• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.792-798
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• 2021

본 논문에서는 인공지능 기반의 빅데이터 분석과 예측을 통하여 정수장의 공정 중 약품투입곤정에서 응집제 투입률을 결정하는 알고리즘을 도출하였다. 또한, 빅데이터 기술 및 인공지능 알고리즘 적용 방법에 대한 분석 및 기존의 학문적, 기술적 자료를 검토하여 유사 분야 적용 사례를 분석 검토하였다. 이를 통한 최적 응집제 투입률 제시를 목표로 운영 근무자의 의사결정 패턴을 입력 변수와 출력변수의 관계 패턴으로 학습한 후 학습된 패턴을 실제 응집제 주입 공정에 적용하여 침전수 탁도가 목표치에 근사한 일정 수준을 유지할 수 있도록 운영이 가능하였다. 데이터 범위 산정과 전처리를 거친 변수를 선정하여 알고리즘 수행을 준비한 후 군집화와 분류 알고리즘을 적용하여 알고리즘 수행과 결과에 대한 피드백을 반복하여 학습을 진행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.20-29
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• 2021

4차산업혁명 시대에는 대량의 데이터를 학습하여 예측과 분류의 정확성을 향상시킬 수 있는 인공지능의 활용이 핵심적이다. 그러나, 기존 이상탐지를 위한 방법은 제한된 데이터를 다루는 전통적인 통계 방법에 의존하고 있어, 정확한 이상탐지가 어렵다. 그러므로, 본 연구는 인공지능 기반 이상탐지 방법을 제시하여 예측 정확도를 높이고, 새로운 데이터 패턴을 정의하는 것을 목적으로 한다. 특히, 자동차의 경우 공회전 기간의 센서 데이터가 이상 탐지에 활용될 수 있다는 관점에서 데이터를 수집하고 분석하였다. 이를 위해, 예측 모델에 입력되는 데이터의 적정 시간 길이를 결정하고, 공회전 기간 데이터와 전체 운행 데이터의 분석 결과를 비교하며, 다양한 센서 데이터 조합에 의한 최적 예측 방법을 도출하였다. 또한, 인공지능 방법으로 선택된 CNN의 예측 정확성을 검증하기 위해 LSTM 결과와 비교하였다. 분석 결과, 공회전 데이터를 이용하고, 공회전 기간보다 1.5배 많은 기간의 데이터를 이용하며 LSTM보다는 CNN을 활용하는 것이 더 좋은 예측결과를 보였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제17권4호
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• pp.141-151
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• 2020

The aim of this study was to analyze the safety factor of range-shift gear pairs on multi-purpose agricultural implement machinery for an optimal design of a transmission system. Gear-strengths such as bending and contact stress and safety factors were analyzed under three load conditions: an equivalent engine torque at plow tillage, a rated engine torque, and the maximum engine torque. Root and contact safety factor were calculated to be 3.88, 5.14, 2.24, 2.11, 2.21, 0.99 and 0.78, 0.94, 0.65, 0.68, 0.84, 0.85, respectively, under equivalent engine torque condition at the plow tillage. The root and contact safety factor were calculated to be 1.91, 2.53, 1.10, 1.04, 1.07, 0.48 and 0.55, 0.66, 0.46, 0.48, 0.59, 0.59, respectively, under rated engine torque condition. The root and contact safety factor were calculated to be 1.60, 2.11, 0.92, 0.87, 0.90, 0.40 and 0.51, 0.61, 0.42, 0.44, 0.54, 0.54, respectively, under the maximum engine torque condition. The multi-purpose agricultural implement machinery could be conducted under plow tillage operation. However, gear specifications for tooth surface need modification because the gear surface would be broken at all driving conditions as safety factors are lower than 1.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.26-32
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• 2022

