• Nuclear Engineering and Technology
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• 제47권7호
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• pp.838-848
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• 2015

One of the most important operations in nuclear power plants is load following, in which an imbalance of axial power distribution induces xenon oscillations. These oscillations must be maintained within acceptable limits otherwise the nuclear power plant could become unstable. Therefore, bounded xenon oscillation is considered to be a constraint for the load following operation. In this paper, the design of a sliding mode control (SMC), which is a robust nonlinear controller, is presented.SMCis ameansto control pressurized water nuclear reactor (PWR) power for the load following operation problem in a way that ensures xenon oscillations are kept bounded within acceptable limits. The proposed controller uses constant axial offset (AO) strategy to ensure xenon oscillations remain bounded. The constant AO is a robust state constraint for the load following problem. The reactor core is simulated based on the two-point nuclear reactor model with a three delayed neutron groups. The stability analysis is given by means of the Lyapunov approach, thus the control system is guaranteed to be stable within a large range. The employed method is easy to implement in practical applications and moreover, the SMC exhibits the desired dynamic properties during the entire output-tracking process independent of perturbations. Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed controller in terms of performance, robustness, and stability. Results show that the proposed controller for the load following operation is so effective that the xenon oscillations are kept bounded in the given region.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.565-577
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• 2019

최근에 생체인증은 다양한 분야에 사용되고 있다. 생체정보는 변경이 불가능하고 다른 개인정보와 달리 폐기할 수 없기 때문에 생체정보 유출에 대한 우려가 커지고 있다. 최근 Jin et al.은 지문 템플릿을 보호하기 위해 IoM(Index-of-Max) 해싱이라는 폐기가능한 생체인증 방법을 제안했다. Jin et al.은 Gaussian random projection 기반과 Uniformly random permutation 기반의 두 가지 방법을 구현하였다. 제안된 방법은 높은 매칭 정확도를 제공하고 프라이버시 공격에 강력함을 보여주며 폐기가능한 생체인증의 요건을 만족함을 보여주었다. 그러나 Jin et al.은 다른 생체정보에 대한 인증(예: 정맥, 홍채 등)에 대한 실험 결과를 제공하지는 않았다. 본 논문에서는 Jin et al.의 방법을 적용하여 홍채 템플릿을 보호하는 방법을 제안한다. 실험 결과는 이전의 폐기가능한 홍채인증 방법과 비교했을 때 더 높은 정확도를 보여주며 보안 및 프라이버시 공격에 강력함을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권1호
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• pp.371-384
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• 2019

Motion perception has been tremendously improved in neuroscience and computer vision. The baseline motion perception model is mediated by the dorsal visual pathway involving the cortex areas the primary visual cortex (V1) and the middle temporal (V5 or MT) visual area. However, few works have been done on the extension of neural models to improve the efficacy and robustness of motion perception of real sequences. To overcome shortcomings in situations, such as varying illumination and large displacement, an adaptive V1-MT motion perception (Ad-V1MTMP) algorithm enriched to deal with real sequences is proposed and analyzed. First, the total variation semi-norm model based on Gabor functions (TV-Gabor) for structure-texture decomposition is performed to manage the illumination and color changes. And then, we study the impact of image local context, which is processed in extra-striate visual areas II (V2), on spatial motion integration by MT neurons, and propose a V1-V2 method to extract the image contrast information at a given location. Furthermore, we take feedback inputs from V2 into account during the polling stage. To use the algorithm on natural scenes, finally, multi-scale approach has been used to handle the frequency range, and adaptive pyramidal decomposition and decomposed spatio-temporal filters have been used to diminish computational cost. Theoretical analysis and experimental results suggest the new Ad-V1MTMP algorithm which mimics human primary motion pathway has universal, effective and robust performance.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.97-103
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• 2018

