• 한국기계가공학회지
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• 제18권1호
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• pp.109-115
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• 2019

In arc-welding applying to the present automobile part manufacturing process, a wrist-hollow type arc welding robot can shorten the welding cycle time, because feedability of a welding wire is not affected by a robot posture and thus facilitates high-quality arc welding, based on stable feeding with no entanglement. In this paper, we will propose the optimization of wrist design for a wrist-hollow type 6-Axis articulated robot. Specifically, we will perform the investigation on the optimized design of inner diameter of hollow arms (Axis 4 and Axis 6) and width of the upper arm by using the simulation of robot motion characteristics, using a Genetic Algorithm (i.e., GA). Our simulations are based on $SolidWorks^{(R)}$ for robot modeling, $MATLAB^{(R)}$ for GA optimization, and $RecurDyn^{(R)}$ for analyzing dynamic characteristics of a robot. Especially $RecurDyn^{(R)}$ is incorporated in the GA module of $MATLAB^{(R)}$ for the optimization process. The results of the simulations will be verified by using $RecurDyn^{(R)}$ to show that the driving torque of each axis of the writs-hollow 6-axis robot with the optimized wrist design should be smaller than the rated output torque of each joint servomotor. Our paper will be a guide for improving the wrist-hollow design by optimizing the wrist shape at a detail design stage when the driving torque of each joint for the wrist-hollow 6-axis robot (to being developed) is not matched with the servomotor specifications.

• 현장농수산연구지
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• 제24권2호
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• pp.12-22
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• 2022

본 연구는 한우농가가 신규 창업모델로 활용할 수 있는 영농모델을 개발하는 데 연구목적이 있었다. 이를 위해 먼저 가축의 생육 사이클을 작성하고 사육 기간별 생리, 송아지 구입 및 판매 등의 개체별 생산계획 모델을 작성하였다. 다음으로 한우 사육 형태에 따른 시뮬레이션 분석을 통해 한우농장을 창업하는 2가지 시뮬레이션 모델의 수익성을 제시하였다. 먼저 번식우의 생육 사이클은 다음과 같이 설정하였다. 번식농가는 어린 송아지를 분만한 이후에 2개월간의 포유기간과 11개월의 육성 기간을 거쳐 14개월부터 교배 후 초임우로 이용한다. 이후 3산 동안 번식우로 활용한 이후에 50개월령부터 6~7개월의 암소 비육단계를 거쳐 출하한다. 비육우의 생육 사이클은 다음과 같이 설정하였다. 일관경영으로 생산한 암송아지는 사육두수 확대를 위해 일부를 번식우로 활용하고 나머지는 6~7개월령에 판매한다. 수송아지는 포유와 육성 기간을 거쳐 6~7개월령에 판매하도록 설정하였다. 다음으로 축사 규모를 고려하여 분만과 수정 등의 정보와 판매 시기 등의 정보에 따라서 자가 생산 두수 및 판매 두수를 결정하도록 모델을 설계하였다. 또한 어린 송아지의 경우 사고나 질병으로 인한 폐사가 발생하기 쉬우므로 농장 전체의 번식률을 고려하여 사육두수를 계산하였다. 본 연구에서는 한우 농가의 창업 초기 가축의 구입 방법에 따라 2가지 시뮬레이션 모델을 가정하였다. Model 1은 6~7개월령의 육성우만을 구입하여 사육한 이후에 이를 번식우로 계속 활용하여 상시 사육두수 100두를 유지하는 모델이며, Model 2는 창업 초기에 육성우와 2산 번식우 그리고 3산 번식우를 적정한 비율로 구입하여 상시 사육두수 100두를 첫 연도부터 유지하는 모델이다. 분석결과, 창업 초기에 번식우와 육성우 비율을 고려한 창업 시뮬레이션 모델(Model 2)은 육성우만을 구입하는 창업 시뮬레이션 모델(Model 1)과 비교하여 다음의 특징이 있었다. 첫째, 가축 구입에 따른 초기투자액이 상대적으로 많이 소요되었다. 둘째, 매년 일정 금액의 수입이 발생하기 때문에 농장의 안정성 측면에서 유리하였다. 셋째, 시설이나 기계 등을 시작 연도부터 효율적으로 사용할 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.45-52
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• 2023

