• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.230-238
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• 2023

식품제조 중소기업들은 원물 투입부터 최종 팔렛타이징까지 대부분 노동집약적이고 수작업으로 구성되어 있다. 최근 로봇과 센서 데이터 기술요소 적용으로 스마트화 디지털화로 변화하는 추세이다. 본 연구에서는 식품제조기업에서 적용 설비 역량보다 작업자가 속도를 따라가지 못하는 반복작업 공정 2가지를 선정하였으며, 이를 3D 시뮬레이션을 활용하여 개선 효과성을 규명하고자 한다. 꼬치 조립 후 작업자들이 계량 후 포장하는 공정과 무작위로 공급되는 냉동식품류를 계량-내·외포장-팔렛타이징 일괄 수작업 공정 2개를 선정하였다. 가동률, 생산량, 투입 작업자 수를 검증 지표로 선정하였다. 3D 개선 공정 시뮬레이션 결과 생산량은 각각 기존보다 13.5%, 56.8% 증가했으며, 특히 팔렛타이징 로봇 적용 공정에서 높은 효과성을 보였다. 두 공정 모두 가동률과 투입인력 수는 감소함에 따라 작업자에게 피로도가 높은 공정을 로봇으로 대체 적용할 수 있어 작업 과부하를 개선할 수 있는 결과를 나타냈다. 본 연구 결과를 바탕으로 3D 시뮬레이션을 활용하여 식품계량 및 포정 공정에 로봇을 도입함으로써 개선된 공정의 성능을 정량적으로 사전 검증의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3184-3190
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• 2013

근래에 조선 해양 구조물 분야의 대부분 설계와 공정 계획은 각 회사가 보유한 전용 CAD/CAM 시스템을 통해 수행되고 있다. 이는 설계 형상 및 생산 관련 정보들이 추출되어 시간과 인력이 소비되는 많은 분야에서 해당 정보를 유용하게 사용할 수 있는 프레임워크가 구축되는 초석이 마련되었음을 뜻하며, 가장 전형적인 예로 선박 및 해양 구조물의 생산에 있어서 용접 관련 정보 산출 문제가 있는데 초기 일정 계획에 있어서 사용될 용접물량의 정확한 예측은 구조물 중량 그리고 도장면적 산출과 더불어 생산 과정의 자연스런 흐름을 가능케 하며 예상 소요 인력과 비용을 확보할 수 있는 극히 중요한 과정으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 ERP 시스템에서 추출된 구조물의 형상 및 생산정보로부터 정확한 용접장 및 용접물량을 추정할 수 있는 프레임워크를 구축하고 프로그램을 개발하였다. 산출된 용접 정보는 용접 자세, 조립단계, 블록, 베벨 그리고 용접타입에 따라 분류되며, 적절한 Factor를 통해 용접작업에 필요한 시수와 비용을 예측하는데 사용된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.483-490
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• 2016

자동차 도어 래치는 스프링, 사출품, 소형 모터 등의 작은 부품들을 조립하여 제조된다. 이를 위해서는 각 부품의 정밀설계 및 조립기술이 요구된다. 도어 래치는 자동차의 문을 열리지 않게 고정시켜 운전자의 안전에 직접적인 영향을 미치는 중요한 역할을 한다. 따라서 본 연구에서는 자동차 도어 래치의 주요 구성요소인 커넥터 단자의 트리밍 시, 롤오버를 저감하고 적합한 유효전단면을 찾기 위한 연구를 수행하였다. 유한요소해석과 실험계획법의 직교배열을 통한 다구찌법을 이용하여 차량용 도어 래치커넥터 단자의 전단면 품질 향상을 위한 최적 설계변수를 설정하였다. 해석에 사용된 설계변수는 클리어런스, 곡률반경, 블랭크 홀딩력이며, 커넥터 단자의 재질은 C2600이다. 해석을 통해 제안된 최적 트리밍 공정 조건은 실험을 통해 검증되었으며, 최종제품의 전단면 형상과 치수가 성형해석 결과와 잘 일치하였다. 이상의 결과로부터 차량용 도어 래치커넥터 단자의 최종 롤오버 및 유효전단면 향상을 위한 최적화에 다구찌법을 유용하게 적용할 수 있음을 알 수 있으며, 트리밍 공정 이외의 다양한 금속성형공정에도 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2430-2434
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• 2005

