• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.21 no.4
• /
• pp.330-336
• /
• 2020

An anti-collision system between equipment is essential on a drill floor where multiple moving machines are operated simultaneously. This is to prevent accidents by halting the machines when required, by inspecting possibility of a collision based on the relative position data sent by the equipment. In this paper, we propose a framework for an Anti-Collision System (ACS) by considering expandability of the number of machines and computational speed, to promote development of drilling machines and corresponding ACS software. Each drilling equipment is represented as an object in the software with its own message format, and the message is constructed with serialization/deserialization to manage any additional equipment or data. The data handling process receives the current status of machines from the drilling control network, and relays a collision related message (including bypass signal) back to the machines. A commercial visualization software shows the bounding boxes moving with the equipment and indicates probable collision. It has been determined that the proposed system maintains total execution time below 5ms to process data from the network and relay the information hence, the system has no effect on the machine control systems having 100ms control cycle.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2012.11a
• /
• pp.32-32
• /
• 2012

화석연료의 남용으로 지구 온난화가 심화되어 환경과 생태계변화가 가속화되고 있고, 급속한 산업의 발달과 인류 삶의 질 향상에 따른 에너지 수요가 급증하고 있는 실정에 있으며, 일본 후쿠시마 원전사태로 원자력 에너지의 위험성으로 지구 인류환경은 심각한 국면을 맞이 하고 있어 대체 에너지의 하나로 핵융합 에너지 필요성이 증대되고 있다. 핵융합 에너지 연구 개발은 우리나라에서 KSTAR가 1997년부터 건설하기 시작하여 지난 2007년에 완공되어 지금 운용 중에 있고, 국제적으로 미국, EU, 러시아, 중국, 한국, 일본 인도가 참여하는 ITER 국제 공동프로젝트가 2004년에 건설을 시작하여 프랑스 카다라쉬에 실증 플란트를 건설 중에 있다. 이러한 핵융합 반응을 위해서는 10e-7이상의 높은 진공과 1억$^{\circ}C$ 이상에서 중수소와 삼중수소가 반응하여 발생하는 플라즈마를 제어 할 필요가 있으며, 초고온의 핵융합 플라즈마를 가두고 가동시키기 위해서는 약 12Tesla이상의 고자장 마그넷이 필요하다. 현재 ITER 실증 플란트에 사용되는 고자장 마그넷은 TF (Toroidal Field)코일과 CS (Central Field)코일에 Nb3Sn 초전도선재가 핵심부품으로 사용되고 있으며 ITER프로젝트에서는 약 850톤의 Nb3Sn 초전도선재가 사용될 전망이다. 그 중에서 일본 25%, EU, 러시아와 한국이 각각 20%, 중국7%, 미국8% 할당되어 참여국 대부분은 초전도선재를 전략적으로 공급하고 있다. 초전도 선재의 크롬도금은 1~2 마이크로미터 이하의 균일하고 얇은 도금 두께와 밀착성이 우수한 품질이 요구된다. 일반적으로 크롬도금은 산업현장에서 컨베이어 벨트 방식으로 장식이나, 내식성 및 내마모성의 특성을 필요로 할 때 사용되고 있으나, 선재에 크롬도금을 릴투릴(Reel to Reel) 방식으로 적용되는 경우는 세계적으로 아주 드물다. 핵융합 마그넷의 CICC(Conduct In Cable Conduit)도체를 만들기 위해서는 초전도선재를 이용, 3(Sc 2+OFC 1)$^*3^*5^*5^*6$형태로 연선과 케이블링을 하게 되며, 초전도 선재를 연선하고 케이블링을 할 때 크롬 도금층이 박리될 가능성이 있어 크롬도금 방법과 프로세스를 특별히 고안할 필요가 있다. ITER핵융합로 마그넷의 TF코일은 높이 14m, 폭 9m 최대자장 12Tesla, 최대전류 68kA, CICC도체 직경이 40mm로서 그 초전도 조관/도체 내부에 0.82mm 직경의 Nb3Sn 초전도 선재가 약 1350가닥으로 연선과 케이블링으로 구성되어 있다. ITER 핵융합 마그넷용 초전도 선재의 크롬도금은 마그넷 권선 후 Nb3Sn 초전도물질을 형성하기 위해서 $650^{\circ}C$에서 500시간 열처리를 실시하며 열처리 시 초전도 선재의 소선들 사이에 발생할 수 있는 소착을 방지하고, 초전도 선재에서 발생하는 AC loss를 감소시키며, Quench시 발생되는 열을 쉽게 확산시킴으로써, 초전도 마그넷의 열적 안정성(Thermal Stability) 향상과 필요에 따라서 소선간 통전울 가능하게 한다. 고려제강의 자회사인 케이에이티는 크롬도금 밀착성이 우수하고 도금두께 0.1마이크로 미터 이내 제어가 가능한 얇고 균일한 도금품질을 개발하여 한국형 핵융합 실험로인 KSTAR에 65톤 전량 공급하였고, 크롬 도금된 무산소동 선재 32톤과 초전도 선재 93톤을 전량 ITER 프로젝트에 공급하고 있으며, 2013년도 상반기에는 공급을 마무리할 예정이다.

