• 센서학회지
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• 제33권3호
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• pp.179-184
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• 2024

In the car industry, welding is a fundamental linking technique used for joining components, such as steel, molds, and automobile parts. However, accurate inspection is required to test the reliability of the welding components. In this study, we investigate the detection of weld beads using 2D image processing in an automatic recognition system. The sample image is obtained using a 2D vision camera embedded in a lighting system, from where a portion of the bead is successfully extracted after image processing. In this process, the soot removal algorithm plays an important role in accurate weld bead detection, and adopts adaptive local gamma correction and gray color coordinates. Using this automatic recognition system, geometric parameters of the weld bead, such as its length, width, angle, and defect size can also be defined. Finally, on comparing the obtained data with the industrial standards, we can determine whether the weld bead is at an acceptable level or not.

• 현장농수산연구지
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• 제19권1호
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• pp.5-14
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• 2017

본 연구는 인공광을 이용한 순환식 수경재배시 배양액농도가 적축면 상추 생육과 배양액내 다량 원소 농도의 변화에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 형광등과 LED의 광도는 100μmol m^-2·s^-1±20 수준이었으며, 배양액 농도는 일본 야채다업시험장 표준배양액의 1/2배액, 1배액 및 2배액 수준이었다. 일주일마다 줄어든 배양액 양만큼 보충하면서 재배되는 수경재배시스템에서 적축면 상추('뚝섬' 동부하이텍, 품종)를 재배하였다. 적축면 상추의 생육은 농도가 진한 2배액에서 가장 좋은 것으로 나타났다. 재배기간 중 배양액의 EC는 1배액에서는 2dS.m^-1 내외에서 비교적 안정적으로 유지된 반면 2배액에서는 상승하는 경향을 보였다. 배양액의 무기성분 함량은 2배액, 1배액, 1/2배액 순으로 높았다. 재배기간 중 배양액 내 NO₃-N, Ca²⁺, Mg²⁺ 농도는 1배액, 2배액에서 지속적으로 증가한 반면, NH₄-N 농도는 1배액, 1/2배액에서 지속적으로 감소하는 결과를 나타내었다. 적축면 상추 엽내 K, Ca, Mg 함량은 정상 범위를 유지한 반면, P 함량은 1.3~1.6%로 적정 성분함량 범위 보다 높게 나타났다. 적축면 상추재배 시 재배기간이 경과함에 따라 NH₄-N 함량이 감소하는 경향을 보여 NH₄-N 비율을 높이거나 더 첨가해 줄 필요가 있는 것으로 나타났다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.392-399
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• 2023

본 논문에서는 김치 제조 공정 중 배추 심 제거 공정의 로봇 자동화를 위한 배추 심 영역 및 깊이를 판별하는 딥러닝 모델을 제안하는 것이다. 또한 계측된 배추의 심 깊이를 예측하는 것이 아닌 discrete 클래스로 변환하여 영역 검출 및 분류를 동시에 하는 모델을 제시하였다. 딥러닝 모델 학습 및 검증을 위하여 전처리 과정을 거지치 않고 수확된 배추 522 포기에 대한 RGB 영상을 획득하였다. 획득한 영상으로부터 심 영역 및 깊이 라벨링 그리고 데이터 증강 기법을 적용하였다. 제안하는 YOLO-v4 딥러닝 모델 기반 배추 심 영역 검출 및 분류 모델의 성능을 평가하기 위하여 mAP, IoU, accuracy, sensitivity, specificity 그리고 F1-score로 선정하였다. 그 결과 배추 심 영역 검출은 mAP 그리고 IoU 값이 각각 0.97 그리고 0.91로 나타났으며, 심 깊이 분류의 경우 accuracy 그리고 F1-score 값이 각각 96.2% 그리고 95.5%로 나타났다. 본 연구 결과를 통하여 배추의 심 영역 검출 및 깊이 정보 분류가 가능하며, 추후 배추 심 제거 공정의 로봇-자동화 시스템 개발에 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권1호
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• pp.16-23
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• 2016

