• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.1-11
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• 2024

사이버물리시스템은 제조 환경의 물리적 시스템과 가상 공간을 연결하여 시뮬레이션을 가능하게 하는 기술이다. 이 기술의 주요 과제 중 하나는 두 환경 간 원활한 통신을 구현하는 것으로 복잡한 제조 공정에서는 다양한 제조설비의 프로토콜에 대응할 수 있어야 하며, 다수의 데이터를 지연과 오류 없이 송수신할 수 있어야 한다. 이에 본 연구에서는 실시간 시뮬레이션 가능한 사이버물리시스템 구성을 위한 에이전트 모델 구성 방법을 제안한다. 이를 위해 데이터 수집부를 독립된 에이전트 모델로 설계한 후, 이를 기존 시뮬레이션 도구와 효과적으로 통합하여 전체 구조를 개발하였다. 제안한 구조에 대한 구동검증과 신뢰성 파악을 위해 실제 스마트 의류생산 마이크로 팩토리 시스템의 여러 장비와 연동하여 데이터 수집 기능에 대한 실증을 수행했다. 실증은 데이터 수집 주기와 관련된 데이터 지연과 및 데이터 결측에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로 제안된 CPS 구성 방법은 비교적 큰 통신 지연 없이 다양한 내부 데이터 수집과 다양한 장비의 데이터 포맷 및 통신 프로토콜에 적용 가능한 유연성을 보여주며, 비교적 간단하게 CPS 구성을 가능하게 한다. 따라서 제조 업계에서 혁신을 촉진하고 생산 라인의 효율성을 향상시키며, 유지보수 비용을 절감하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.835-840
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• 2023

RFID(Radio Frequency Identification) 시스템은 응용 서비스의 비용과 에너지 효율성으로 인해 사물인터넷 기술의 핵심 구성 요소로 각광받고 있다. RFID 기술을 사물인터넷 응용 서비스 분야에서 사용하기 위해서는 RFID 시스템의 리더와 태그 사이의 단순한 인식뿐만 아니라 다양한 정보를 장기간 저장하고 관리할 수 있어야 한다. 그리고 정보를 태그에 읽고 쓰기 위하여 열악한 무선 채널에 강하고 신뢰성 있는 성능 향상 기술이 필요하다. 특히, UHF(Ultra High Frequency) RFID 시스템에서는 다수의 태그가 밀집 환경에서 수동적인 방법으로 통신하기 때문에 개별 태그의 인식률과 전송속도 향상이 필수적이다. 본 논문에서는 임펄스 잡음 환경에서 RFID 시스템의 성능을 분석하기 위하여 Middleton의 A급 임펄스 잡음 모델을 선정하였고 태그에서는 FM0 인코딩과 Miller 인코딩을 적용하여 RFID 시스템의 오율 성능을 분석하였다. Middleton의 A급 임펄스 잡음 채널에서 RFID 시스템의 성능을 분석한 결과, 가우스 잡음 대 임펄스 잡음의 전력비 값과 임펄스 잡음 지수 값이 클수록 가우시안 잡음 채널과 유사함을 알 수 있었다.

• 한국경제지리학회지
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• 제26권4호
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• pp.458-476
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• 2023

본 연구는 공유지 비극의 극복 방안으로 공동체 자치 모델에 대한 기존 사례 연구를 분석하여 성공적인 공유지 관리의 필요 요소와 방해 요소를 도출한다. 이러한 요소를 성공적 공동체 자치 모델로 인정받는 제주해녀 공동체의 사회·경제적 속성과 비교 분석하여, 현재 당면한 내·외부적 변화 속에서 앞으로도 이러한 공동체 내부 기제가 유용하게 작동될 수 있을 것인지, 향후 제주해녀 공동체 자치의 지속에 필요한 사회·경제적 요소는 무엇인지 밝히는 것을 목적으로 하고 있다. 기존 사례에서 도출된 공동체 자치의 성공과 실패 요인에 따라 제주해녀 공동체 내부 작동 기제를 분석한 결과, 신뢰와 호혜성을 향상시키는 생산과 분배체계, 내재된 공동체 의식, 공식·비공식 조직의 역할 분담과 조직 내 제도화된 명시적, 암묵적 규범은 지속가능성의 내·외부 강점으로 작용했다. 그러나 네트워크의 폐쇄성, 생산성의 위기, 동질성의 약화와 새로운 주체의 등장은 내·외부 약점으로 작용했다. 결론적으로 향후 공유지 관리를 위한 제주해녀 공동체의 지속가능성을 위해서는 해녀학교를 활용한 노동의 재생산 기능의 재정비, 공동체 생업 및 문화 전승 주체의 명확성과 해녀 중심의 권한 유지, 그리고 해녀들의 기타소득 보장 방안 마련이 필요하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.90-96
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• 2024