• The Journal of Society for e-Business Studies
• /
• v.25 no.4
• /
• pp.143-154
• /
• 2020

With the increasing trend of making manufacturing system intelligent and autonomous, the introduction of robot-assist automation, like machine tending system for automated operation of CNC machine tools, is being actively carried out at many industrial sites. Most important part of this intelligent system to install machine tending system, is interface programming between the CNC machine tools and the industrial robot. Despite this importance, however, the machine tending system has many setup problems. it is necessary for difficult re-program of both controllers whenever a new CNC machine tool or robot is introduced. And, the helps of external engineers is required even though trivial changes due to the complex structure of the machine tending system. Authors of this paper introduces the integrated system of the interface between heterogeneous CNC machine tools and industrial robots. In addition, the digital twin implemented inside the machine tool controller enable shop-floor operators to change the interface programming easily. To implement this system, an integrated development environment for 1) an intelligent HMI platform that provide standardized interfaces to heterogeneous CNC machine tools and 2) a robot platform developing application software of various robots, was established. For easy un-tact environment, this paper explain the development of 3) a game-engine based web program of controlling and monitoring machine tending system remotely.

• Food Science and Industry
• /
• v.55 no.2
• /
• pp.188-202
• /
• 2022

In the insect industry, as the scope of application of insects is expanded from pet insects and natural enemies to feed, edible and medicinal insects, the demand for quality control of insect raw materials is increasing, and interest in securing the safety of insect products is increasing. In the process of expanding the industrial scale, controlling the temperature and humidity and air quality in the insect breeding room and preventing the spread of pathogens and other pollutants are important success factors. It requires a controlled environment under the operating system. European commercial insect breeding facilities have attracted considerable investor interest, and insect companies are building large-scale production facilities, which became possible after the EU approved the use of insect protein as feedstock for fish farming in July 2017. Other fields, such as food and medicine, have also accelerated the application of cutting-edge technology. In the future, the global insect industry will purchase eggs or small larvae from suppliers and a system that focuses on the larval fattening, i.e., production raw material, until the insects mature, and a system that handles the entire production process from egg laying, harvesting, and initial pre-treatment of larvae., increasingly subdivided into large-scale production systems that cover all stages of insect larvae production and further processing steps such as milling, fat removal and protein or fat fractionation. In Korea, research and development of insect smart factory farms using artificial intelligence and ICT is accelerating, so insects can be used as carbon-free materials in secondary industries such as natural plastics or natural molding materials as well as existing feed and food. A Korean-style customized breeding system for shortening the breeding period or enhancing functionality is expected to be developed soon.