본 연구는 식물공장 인공광원이 방풍나물의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명코자 수행하였다. 식물공장의 인공광원으로 형광등(FL), LED R:B(2:1, RB), R:B:W(2:1:3, RBW), R:B:G:W(2:1:0.5:3, RBGW) 등 4처리를 사용하였다. 엽중은 RBW와 RB가 FL과 RBGW 보다 우수하였다. 엽장과 엽후는 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 잎의 명도는 초장과 같은 경향을 나타냈다. 총 페놀함량은 RB가 $105.77mg{\cdot}100g^{-1}$ GE로 가장 높았고, RBW $92.52mg{\cdot}100g^{-1}$ GE, FL $89.08mg{\cdot}100g^{-1}$ GE, RBGW $82.00mg{\cdot}100g^{-1}$ GE 순으로 높았다. 총 플라보노이드 함량은 모든 처리에서 검출되지 않았다. 비타민 C 함량은 RB에서 가장 높았고, FL에서 가장 낮았다. 총 식이섬유소 함량은 FL에서 가장 높았고, RBGW에서 낮았다. Cystein과 methionine의 함량은 처리간에 통계적인 유의성을 나타내지 않았다. 결론적으로 수량, 총 페놀함량, 비타민 C 함량은 RBW와 RB에서 높았다. 수량, 총 페놀 함량, 비타민 C 함량 및 작업자의 눈 피로도 등을 고려 할 때 인공광원으로써 RBW가 가장 적합한 것으로 판단된다. 향후 기능성 성분 증진을 위해 듀티비 등 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권4호
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• pp.281-286
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• 2015

본 연구는 방풍나물의 인공광 식물공장에서 재배시스템에 따른 생육, 비타민 C, 아미노산함량, 수량에 미치는 영향을 구명코자 실시하였다. 박막수경(NFT), 배지경(Perlite), 분무경(Aeroponics) 등 3처리를 하였다. 초장은 NFT 처리에서 10.2cm 가장 길었으며, Perlite 처리에서 8.9cm로 가장 짧았다. 주당 엽 생체중은 Perlite, NFT, Aeroponics순으로 무거웠다. 총 페놀 함량은 Aeroponics가 $117.84mg{\cdot}100g^{-1}\;GE$로 가장 높았고, NFT $98.57mg{\cdot}100g^{-1}\;GE$, Perlite $74.62mg{\cdot}100g^{-1}\;GE$ 순으로 재배 방법에 따라 차이를 나타냈다. 총 플라보노이드는 Aeroponics에서만 $0.12mg{\cdot}100g^{-1}$가 검출되었으나, NFT와 Perlite 처리구에서는 검출되지 않았다. 비타민 C 함량은 Aeroponics가 $108.23mg{\cdot}100g^{-1}$으로 가장 높았으며, Perlite가 $88.05mg{\cdot}100g^{-1}$, NFT가 $80.83mg{\cdot}100g^{-1}$으로 처리에 따라 통계적인 유의성을 나타냈다. 총 식이섬유소 함량은 Aeroponics가 Perlite와 NFT보다 높았다. Cystein 함량은 Aeroponics에서 $46.76mg{\cdot}100g^{-1}$로 가장 높았으며, methionine 함량은 Perlite가 $75.64mg{\cdot}100g^{-1}$로 가장 낮았다. 무기질 함량은 모든 처리에서 K, Ca, P, Mg 순으로 높았다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권2호
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• pp.213-222
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• 2017

최근 IoT 기술의 확산으로 인해 산업 무선 센서 네트워크 분야에서도 IoT 기술이 적용되고 있다. 특히 스마트 팩토리는 유연한 공정 변화 및 맞춤형 제조를 위해 제조 설비에 무선 통신 및 네트워크 기술을 적용하는 것으로 무선 노드의 이동과 빈번한 네트워크 변동에도 적응적으로 네트워킹을 지원하는 것이 중요하다. 대표적인 산업 무선 센서 네트워크 기술인 IEEE 802.15.4e는 TSCH와 DSME의 2가지 MAC 모드를 사용하고 있으며, 그 중 DSME는 네트워크 변동에 강한 저 지연 실시간 전송을 위한 기능을 제공하고 있다. 본 논문에서는 DSME에 기반한 분산 스케줄링 기법을 제안한 것으로 이동성이 높은 산업 무선 센서 네트워크에서 트래픽에 적응적으로 통신 슬롯을 할당하여 산업 무선 센서 네트워크의 시의성과 전송 신뢰성을 확보하고 있다. 제안 알고리즘은 Coordinator 노드의 Local queue의 길이와 Global queue의 길이를 비교하며, Slot stealing 기법에 기반한 Traffic-aware 분산 스케줄링을 수행한다. Slot stealing 기법을 통해 개별 통신 노드의 전송 기회를 효율적으로 보장하면서, Slot stealing을 통해 야기되는 충돌로 인한 성능 저하 및 재전송 문제를 극복하기 위해 GroupACK 기법 적용 및 CAP 구간에 재전송 예약 슬롯을 할당하였다. 이 논문에서는 제안 알고리즘을 TSCH, DSME, legacy IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA와 비교하였고, 다양한 이동성 실험에서 성능 우위를 확인하였다. 실험을 통해 30개 이상의 노드로 구성된 토폴로지에서는 전송 대역폭이 15% 이상 개선됨을 확인하였다. 또한, slotted CSMA/CA에 비해서는 약 40%, TSCH 및 DSME 표준기법에 비해서는 제안 알고리즘을 탑재한 DSME가 15%의 전력 소모 절감이 나타나는 것을 실험적으로 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.794-801
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• 2011

