• 제목/요약/키워드: R&D Productivity

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스캐너와 산업용 로봇을 이용한 고속 레이저 용접에 관한 연구 (A Study on High Speed Laser Welding by using Scanner and Industrial Robot)

  • 강희신;서정;김종수;김정오;조택동
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.29-29
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    • 2009
  • On this research, laser welding technology for manufacturing automobile body is studied. Laser welding technology is one of the important technologies used in the manufacturing of lighter, safer automotive bodies at a high level of productivity; the leading automotive manufacturers have replaced spot welding with laser welding in the process of car body assembly. Korean auto manufacturers are developing and applying the laser welding technology using a high output power Nd:YAG laser and a 6-axes industrial robot. On the other hand, the robot-based remote laser welding system was equipped with a long focal laser scanner system in robotic end effect. Laser system, robot system, and scanner system are used for realizing the high speed laser welding system. The remote laser welding system and industrial robotic system are used to consist of robot-based remote laser welding system. The robot-based remote laser welding system is flexible and able to improve laser welding speed compared with traditional welding as spot welding and laser welding. The robot-based remote laser systems used in this study were Trumpf's 4kW Nd:YAG laser (HL4006D) and IPG's 1.6kW Fiber laser (YLR-1600), while the robot systems were of ABB's IRB6400R (payload:120kg) and Hyundai Heavy Industry's HX130-02 (payload:130kg). In addition, a study of quality evaluation and monitoring technology for the remote laser welding was conducted. The welding joints of steel plate and steel plate coated with zinc were butt and lapped joints. The quality testing of the laser welding was conducted by observing the shape of the beads on the plate and the cross-section of the welded parts, analyzing the results of mechanical tension test, and monitoring the plasma intensity and temperature by using UV and IR detectors. Over the past years, Trumf's 4kW Nd:YAG laser and ABB's IRB6400R robot system was used. Nowadays, the new laser source, robot and laser scanner system are used to increase the processing speed and to improve the efficiency of processes. This paper proposes the robot-based remote laser welding system as a means of resolving the limited welding speed and accuracy of conventional laser welding systems.

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오차드그라스 신품종 '코디'의 생육특성과 수량성 (Growth Characteristics and Productivity of New Orchardgrass(Dactylis glomerata L.) Variety 'Kordi')

  • 임용우;최기준;성병렬;임영철;김맹중;박근제;김기용;이종경;고서봉
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.261-264
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    • 2004
  • 본 연구는 우량(내습, 내하고 및 다수성 등) 오차드그라스 신품종을 육성하여 안정적 양질조사료 생산과 국내육성 목초품종의 국제경쟁력을 향상시키고자 수행하였다. 전국에서 수집된 생태형 오차드그라스 계통들로부터 생육특성 및 내재해성이 우수한 5계통을 집단교배하여 생산된 합성종자를 1995년부터 1998년까지 수원에서 생산력 검정시험이 수행되었고, 2001년부터 2003년까지 3년동안 지역적응성 시험으로 수원, 익산, 평창 및 제주지역에서 생육특성 및 수량성이 조사되었다. 2003년 직무육성 신품종 선정심의회에서 생육특성과 수량성이 우수한 합성계통을 신품종 "코디"로 명명되었다. 코디의 주요 특성을 요약하면 다음과 같다. 코디의 월동전 및 봄의 초형은 중간형이며, 엽의 색은 농녹이고, 출수기에 지엽의 길이는 길은 편이며, 상부절간장의 길이는 짧고 풍엽성이 양호하였다. 출수기는 5월 14일로 표준품종 Ambassador 5월 11일보다 3일 정도가 늦었으며, 출수기 초장은 87cm로 Ambassador의 초장 90cm 보다 3cm가 짧았다. 내한성과 도복은 코디가 Ambassador에 비하여 약간 강하였으며, 재생력은 코디가 Ambassador에 비하여 우수한 편이었다. 내병성인 엽부병 및 녹병은 코디가 Ambassador에 비하여 매우 강한 편이었다. 코디의 4개 지역 3년간 평균 수량성은 ha당 건물수량은 15,174 kg으로 Ambassador 보다 $10\%$ 많았고, 특히 수원과 제주지역에서 증수되었다. 사료 품질특성은 Ambassador와 비슷한 것으로 나타났다. 이상의 결과를 요약하면 코디는 중만생 계통으로 내한성 및 도복에 강하고, 특히 재생력과 내병성이 강한 청예, 건물 다수성 품종으로 초지 조사료 생산을 위한 방목용으로 적합한 품종이다.