본 논문에서는 라즈베리파이 카메라와 함수 발생기를 활용하여 이미지에서 휘도를 분석하고 이를 바탕으로 전압을 인가하여 스마트 윈도우에 착색을 통해 광 투과를 조절할 수 있는 자동화 시스템을 제안한다. 기존 휘도 측정에 사용되는 휘도계는 가격대가 높고 사용자의 불필요한 움직임을 요구해 실생활에서 활용하기 어렵다. 그러나 사진 촬영 후 Python Open Source Computer Vision Library (OpenCV)를 활용한 이미지에서의 휘도 분석은 저렴하고 휴대가 간편하여 실생활에서 쉽게 응용할 수 있다. 이 시스템을 스마트 윈도우가 적용된 환경에 사용하여 창호의 휘도를 검출하였다. 이미지의 휘도를 바탕으로 스마트 윈도우의 착색 조절을 통해 창호의 휘도를 감소시켜 재실자는 쾌적한 시 환경을 구축할 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.91-111
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• 2024

전력구 터널은 송전선로 지중화 사업의 일환으로 대부분의 경우 쉴드 TBM을 활용하여 건설된다. TBM 챔버는 터널 내부 중 유일하게 암반과 흙을 마주하는 공간이며, 붕락과 부딪힘 사고 등 사고노출 빈도가 가장 높은 곳이다. 현재 챔버 외부에서 디스크커터 마모정도를 측정할 수 있는 방법이 부재하기 때문에 근로자의 수시점검이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 TBM 챔버 내부 안전사고를 예방하고, 챔버 오픈회수 절감을 통해 공사기간 단축의 효과를 기대하기 위하여 디스크커터 마모측정 기술 개념을 정립하고, 시작품을 제작하였다. 선행기술을 고찰하여 자기센서가 굴착환경에서 가장 적합하다고 판단하여, 자기센서, 무선통신 모듈, 전원공급, 외부 케이싱, 그리고 모니터링 시스템을 종합한 마모측정 센서 패키지를 개발하였다. 실제 굴착환경에서 시작품 성능검증을 수행하기 위해 3.6 m 토압식 쉴드 TBM을 활용한 실대형 굴진시험을 수행하였다. 실대형 굴진시험 결과 8개의 시작품 중 5개가 정상적으로 작동하였다. 최대 3,000 kN의 추력과 1.5 RPM의 회전속도 안에서 센서측정값이 무선통신을 통해 시스템에 원활하게 표출되는지 확인하였고, 센서 케이싱이 파손되지 않아 내구성을 확보하는 것으로 분석되었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제50권2호
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• pp.102-112
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• 2024

Background: Despite the rise in the number of domestic indoor climbing gyms, there is a lack of specific hygiene standards and research on the holds installed in them. Holds can act as vectors for microbial transmission through the hands, posing a risk of infectious diseases, especially with damaged skin. Objectives: The aim of this study is to investigate the contamination level and species of microorganisms on holds according to the management methods practiced in indoor climbing gyms and identify effective strategies for reducing microbial contamination. Methods: We investigated factors that may influence microbial contamination of holds, including hold management methods, user information, and hygiene management at three climbing gyms in Seoul. A total of 72 holds were sampled, 18 for each management method of brushing, high-pressure washing, and ethanol disinfection. Samples were cultured on LB and blood agar at 37℃ for 48 hours to calculate CFUs. PCR assay targeting 16S rRNA was carried out to identify microorganisms. Dunn-Bonferroni was employed to see the microbial reduction effect of the management method and the difference in microbial contamination by management method and climbing gym. Results: As a result of microbial identification, microorganisms such as Bacillus, Staphylococcus, and Micrococcus, which were derived from various environments such as skin and soil, were discovered on the surface of the climbing hold. Among the discovered microorganisms, some species had potential pathogenic properties that could cause food poisoning, gastrointestinal disease, bacteremia, and sepsis. All hold management methods were effective in reducing microorganisms (p<0.05), with ethanol disinfection being the most effective (p<0.001). Conclusions: Our results indicate that there are potential pathogens on holds that demand thorough management for microbial prevention. Proposed methods include regular brushing and ethanol disinfection in addition to high-pressure washing with long cycles, which are the existing forms of hold management. Further studies on shoe management are advised to curb soil-derived microorganisms.