공장의 주요 설비들은 설비의 운전정보를 관리자에게 보여주기 위한 다양한 디지털 지시계를 가지고 있는 경우가 많은데, 생산성을 향상시키기 위한 공장 자동화를 위해서 다양한 설비들의 운전 정보를 원격지에서 제어할 필요가 있다. 원격지 통신을 위해서 이더넷(Ethernet) 인프라를 이용하면 편리하지만, 국내 공장에서 보유한 생산설비의 경우 아직도 많은 설비들이 RS232C나 RS485통신 방식만을 지원하는 경우가 많다. 이러한 경우에 RS232C나 RS485틀 사용해서 통신하는 설비의 운전정보를 Ethernet으로 변환해주는 것이 필요하다. 본 논문에서는 무선 인터넷 기반에서 원격지에 있는 설비를 제어하기 위해서 자바와 시리얼통신용 RxTx 패키지를 이용한 통신 프로그램 구현 방법을 보인다. 시스템의 구현을 위해 현재 운전되고 있는 설비의 상태를 파악하기 위해 RS485 통신이 가능한 산업용 디지털 지시계와 열전대를 사용하여 온도 정보를 전송하도록 하드웨어를 구성하였고, RS485로 입력된 정보를 RS232c로 변환하는 변환기를 거친 후, 무선 Ethernet으로 변환해주는 변환기를 설치한 후, 서버와 통신하도록 구현하였다.

• 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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.105-114
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• 2020

본 논문에서는 산업 애플리케이션을 위한 5G Non-Public Network에서의 보안 이슈를 다룬다. 일반 대중에게 모바일 네트워크 서비스를 제공하는 공공 네트워크와는 달리, 5G Non-Public Network는 명확하게 정의된 사용자 조직이나 조직들의 그룹에게 5G 네트워크 서비스를 제공하며, 캠퍼스나 공장과 같이 사용자 조직이 지정한 영역 내에 구축된다. 본 논문의 주목적은 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation)에서 제안한 네 가지 구축 모델에 따라 5G Non-Public Network가 이산 산업 및 공정 산업을 위하여 구축될 경우 고려되어야 할 보안 위협 및 잠재적 보안 요구사항을 도출하는 것이다. 본 논문의 범위를 명확하게 하기 위해 먼저 5G Non-Public Network에 적용할 보안 툴박스를 심층 방어 개념으로 표현한다. 일반적인 5G 이동통신 서비스와 관련된 보안 이슈는 본 논문의 범위에 포함되지 않는다. 그 다음, 산업 도메인에 5G-ACIA의 구축 모델을 적용할 때 고려해야 할 보안 이슈를 도출한다. 도출된 보안 이슈들은 세 가지 범주로 나뉘며 각각의 보안 이슈들은 개요, 보안 위협 및 잠재적 보안 요구사항의 순서로 서술된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.274-283
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• 2006

Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM)는 볼스크류, 기어 및 타이밍 벨트를 이용하여 NC, 가공기, 로봇 및 공장 자동화를 포함하여 산업 시스템 전반에 널리 사용되고 있다. 이러한 PMSM과 부하의 결합으로 구성된 시스템은 동력의 전달에 있어서, 고유의 공진 주파수를 가지며 공진 주파수 대역에서의 기계계의 응답 특성은 매우 불안정하고, 기계 시스템의 손상을 일으키게 된다. 본 논문에서는 PMSM을 이용한 직선 운동 시스템에서 기계적인 결합에 의한 기구부의 진동을 억제하기 위하여 진동 주파수를 자동으로 검출하여, 진동의 원인이 되는 토크 지령 신호를 억제하는 적응형 노치 필터를 포함하는 속도 제어 시스템을 제안한다. 하지만, 기계적인 진동 주파수와 주파수의 대역은 전동기에 결합된 결합 기구 및 부하에 따라서 변동하는 특성을 가지고 기계적인 진동의 크기도 진동원이 되는 신호에 따라 변동하므로, 이를 적응형 노치 필터부에서 이를 진단하여 진동 주파수를 자동으로 억제함으로써 안정적인 운전이 가능하도록 설계된다. 본 논문에서 제안된 기계적인 진동을 억제하기 위한 적응형 노치 필터의 성능은 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다.