석탄층 메탄가스전에서 압력 의존 투과도를 고려한 생산거동 예측 모델 개발 (Development of Production Performance Forecasting Model Considering Pressure Dependent Permeability at Coalbed Methane Reservoir)

  • 김상호;권순일
    • 한국가스학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.7-19
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    • 2019
  • 본 연구에서는 석탄층 메탄가스전에서의 영향반경 내 저류층 압력에 따라 변화하는 투과도를 고려한 저류층 생산성을 산출하고 그 저류층의 생산특성을 반영한 물질평형법을 사용하여 향후 생산거동을 예측하는 모델을 개발 하였다. 석탄층 메탄가스전을 대상으로 개발한 방법과 전통적인 방법의 저류층 생산성을 유정시험 측정치를 기준으로 비교하였다. 그 결과, 전자의 경우 결정계수($R^2$)가 약 0.76, 후자의 경우 0.69이었다. 이를 통해 석탄층 메탄가스전의 생산성을 대표할 때, 영향반경 내 저류층 압력과 압력 의존 투과도를 고려한 저류층 생산성이 더 적합함을 확인하였다. 이 과정을 통해 유정시험 측정치가 존재할 때, 압력 의존 투과도를 계산하기 위한 영향반경 내 저류층 압력을 산정하는 방법을 제안하였다. 산출한 저류층 생산성과 물질평형법을 이용하여 31개 가스정의 향후 15년간의 생산거동을 예측하여 압력 의존투과도를 고려하지 않은 문헌의 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 적용된 현장의 압력 의존 투과도는 최대 1.17배 상승하여 각 가스정당 일일 생산량이 문헌의 결과 대비, 최대 약 15% 증가하는 결과가 도출되었다. 문헌들에 따르면, 석탄층 메탄가스전의 투과도는 저류층 압력에 따라 6~25배 증가하기도 한다. 그 경우, 생산거동은 전통적인 가스 전과 큰 차이가 나타날 것으로 사료된다.

Design of Vision Based Punching Machine having Serial Communication

  • Lee, Young-Choon;Lee, Seong-Cheol;Kim, Seong-Min
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.2430-2434
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    • 2005
  • Automatic FPC punching instrument for the improvement of working condition and cost saving is introduced in this paper. FPC(flexible printed circuit) is used to detect the contact position of K/B and button like a cellular phone. Depending on the quality of the printed ink and position of reference punching point to the FPC, the resistance and current are varied to the malfunctioning values. The size of reference punching point is 2mm and the above. Because the punching operation is done manually, the accuracy of the punching degree is varied with operator's condition. Recently, The punching accuracy has deteriorated severely to the 2mm punching reference hall so that assembly of the K/B has hardly done. To improve this manual punching operation to the FPC, automatic FPC punching system is introduced. Precise mechanical parts like a 5-step stepping motor and ball screw mechanism are designed and tested and low cost PC camera is used for the sake of cost down instead of using high quality vision systems for the FA. 3D Mechanical design tool(Pro/E) is used to manage the exact tolerance circumstances and avoid design failures. Simulation is performed to make the complete vision based punching machine before assembly, and this procedure led to the manufacturing cost saving. As the image processing algorithms, dilation, erosion, and threshold calculation is applied to obtain an exact center position from the FPC print marks. These image processing algorithms made the original images having various noises have clean binary pixels which is easy to calculate the center position of print marks. Moment and Least square method are used to calculate the center position of objects. In this development circumstance, Moment method was superior to the Least square one at the calculation of speed and against noise. Main control panel is programmed by Visual C++ and graphical Active X for the whole management of vision based automatic punching machine. Operating modes like manual, calibration, and automatic mode are added to the main control panel for the compensation of bad FPC print conditions and mechanical tolerance occurring in the case of punch and die reassembly. Test algorithms and programs showed good results to the designed automatic punching system and led to the increase of productivity and huge cost down to law material like FPC by avoiding bad quality.