본 논문에서는 시변 최적 FIR 필터를 이용한 전력 신호의 고조파 검출 방법을 제안한다. 잡음이 고려된 전력 신호에 대해 고조파의 진폭과 위상각의 변화량이 확률적 정보로 고려된 시변 상태 방정식 모델에 대해 시변 최적 FIR 필터를 설계하여 고조파 성분을 검출한다. 제안한 검출 방법에 사용된 시변 FIR 필터는 유한 구간의 정보만을 사용하고 어떠한 초기 조건도 사용하지 않도록 설계되어 칼만 필터 기반의 검출 방법의 오차 누적에 따른 검출 성능 저하나 발산 문제를 해결할 수 있다. 또한 FIR 구조의 필터 사용을 통해 칼만 필터 대비 불확실성에 대해 보다 강인한 검출이 가능하다. 시변 최적 FIR 필터의 사용을 통해 시불변 최적 FIR 필터 기반 고조파 검출 방법 대비 보다 일반적인 해를 제공한다. 제안하는 검출 방법의 우수성을 검증하기 위해 시변 칼만 필터 및 적응 칼만 필터 기반 고조파 검출 방법과의 비교 시뮬레이션을 수행한다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권4호
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• pp.81-91
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• 2019

고체 로켓 모터 성능을 계산하기 위해 Face offsetting method를 사용하여 3차원 그레인 burn-back 해석을 수행하였다. 그레인 연소 형상 해석은 표면의 이동을 계산하는 이동 경계면 문제이다. 기존 연구에서는 다양한 이동 경계면 해석 기법이 그레인 burn-back 해석에 적용되었으나 결과가 불완전했다. 이에 본 연구에선 face offsetting method를 사용한 그레인 burn-back 해석 모듈을 개발하였다. Face offsetting method는 기존 해석 기법의 장점을 조합하여 강건하고 정밀한 이동 경계면 해석을 수행한다. 해석 결과, face offsetting method가 그레인 burn-back 해석에 유용함을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권9호
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• pp.749-757
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• 2021

쿼드로터를 활용한 운송 임무에서 임의의 유상하중을 장착하게 되면 질량, 관성모멘트, 무게중심의 위치와 같은 모델 파라미터가 변화하게 된다. 더욱이 유상하중이 기체에 장착되는 위치가 기체의 무게중심과 일치하지 않는 경우 무게중심의 변화는 야기되며 이는 제어 성능에 악영향을 미치게 된다. 이에 본 논문에서는 유상하중에 따른 모델의 불확실성을 보상하기 위하여, 선형 제차 조정기(Linear Quadratic Regulator, LQR) 기반의 모델 참조 적응 제어기법(Model Reference Adaptive Control, MRAC)을 제안한다. 먼저 고정된 유상하중을 고려한 쿼드로터의 동역학 모델을 유도하고, 선형 제차 조정기를 이용하여 기준제어기를 선정한다. 참조 모델은 과도응답을 향상하기 위해 폐루프 참조 모델을 사용하였으며, 선형 제차 조정기를 통하여 선정하였다. 또한, 안정성 분석을 통하여 모델 파라미터를 추정하기 위한 적응 제어기법을 설계하였다. 제안하는 제어기의 성능을 확인하기 위하여 모델 파라미터의 불확실성이 존재하는 상황에서 선형 재차 조정기와 성능을 비교하였다. 그리고 외란이 있는 상황에서 기존의 모델 참조 적응 제어기법과도 제안한 제어기의 결과를 비교하여 과도응답과 강건성에 대해서도 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1477-1483
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• 2020