• Journal of the Korea Convergence Society
• /
• v.7 no.6
• /
• pp.13-21
• /
• 2016

In this paper we are trying to explain the effect of temperature on polymer membrane exchange water electrolysis (PEMWE) and polymer membrane exchange fuel cell (PEMFC) simultaneously. A comprehensive studying approach is proposed and applied to a 50Watt PEM fuel cell system in the laboratory. The monitoring process is carried out through wireless LoRa node and gateway network concept. In this experiment, temperature sensor measure the temperature level of electrolyzer, fuel cell stack and $H_2$ storage tank and transmitted the measured value of data to the management control unit (MCU) through the individual node and gateway of each PEMWE and PEMFC. In MCU we can monitor the temperature and its effect on the performance of the fuel cell system and control it to keep the lower heating value to increase the efficiency of the fuel cell system. And we also proposed a mathematical model and operation algorithm for PEMWE and PEMFC. In this model, PEMWE gives higher efficiency at lower heating level where as PEMFC gives higher efficiency at higher heating value. In order to increase the performance of the fuel cell system, we are going to monitor, communicate and control the temperature and pressure of PEMWE and PEMFC by installing these systems in a building of university which is located in the southern part of Korea.

• The KIPS Transactions:PartB
• /
• v.15B no.2
• /
• pp.137-146
• /
• 2008

Fault localization plays a significant role in enormous distributed system because it can identify root cause of observed faults automatically, supporting self-managing which remains an open topic in managing and controlling complex distributed systems to improve system reliability. Although many Artificial Intelligent techniques have been introduced in support of fault localization in recent research especially in increasing complex ubiquitous environment, the provided functions such as diagnosis and prediction are limited. In this paper, we propose fault localization for self-managing in performance evaluation in order to improve system reliability via learning and analyzing real-time streams of system performance events. We use probabilistic reasoning functions based on the basic Bayes' rule to provide effective mechanism for managing and evaluating system performance parameters automatically, and hence the system reliability is improved. Moreover, due to large number of considered factors in diverse and complex fault reasoning domains, we develop an efficient method which extracts relevant parameters having high relationships with observing problems and ranks them orderly. The selected node ordering lists will be used in network modeling, and hence improving learning efficiency. Using the approach enables us to diagnose the most probable causal factor with responsibility for the underlying performance problems and predict system situation to avoid potential abnormities via posting treatments or pretreatments respectively. The experimental application of system performance analysis by using the proposed approach and various estimations on efficiency and accuracy show that the availability of the proposed approach in performance evaluation domain is optimistic.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
• /
• v.33 no.3
• /
• pp.178-192
• /
• 2006

The buffer overflow attack is the single most dominant and lethal form of security exploits as evidenced by recent worm outbreaks such as Code Red and SQL Stammer. In this paper, we propose microarchitectural techniques that can detect and recover from such malicious code attacks. The idea is that the buffer overflow attacks usually exhibit abnormal behaviors in the system. This kind of unusual signs can be easily detected by checking the safety of memory references at runtime, avoiding the potential data or control corruptions made by such attacks. Both the hardware cost and the performance penalty of enforcing the safety guards are negligible. In addition, we propose a more aggressive technique called corruption recovery buffer (CRB), which can further increase the level of security. Combined with the safety guards, the CRB can be used to save suspicious writes made by an attack and can restore the original architecture state before the attack. By performing detailed execution-driven simulations on the programs selected from SPEC CPU2000 benchmark, we evaluate the effectiveness of the proposed microarchitectural techniques. Experimental data shows that enforcing a single safety guard can reduce the number of system failures substantially by protecting the stack against return address corruptions made by the attacks. Furthermore, a small 1KB CRB can nullify additional data corruptions made by stack smashing attacks with only less than 2% performance penalty.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.166-166
• /
• 2017