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약용 식물 가공 부산물의 첨가가 산란계의 생산성 및 난질에 미치는 영향 (Effect of Dietary Medicinal Plant by-products on Egg Production and Egg Quality in Laying Hens)

  • 김지혁;나재천;김상호;장병귀;강희설;이덕수;이상진;좌승협
    • 한국가금학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.121-126
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    • 2006
  • 본 실험은 약용 식물 가공 부산물의 산란계에 대한 급여 효과를 시험하기 위해 수행되었다. 95주령의 산란계 560수를 7처리 4반복으로 반복당 20수씩 배치하여 12주간 사육하면서 동충하초, 인진쑥, 울금 가공 부산물을 각각 1.5%, 3.0% 를 사료에 혼합 급여하였다. 산란율은 전 기간에 걸쳐 처리 구간에 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 사료 섭취량과 평균 난중도 영향을 받지 않았다. 난각 두께, 난각 강도, 난각 색, 난황색에 있어서도 역시 처리구간 유의차가 나타나지 않았으나, Haugh unit 에 있어서는 대조구에 비해 모든 약용식 물 처리구에서 유의적으로 높았다(p<0.05). 실험 결과를 종합할 때, 동충하초, 인진쑥, 울금 가공 부산물을 산란계 사료 내 $1.5{\sim}3.0%$ 첨가 급여시 사료 섭취량, 산란율에는 영향을 미치지 않았으며, Haugh unit 에 있어서 유의적으로 향상되는 결과를 나타내어 고품질 계란 생산 및 약용식물 가공 부산물의 사료 자원화 가능성을 보여주었다.

Candida parapsilosis 돌연변이주에 의한 Xylitol 생산조건의 최적화 (Optimization of Culture Conditions for Xylitol Production by A Mutant of Candida parapsilosis)

  • 오덕근;김상용;김정회
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권3호
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    • pp.172-176
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    • 1996
  • Candida parapsilosis ATCC 22019 돌연변이주를 이용하여 xylitol 생산에 영향을 주는 배양 조건인 pH와 온도 그리고 교반속도 및 산소전달속도등의 환경인자가 Xylitol의 생성에 미치는 영향을 살펴보았다. 발효조에서 pH가 증가 할수록 균체농도와 기질소비속도가 증가하여 발효시간이 단축되었다. 그러나, Xylitol생산은 pH 4.5와 5.5에서 큰 차이 없이 50g/l의 xylose로 부터 약 34g/l로 최대농도를 보여주었다. 온도가 증가 할수록 최대 비증식속도가 증가하였지만 최종 균체농도는 감소하였고, xylitol 생산성은 $30^{\circ}C$에서 최대값을 보여주었다. 산소전달속도의 영향을 조사하기 위하여 발효조의 교반속도를 변화시키면서 배양한 결과 균체농도는 산소 전달속도가 높을수록 증가하였지만, xylitol 생산은 크게 감소하였다. 교반속도를 150rpm(산소전달속도 $30\;hr^{-1}$에 해당)으로 배양할때 발효시간 62시간에서 50g/l의 xylose로 부터 xylitol 농도가 35.8g/l로 최대값을 나타내었다. Xylitol 생산성을 증가시키기 위하여 1차 발효가 끝난 발효조에서 균체를 회수하여 20g/l로 농축하여 최적조건인 pH 4.5, $30^{\circ}C$, 산소전달속도 $30\;hr^{-1}$에서 재배양을 하였을 때 50g/l의 xylose가 배양시간 약 18시간만에 모두 이용되었고 전환수율 80%에 해당하는 40g/l의 Xylitol이 생성되었다. 이때 Xylitol의 생산성은 2.22g/l-hr으로 일반 발효때 얻은 $0.5{\sim}g/l-hr$ 보다 약 $3{\sim}4$배 증가되었다.