고가의 발전기를 사용하는 발전 방법은 일부 도서의 경우 전력수요 증가로 인한 예비전력 부족과 고비용의 디젤 발전기 운영과 같은 문제점들을 안고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 폐열을 열원으로 이용하는 ORC시스템 적용을 통하여 발전 설비의 효율을 증가시킬 필요가 있다. 따라서 가격 경쟁력과 고신뢰성의 ORC 발전시스템의 현장 기술이 요구되며 발전기의 최적화 기술의 효과가 크기 때문에 본 연구에서는 2개의 발전기 설계를 수행하여 최적화된 30kW 출력을 갖는 고효율의 발전기를 얻었다. 2개의 설계된 모델들에 대한 모의 데이터 비교 결과 발전기의 12,000rpm 기준에서 SPM factor 46.2%의 경우 약 23.2kW의 출력과 92.1%의 효율을 보였고, SPM factor 44.46%의 경우 발전기의 출력은 27.9kw와 93.6%의 효율을 확인하였다. SPM factor 44.46%를 갖는 개선된 설계모델의 시제품 검증을 위하여 110kW 모터 동력계를 갖는 시제품 시험시스템을 설치하였으며 2,000rpm 기준 정격용량 25kW의 조건에서 92.08% 효율을 얻었으며, 시제품 발전기의 시험결과 발전기 설계의 유효성을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.491-498
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• 2024

전임상용 양전자방출촬영기기(positron emission tomography; PET)는 촬영 대상이 매우 작은 동물이므로 우수한 공간분해능이 요구된다. 이를 달성하기 위해 미세한 섬광 픽셀을 사용하여 검출기를 구성한다. 본 연구에서는 이전 연구에서 수행한 동일한 광센서에서 영상화가 가능한 섬광 픽셀의 배열에서 섬광 픽셀의 바닥 면에 대한 다른 면 처리를 통해 섬광 픽셀 배열을 늘리고자 한다. 이를 위해 섬광체 내에서 빛의 모사가 가능한 DETECT2000을 사용하여 검출기를 설계하고, 시뮬레이션을 수행하였다. 11 × 11 배열에서부터 16 × 16 배열까지 검출기를 구성하였으며, 바닥 면을 매끈한 면(POLISH)과 거친 면(GROUND)으로 구성하여 평면 영상을 획득하였다. 그 결과 섬광 픽셀 배열이 확장될수록 POLISH 면보다 GROUND 면에서 섬광 픽셀 영상이 더 분리가 잘되는 것을 확인할 수 있었다. 더욱이 GROUND 면에서는 16 × 16 배열에서도 모서리 영역의 섬광 픽셀 영상들의 정점이 분리되어 나타나 영상화된 것을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권5호
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• pp.649-661
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• 2024

최근 들어 가뭄 등으로 인해 발전용댐 용수공급의 필요성이 커지고 있다. 발전용댐을 통한 용수공급을 위해서는 발전용댐으로의 유입량을 우선적으로 평가하여야 한다. 이는 한강유역의 발전용댐 중 일부는 다목적댐 하류에 위치하고 있어 발전용댐의 자체 유입량 분석이 중요하다. 본 연구에서는 한강유역에 위치한 발전용댐으로의 수원별 유입량 기여도를 평가하기 위해 국내 다양한 기관에서 제공되는 물이용 관련 자료를 조사·수집하였고, 위치기반 물수급 네트워크를 구축하였다. 기존 국내의 물수지 분석방법과는 다르게 운송손실량을 고려하여 모의한 결과를 대표지점의 관측유량과 비교한 적합도 평가 결과 NSE 0.95~0.99, 상관계수는 0.98~0.99로 분석방법의 적용성을 확인하였다. 시설물의 취수방식과 잔여 다목적댐수의 방류방식에 따라 4개의 경우를 가정하여 물수지 분석을 수행함으로써 각 발전용댐으로 유입되는 수원별 기여도를 평가하여 제시하였다. 이는 향후 발전용댐의 용수공급능력 평가에 다양한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.127-135
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• 2012