Automatic FPC punching instrument for the improvement of working condition and cost saving is introduced in this paper. FPC(flexible printed circuit) is used to detect the contact position of K/B and button like a cellular phone. Depending on the quality of the printed ink and position of reference punching point to the FPC, the resistance and current are varied to the malfunctioning values. The size of reference punching point is 2mm and the above. Because the punching operation is done manually, the accuracy of the punching degree is varied with operator's condition. Recently, The punching accuracy has deteriorated severely to the 2mm punching reference hall so that assembly of the K/B has hardly done. To improve this manual punching operation to the FPC, automatic FPC punching system is introduced. Precise mechanical parts like a 5-step stepping motor and ball screw mechanism are designed and tested and low cost PC camera is used for the sake of cost down instead of using high quality vision systems for the FA. 3D Mechanical design tool(Pro/E) is used to manage the exact tolerance circumstances and avoid design failures. Simulation is performed to make the complete vision based punching machine before assembly, and this procedure led to the manufacturing cost saving. As the image processing algorithms, dilation, erosion, and threshold calculation is applied to obtain an exact center position from the FPC print marks. These image processing algorithms made the original images having various noises have clean binary pixels which is easy to calculate the center position of print marks. Moment and Least square method are used to calculate the center position of objects. In this development circumstance, Moment method was superior to the Least square one at the calculation of speed and against noise. Main control panel is programmed by Visual C++ and graphical Active X for the whole management of vision based automatic punching machine. Operating modes like manual, calibration, and automatic mode are added to the main control panel for the compensation of bad FPC print conditions and mechanical tolerance occurring in the case of punch and die reassembly. Test algorithms and programs showed good results to the designed automatic punching system and led to the increase of productivity and huge cost down to law material like FPC by avoiding bad quality.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권9호
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• pp.1945-1954
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• 2020

Subchannel code is one of the effective simulation tools for thermal-hydraulic analysis in nuclear reactor core. In order to reduce the computational cost and improve the calculation efficiency, empirical correlation of turbulent mixing coefficient is employed to calculate the lateral mixing velocity between adjacent subchannels. However, correlations utilized currently are often fitted from data achieved in central channel of fuel assembly, which would simply neglect the wall effects. In this paper, the CFD approach based on spectral element method is employed to predict turbulent mixing phenomena through gaps in 3 × 3 bare tight lattice rod bundle and investigate the flow pulsation through gaps in different positions. Re = 5000,10000,20500 and P/D = 1.03 and 1.06 have been covered in the simulation cases. With a well verified mesh, lateral velocities at gap center between corner channel and wall channel (W-Co), wall channel and wall channel (W-W), wall channel and center channel (W-C) as well as center channel and center channel (C-C) are collected and compared with each other. The obvious turbulent mixing distributions are presented in the different channels of rod bundle. The peak frequency values at W-Co channel could have about 40%-50% reduction comparing with the C-C channel value and the turbulent mixing coefficient β could decrease around 25%. corrections for β should be performed in subchannel code at wall channel and corner channel for a reasonable prediction result. A preliminary analysis on fluctuation at channel gap has also performed. Eddy cascade should be considered carefully in detailed analysis for fluctuating in rod bundle.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권7호
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• pp.657-674
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• 2012

본 연구에서는 용담댐 상류, 천천 시험유역을 대상으로 분포형 수문모형을 이용하여 강우의 공간분포 특성에 의한 유역에서의 침식 및 퇴적양상을 분석하고, 유출 및 유사량 모의결과에 미치는 영향을 분석하였다. 일반적으로 강우의 공간적 분포를 묘사하기 위해 사용되는 지점 강우 내삽기법(Thiessen Polygon: TP, Inverse Distance Weighting: IDW, Kriging) 및 레이더 강우 합성기법(Gauge-Radar ratio: GR, Conditional Merging: CM)을 이용하여 태풍으로 인한 3개의 집중호우 사상기간동안의 강우장을 생성한 후 각 기법들에 의해 생성된 강우장의 양적, 공간적 특성을 평가하였다. 또한, 각 기법별로 생성된 공간분포형 강우를 분포형 수문모형에 적용하여 강우의 공간분포에 따른 유역에서의 강우-유사-유출분석 및 유역에서의 침식 및 퇴적양상을 비교 분석하였다. 그 결과, 지상 우량계를 이용한 내삽기법의 경우 유사한 우량주상도 및 수문응답을 나타내었으며, 원시 레이더 자료 및 GR기법에 의한 결과는 각각 과소, 과대산정된 반면 CM기법은 레이더 강우의 공간적 특성을 유지하면서 양적으로도 개선된 결과를 보여주었다. 또한 양적으로 유사한 강우장임에도 불구하고, 각 기법에 의한 강우장의 공간적 특성으로 인하여 대상유역내 침식 및 퇴적양상은 매우 상이하게 나타났다.

• Safety and Health at Work
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• 제9권3호
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• pp.356-359
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• 2018

This case report attempts to present a case of acute toxic hepatitis in fire extinguisher manufacturing workers exposed to 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoro-ethane (HCFC-123) in August 2017 in Korea. Twenty-two-year-old male workers were exposed to HCFC-123 for 1.5 hours one day and for 2.5 hours the other day, after which one worker died, and the other recovered after treatment. The workers were diagnosed with acute toxicity of hepatitis. However, exposure levels of HCFC-123 were not known with no work environment measurement done. Therefore, this study was conducted to estimate the exposure concentration of HCFC-123 via a job simulation experiment. In the simulation, the HCFC-123 exposure concentration was measured with the same working practice and working time as with the workers aforementioned. As a result, the workers who infused HCFC-123 into storage tanks were estimated to be exposed to HCFC-123 at a concentration of $20.65{\pm}10.81ppm$, and a mean concentration of area samples within a working radius were estimated as $70.30{\pm}18.10ppm$. Valve assembly workers working on valves of a fire extinguisher filled with HCFC-123 were exposed to HCFC-123 at concentrations of $91.65{\pm}4.03ppm$ and $115.55{\pm}7.28ppm$, respectively, in the simulation, and area samples simulated within the working radius were also found to be high with concentrations of $122.75{\pm}91.15ppm$ and $126.80{\pm}60.25ppm$, respectively. Nitrogen gas packing workers, who did not handle HCFC-123 directly, were exposed to the agent at a concentration of $71.80{\pm}8.49ppm$. These results suggest that exposure to HCFC-123 at high concentrations for 1.5-2.5 hours caused acute toxic hepatitis in two workers.