• 한국지리정보학회지
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• 제27권1호
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• pp.41-51
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• 2024

지하사고가 발생할 경우 신속하게 원인을 파악하고 인적, 물적 피해를 줄여야 한다. 지하사고조사위원회는 발생한 사고의 원인을 규명하고 이후 동일한 사고가 발생하지 않도록 대응방안을 마련하는 역할을 한다. 그러나 지하사고조사위원회 운영 기간이 최소 6개월에서 최대 9개월까지 활동할 수 있도록 법에 명시되어 있어 실질적으로 동시간대에 추진 중인 건설 사업에서 사고조사보고서를 인용하고 검토를 통해 자체사업에 반영하기에 어려워 보인다. 본 연구에서는 기존에 3개월이 소요되던 자료수집과 분석을 최대 1개월 이내로 단축시킬 수 있도록 현장에 출동하여 자료를 수집하고 디지털트윈으로 구현하고 제공함으로써 지하사고조사위원회가 의사결정을 신속하게 할 수 있는 기술개발 전략을 수립해보고자 했다. 연구결과 5개 기술개발 분야인 지상 데이터 수집·전송기술, 지상안전 데이터 생성기술, 디지털트윈 기반 지하안전 분석·가시화 기술, 디지털트윈 기반 지오앰뷸런스 구축·운영 기술, 디지털트윈 기반 지오앰뷸런스 표준화 및 법제도 연구를 도출할 수 있었다. 제시된 기술이 개발된다면 기존대비 신속한 의사결정을 통해 사고현장을 줄이는데 기여할 수 있을 것으로 보인다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.13-17
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• 2024

컬러 센서는 인체를 포함한 물체의 사진을 촬영하여 모니터로 재현해 줄 대 사용하는 광학 센서이다. 컬러 센서는 물체에서 나오는 적색, 녹색, 청색의 빛을 각각 정량화하여 디지털 숫자로 표현하며, 그 값들을 비교하거나 혹은 그 비율을 비교하여 물체의 상태를 판단할 수 있다. 본 연구에서는 모니터에서 발현되는 표준 색상을 컬러 센서로 측정하여 서로간의 적색, 녹색, 청색 성분의 크기 즉 RGB 값들을 비교하였다. 컬러 센서 TCS 34725로 측정하였을 때 컴퓨터에서 발생시키는 빛이 적색, 녹색, 청색 빛 중 한 개 혹은 두 개의 빛 만으로 구성되어 있는 경우에도 컬러 센서는 세 가지 성분을 모두 검출하였다. 또한 같은 RGB 값을 가지는 두 가지 모니터의 색상도 컬러 센서로 측정하면 서로 다른 RGB 값이 측정되었다. 이 결과들은 모니터에 색상을 발현하는 데 이용되는 컬러 필터들의 불완전함과 컬러 센서에 사용되는 포토다이오드 들이 광 특성이 불완전하기 때문이라고 할 수 있다. 물체를 촬영하여 그 색상으로 그 물체의 상태를 판단할 때는 동일한 기종의 카메라 혹은 스마트 폰을 이용해야 할 것이다

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.281-301
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• 2024

송전선로 지중화 사업의 일환인 전력구 터널은 쉴드TBM 공법에 의해 건설된다. 쉴드TBM 구성요소 중 디스크커터는 암반을 파쇄하는 중요한 역할을 수행한다. 마모한계에 도달하거나 편마모와 같은 파손이 발생함에 따라 적절한 교체가 이루어져야 효율적인 터널 공사가 가능하다. 본 연구에서는 실시간으로 측정된 디스크커터의 마모량과 회전수를 기반으로 디스크커터의 마모상태를 판별하기 위한 딥러닝 알고리즘 개발을 수행하였다. 실대형 굴진시험 결과를 통해 디스크 커터의 마모상태에 따라 측정데이터가 상이하게 획득되는 것을 확인하였다. 합성곱신경망 모델을 기반으로 실시간 측정데이터를 활용하여 디스크커터의 마모특성을 판별할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 합성곱신경망의 필터를 통해 데이터의 분포 특성을 학습할 수 있고, 이러한 패턴 특징을 통해 균등마모와 편마모를 분류할 수 있는 모델의 성능을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.293-304
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• 2024

본 논문에서는 선체고정형소나의 해상 시운전을 효율적이면서 신뢰성 있게 수행하기 위한 방안을 제시하였다. 현재 함 건조 과정에서 선체고정형소나의 해상 시운전 절차에는 해저 지형, 계절적 요인 등에 따른 탐지 성능의 변동성이 세밀하게 반영되어 있지 않다. 문제 해결을 위해 1967년부터 2022년까지의 기간 동안 Array for Real time Geostrophic Oceanography(ARGO) 플로트 및 정선 해양관측 정점 데이터를 통해 수온, 염도 구조를 수집하고, 수집 된 데이터를 바탕으로 월별 평균 음속 구조를 분석하였다. Bellhop 모델링을 통해 해상 시운전 구역 내 해저 지형 선택, 선체고정형소나와 표적함의 배치, 음파 전송 방향 및 빔 조향각 설정이 포함된 해상 시운전 세부 수행 방안을 제안하였다. 또한, 획득 데이터를 활용하여 물리정보신경망이 적용된 기계학습 모델을 도출하였다. 이를 통해 해상 시운전 구역내 특정 지점에서 해상 시운전을 수행하는 시점의 계절적 요소를 반영한 음속 구조를 예측하고, Bellhop 모델링 결과를 통해 계절적 요인에 의한 탐지 성능 변동성을 반영한 해상 시운전 방안을 제시하였다.