• 한국CDE학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.420-430
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• 2015

Operator Training Simulators (OTSs) provide macroscopic training environment for plant operation. They are equipped with simulation systems for the emulation of remote monitoring and controlling operations. OTSs typically provide 2D block diagram-based graphic user interface (GUI) and connect to process simulation tools. However, process modeling for OTSs is a difficult task. Furthermore, conventional OTSs do not provide real plant field information since they are based on 2D human machine interface (HMI). In order to overcome the limitation of OTSs, we propose a new type of plant training system. This system has the capability required for collaborative training between operators and field workers. In addition, the system provides 3D virtual training environment such that field workers feel like they are in real plant site. For this, we designed system architecture and developed essential functions for the system. For the verification of the proposed system design, we implemented a prototype training system and performed experiments of collaborative training between one operator and two field workers with the prototype system.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권3호
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• pp.585-599
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• 2016

Steel cables serve as the key structural components in long-span bridges, and the force state of the steel cable is deemed to be one of the most important determinant factors representing the safety condition of bridge structures. The disadvantages of traditional cable force measurement methods have been envisaged and development of an effective alternative is still desired. In the last decade, the vision-based sensing technology has been rapidly developed and broadly applied in the field of structural health monitoring (SHM). With the aid of vision-based multi-point structural displacement measurement method, monitoring of the tensile force of the steel cable can be realized. In this paper, a novel cable force monitoring system integrated with a multi-point pattern matching algorithm is developed. The feasibility and accuracy of the developed vision-based force monitoring system has been validated by conducting the uniaxial tensile tests of steel bars, steel wire ropes, and parallel strand cables on a universal testing machine (UTM) as well as a series of moving loading experiments on a scale arch bridge model. The comparative study of the experimental outcomes indicates that the results obtained by the vision-based system are consistent with those measured by the traditional method for cable force measurement.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1093-1098
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• 2018

본 논문에서는 고성능 컴퓨팅을 활용한 뉴럴 네트워크 기반의 휴대용 질병 진단 플랫폼 구현 방법론을 제안한다. 제안하는 방법론은 임상 데이터 수집, 진단 알고리즘 및 반응 물질 선정, 진단 플랫폼 구현으로 구성된다. 진단 알고리즘 검증을 위해서 총 401명(정상인 314명, 간암환자 87명)의 혈액과 1,146개의 압타머(aptamer)로 구성된 마이크로 어레이로부터 얻어진 임상 데이터를 사용 하였다. 검증 결과, 최종적으로 32개의 선별된 압타머를 사용하여 97.5%로 간암 여부를 판별 할 수 있었다. 이것을 바탕으로 32개의 생체 신호를 입력으로 가지는 휴대용 질병 진단 플랫폼을 설계 및 구현하였다.

• 소성∙가공
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• 제31권4호
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• pp.229-239
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• 2022

Convolution Neural Network(CNN) is a class of deep learning algorithms and can be used for image analysis. In particular, it has excellent performance in finding the pattern of images. Therefore, CNN is commonly applied for recognizing, learning and classifying images. In this study, the surface defect classification performance of Al 6061 extruded material using CNN-based algorithms were compared and evaluated. First, the data collection criteria were suggested and a total of 2,024 datasets were prepared. And they were randomly classified into 1,417 learning data and 607 evaluation data. After that, the size and quality of the training data set were improved using data augmentation techniques to increase the performance of deep learning. The CNN-based algorithms used in this study were VGGNet-16, VGGNet-19, ResNet-50 and DenseNet-121. The evaluation of the defect classification performance was made by comparing the accuracy, loss, and learning speed using verification data. The DenseNet-121 algorithm showed better performance than other algorithms with an accuracy of 99.13% and a loss value of 0.037. This was due to the structural characteristics of the DenseNet model, and the information loss was reduced by acquiring information from all previous layers for image identification in this algorithm. Based on the above results, the possibility of machine vision application of CNN-based model for the surface defect classification of Al extruded materials was also discussed.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.79-86
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• 2022

본 논문은 역공학 기반 소프트웨어 가시화를 통해 설계 개선 실현과 고품질화에 초점을 두고 있다. 앞으로의 4차 산업의 다양한 영역에서 새로운 기술과 복잡한 소프트웨어가 대두됨에 따라 안정성과 신뢰성을 겸비한 소프트웨어 검증이 이슈화되고 있다. 간단한 연산 소프트웨어부터 기계 학습기반의 데이터 지향 소프트웨어까지 다양한 소프트웨어 고품질화를 위한 역공학 기반 UML 설계 추출 및 가시화 방법을 제안한다. 이를 기반으로 목표 설계에 대한 정확도를 확인하고 코드 내부 복잡도 식별을 이용하여 설계 개선을 통한 소프트웨어 품질 향상을 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권6_1호
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• pp.1367-1377
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• 2020