This paper proposes a power system that includes a 120k W fuel cell DC-DC converter (FDC) and 30 kW bidirectional DC-DC converter (BHDC) for a 150 kW fuel-cell vehicle. With a high DC link voltage of 800 V, the efficiency and power density of the power electronic components are improved. Through the modular design of FDC and BHDC, electric components are shared, resulting in reduced mass production costs. The switching frequency of 30 kHz of full SiC devices and optimal design of coupled inductor reduce the volume, achieving a power density of 8.3 kW/L. Furthermore, a synergetic operation strategy using variable limiter control of FDC and BHDC was proposed to efficiently operate the fuel cell vehicle considering the fuel cell stack efficiency according to the load. Finally, the performance of the prototype was verified by Highway Fuel Economy Driving Schedule testing, EMI test, and the linked operation between FDC and BHDC. The full load efficiencies of the FDC and BHDC prototypes are 98.47% and 98.74%, respectively.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.29-37
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• 2021

A 7 nm technology node using extreme ultraviolet lithography with a wavelength of 13.5 nm has been recently developed and applied to the semiconductor manufacturing process. Furthermore, the development of sub-3 nm technology nodes continues to be required. In this study, design factors of an electrostatic deflector for an ultra-miniaturized microcolumn system that can realize an electron wavelength of below 1.23 nm with an acceleration voltage of above 1 eV were investigated using a three-dimensional simulator. Particularly, the optimal design of the electrostatic octupole floating deflector was derived by optimizing the design elements and improving the driving method of the 1 keV low energy ultra-miniaturized microcolumn deflector. As a result, the entire wide field of view greater than 330 ㎛ at a working distance of 4 mm was realized with an ultra-high-resolution electron beam spot smaller than 10 nm. The results of this study are expected to be a basis technology for realizing a wafer-scale multi-array microcolumn system, which is expected to innovatively improve the throughput per unit time, which is the biggest drawback of electron beam lithography.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.953-965
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• 2023

The stratospheric drones are developed to perform missions such as weather observation, communication relay, surveillance, and reconnaissance at 18km to 20km, where climate change is minimal and there is no worry about a collision with aircraft. It uses solar panels for daytime flights and energy stored in batteries for night flights, providing many advantages over existing satellites. The electrical and power systems essential for stratospheric drone flight must ensure reliability, efficiency, and lightness by selecting the optimal circuit topology. Therefore, it is necessary to analyze the circuit topology of various types of multi-level inverters with high redundancy that can ensure the reliability and efficiency of the motor driving power required for stable long-term flight of stratospheric drones. By quantifying the switch element voltage drop and the number and weight of inverter components for each topology, we evaluate efficiency and lightness and propose the most suitable circuit topology for stratospheric drones.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권6호
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• pp.11-16
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• 2023

물체나 공간을 디지털화하는 기술인 3D 복원은 주로 포인트 클라우드 데이터를 활용한다. 본 논문은 강화학습을 활용하여 주어진 환경에서 포인트 클라우드의 획득을 목표로 한다. 이를 위해 시뮬레이션 환경은 유니티를 이용하여 구성하고, 강화학습은 유니티 패키지인 ML-Agents를 활용한다. 포인트 클라우드 획득 과정은 먼저 목표를 설정하고, 목표 주변을 순회할 수 있는 경로를 계산한다. 순회 경로는 일정 비율로 분할하여 각 스텝마다 보상한다. 이때 에이전트의 경로 이탈을 방지하기 위해 보상을 증가시킨다. 에이전트가 순회하는 동안 목표를 응시할 때마다 보상을 부여하여 각 순회 스텝에서 포인트 클라우드의 획득 시점을 학습하도록 한다. 실험결과, 순회 경로가 가변적이지만 상대적으로 정확한 포인트 클라우드를 획득할 수 있었다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.465-470
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• 2024

주방 상부장은 수납공간이 넓고 작업 공간 활용도가 높다는 장점으로 인해 널리 사용되고 있지만 높은 곳에 설치되어 있어 고령자나 장애인이 접근하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 상부장의 기능을 유지하면서 더욱 쉽고 안전하게 사용할 수 있도록 개별 층의 높이가 조절되는 새로운 방식의 상부장 구조를 제안한다. 효율적인 주방 공간 활용을 위한 상부장 설치 범위와 신체적 약자들이 접근할 수 있는 최대 높이를 고려하여 상부장 필요 하강 범위를 설정하였으며 선택한 개별 층이 최적의 경로를 따라 안전하게 하강할 수 있도록 기구설계 과정을 통해 적절한 복합 링크기구 형상과 치수 및 링크 구동 방법을 선정하였다. 또한, 모터 및 소프트웨어를 추가하여 간단한 버튼 조작으로 사용자가 원하는 높이로 내려올 수 있게 하였으며 실제 제작을 통해 제시된 승강형 링크기구의 안정성 및 높이 조절 성능을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.203-211
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• 2014

