고령화 시대로 변화해 가면서 재활 복지 산업, 스포츠 산업 시장이 빠르게 성장하고 있다. 특히, 근전도, 뇌전도, 안전도등 생체신호를 이용하여 휠체어 등 복지기기, 의수 및 의족을 제어할 수 있는 재활기기 및 일상의 전자기기 등을 제어할 수 생체 인터페이스 분야는 새로운 미래 신기술영역이며, 또한 사회적 약자인 장애인, 노약자, 재활환자에게 많은 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 일반인에게도 다양한 응용분야에서 활용될 것이다. 상용화된 생체신호계측 장비 및 인터페이스의 경우 부피가 크고 복잡하며, 고가 제품으로 실생활에 이용하기에는 많은 제약을 갖고 있다. 본 논문에서는 휴대가 가능한 형태의 소형 근전도 신호계측 장치를 구현하였으며, 무선 전송이 가능한 형태의 인터페이스 시스템을 통하여 근전도 신호를 통한 하드웨어 장치 제어가 가능한 제어모듈 개발에 관한 연구를 수행하였다. 손목의 움직임을 통해 발생된 근전도 신호를 입력받아 불필요한 잡음을 제거하고, 신호를 증폭하는 휴대형 하드웨어 모듈을 설계 하였다. 획득된 근전도 신호를 디지털 신호로 변환과 함께 디지털 필터링을 위해 TI사의 TMS320F2808 DSP칩을 사용하여 구현하였다. 또한 획득된 근전도 신호로부터 주성분 분석 기법을 이용하여 상, 하, 좌, 우의 4 동작신호로 분류하였으며 분류된 데이터는 PC 터미널로 무선 전송하여 표시하도록 하였다. 최종적으로 4가지 동작에 대해 85%의 인식률을 얻었으며, 지금보다 높은 인식률을 얻게 된다면 근전도를 이용한 손목동작을 통하여 다양한 하드웨어 시스템을 제어하는 제어신호로 활용이 가능하리라 본다.
본 연구는 하수처리시 가장 많은 에너지가 소비되는 송풍기의 효과적인 제어를 통한 저에너지 하수관리기술 구현에 관한 것으로, 미생물에 필요한 산소의 양을 산정함에 있어 생물반응조내 운전지표나 방류수의 원격수질감시체계(Tele-Monitoring System, TMS) 데이터를 활용하는 기존방식과 달리 하수처리 시설로 유입되는 하수의 CODcr, NH4+-N 농도변화를 유입단에서 미리 감지하여 송풍에너지를 절감하고자 하였다. 사용된 사전감지기술은 기존 상용화된 제품과 비교 시 높은 상관관계를 보였다. 사전감지기술과 연계하여 송풍기를 자동제어한 결과 인력에 의한 수동제어방식에 비해 평균 9.9%의 송풍에너지를 줄일 수 있음이 확인되었다. 이처럼, 유입단에서 유입하수를 사전감지할 경우 실시간으로 유입수질의 변동파악 및 송풍량 제어가 가능해져 인력에 의한 수동운전방식에 의존하고 있는 다수 하수처리시설에 적용시 저에너지 하수처리를 기대할 수 있으며, 이를 통해 온실가스 배출 절감에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
최근 심각한 사회문제가 되고 있는 도시환경 문제 해결을 위해, 이를 효과적으로 관리하는 방안이 활발히 연구되고 있다. 환경 지표는 환경을 정량적인 지표로 측정하는 수단으로서, 환경 정책 및 의사결정의 근거로 활용하고 있다. 이 중 대기질 지표는 대기오염 지수를 통해 공기가 얼마나 오염되어 있는지를 표준화하는 지수이다. 우리나라는 미국의 AQI를 국내 대기환경 기준으로 변환한 AEI를 개발하여 대기오염의 정도를 측정한다. 이에 본 연구는 우리나라의 대표 도시인 서울을 연구 지역으로 선정하고, 대기오염 지수와 도시공간구조 특성인 행정 동별 토지이용 및 교통 자료간의 상관성 분석을 시행하였다. 이를 위해 서울시 대기오염 자동 측정망을 통해 측정된 2007년 대기오염 측정 자료를 바탕으로 공간내삽법인 IDW에 의해 전체적인 경향면을 생성하고, 회귀분석, GWR 그리고 대기오염 물질별 시계열적 농도 변화를 분석하였다.
