• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제20권4호
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• pp.1-8
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• 2023

In recent years, robots have been utilized in various industries to reduce workload and enhance work efficiency. The following mobility offers users convenience by autonomously tracking specific locations and targets without the need for additional equipment such as forklifts or carts. In this paper, deep learning techniques were employed to recognize individuals and assign each of them a unique identifier to enable the recognition of a specific person even among multiple individuals. To achieve this, the distance and angle between the robot and the targeted individual are transmitted to respective controllers. Furthermore, this study explored the control methodology for mobility that tracks a specific person, utilizing Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) and Proportional-Integral-Derivative (PID) control techniques. In the PID control method, a genetic algorithm is employed to extract the optimal gain value, subsequently evaluating PID performance through simulation. The SLAM method involves generating a map by synchronizing data from a 2D LiDAR and a depth camera using Real-Time Appearance-Based Mapping (RTAB-MAP). Experiments are conducted to compare and analyze the performance of the two control methods, visualizing the paths of both the human and the following mobility.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권1호
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• pp.22-30
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• 2024

Gearboxes designed for reciprocating motion operating mechanisms operate under conditions where both the load and speed undergo continuous variations. When conducting durability tests on gearboxes designed for such applications, operating the target gearbox under conditions similar to the intended usage is essential. The gearbox must be operated for the required number of cycles to validate its durability under conditions mirroring its intended usage. This study devised an accelerated test method for gearboxes, which reduces operating angles and operational strokes. The reliability of the accelerated test was verified by comparing the stresses imposed on the gears under general and acceleration conditions through multi-body dynamic simulations. The results confirmed that the maximum contact stress levels under normal and accelerated conditions were within a 0.1% error range, indicating a minimal difference in the gear damage rates. However, a difference in the maximum contact stress results between the normal and accelerated conditions was observed when inertial forces acted on the output shaft due to the operational acceleration of the gearbox. Therefore, when conducting this acceleration test, caution should be exercised to ensure that the operational load on the gearbox, which affects inertia, does not significantly deviate from the conditions observed under normal operating conditions.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권2호
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• pp.23-29
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• 2024

Potatoes are one of the world's four major crops, and domestic consumption is currently increasing in Korea. However, the mechanization rate of potatoes is very low, and especially, harvesting is the most labor-intensive task in potato production. In Korea, potato-collecting work depends on manpower, so it is necessary to develop a gathering-type harvester that can be used for processes from digging to harvesting. Therefore, in this study, a self-propelled-type potato harvester was developed, and its performance was analyzed to mechanize harvesting. The potato harvester was developed to have a crawler-type driving part with a 60 hp diesel engine and consisted of a digging part that digs potatoes from the ground, a vertical transporting part that transfers the dug potatoes to the height of the collection bag, a separating part that separates debris, such as stones and soil, and a collecting part that loads the collection box. A field test of the potato harvester was conducted, and performance was evaluated by the damage, loss, and debris mixing proportions, which were 2.5%, 2.8%, and 2.6%, respectively. The working capacity was 1.2 h/10 a. The economic analysis results showed that the cost of harvesting work could be reduced by 12.7% compared to manual harvesting.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권2호
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• pp.30-35
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• 2024

Domestic rice is more expensive than imported products, so it is necessary to reduce production costs to secure competitiveness. Low-density planting developed in Japan is a cultivation technology that reduces labor and production costs without yield loss. The area of low-density cultivation is continuously increasing. However, research on how rice transplanters adapt to low-density planting has not been conducted. Therefore, this study was carried out to determine the optimal working conditions of a rice transplanter for low-density planting. Three types of rice transplanters were used and treated based on 3 conveying distance levels. The number of picked seedlings, pick missing rate, the number of planted seedlings, and the mis-planted rate were investigated to evaluate planting accuracy according to the transfer distance to the seedling tray. The results showed that the number of planted seedlings was 4.31~4.95 EA with an L1 seedling tray transfer distance (horizontal 9 mm, vertical 8 mm), but the mis-planted rate was higher than in other conditions. At L2 (horizontal 9 mm, vertical 10 mm) and L3 (horizontal 11 mm, vertical 8 mm) transfer distance conditions, the number of planted seedlings were 4.89-5.68 EA and 4.69-5.66 EA, respectively, with a low mis-planted rate of less than 3%. The results showed that if the transfer distance is adjusted properly, a rice transplanter can be used for low-density planting with high planting accuracy.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권2호
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• pp.36-43
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• 2024