금속 재료 중 철강은 기계적 특성이 우수하고 대량생산이 가능하여 선박, 건축, 자동차 등 다양한 분야에 기초재료로써 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식환경에 취약한 특성을 가지기 때문에 내식성을 향상을 위한 표면처리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 가장 일반적으로 습식법(wet process)을 통해 표면상에 아연(Zn)을 도금해 사용하며, 아연이 자체적으로 포함한 희생양극(sacrificial anode) 및 차폐(barrier) 효과가 철강의 부식을 방지하게 된다. 하지만 산업의 고도화에 따라 더욱 가혹해진 노출환경으로 인해 고내식 강재에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 아연코팅 층의 두께를 증가하여 내식성을 확보하는 방안은 미래 환경 및 자원적인 측면에서 근본적인 해결책으로 제시하기 어려움이 있다. 한편, 건식 프로세스(wet process)로 대별되는 PVD(physical vacuum deposition)에 의해 내식성을 향상시키고자 하는 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 이것은 표면에 고순도 양질의 금속 막을 형성시킴으로써 외부환경과의 반응을 효과적으로 제어가 가능하며, 형성된 막은 그 물질의 고유 특성뿐만 아니라 제작 조건에 따른 표면의 기하학적 혹은 결정학적 구조에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 실용금속 중 이온화 경향이 가장 크고 산소와 반응하여 투과성이 작은 산화 피막 형성이 유리한 마그네슘(Mg)을 활용해 표면의 전기화학적 특성을 향상시켰다. 또한 금속 증착 중 진공도조절을 위해 도입되는 불활성 가스로 아르곤(Ar) 및 질소($N_2$)를 사용하여 표면에 형성한 막의 모폴로지 및 결정배향성이 내식성에 미치는 상관관계를 해석하고자 하였다. 실험방법으로 PVD법 중 비교적 간편하고 기초적인 지침을 제시하기 적합할 것으로 고려된 진공증착(vacuum evaporation)법을 이용해 아르곤 및 질소 분위기에서 진공도를 조절하며 용융아연도금상 Mg막을 형성하였다. 제작조건별 막의 기초 특성을 분석하기위해 SEM, EDS, XRD를 이용하였고, 결정배향성(crystal orientation) 분석을 위해 면간격(d-value)과 상대강도(relative intensity)를 확인하였다. 또한 내식성 평가로 염수분무(salt sprat test) 및 양극분극(anode polarization)을 각각 실시하였다. 실험결과에 따르면, Ar 및 $N_2$ 모두에서 가스압이 증가할수록 코팅층의 증착량은 적어지고 입상정(granular structure)의 모폴로지 형성 및 면간격과 상대강도가 증가하는 것이 확인되었다. 또한 쳄버 내 동일 진공도에서, $N_2$ 도입 시 Mg막은 더욱 치밀하고 미세한 입상정의 모폴로지로 형성되며 면간격과 상대강도는 더욱 증가한 것으로 나타났다. 내식성 평가에서 저진공 $N_2$ 조건에서 형성시킨 막이 가장 우수한 내식성이 나타났는데, 이는 상대적으로 불안정하고 반응하기 유리한 입계면적을 많이 포함한 입상정 모폴로지 및 표면에너지가 높은면의 면점유율 증가로 인해 외부환경과의 신속한 반응은 물론 안정적인 피막형성이 용이하였기 때문일 것으로 사료된다. 이상으로 Ar 및 $N_2$ 가스압 조건에 따른 고내식 Mg 막의 유효성을 확인하였고 향후 내식성을 향상시키는 방법으로 응용 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.136-147
• /
• 2005