본 논문에서는 음성인식 시스템을 구현함에 있어 중요한 특징 파라미터와 학습, 인식 알고리즘의 선택을 위한 제안을 하기 위하여 각각 세 가지의 방법을 조합하여 인식 실험을 수행하고 검토하였다. 두 종류의 실험을 통하여 하드웨어 장치로 구현할 경우 보다 효과적인 음성 인식 시스템을 제안한다. 첫 번째로는 특징 파라미터의 성능을 평가하기 위하여 기존의 MFCC와 MFCC를 PCA와 ICA를 이용하여 특징 공간을 변화시킨 새로운 특징 파라미터를 제안하여 총 3종류의 특징파라미터에 대한 인식 실험을 수행하였으며, 두 번째로는 학습데이터 수에 따른 HMM, SVM, RVM의 인식 성능을 실험하였다. 이상의 실험에 의하여 ICA에 의한 특징 파라미터가 특징 공간상에서의 높은 선형 분별성에 의해 MFCC와 비교하여 평균 1.5%의 성능향상을 확인할 수 있었으며 학습데이터의 감소에 따른 인식실험에서는 HMM과 비교하여 RVM에서 최고 3.25%의 성능향상을 확인하였다. 이에 근거하여 TI사의 DSP(TMS320C32)를 사용하여 음성 인식기를 구현하여 실시간으로 실험하여 시뮬레이션과 비교하였다. 이와 같은 결과로서 본 논문에서 제안하는 음성인식시스템을 위한 효과적인 방법은 ICA를 이용한 특징 파라미터를 추출하고 RVM을 이용하여 인식을 수행하는 것이라 판단한다.
Induction motors are a critical component of many industrial processes and are frequently integrated in commercially available equipment. Safety, reliability, efficiency, and performance are some of the major concerns of induction motor applications. Preventive maintenance of induction motors has been a topic great interest to industry because of their wide range application of industry. Since the use of mechanical sensors, such as vibration probes, strain gauges, and accelerometers is often impractical, the motor current signature analysis (MACA) techniques have gained murk popularity as diagnostic tool. Fault tolerant control (FTC) strives to make the system stable and retain acceptable performance under the system faults. All present FTC method can be classified into two groups. The first group is based on fault detection and diagnostics (FDD). The second group is independent of FDD and includes methods such as integrity control, reliable stabilization and simultaneous stabilization. This paper presents the fundamental FDD-based FTC methods, which are capable of on-line detection and diagnose of the induction motors. Therefore, our group has developed the embedded distributed fault tolerant and fault diagnosis system for industrial motor. This paper presents its architecture. These mechanisms are based on two 32-bit DSPs and each TMS320F2407 DSP module is checking stator current, voltage, temperatures, vibration and speed of the motor. The DSPs share information from each sensor or DSP through DPRAM with hardware implemented semaphore. And it communicates the motor status through field bus (CAN, RS485). From the designed system, we get primitive sensors data for the case of normal condition and two abnormal conditions of 3 phase induction motor control system is implemented. This paper is the first step to drive multi-motors with serial communication which can satisfy the real time operation using CAN protocol.
본 논문은 다양한 무선 통신 표준에서 사용되는 비터비 알고리즘을 위한 전용의 DSP 명령어 및 하드웨어 구조를 제안한다. 제안한 구조는 비터비 알고리즘의 Trace Back(TB) 연산 사이클을 효과적으로 줄일 수 있다. 제안된 비터비 전용 명령어와 하드웨어 구조는 비터비 연산의 Add Compare Select(ACS) 연산 과정과 TB 연산 과정의 병렬 처리가 가능하며, 병렬 연산을 지원하기 위해 트랠리스 버터플라이 연산 과정에서 필요한 데이터를 자동으로 생성하는 Offset Calculation Unit(OCU)을 제안한다. 제안된 OCU는 삼성 SEC 0.18μm라이브러리로 로직 합성하여 1,460 게이트 개수를 가지며, 최대 지연 시간은 5.75ns를 나타내었다. 사용된 ACS-TB 병렬 처리 방식은 Eb/No 값이 6dB인 경우 MLSE 등화기 사용 사용되는 일반적인 TB 연산 방식과 비교하여 거의 동일한 BER 성능을 보여 주었으며, 제안한 DSP는 구속장 K=5 일 때 Carmel DSP와 비교하여 11%, TI TMS320c55x와 비교하여 45%의 연산 사이클이 줄일 수 있다.
한국과학기술원의 설계자동화연구실에서 IBM PC/AT 상에서 동작하도록 제작한 그래픽스 보드 "K"를 구동시키기 위하여 소프트웨어 인터페이스인 CGI-K를 TI사에서 제공한 C언어와 어셈블리 언어를 이용하여 작성하였다. CGI-K를 구성하는 디바이스 드라이버 루틴과 네모, 원, 현 및 호와 같은 그래픽스 프리미티브를 만드는 알고리듬을 제안하였으며, CGI-K는 EGA(enhanced graphics adapter)의 CGI보다 3배에서 10배 정도 빠른 속도를 갖는 것을 보였다. CGI-K를 이용하여 2차원 그래픽스 에디터인 GRIM과 3차원 모델링 프로그램인 IPCHE를 만들었으며, GRIM은 그래픽스 프리미티브를 이용하여 원하는 그림을 그릴 수 있도록 하였으며 IPCHE는 3차원 물체의 데이타를 받아들여 보이지 않는 면을 제거하고 명암과 원근 효과를 갖는 3차원 물체를 화면상에 그려 준다.