The yield is basic and necessary information in precision agriculture that reduces input resources and enhances productivity. Yield information is important because it can be used to set up farming plans and evaluate farming results. Yield monitoring systems are commercialized in the United States and Japan but not in Korea. Therefore, such a system must be developed. This study was conducted to develop a yield monitoring system that improved performance by correcting a previously developed flow sensor using a grain tank-weighing system. An impact-plated type flow sensor was installed in a grain tank where grains are placed, and grain tank-weighing sensors were installed under the grain tank to estimate the weight of the grain inside the tank. The grain flow rate and grain weight prediction models showed high correlations, with coefficient of determinations (R2) of 0.9979 and 0.9991, respectively. A main controller of the yield monitoring system that calculated the real-time yield using a sensor output value was also developed and installed in a combine harvester. Field tests of the combine harvester yield monitoring system were conducted in a rice paddy field. The developed yield monitoring system showed high accuracy with an error of 0.13%. Therefore, the newly developed yield monitoring system can be used to predict grain weight with high accuracy.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권2호
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• pp.53-64
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• 2024

Global population growth has resulted in an increased demand for food production. Simultaneously, aging rural communities have led to a decrease in the workforce, thereby increasing the demand for automation in agriculture. Drones are particularly useful for unmanned pest control fields. However, the current method of uniform spraying leads to environmental damage due to overuse of pesticides and drift by wind. To address this issue, it is necessary to enhance spraying performance through precise performance evaluation. Therefore, as a foundational study aimed at optimizing drone-based pest control technologies, this research evaluated water-sensitive paper (WSP) via density map estimation using convolutional neural networks (CNN) with a encoder-decoder structure. To achieve more accurate estimation, this study implemented multi-task learning, incorporating an additional classifier for image segmentation alongside the density map estimation classifier. The proposed model in this study resulted in a R-squared (R²) of 0.976 for coverage area in the evaluation data set, demonstrating satisfactory performance in evaluating WSP at various density levels. Further research is needed to improve the accuracy of spray result estimations and develop a real-time assessment technology in the field.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제16권1호
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• pp.76-84
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• 1999

악성 복수와 비악성 복수의 감별 진단은 진단과 치료 과정에서 매우 중요한 역할을 한다. 많은 계측치들이 감별을 위하여 사용되어져 왔는데 어느 것도 단독 사용시 두 군을 완벽히 구분짓지는 못한다. 이에 본 연구자들은 악성복수와 비악성 복수의 감별에 있어서 여러 계측치들을 비교하여 민감도와 특이도가 높은 계측치를 찾고 이 결과를 토대로 악성복수와 비악성 복수의 구분에서 간단하면서도 효과적인 진단방법을 찾고자 하였다. 1995년 1월부터 1997년 12월까지 영남대학교 의과대학 부속병원 내과에 복수를 주소로 내원하여 복수 천자를 시행한 80명을 대상으로 이들 환자들을 악성 복수 환자군과 비악성 복수 환자군으로 나누어 조사하였다. 악성 복수군은 다시 암종증이 동반된 21명의 환자와 암종증의 증거가 없는 6명의 환자로 구분하였고 비악성 복수군은 다시 52명의 간경변증 환자군과, 1명의 간경변증이 없는 군으로 구분하였다. 모든 환자에게서 복수와 혈액에서 동시에 검체가 얻어졌고 계측치로 복수액의 콜레스테롤, CEA, LDH, 단백치, 세포진 검사, 복수액과 혈청의 LDH 비, 단백비, 혈청-복수액 알부민 차를 구하였고, 각 계측치의 평균을 구하여 두 군을 비교하였는데, 모든 계측치가 통계적으로 유의한 차이를 보여 주었다. 저자는 각 계측치마다 각 측정치를 적용하여 가장 높은 민감도와 특이도를 보이는, 즉 가장 높은 진단 능력을 나타내는 측정치를 절단치로 정한 후각 계측치에 적용하여 진 양성, 진 음성, 가 양성, 가 음성으로 분류한 후 민감도, 특이도, 양성 기대도, 음성 기대도, 진단 능력을 산출하였고, 연구된 계측치 중 민감도가 높은 계측치인 복수액의 콜레스테롤을 선별검사의 단계에 적용하고, 특이도가 높은 계측치인 세포진 검사와 복수와 혈청의 단백비를 악성 복수로 분류된 군에 적용하여 악성 복수를 확진하는 2단계 진단 과정을 80명의 환자들에게 적용하여 다음 결과를 얻었다. 1) 복수액 분석 결과 복수액의 콜레스테롤치가(절단치: 30 mg/dl) 93%의 가장 높은 민감도를 보였고, 복수액의 세포진 검사와 복수액과 혈청의 단백비가(절단치: 0.5) 100%, 98%의 가장 높은 특이도를 나타내었다. 2) 2단계의 진단 과정을 통하여 복강내 암종 전이가 확인된 21명 모두 악성 복수군으로 분류되었다. 3) 광범위한 간전이가 있는 악성 복수 모두 비악성군으로 분류되었다. 4) 간 경변증으로 인한 52례에서 모두 비악성군으로 분류되었다. 5) 전체 진단 과정을 통해 총 27명의 악성 복수 중 81.5%인 22명이 악성 복수군으로 진단되었다. 이상의 결과를 토대로 본 연구자들이 제시한 진단 과정은 악성 복수와 비악성 복수의 감별 진단에 효과적인 방법으로 생각되며 더욱 정확한 진단을 위해서는 임상 양상, 방사선학적 검사, 기타 검사 등을 토대로 종합적인 판단이 필요하리라 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4463-4468
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• 2014

