초에 2프레임을 캡쳐하는 비디오 캡쳐방식에 의해 시스템을 상시로 운영하는 것이 곤란하다. 현재 운영 중인 영상수위계를 안정적으로 운영할 수 있도록 장비별로 제어가 가능하도록 전원 제어장치를 개발하였고, 상전 단전시 최소 30분 정도 전원을 유지할 수 있도록 무정전전원장치(UPS)를 설치하였으며, 측정자료의 저장장치를 하드디스크 타입에서 Flash SSD 메모리 타입으로 교체하였다. 또한 영상수위계 시스템을 상시 운영할 수 있도록 백색 LED조명을 적외선 LED조명으로 교체하였고, 1초에 1회 수위를 인식하도록 수위인식주기와 1초에 25프레임 캡쳐할 수 있도록 비디오 캡쳐방식을 개선하였다. 위와 같은 시스템의 개선으로 시스템을 안정적으로 운영할 수 있게 되어 시스템 고장에 의해 발생하는 수위 결측을 감소시킬 수 있고, 시스템의 상시 운영으로 수 위 오인식을 최소화시킬 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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