• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제32권2호
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• pp.189-195
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• 2016

Logging equipment and method have a major influence on harvesting productivity and cost. This study investigated the productivity and operational costs of tree-length cable yarding system using HAM300, a domestically developed tower yarder. We tested HAM300 for thinning operation in Pinus densiflora stands at Gangreung, Gangwon-do on April, 2014. To assess the productivity we conducted time study for each stage of the operation. When the average time/cycle was examined for each stage of the operation, the longest was for yarding (241 sec), followed by delimbing (237 sec), felling (153 sec), and processing (103 sec). Furthermore, productivity for felling was $8.6m^3/hr$, followed by delimbing ($5.1m^3/hr$), yarding ($3.5m^3/hr$), and processing ($8.1m^3/hr$). The total cost for the tree-length logging system was $58,446won/m^3$, of which the majority was incurred by the yarding cost at $46,217won/m^3$ (79.3%), whereas the lowest cost was for felling at $2,359won/m^3$ (4.1%). We suggest that it is necessary to foster specialized operators and provide training in operating the tower yarder thereby implementing efficient harvesting system resulting from low-cost yarding.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권2호
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• pp.134-141
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• 2014

Purposes: This study was to validate the Robotic Smart Work System that can provides better working conditions and high productivity in unstructured environments like bio-industry, based on a tele-operation system for fruit harvesting with low cost 3-D positioning system on the laboratory level. Methods: For the Robotic Smart Work System for fruit harvesting and cultivation management in agriculture, a vision based tele-operating system and 3-D position information are key elements. This study proposed Robotic Smart Farming, an agricultural version of Robotic Smart Work System, and validated a 3-D position information system with a low cost omni camera and a laser marker system in the lab environment in order to get a vision based tele-operating system and 3-D position information. Results: The tasks like harvesting of the fixed target and cultivation management were accomplished even if there was a short time delay (30 ms ~ 100 ms). Although automatic conveyor works requiring accurate timing and positioning yield high productivity, the tele-operation with user's intuition will be more efficient in unstructured environments which require target selection and judgment. Conclusions: This system increased work efficiency and stability by considering ancillary intelligence as well as user's experience and knowhow. In addition, senior and female workers will operate the system easily because it can reduce labor and minimized user fatigue.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제36권6호
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• pp.397-406
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• 2011

In this study, surveys on operation status of the 73 tractors with rated power of over 75 kW from six provinces in Korea were performed to obtain basic data required for development and efficient use of the high-power and high-performance tractors. And types of tractors and implements, operation crops, types of operations, annual operation areas, annual operation days, annual operation hours, operation speeds and widths, and problems and improvements in use were investigated. Most (91.7%) of the tractor surveyed were operated for forage and silage crops such as rice straw, whole barley, rye grass, reed canary grass, sudan grass, and the remains were operated for upland crops such as ginseng, sweet potato, potato, chinese cabbage, radish. Main operations of the tractors were cutting, baling, and wrapping for forage crops, plow tillage, rotary tillage, and manure spreading. About half (47.9%) of the tractors were used exclusively for forage crop harvesting such as forage crop cutting, forage baling, and bale wrapping, 24.5% of the tractors were used exclusively for plow or rotary tillage, and 27.4% of the tractors were used for both forage crop harvesting, and plow or rotary tillage. For the tractors with power ranges of 75~83, 89~94, 98~101, 113, 124 kW, average annual operation areas per tractor for plow tillage, rotary tillage, forage crop harvesting (cutting, baling, wrapping), and manure spreading operations were analyzed as 112.6. 144.8, 158.9. 390.0. 215.6 ha, respectively. and total average annual operation area per tractor was 171.3 ha. Average annual operation days per tractor for those operations were analyzed as 24.1, 28.9, 38.3, 55.4, 33.4, respectively, and total average annual operation days per tractor was 33.6. Average annual operation hours per tractor for them were analyzed as 260.0, 321.6, 408.1, 664.8, 413.8, respectively, and total average annual operation hours per tractor for the all tractors was 377.1. Ranges of operation widths of plow tillage, rotary tillage, forage crop cutting, forage baling, bale wrapping, and manure spreading operations were shown as 1.5~2.6, 2.3~3.0, 1.8~3.2, 1.8~2.0, 1.8~2.3, 3.1~6.6 m, respectively. Ranges of operation speed of plow tillage, rotary tillage, forage crop cutting, forage baling, bale wrapping, and manure spreading were shown as 6~9, 4~11, 9~16, 8~15, 8~17, 12~16 km/h, respectively.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.488-495
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• 2009

본 논문은 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 압전소자를 이용한 에너지 수확 시스템 내에서 전력변환을 수행하는 새로운 AC/DC 공진형 자려(自勵) 부스트 컨버터를 제안한다. AC/DC 공진형 자려 부스트 컨버터의 자려 스위칭을 위한 게이트 회로는, MOSFET 특성을 이용하여 압전소자 출력전압의 최대값을 검출하고 LC 공진회로의 특성을 이용하여 영전압 스위칭을 하며, 승압형 전력변환을 수행하기 위해서 별도의 전원을 필요로 하지 않는다. 제안된 컨버터 회로의 동작원리를 설명하고, 기존 연구 개발된 토폴로지와 비교, PSPICE 시뮬레이션 및 실험을 통하여 유용성을 검증한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.955-960
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• 2011

본 연구에서는 실시간 무선 철도시스템 모니터링을 위하여 열차 주행에 따라 발생하는 열 및 진동 에너지를 전기자원화 하는 신재생 에너지 개념의 전력원인 자가발전 구동 기술에 대한 철도시스템 적용 가능성을 확인하였다. 이를 위해 실제 주행 중인 고속열차를 이용하여 철도차량의 운행환경 하에서 발생하는 열에너지와 진동에너지를 실측하여, 주행 중 이들 에너지 발생량 및 변화를 분석하고 이를 통해 진동 및 열 에너지를 이용하는 자가발전 모듈의 예측 전력량을 계산하고, 이 전력량에 대한 이 모니터링 시스템 적용 가능성에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.56-66
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• 2014