태양광 모듈 효율의 증가를 위해 렌즈나 반사판 등을 이용한 집광 시스템 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 집광장치는 일반적으로 렌즈를 사용하거나 고집속비의 광학장치를 이용하여 태양광 추적형으로 설계하여 고집속화를 추구하고 있다. 그러나 집속비에 비례하여 열로 소산되는 에너지 밀도가 증가하므로, 고집속에 따른 태양전지 온도상승에 의한 태양전지 효율 저하를 방지하기 위해 집광장치의 냉각에 유의해야 한다. 본 논문에서는 이러한 여러 가지 제약 조건을 피하여, 저가격의 반사형 광학장치를 이용한 경제적인 저집광형 태양광 모듈 시스템을 연구 개발하였다. 일반모듈에 저집광장치를 사용하여 태양광 모듈의 발전효율을 증대 시키면서 집광으로 인해 발생하는 열을 냉각장치를 통해 방출하였다. 제안된 저집광형 냉각장치(MCS, Micro Cooling System)의 특징은 모세관력에 의한 자연 순환 방식으로서 외부 동력원이 불필요하며, 유체 상변환시의 잠열을 이용함으로써 고성능 냉각 구현이 가능하다. 117W 태양광 모듈에 반사판을 설치하고 냉각장치가 있는 모듈과 냉각장치가 없는 모듈을 비교 하였다. 냉각장치를 설치한 모듈에서의 발전량이 28% 증가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권10호
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• pp.81-92
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• 2011

팽윤성 점토의 전단강도 및 유변학적 특성은 점토입자의 크기, 양이온 교환능력, 점토광물학적 조성과 형상 등에 영향을 받는다. 본 연구는 고운 분말가루의 와이오밍(Wyoming) 벤토나이트에 대해 염화나트륨 0g/L 와 30g/L 농도로 24시간 수화시킨 후 염분농도에 따른 물성-강도특성 및 유변학적 특성변화를 살펴봄으로써, 유변학적 특성, 유변화적 모델들의 적용성 및 흙 입자의 구조변화에 따른 항복응력-점도와의 상관관계를 설명하고자 한다. 실험결과에 따르면, 팽윤성 점토는 전단담화(shear thinning)와 항복응력과 소성점도로 표현가능한 Bingham 유체 거동을 보이는 것으로 조사되었다. 염분농도가 낮고 함수비가 높아질수록 벤토나이트는 완전소성거동에 가깝게 나타나며, 전단변형률속도에 따른 변화의 폭이 미미한 것으로 조사되었다. 반면, 염분농도가 높아질수록 전형적인 전단담화거동을 보이며, 전단변형률속도를 증가시킬수록 염분농도에 따른 벤토나이트의 전단강도의 차이는 커진다. S=0g/L에 대해 Carreau, Herschel-Bulkley 및 멱수법칙 모델이, S=30g/L에 대해서는 이중선형, Herschel-Bulkley 및 멱수법칙 모델 등이 흐름특성을 가장 잘 표현한다. 이것은 염분농도에 따른 흙 입자간 구조적 배열과 형상이 입자간 발생하는 인력인 능-능(EE), 능-면(EF), 및 면-면(FF) 구조를 변화시키고 역학적 특성에 영향을 미치기 때문이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.799-805
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• 2014

최근 대기오염 방지를 위한 각종 규정들이 강화되고, 연료유 가격의 상승으로 인해 LNG(Liquefied Natural Gas)를 선박의 추진연료로 사용하는 Gas Fuelled Ship의 등장은 필연적이게 되었다. 본 연구에서는 Gas Fuelled Ship에서 연료로 사용되는 LNG를 DF(Dual-Fuel)엔진에 공급하기 전 기화 시켜주기 위해 Eglycol water(Ethylene glycol water)를 가열매체로 사용한 재기화 시스템을 구성하고, Eglycol과 물의 혼합비율에 따른 시스템 특성을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DF엔진으로 공급되는 천연가스의 압력과 온도 그리고 유량이 일정하게 유지될 때 Eglycol의 혼합비율이 증가할수록 Eglycol water의 혼합비열이 낮아지게 되면서 물만을 사용했을 때와 대비하여 1.65배 많은 cycle 유량과 1.54배의 펌프 소요 동력이 요구됨을 확인하였고, vaporizer의 크기를 고정한 후 Eglycol의 혼합비에 따른 DF엔진으로 공급되는 천연가스의 온도 및 vaporizer 출구측 Eglycol water의 온도를 산정하였다.