지속가능한 수자원 관리 시스템을 위한 수문 예측은 안정적인 장단기 용수 공급에 있어 중요한 과제이며, 이를 위해는 다양한 기후 정보를 이용한 시스템의 평가가 우선되어야 한다. 본 연구에서는 미국 플로리다 템파 지역의 연간 월 강우와 하천 유량 예측을 위해 본 시험지역에 운용되고 있는 유량 모의 시스템 (flow modeling system, FMS)을 소개하고, 관측된 강우 자료를 '최적 예측 강우 시나리오 (the best rainfall forecast)'로 가정하여 FMS의 기후 예측 정보에 대한 활용성을 평가하였다. 연구 결과, 기본적으로 FMS에 의해 예측된 월 강우량 앙상블의 중앙값이 관측 강우량을 잘 재현하는 것으로 나타났다. 강우 예측 모델 입력자료로 사용되는 초기 월 강우량은 2개월까지의 예측에 간섭하며 이 후 예측치는 동일한 범주로 수렴하여 관측자료로 부터 추정된 통계치에 의존하는 것으로 나타났다. 이는 예측 모델이 최대 2개월간의 예측 효용성을 가짐을 의미한다. 월 강우량 앙상블을 이용하여 예측된 하천 유량 앙상블은 4-6개월까지의 예측 효용성을 보였다. 예측된 강우량 대신 실제 관측 월강우 시계열 자료를 유량 예측을 위한 강우 입력자료로 적용한 결과, 예측된 유량의 범주가 현저히 감소하였으며 예측의 불확실성이 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 시험 지역에 대한 신뢰도 높은 강우 예측 자료의 확보가 기존의 수문 예측 시스템 개선에 기여할수 있다는 것을 보여준다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.249-261
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• 2020

다중 플랫폼/센서를 활용한 연안 모니터링은 연안 해양환경 변화와 다양한 재해/재난을 높은 시공간 해상도로 정확하게 이해하기 위한 매우 중요한 수단이다. 하지만 다중 플랫폼과 센서를 복합적으로 이용한 통합 관측 연구는 미비한 실정이고, 통합 관측을 통한 효율성, 융합 한계성 등에 대해 평가된 바 없다. 본 연구에서는 다중 원격탐사 플랫폼/센서를 이용한 모의실험을 통해 통합 관측 방법을 제시하고, 그 효용성과 한계점을 진단하였다. 다양한 해양 재해, 재난을 모사하기 위하여 Rhodamine WT (RWT) 형광염료를 이용하여 통합 현장조사를 수행하였다. 2019년 9월 남해-여수 해역에 형광염료를 주입 후 위성(Kompsat-2/3/3A, Landsat-8 Operational Land Imager (OLI), Sentinel-3 Ocean and Land Colour Instrument (OLCI), GOCI), 무인항공기 (Mavic 2 pro, Inspire 2), 유인항공기 플랫폼을 이용하여 염료 패치의 분포와 이동을 탐지하였다. 형광염료 주입 초기 패치 규모는 2,600 ㎡ 이었고, 약 138분 후 62,000 ㎡ 규모까지 확산되었다. RWT 패치는 처음 주입된 지점으로 부터 점차 남서 방향으로 이동하였고, 이는 현장 모의 실험이 진행되는 동안 조위(고조: 7시 7분(286 cm), 저조: 13시 9분(73 cm))가 점차 낮아짐에 따라 조석이 남동 방향으로 흐르는 것과 유사하였다. 무인항공기 영상은 공간해상도와 시간해상도 측면에서 가장 높은 해상력을 보인 반면 탐지 영역이 가장 좁았다. 위성의 경우 탐지 영역은 넓었지만 재방문 주기가 길기 때문에 운용성 측면에서 타 플랫폼과 비교하여 다소 한계가 있었다. 또한 Sentinel-3 OLCI와 GOCI의 경우 분광해상도와 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)가 가장 높았지만 소규모 형광염료 탐지에는 공간해상도 측면에서 제한적이었다. 유인항공기에 탑재된 초다분광 영상의 경우 분광해상도가 가장 높았지만 이 역시 운용성 측면에서 다소 제한적이었다. 다중 플랫폼 통합관측 연구를 통해 시간과 공간뿐만 아니라 분광 해상력 증가 향상을 확인 가능하였다. 향후 이 연구 결과가 연안 수치모델과 연계된다면 오염 물질의 이동확산 예측이 가능할 것으로 생각되고, 수치모델의 입력 및 검증 자료로 활용하여 모델 정확도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권12호
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• pp.108-116
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• 2009