터널은 이동시간을 최소화 시킬 뿐만 아니라 친환경적인 도로건설을 위한 필수적인 시설물이라 하겠다. 최근에는 보다 높은 서비스수준의 제공을 위하여 터널 건설이 가속화 되고 있다. 그러나 터널을 주행하는 운전자는 좁고 어두운 터널의 특성상 심리적 불안감과 시야의 제약을 받게 된다. 더욱이 1,000m 이상의 장대터널을 통과하는 운전자는 단조로운 형태의 터널 내부를 장시간 통과함에 따라 졸음 등이 발생할 수 있으며, 보다 큰 심리적 압박감을 느껴 운전자 부하가 가중되게 된다. 이러한 운전자 부하는 장대터널 내부의 주행안전성을 크게 저하시키며 높은 사고위험성을 내포시키게 된다. 따라서 본 연구에서는 장대터널 교통안전 특성을 고려하여 장대터널의 적정길이를 제시하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 장대터널의 교통안전에 영향을 미치는 교통안전변수를 분류하고 선정하였다. 교통안전변수는 교통사고변수와 속도변수로 분류하며, 해당 변수는 교통사고건수, 교통사고율, 주행속도, 개별차량 주행속도 차등으로 세부적인 분류를 하였다. 이상과 같이 분류된 교통안전변수가 장대터널길이에 미치는 영향을 검토하기 위하여 상관관계분석을 실시하였다. 분석결과 교통사고율이 유의한 결과를 나타냄에 따라 교통사고율을 교통안전변수로 선정하였다. 터널 길이에 따라 교통안전변수가 큰 폭으로 증가하는 지점은 사고발생가능성이 높은 지점으로 볼 수 있다. 따라서 해당 지점을 선정하기 위해 교통안전변수의 분포표를 작성하였으며, 교통안전변수가 크게 증가하는 구간을 임계점으로 설정하였다. 그리고 해당 임계점에 도달하기 이전의 길이를 장대터널의 적정길이로 설정하였다. 본 연구에서 제시한 장대터널의 적정길이를 통해 향후 장대터널에서 발생하는 교통사고 감소에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.933-937
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• 2012

본 연구에서는 환경오염을 발생시키는 주요한 중금속 물질의 하나인 구리를 상대적으로 쉽게 검출하기 위해, CNT 전극 및 벗김전압전류법을 이용하여 구리 금속의 감도 향상을 위한 최적조건 및 민감도를 평가하였다. 또한 구리의 벗김반응이 발생될 때의 반응 메카니즘에 대한 연구도 수행하였다. 이를 위해, 네모파 벗김전압전류법 및 선형주사 전압 전류법등의 전기화학적 분석법이 이용되었다. 평가 결과, 네모파 벗김전압전류법의 최적조건으로, 15 mV의 네모파증폭율, 60 Hz의 주파수, -1.0V vs. Ag/AgCl의 석출전위 및 200초의 석출시간이 결정되었다. 구리 금속의 민감도를 측정한 결과 $1.824{\mu}A/{\mu}M$의 민감도를 얻을 수 있었다. 선형주사 전압전류법을 이용하여 구리의 벗김반응에 영향을 끼치는 인자를 평가하였을 때, 확산반응 보다는 표면반응이 구리의 벗김반응 성능에 영향을 끼치는 것으로 측정되었다. 이러한 전기화학적 분석 결과가 다른 참고문헌들과 비교되어졌고, 구리금속의 민감도 측면에서 본 연구에서 제안한 CNT 전극의 우수함이 입증되었다.