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한국 제조업의 기술적 효율성 국제 비교 분석 (International Comparative Analysis of Technical efficiency in Korean Manufacturing Industry)

  • 이동주
    • 무역학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.137-159
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    • 2017
  • 본 연구는 한중일과 OECD 가입국을 포함한 총 18개국의 제조업을 11개 부문으로 구분하여 각 국의 산업별 기술적 효율성을 추정하고 비교 분석하였다. 생산성의 전통적인 관점은 기술혁신이나 공정혁신 등을 통해 생산능력을 높이는 것이지만 생산과정의 기술적 효율성에 의해서 가장 큰 영향을 받게 되는데 이러한 생산의 기술적 효율성을 추정하는 대표적인 방법이 확률적 프런티어 생산모형(Stochastic Frontier Production Model: SFM)을 이용한 분석 방법이다. 먼저 산출변수를 총산출 또는 부가가치로 각각 설정하여 확률적 프런티어 생산함수를 추정한 결과, 둘 다 노동, 자본, 중간재 투입의 경우 모든 제조업 부문에서 투입량이 늘어날수록 산출량이 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 연구개발 투자는 화학, 전자, 기계 산업 등에서 산출량에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 이어서 생산함수를 통해 기술적 효율성을 추정한 결과를 보면, 산출변수를 총산출로 설정한 경우 부문별 전체 평균이 0.8이상의 값을 보이면서 대부분 높은 수준의 효율성을 나타내었다. 하지만 부가가치로 설정한 경우에는 일본이 대부분의 제조업 부문에서 가장 높은 수준을 나타내었으며, 다른 국가들은 총산출 기준의 효율성보다 낮은 수준으로 나타났다. 한중일 3개국을 비교해보면, 대부분의 제조업 부문에서 일본이 가장 높은 효율성을 나타내었으며 우리나라는 일본의 절반이나 3분의 1 수준, 중국은 우리나라 보다 낮은 수준으로 나타났다. 하지만 식품과 전자 부문에서는 중국이 우리나라보다 높게 나타나 이들 부문에서는 중국의 생산 효율성이 크게 향상되었음을 알 수 있다. 이처럼 우리나라는 중국의 빠른 성장에 비해 상대적으로 일본과의 격차를 좁히지 못하고 있으므로 산업별로 기술개발을 촉진하는 다양한 정책적 지원이 요구된다. 이와 함께 제조업 생산성 향상을 위해서는 기술개발뿐만 아니라 기술적 효율성을 제고할 수 있는 경제구조로의 전환도 필요하다고 할 수 있다.

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굴 양식수역의 환경용량 산정 -I. 생태계 모델을 이용한 거제 · 한산만 굴 먹이 공급량 추정 (Estimating the Carrying Capacity of a Coastal Bay for Oyster Culture -I . Estimating a Food Supply to Oysters Using an Eco-hydrodynamic Model in Geoie-Hansan Bay-)

  • 박종수;김형철;최우정;이원찬;박청길
    • 한국수산과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.395-407
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    • 2002
  • 거제 $\cdot$ 한산만 굴 양식어장의 수용력 산정에 가장 중요한 요소인 월별 먹이량 변동을 생태-유체역학 모델을 이용하여 산정한 결과는 다음과 같다. 비양식시기인 5월의 거제 $\cdot$ 한산만의 chlorophyll $\alpha$ 농도는 $0.29\~4.72$ (평균 $1.73{\mu}g/L$)로 낮은 농도를 나타내었고, 수평분포 특성은 화도 주변 수역에서 $2.0{\mu}$g/L 이상의 높은 농도 분포를 보인 반면, 만의 중앙부에 해당하는 산달도에서 봉암도 및 율포에 이르는 수역에서 1.4$\mu$g/L 이하의 낮은 농도 분포를 보였다. 거제 $\cdot$한산만의 잔차류는 표층의 경우 외양과 접한 남쪽의 협수로에서는 10 cm/sec의 유속으로 남쪽 방향으로 유출하고, 송도와 비산도 부근에서는 5cm/sec 내외의 유속으로 북서 방향으로 흐름이 진행되었으며, 만 중앙부에서는 내측에서 외측으로 유출하는 형태였으나 유속의 크기는 3cm/sec 이하로 작게 나타났다. 중층은 전반적으로 유속의 크기가 감소하였고, 만 중앙부근에서는 표층의 흐름과는 반대로 만 내측으로의 흐름이 뚜렷하였으며, 저층에서는 수로를 중심으로 흐름이 나타났다. 생태계 모델에 의해 비 양식시기로 가정한 5월의 식물플랑크톤 분포를 재현한 결과 실측치와 계산치의 적합성의 정도를 나타내는 $R^{2}$값은 0.70, 상대오차는 $10.3\%$이었고, 재현된 분포 특성은 화도와 거제시 둔덕면 사이의 수로 부근 수역과 하천의 영향을 많이 받는 만 내측 수역에서 높은 농도분포를 나타내었고, 외해 방향으로 갈수록 점차 낮아지는 경향을 보였다. 이것은 만내로 유입하는 유입부하에 직접적으로 영향을 받고 비교적 정체수역인 만 내측에서 기초생산력이 높다는 것을 나타내었다. 생태계 모델을 이용하여 9월부터 다음해 5월까지 월별 먹이 공급량을 추정한 결과 $0.19\~l.27gC/m^{2}/day$ 범위에 평균 $0.62gC/m^{2}/day$로 나타났다 9월에 1.12gC/m^{2}/day$의 높은 값을 나타낸 이후 점차 감소하기 시작하여 2월에 0.19gC/m^{2}/day$의 최소 값을 나타내었으며, 봄철로 접어들면서 점차 증가하는 양상을 보였고, 5월에 $1.27gC/m^{2}/day$의 최대 값을 나타내었다.