본 논문에서는 고품질 비압축 오디오 트래픽의 분배 시에 요구되는 낮은 지연 및 지터를 보장하고 이더넷 환경에서 데이터 트래픽의 효율적인 교환을 가능하게 하는 새로운 L1/L2 혼합형 중계 방식을 적용한 이더넷 기반 오디오 분배 시스템을 제안하고 성능을 분석하였다. 제안하는 방식이 적용된 오디오 분배 시스템은 마스터 노드와 다수의 중계 노드로 구성되며 이들은 상호간에 상향 하향 링크를 통하여 데이지 체인 형태로 연결된다. 마스터 노드는 스테레오 24채널에서 PCM샘플링된 16비트 오디오 채널을 수납할 수 있는 오디오 프레임을 125us의 주기마다 생성하여 하향 링크를 통해 전송한다. 하향 링크를 통하여 오디오 프레임을 수신한 중계 노드들은 생성한 오디오 트래픽을 해당 노드에게 할당된 오디오 채널에 수납하고 다음 중계노드로 물리 계층 기반(L1)의 전송을 한다. 망의 종단 노드는 수신되는 오디오 프레임을 상향 링크를 통하여 마스터 노드로 루프백시키고 오디오가 상향 링크를 통하여 전송되는 과정에서 모든 중계 노드들은 자신이 수신해야 할 오디오 채널을 복사하여 오디오를 재생한다. 오디오 프레임의 송신이 완료되면 남은 기간 동안 중계 노드들은 L2 스위치로 동작하면서 데이터 프레임을 데이터 링크 계층 기반(L2)에서 교환한다. 이와 같은 L1/L2 혼합형 중계 방식의 동작을 위해 노드 입력 부의 물리 계층과 데이터 링크 간에 존재하는 MII에 오디오 프레임과 데이터 프레임을 구분하는 기능을 가지는 글루로직을 새로 추가하였다. 제안된 방식에 대하여 네트워크 시뮬레이터인 OMNeT++를 사용하고 다양한 파라미터를 통하여 제안된 방식이 오디오 트래픽의 지연 특성과 데이터 트래픽의 전송 효율 면에서 우수한 특성을 제공할 수 있음을 보였다. 제안된 방식은 물리 계층 기반의 전송 또는 데이터 링크 기반의 전송 방식을 사용하는 기존 이더넷 기반 오디오 분배 기술에 비하여 향상된 지연 성능 및 전송 효율을 제공할 수 있어 오디오분배 시스템뿐만 아니라 비디오분배 시스템, 디지털 AV장치 간의 연결 등에도 활용될 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권3호
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• pp.52-63
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• 2009