세계적으로 급증하는 전력수요에 대처하고, $CO_2$ 배출을 줄이고자 인구가 밀집되어 있는 도심지에 복합화력 발전소가 건설되고 있다. 환경규제가 계속적으로 강화됨에 따라 NOx 배출량을 줄이고자 저 NOx 버너, SCR 등 여러 가지 설비들을 설치하고 있다. 본 연구는 경기도 고양시 소재의 일산열병합발전소 1개소에서 배출되는 질소산화물을 TMS를 이용하여 배출계수를 산정하여 이를 전산유체동역학(CFD)에 적용하여 질소산화물의 거동을 살펴보고, 현장 실측 결과와 비교 검토하였다. 실측 기간 중 측정 시간에 따른 주 풍향 풍속의 순간적인 변화로 인해 실측 결과와 CFD 모델링 결과의 차이가 나타날 수 있으나, 모델링 결과와 실측 결과는 대부분 예측지점에서 유사한 농도로 나타났다. 향후 주변농도를 고려한 기여농도를 산출하여 실측농도에 가까운 예측농도 도출이 가능 할 것으로 판단된다.
In order to maximize profitability by optimizing the entire supply chain process, enterprises have made efforts to apply IT technologies such as POS, MES, and TMS. In addition, academic societies have also made efforts to verify the effects of IT technology introduction through various researches. However, until now, there is almost no research that analyzes the relationship between the IoT, a new IT technology, and the SCM. To study the effect of IoT technology on SCM, this study conducted professional Delphi surveys for three times. Through this method, this study analyzed changes that will be caused by the IoT technology, the priority area in IoT introduction, and the expected difficulty in IoT introduction on SCM. As a result of the Delphi surveys and analyses, it was expected that when IoT technology is introduced, the level of SCM's IT use and partnership will increase. However, the effect of the increased performance of the supply chain, which includes inventory management and quality control, will become weaker. The reason is that the development of operation and management skills, as well as the improvement of IT technology, are also important elements for the performance improvement of the supply chain. As for the priority area in IoT introduction, it was expected that the effect will be greater when IoT is introduced in customer service, transportation, and delivery areas. As difficulties in IoT technology introduction, such as the shortage of IoT platform development personnel, standardization, integration with the existing system, securing professional manpower, expenses, data management, and operation, were derived, it has thus become necessary for us to exert greater efforts in order to come up with solutions.
본 연구는 화력발전소 배출로 인한 지표면 오염물질 농도의 시·공간적 영향을 실측 자료를 바탕으로 정량적으로 분석하려는 목적으로 수행되었다. 배출과 농도 관계의 정량적 분석을 위해 우선 기상 조건과 주변 배출원의 영향을 고려하였다. 이를 위해 자료의 선택과 관측지점 선정 과정을 제안하였고, 선정된 지표면 시·공간 자료에 K-Z 필터와 경험직교함수(EOF) 분석 기법을 적용하였다. 사용된 자료는 2014-2017년 4년의 기간 동안 당진과 태안 화력발전소 굴뚝 자동측정기기의 농도값을 이용하여 산출한 한 시간 평균 배출량 자료와 지표면 대기오염농도 측정망 자료이다. 기상 자료로는 최근 배포 중인 ERA5 재분석자료와 기상청 종관기상관측소 한 시간 평균 자료가 사용되었다. 발전소만의 영향이 최대한 보이도록 기상 효과와 지리적인 요인을 고려하여 선택한 시간대의 선정된 관측소 자료만을 이용하여 분석한 결과, 지표면 대기오염물질의 EOF 첫 번째 모드는 SO2, NO2, PM10 모두에 대해 97% 이상의 변동성을 설명하였다. 또한 지표면 농도장의 EOF 첫 번째 모드의 시계열은 화력발전소 배출과 유의미한 상관성을 보였다. 결과적으로 당진화력발전소 SO2, NO2, TSP 시간 당 배출량이 각각 10%가 감소하면, 남서풍 계열의 바람에 의해 직접 영향을 받는 서울 수도권 지표면 평균 SO2 농도는 0.468 ppb (R=0.384), NO2는 1.050 ppb (R=0.572), PM10은 2.045 ㎍ m-3 (R=0.343) 정도가 감소한다고 판단할 수 있다. 태안화력발전소의 경우, SO2, NO2, TSP 배출량을 각각 시간당 10% 씩 감축하면, SO2는 0.284 ppb (R=0.648), NO2는 0.842 ppb (R=0.683), PM10은 1.230 ㎍ m-3 (R=0.575) 정도가 감소될 수 있음을 확인하였다. 태안화력발전소는 당진화력발전소에 비해 수도권지역 농도에 미치는 영향은 작았으나, 상관관계는 더 높았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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