태양광 발전에 있어서 태양전지는 일사량, 온도와 부하에 의해 크게 변동하기 때문에 태양전지에 대한 특성 해석이 필요하다. 또한 태양광 발전에 있어서 가능한 많은 에너지를 얻기 위해서는 환경변화에 따른 태양의 위치추적이 필요하며 태양전지의 출력을 항상 최대로 제어할 필요가 있다. 센서와 마이크로프로세서 칩으로 구현된 본 시스템의 실험 결과는 Boost 컨버터의 승압율은 167[%], 소용량에서 에너지 Harvesting 개념과 위치추적 방식의 태양광 발전 구현 가능성을 제시하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.429-432
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• 2017

본 논문에서는 고성능 비교기를 이용한 전파정류 애너지 하베스팅 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 크게 Negative Voltage Converter, Active Diode단으로 나뉜다. 그리고 Active Diode단에 포함된 비교기는 3-stage 형태로 구현 하였으며 Pre-amplification, Decision circuit, Output buffer단으로 나뉜다. 이 비교기는 Propagation delay를 줄이고 하베스팅 회로의 전압 및 전력 효율을 향상 시키는 것이 주된 목적이다. 제안된 회로는 Magna $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 에너지 하베스팅 회로의 칩 면적은 $612{\mu}m{\times}444{\mu}m$이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.99-106
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• 2017

본 논문에서는 배터리 외에 별도의 전력원이 없거나 전력이 부족한 사물인터넷 환경에서 스마트 비디오 디바이스에 에너지 공급을 위한 에너지 하비스팅 및 프로파일링 시스템을 설계한다. 에너지 하비스팅 모듈은 태양전지판에서 하비스팅 된 태양광 에너지를 스마트 비디오 디바이스에 전달하고, 에너지 프로파일링 모듈은 디바이스 내부 배터리 유출 전류와 전압, 프로세스 소비 에너지를 측정하고 이를 이용하여 에너지 하비스팅 모듈로부터 디바이스 내부로 유입된 에너지와 디바이스 내부 소비 에너지를 계산한다. 실제 환경에서 측정한 하비스팅 된 에너지를 기상청이 제공하는 지역 일사량으로부터 계산한 에너지와의 비교를 통해 설계한 에너지 하비스팅 및 프로파일링 시스템의 적합성을 검증한다. 설계한 에너지 하비스팅 및 프로파일링 시스템은 지속 가능한 스마트 비디오 디바이스나 사물인터넷용 센서 설계에 활용될 수 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권5호
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• pp.811-821
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• 2023

본 연구는 인력수확과 기계수확 즉, 수확 방법을 달리한 양파와 기계수확 과정에서 발생되는 양파와 양파 간 충격을 모의하여 인위적으로 충격처리 한 양파의 품질 및 저장성을 평가하여 기계수확을 위한 자료를 얻고자 하였다. 수확방법은 인력굴취 후 인력수집, 기계굴취 후 인력수집, 기계굴취 후 기계수집 총 3가지였다. 그리고 본 연구의 굴취 및 수집과정에서의 최고 충격 높이는 0.5 m였다. 수확 직후 압상률과 상해율은 수확 방법 간 유의한 차이가 없었다. 만약 기계수확으로 압상이나 상해 발생이 증가한다면 그 원인은 토양에 함유된 자갈 등의 토양 조건과 속도 등의 기계 운전 조건이 영향을 미친 것으로 사료된다. 또한, 저장 8.5개월 동안의 품질 및 저장성도 수확 방법 간에 차이가 나타나지 않았다. 모의 충격실험은 0.0 m(0.0 J), 0.25 m(0.86 J), 0.5 m(1.72 J), 0.75 m(2.57 J)에서 1회 처리와 0.25 m에서 동일위치 4회(3.43 J)와 다른위치 4회(3.43 J)를 pendulum 방식으로 충격처리하여 저장성을 조사하였다. 모든 처리에서 저장 8.5개월 동안 품질과 저장성은 처리 간에 유의한 차이가 나타나지 않았다. 결론적으로 본 연구의 양파 기계수확은 인력수확과 품질 및 저장성에서 차이가 없었고, 기계수확을 모의한 충격처리도 양파의 품질 및 저장성에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이는 수확 기계의 제작과 기계수확 시 운전 조건에 대한 자료를 제공함으로써 향후 양파 수확 작업의 기계화 확대에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.31-36
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• 2011

유비쿼터스 네트워크와 더불어 무선 센서 네트워크는 다양한 분야에 응용되고 있다. 무선 센서 네트워크의 노드들은 목표 지역에 비치되어 동작하게 되는데 그 공급원으로 대부분 배터리를 사용하고 있다. 배터리는 센서 네트워크의 응용에 제한된 에너지를 가짐으로써 교체나 충전 등의 어려움을 가진다. 따라서 센서노드의 수명을 연장시키기 위해 주변 환경으로부터의 에너지 하베스팅 기술 등이 연구 개발되고 있다. 특히 태양에너지는 다른 환경 에너지에 비하여 방대하고 짧은 시간에 많은 에너지를 얻을 수 있어 최근 널리 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 Solar Cell을 이용하여 배터리 충전 및 센서노드를 구동하는 실험을 하고, 수집된 데이터와 배터리의 전압에 대한 분석을 통하여 센서노드를 구동하기 위해 필요한 배터리 충전시간과 센서노드 농작 가능성에 대하여 확인하였다.