무선 링크의 불확실성과 임베디드 장치의 결함으로 인하여 무선 네트워크 기반 제어 시스템의 안정성을 보장하는 것은 여전한 도전과제이다. 본 논문에서는 시간, 채널 및 공간 자원의 다양성을 조합하여 계층적 클러스터 기반 고강건 무선 센서 액추에이터 네트워크(R-WSAN; Robust Wireless Sensor and Actuator Network )를 제시한다. R-WSAN은 무선 네트워크 자원 할당을 위한 스케줄링 알고리즘과 다중 플랜트의 제어 안정성을 보장하기 위한 제어 업무 공유 알고리즘을 포함한다. 또한, 제시된 프로토콜은 Zolertia RE-Mote 임베디드 하드웨어와 Contiki-NG를 기반으로 구현되고, 실험을 통하여 성능을 분석 하였다. 실험 결과를 통해 R-WSAN이 무선 링크 및 노드의 결함에도 고강건성을 보장하는 것을 보여 주었다. 또한, 제시된 스케줄링 알고리즘과 제어 공유 알고리즘을 통해, 제어 노드의 결함에도 제어 시스템의 안정성을 보장할 수 있음을 보여주었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.27-34
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• 2021

본 논문에서는 HEVC(High Efficiency Video Coding) 기반의 실감형 콘텐츠에 대한 실시간 스트리밍 저작권 보호 기법을 제안한다. 기존의 연구는 저작권 사전 보호와 저작권 사후 보호를 위해 암호화와 모듈러 연산을 사용하기 때문에 초고해상도의 영상에서 지연이 발생한다. 제안하는 기법은 HEVC의 CABAC 코덱만으로 스레드풀 기반에서 DRM 패키징을 하고 GPU 기반에서 고속 비트 연산(XOR)을 사용하여 병렬화를 극대화하므로 실시간 저작권 보호가 가능하다. 이 기법은 세 가지의 해상도에서 기존 연구와 비교한 결과 PSNR은 평균 8배 높은 성능을 보였고, 프로세스 속도는 평균 18배의 차이를 보였다. 그리고 포렌식마크의 강인성을 비교한 결과 재압축 공격에서 27배 차이를 보이며, 필터 및 노이즈 공격에서는 8배 차이를 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권11호
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• pp.4268-4289
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• 2020

Advanced traffic signal timing method plays very important role in reducing road congestion and air pollution. Reinforcement learning is considered as superior approach to build traffic light timing scheme by many recent studies. It fulfills real adaptive control by the means of taking real-time traffic information as state, and adjusting traffic light scheme as action. However, existing works behave inefficient in complex intersections and they are lack of feasibility because most of them adopt traffic light scheme whose phase sequence is flexible. To address these issues, a novel adaptive traffic signal timing scheme is proposed. It's based on actor-critic reinforcement learning algorithm, and advanced techniques proximal policy optimization and generalized advantage estimation are integrated. In particular, a new kind of reward function and a simplified form of state representation are carefully defined, and they facilitate to improve the learning efficiency and reduce the computational complexity, respectively. Meanwhile, a fixed phase sequence signal scheme is derived, and constraint on the variations of successive phase durations is introduced, which enhances its feasibility and robustness in field applications. The proposed scheme is verified through field-data-based experiments in both medium and high traffic density scenarios. Simulation results exhibit remarkable improvement in traffic performance as well as the learning efficiency comparing with the existing reinforcement learning-based methods such as 3DQN and DDQN.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권3호
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• pp.157-163
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• 2022

An automatic mooring system for a ship consists of a vacuum suction pad and a mechanical part, enabling quick and safe mooring of a ship. In the development of a mooring system, the design of a vacuum suction pad is a key to secure enough mooring forces and achieve stable operation of a mooring system. In the vacuum suction pad, properly designing its rubber seal determines the performance of the suction pad. Therefore, it is necessary to appropriately design the rubber seal for maintaining a high-vacuum condition inside the pad as well as achieving its mechanical robustness for long-time use. Finite element analysis for the design of the rubber seal requires the use of an appropriate strain energy function model to accurately simulate mechanical behavior of the rubber seal material. In this study, we conducted simple uniaxial tensile testing of Chloroprene Rubber (CR) to explore the strain energy function model best-fitted to its experimentally measured engineering strain-stress curves depending on various temperature environments. This study elucidates the temperature-dependent mechanical behaviors of CR and will be foundational to design rubber seal for an automatic mooring system under various temperature conditions.