최근 대도시의 경우 교통정보센터 및 ITS센터 등을 통하여 도시부 신호교차로를 운영 관리하고 있으며, 천안시도 ITS 1,2,3차 사업을 통하여 2007년 교통정보센터를 설립하여, 버스정보시스템, 교통정보 수집 및 제공 시스템, 주차정보시스템, 그리고 신신호제어시스템 등을 운영하고 있다. 천안시 신호운영체계의 경우, 주요 축별로 신호기를 그룹화 하여 연동화 운영중에 있으며, 교통량에 따라 실시간으로 주기와 현시가 변동되도록 운영하고 있다. 이와 같이 도시부 Network는 교통 대응식 (TRC; Traffic Responsive Control)운영모드의 사용으로 교통지체 및 축별 속도 등의 향상을 확인하였다. 그러나 인접도시를 연결하는 지방부 지역의 경우는 정통적인 고정식 운영을 사용함으로써 신호운영효율이 낮은 것으로 확인 되었다. 이에 지방부 독립신호교차로 형태의 신호교차로의 효율성 확대를 위해 감응식 운영모드의 사용 가능성을 검토하였다. 이를 위해 천안시 교통정보센터에서 운영하고 있는 신호교차로 중 천안 외곽지역의 신호교차로를 대상으로 감응식 신호제어를 운영하여, 이를 현재 운영중인 고정식 제어와 비교해 보았다. 그 결과 현장 운영시 감응식 신호운영제어가 고정식 신호운영에 비해 지체감소 효과가 월등하였으며, 비최적화 고정식, 최적화 고정식, 비최적화 감응식, 그리고 최적화 감응식의 네가지 Case의 시뮬레이션 지체비교에서는 최적화 고정식과 비최적화 및 최적화 감응식의 지체 차이는 통계적으로 차이가 없는 것으로 판명되었다. 이는 지방 중소도시의 경우, 도시부 이외의 지방부 성격을 갖는 신호교차로에서 있어서, 교통량 조사 등과 같은 부가적 노력 없이 신호교차로를 운영할 수 있는 감응식 신호제어 운영이 보다 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.120-129
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• 2016

이용자 비용은 SOC 시설물의 효율적 자산관리를 위한 LCCA에서 시설물의 생애주기, 관리자 비용 그리고 할인율과 함께 반드시 고려되어야 하는 주요한 분석 항목이다. 특히, 도로분야에서는 청소 및 유지보수 등의 공사구간(Work zone)으로 인해 이용자들에게 막대한 지체비용이 발생되는 경우가 많으며, 이와 같은 경우 관리자는 보다 합리적인 의사결정을 위해 관리자비용 뿐만아니라 이용자비용까지도 고려해야만 한다. 그러나 최근까지도 대부분의 의사결정 단계에서 이용자 비용은 고려되지 않고 있으며, 이에 관한 연구들도 활발하지 못한 실정이다. 본 연구에서는 교통류 모형과 교통시설 투자 평가 지침의 직접편익 산정 모델을 이용하여 의사결정 단계에서 필요한 이용자 비용 및 지체비용을 산정 하는 방법론을 제안한다. 그리고 2014년 실제 유지보수가 시행되었던 국도 4개구간에 대해 VISSIM을 이용하여 교통류 모형을 추정하고 제안된 방법론을 토대로 이용자 비용 및 지체비용을 산정하였다. 분석결과, AADT 약 3만대의 A구간은 공사구간 발생 전 평균 17,569천원/$km{\times}day$의 이용자 비용이 발생하는 것으로 분석되었으며, 유지보수로 인해 1차로를 차단 할 경우 추가적으로 평균 10,193천원/$km{\times}day$(158%)의 지체비용이 발생하는 것으로 분석 되었다. AADT 약 2만대의 B구간과 D구간에서는 각각 1,507천원/$km{\times}day$(115%), 1,985천원/$km{\times}day$(119%)의 지체비용이 발생되는 것으로 분석되었으며, AADT 약 1만대의 C구간에서는 262천원/$km{\times}day$(105%)의 지체 비용이 발생하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 교통류 모형을 시뮬레이션 기반으로 추정함으로서 실제 적용에는 한계가 있다. 향후 실제 관측 자료를 이용한 적정성 높은 모형의 개발과 시뮬레이션 검증을 통해 적용 가능성을 높이는 연구가 필요할 것으로 판단된다.