본 연구는 2016년 발생한 9.12 경주지진을 중심으로 경주시 건축물의 지진 취약성을 평가하고 지도를 제작하는데 목적이 있다. 지진 취약성을 평가하기위해 지질공학, 물리, 구조적 요인과 관련된 11개의 영향인자를 선정하였으며, 이는 독립변수로 적용되었다. 종속변수로는 9.12 경주지진 당시 실제 피해 입은 건축물의 위치자료가 사용되었다. 평가 모델은 기계학습 방법의 RF와 SVM을 기반으로 구축하였으며, 훈련 및 검증 데이터셋은 70:30 비율로 무작위 선별되었다. 정확도 검증은 ROC 곡선을 사용하여 최적 모델을 선별하였으며, 각 모델의 정확도는 RF(1.000), SVM(0.998), 예측 정확도는 RF(0.947), SVM(0.926) 로 나타났다. RF 모델을 기반으로 경주시 전체 건축물의 예측 값을 도출하였으며, 이를 등급화 하여 지진 취약성 지도를 작성하였다. 행정동별 건물 등급 분포를 살펴본 결과, 황남동, 월성동, 선도동, 내남면이 취약성이 높은 지역으로, 양북면, 강동면, 양남면, 감포읍이 상대적으로 안전한 지역으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.672-682
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• 2020

최근 다양한 산업/제조 현장에서 운영 효율화를 위한 디지털 트윈(digital twin) 기술 연구가 활발하게 수행 중이고, 화석 연료의 점진적 고갈과 환경오염 문제는 파력발전소와 같은 신재생/친환경 발전방식을 요구한다. 하지만, 파도의 에너지에 의해서 전기를 생산하는 파력발전에서 변동성이 높은 파도에너지에 의해서 발전량과 고장 등의 운영효율화 요소가 밀접하게 관련되어 있어 이들 사이의 관계를 이해하고 예측하는 것이 매우 중요하다. 따라서 첫 번째로 파고 데이터, 진동수주(OWC: Oscillating Water Column, 이하 OWC) 챔버의 센서 데이터 등과 같은 변동성이 높은 데이터 간에 의미 있는 상관관계 도출이 필요하다. 두 번째로 도출된 상관관계를 기반으로 추출된 데이터로 예측 상황을 학습함으로써 원하는 정보를 예측할 수 있는 방법론 연구가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 파력발전 시스템의 디지털 트윈으로 스마트 운용 및 유지보수가 가능하도록 실제 파력발전소의 IoT 센서 데이터를 이용하여 OWC의 압력 예측을 위해 머신러닝 프레임워크를 활용한 워크플로우 기반의 학습모델을 설계하고, 검증 및 평가 데이터셋을 통한 압력 예측분석의 유효성을 확인한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.1071-1077
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• 2022

타원곡선 암호 (elliptic curve cryptography; ECC) 기반의 공개키 기반구조 구현에 사용될 수 있는 보안 SoC(system-on-chip)를 설계하였다. 보안 SoC는 타원곡선 디지털 서명 알고리듬 (elliptic curve digital signature algorithm; ECDSA)용 하드웨어 가속기가 AXI4-Lite 버스를 통해 Cortex-A53 CPU와 인터페이스된 구조를 갖는다. ECDSA 하드웨어 가속기는 고성능 ECC 프로세서, SHA3 (secure hash algorithm 3) 해시 코어, 난수 생성기, 모듈러 곱셈기, BRAM (block random access memory), 그리고 제어 FSM (finite state machine)으로 구성되며, 최소의 CPU 제어로 ECDSA 서명 생성과 서명 검증을 고성능으로 연산할 수 있도록 설계되었다. 보안 SoC를 Zynq UltraScale+ MPSoC 디바이스에 구현하여 하드웨어-소프트웨어 통합 검증을 하였으며, 150 MHz 클록 주파수로 동작하여 초당 약 1,000번의 ECDSA 서명 생성 또는 서명 검증 연산 성능을 갖는 것으로 평가되었다. ECDSA 하드웨어 가속기는 74,630개의 LUT (look-up table)와 23,356개의 플립플롭, 32kb BRAM 그리고 36개의 DSP (digital signal processing) 블록의 하드웨어 자원이 사용되었다.

• Fibers and Polymers
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• 제4권2호
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• pp.77-83
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• 2003

The cell modeling homogenization method to derive the constitutive equation considering the microstructures of the fiber reinforced composites has been previously developed for composites with simple microstructures such as 2D plane composites and 3D rectangular shaped composites. Here, the method has been further extended for 3D circular braided com-posites, utilizing B-spline curves to properly describe the more complex geometry of 3D braided composites. For verification purposes, the method has been applied for orthotropic elastic properties of the 3D circular braided glass fiber reinforced com-posite, in particular for the tensile property. Prepregs of the specimen have been fabricated using the 3D braiding machine through RTM (resin transfer molding) with epoxy as a matrix. Experimentally measured uniaxial tensile properties agreed well with predicted values obtained for two volume fractions.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권5호
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• pp.28-34
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• 2014

A planetary gear train is more compact and endures greater amounts of transmission power compared to other gear systems. Although planetary gear systems operate in small volumes, they are capable of very high efficiency due to the compact combination of their gears in the planetary gear system. They also have outstanding efficiency of only 3% for power transmission, tantamount to the power loss that occurs in each of the shift stages. Given these advantages, planetary gear systems are used in the driving systems of, which are widely used in automobile transmissions, machine tools, semiconductor equipment, and in other areas in industrial fields. Current structural equipment requires higher efficiency and greater torque levels. According to these needs, we have designed a complex planetary gear system which creates higher levels of torque. In this paper, an evaluation of strength designs for the proposed planetary gear system was conducted to ensure the stability of the gear. In addition, a durability analysis based on Miner's rule was performed using RS B 0095 device.