Leachate from landfill sites contains high organics, chloride and ammonium nitrogen in concentration which might be potentially major pollutants to surface and groundwater environment. Most of landfill leachate treatment plants in Korea consist of biological processes to remove BOD and nitrogen. However, the efficiencies of refractory organics removal, nitrification and denitrification have not met frequently the national effluent regulation of wastewater treatment facility, especially in winter season. Simultaneous removal of organics and nitrogen from leachate is strongly necessitated to meet the national regulation on effluents from leachate treatment facilities. The intermittently aerated biological activated carbon fluidized bed(IABACFB) process was applied to treat real landfill leachates containing refractory organics and high concentration of ammonium nitrogen. The IABACFB reactor consisted of a single bed in which BAC fluidizing and an aerating column. The fluidized bed is intermittently aerated through the blower located at the aerating column. Experiments were performed to evaluate the applicability of Intermittently Aerated BACFB for simultaneous removal of refractory organic carbon and ammonium nitrogen of leachate. Organics and ammonia nitrogen($NH{_4}{^+}-N$)are oxidized during the aerobic stage, and nitrite-nitrate nitrogen($NO{_x}{^-}-N$) are removed to nitrogen gas through denitrification reaction during anoxic state. The IABACFB reactor condition reached a steady state within 40 days since the reactors had been operated. The blowing mode of 60 min.-On/60 min.-OFF is more compatible to remove TOC and ($NH{_4}{^+}-N$) operated. The blowing mode of 60 min.-On/60 min.-OFF is more compatible to remove TOC and ($NH{_4}{^+}-N$) simultaneously than the mode of 30 min.-On/90 min.-OFF. The average removal efficiencies of TOC, the refractory organic carbon, and the average efficiencies of nitrification and denitrification were 90%, 75%, 80%, 95%, respectively.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
• /
• v.5 no.4
• /
• pp.416-425
• /
• 1999

복잡한 무결성 제약 조건을 효율적으로 확인하기 위해 제약 조건들을 룰 베이스(rule base)에 저장하고 별도의 룰 관리 시스템과 제약 조건 관리 시스템을 통해 제약 조건을 확인하는 기법이 많은 연구자들에 의해 연구되고 발표되었다. 그러나 제약 조건 관리 시스템이 실행시간에 응용 프로그램을 항상 모니터링하고 있다가 데이타의 수정이 요청될 때마다 개입하여 프로세스를 중단시키고 관련 제약 조건을 확인하는 기존의 방법들은 처리 시간의 지연을 피할 수 없다. 본 논문은 컴파일 시간에 제약 조건 확인 코드를 응용 프로그램에 미리 삽입할 것을 제안한다. 응용 프로그램 자체 내에 제약 조건 확인 코드가 삽입되기 때문에 실행 시간에 다른 시스템의 제어를 받지 않고 직접 제약 조건의 확인 및 데이타베이스의 접근이 가능해져서 처리 시간의 지연을 피할 수 있을 것이다. 이를 위해 어떤 구문이 제약 조건의 확인을 유발하는 지를 추적하였고, 컴파일러가 그러한 구문을 어떻게 전처리 과정에서 검색하는지 그리고 그러한 구문마다 어떻게 해당 제약 조건 확인 코드를 삽입할 수 있는 지를 객체지향1) 데이타베이스 언어인 Objectivity/C++에 대해 gcc의 YACC 코드를 변경함으로써 보여 주었다.Abstract To cope with the complexity of handling integrity constraints, numerous researchers have suggested to use a rule-based system, where integrity constraints are expressed as rules and stored in a rule base. A rule manager and an integrity constraint manager cooperate to check the integrity constraints efficiently. In this approach, however, the integrity constraint manager has to monitor the activity of an application program constantly to catch any database operation. For each database operation, it has to check relevant rules with the help of the rule manager, resulting in considerable delays in database access. We propose to insert the constraints checking code in the application program directly at compile time. With constraints checking code inserted, the application program can check integrity constraints by itself without the intervention of the integrity constraint manager. We investigate what kind of statements require the checking of constraints, show how the compiler can detect those statements, and show how constraints checking code can be inserted into the program, by modifying the GCC YACC file for Objectivity/C++, an object-oriented database programming language.