• Interdisciplinary Bio Central
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• 제1권1호
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• pp.3.1-3.6
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• 2009

Introduction: GTPases known as translation factor play a vital role as ribosomal subunit assembly chaperone. The bacterial Obg proteins ($Spo{\underline{0B}}$-associated ${\underline{G}}TP$-binding protein) belong to the subfamily of P-loop GTPase proteins and now it is considered as one of the new target for antibacterial drug. The majority of bacterial Obgs have been commonly found to be associated with ribosome, implying that these proteins may play a fundamental role in ribosome assembly or maturation. In addition, one of the experimental evidences suggested that Bacillus subtilis Obg (BsObg) protein binds to the L13 ribosomal protein (BsL13) which is known to be one of the early assembly proteins of the 50S ribosomal subunit in Escherichia coli. In order to investigate binding mode between the BsObg and the BsL13, protein-protein docking simulation was carried out after generating 3D structure of the BsL13 structure using homology modeling method. Materials and Methods: Homology model structure of BsL13 was generated using the EcL13 crystal structure as a template. Protein-protein docking of BsObg protein with ribosomal protein BsL13 was performed by DOT, a macro-molecular docking software, in order to predict a reasonable binding mode. The solvated energy minimization calculation of the docked conformation was carried out to refine the structure. Results and Discussion: The possible binding conformation of BsL13 along with activated Obg fold in BsObg was predicted by computational docking study. The final structure is obtained from the solvated energy minimization. From the analysis, three important H-bond interactions between the Obg fold and the L13 were detected: Obg:Tyr27-L13:Glu32, Obg:Asn76-L13:Glu139, and Obg:Ala136-L13:Glu142. The interaction between the BsObg and BsL13 structures were also analyzed by electrostatic potential calculations to examine the interface surfaces. From the results, the key residues for hydrogen bonding and hydrophobic interaction between the two proteins were predicted. Conclusion and Prospects: In this study, we have focused on the binding mode of the BsObg protein with the ribosomal BsL13 protein. The interaction between the activated Obg and target protein was investigated with protein-protein docking calculations. The binding pattern can be further used as a base for structure-based drug design to find a novel antibacterial drug.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권12호
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• pp.1091-1102
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• 2009

본 연구는 기후변화와 토지이용 변화로 인한 물순환 영향을 분석하기 위해 통계학적 축소모형(SDSM), 연속유출모형인 HSPF 모형, 불투수면 모형을 결합하는 통합접근법을 제시하였다. 이러한 기법을 안양천 유역에 적용하여 치수, 이수, 수질관리 측면에서 기후변화와 토지이용변화에 대한 영향을 분석하였다. 평가 기준은 유황곡선과 오염물질 농도 지속곡선이며 기후변화 시나리오 3개 (현재, A1B, A2)와 토지이용변화 3개, 총 9개의 시나리오에 대해 HSPF 모형을 이용하여 분석하였다. 그 결과 기후변화는 유출량에 대한 영향력이 크고 토지이용변화는 농도 변화에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 지속가능한 유역관리, 수자원관리를 위해 도시화와 기후변화에 대한 영향을 동시에 고려하는 것이 바람직하다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권3호
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• pp.16-24
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• 2010

Recently environmental regulations like the Kyoto Protocol, adopted in 1997, required the 5.2% reduction of the greenhouse gas emission in 1990. And 13th General Assembly in 2007, held in Bali of India, have agreed to duty reduction even in developing countries in 2013. Korean government needs the researches on climate change and the strategic programs for greenhouse gas reduction. In this paper Colorado State University Mesoscale Model(CSU-MM) was applied to simulate the relationship between surface albedo and air temperature. Meteorological model simulation in region of Ansan-City, Shiheung-City showed that mean air temperature became lower with the increase of albedo value. Simulated air temperature became lower $-0.16^{\circ}C$ and $-0.66^{\circ}C$ by 5% and 20% increase of albedo values respectively. And cooling energy saving amount in air conditioning process was calculated according to lowered air temperature. The reduction of air temperature resulted the reduction of air conditioning energy in personal house and commercial buildings. The increase of albedo from 5% to 20% resulted the reduction of air conditioning energy from 44,493 MWh/yr to 183,796 MWh/yr. Additionally the reduction of greenhouse gas emission through the energy saving was calculated after IPCC guideline. In terms of greenhouse gas emission $CO_2$ was reduced form -30,414 ton-$CO_2$/yr to -125,638 ton-$CO_2$/yr according to the reduction of electric energy.