미세조류 바이오연료 상용화를 위한 주요 인자 연구 (A Review on Major Factors for Microalgae Biofuel Commercialization)

  • 강도형;허수진;오철홍;주세종;전선미;최현우;노재훈;박세헌;김태영
    • Ocean and Polar Research
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    • 제34권4호
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    • pp.365-384
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    • 2012
  • Microalgae are photosynthetic microorganisms that are highly productive in the presence of basic renewable natural sources (light, $CO_2$, water and nutrients). They can synthesize lipids, carbohydrates and proteins in a small number of days. Subsequently, these carbon-captured products can be processed into both biofuels and valuable co-products. Additionally, microalgae would be an ideal feedstock for replacing land-based food crops with cellular products as high energy density transportation fuels. These microscopic organisms could contribute a significant amount of renewable energy on a global scale. In Korea, microalgae biofuel research was common in the early 1990s. The research activities were unfortunately stopped due to limited governmental funds and low petroleum prices. Interest in algal biofuels in Korea has been growing recently due to an increased concern over oil prices, energy security, greenhouse gas emissions, and the potential for other biofuel feedstock to compete for limited agricultural resources. The high productivity of microalgae suggests that much of the Korean transportation fuel requirements can be met by biofuels at a production cost competitive with the increasing cost of petroleum seen in early 2008. At this time, the development of microlalgal biomass production technology remains in its infancy. This study reviewed microalgae culture systems and biomass production, harvesting, oil extraction, conversion, and technoeconomical bottlenecks. Many technical and economic barriers to using microalgal biofuels need to be overcome before mass production of microalgal-derived fuel substitutes is possible. However, serious efforts to overcome these barriers could become a large-scale commercial reality. Overall, this study provides a brief overview of the past few decades of global microalgal research.

포항시 장길리 해역에 설치된 뿔삼각형어초에 서식하는 저서동물의 시간적 흐름에 따른 군집변화 분석 (Studies on Temporal Variabilities of Community Structure of Benthic Marine Organisms on Horn Triangle Artificial Reefs along the Jangkil-ri Coast of Pohang, South Korea)

  • 이지현;김완기;손용수;박기열;윤종국;이채성
    • 한국환경생태학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.104-109
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    • 2016
  • 정부는 해양환경복원과 수산자원을 회복하기 위해 1971년부터 2014년까지 약 44년 동안 222,627ha의 인공어초어장을 조성하였다. 그러나 인공어초 설치사업은 증가되고 있는 반면 아직까지 설치된 어초의 효과에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 포항시 장길리 해역에 설치된 뿔삼각형어초에 부착 서식하는 저서동물의 시간적 군집변화를 살펴보기 위해 2003년 포항시 장길리 해역 수심 5~7m에 설치된 뿔삼각형어초를 대상으로 2009년 2월부터 2011년 8월까지 총 4회에 걸쳐 어초에 부착된 저서동물의 군집을 분석하였다. 그 결과 우점하는 분류군은 연체동물이고 우점종은 바다방석고둥인 것으로 나타났다. 또한 출현종들은 대부분 시공간의 변화에 따라 달라지는 양상을 보였다. 따라서 이 연구를 통해 시설해역과 목적하는 종의 특성에 적합한 인공어초 개발 연구, 사후관리에 관한 이용, 관리제도 제정 등에 활용될 것으로 기대한다.