• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.720-726
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• 2014

PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 차량은 미래 청정수송기관으로 각광받고 있지만 수소스테이션의 인프라부족으로 현재는 수소를 공급해주는 연료개질기를 함께 장착하여 구동하여야 한다. 탄화수소연료로부터 수소를 생산하는 연료개질기를 대상으로 다양한 연구가 진행되어왔는데 기존연구에서는 열적중립 조건의 ATR(Auto-Thermal Reformer) 반응기에 대해 집중적으로 분석하거나 공정최적화부문에서 최대수소생산을 목표로 주로 열효율을 목적함수로 설정하여 평가해 왔다. 본 연구에서는 100 kW PEMFC용 연료개질기를 대상으로 간단한 소형시스템을 얻기 위해 외부 유틸리티가 필요없는 단열열교환망으로 구성된 조건에서 기존 열효율이 아닌 수소효율을 새로이 정의하여 가솔린, LPG, 디젤 각 연료에 대해 최적운전조건을 도출하였다. 가솔린의 경우 기존 비교문헌보다 9.43% 연료절감효과를 얻음으로써 제안한 목적함수의 타당성을 입증하였고, 추가적으로 수소효율 및 열교환량, 열교환면적에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 마지막으로 제안한 시스템을 한국시장에 적용할 경우 LPG 연료를 사용하는 연료개질기가 가장 경제적임을 알 수 있었다.

• 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.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권5호
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• pp.8-14
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• 2009

음성 인식 연구에서 잡음이 있는 상태에서 음성 발음상의 시작점과 종단점을 찾는 것은 매우 중요하다. 기존 음성인식 시스템의 오차는 대부분 참고템플릿의 시작점과 종단점을 왜란이나 잡음으로 인해 자동적으로 찾지 못했을 경우 발생한다. 따라서 음성 신호상에서 필요 없는 부분을 제거할 수 있는 방법이 필요하다. 기존의 음성 종단점을 찾는 방법으로는 시간도메인 측정방법, 미세시간 에너지 분석, 영교차율 방법이 있다. 위의 방법들은 저주파 신호 노이즈의 영향에 정밀성을 보장을 못한다. 따라서 본 논문에서는 시간영역상에서 리야프노프 지수를 이용한 종단점 인식 알고리즘을 제안하였다. 기존의 방법들과의 비교를 통해 제안한 방법의 성능 우수성을 보였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해 잡음환경에서도 음성종단 인식이 가능함을 보였다.

• 터널과지하공간
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• 제27권1호
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• pp.12-25
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• 2017

국내 석회석광산은 주로 자연통기에 의존하고 있으나 자본 및 운전비용이 과다하게 소요되는 광산 전체통기방법보다 풍관과 선풍기를 이용한 국부통기방법이 바람직한 방법으로 평가된다. 국내 대단면 장대 광산갱도에 풍관이 접속된 국부선풍기를 직렬로 연결 설치하는 경우에 통기시스템의 경제성과 효율의 최적화가 반드시 요구된다. 최적화를 위한 가장 중요한 두가지의 설계변수는 벽면 이격거리와 풍관 간의 이격거리이다. 본 연구에서는 경제적 및 환경적으로 최적화된, 즉 풍관간의 이격 공간을 통한 압력손실, 누기 그리고 오염된 공기의 재유입을 최소화할 수 있는 두 설계변수 값을 도출하기 위하여 광범위한 CFD분석을 시행하였다. 기존 연구결과와 권고기준들을 고려하여 이들 변수의 연구대상 범위를 선정하였다. 본 연구의 궁극적 목표는 국내 장대 광산갱도내 설치되는 풍관 접속 선풍기의 직렬연결 국부통기시스템의 최적화를 통하여 깨끗하고 안전한 작업장 환경을 제공하기 위함이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
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• pp.147-153
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• 2002

연안도시에서 인구증가와 산업활동으로 인해 연안과 강의 폐기물에 대한 효과적인 제어의 필요성이 점차 증가되어 왔다. 이렇듯 수역에서 처리되는 폐기물의 량은 급격히 증가하였고, 수질을 깨끗하게 유지하기 위해서 이를 지속적으로 추적하는 것은 필수적이다. 이 분야에서 수질과 관계된 조사와 연구는 계속 진행되었으나, 해저면에서 폐기물 처리의 조직적인 조사는 무시거나 경시되어왔다. 본 연구에서 양방향 음파탐사기로 얻은 이미지로부터 해안과 강의 바닥에서 페기물 분포의 상태를 조사하였다. 해저에서 양방향음파탐사기에 의해 전해지는 소리의 강도는 해저면에서 폐기물의 일반적인 분포와 특징을 알려주며, 선박의 좌우현 대하여 각각 22m~112m, 폭으로 44m~224m의 넓이를 예인선의 예인케이블에 의해 연결된 tow fish에서 변환기로부터 스캔된 이미지가 제공된다 모든 데이터는 DGPS에 의한 위치 정보와 함께 높은 칼라 해상도(1280 $\times$ 1024 픽셀)로 실시간으로 표시된다. 현장측정과 기록된 이미지의 분석으로 해저에 투기된 폐기물의 위치 및 분포를 나타낼 수 있었으며 나아가 투기폐기물들의 회수와 처리를 제어하는 시스템을 계획하기 위해 기초가 되는 데이터베이스 시스템을 구축할 수 있었다

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.97-102
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• 2007

[ $CO_2$ ] 레이저는 최소한 조직손상으로 이러한 효과를 얻는데 최적이라고 보며 0.1mm의 최소한의 세포조직 깊이에서 일어나는 효과의 근본적인 장점은 생체조직이나 내장기관에 안정적이다. 열에 의한 조직손상은 조직의 종류나 에너지밀도, 증발시간의 장단에 관계될 수가 있다 증발시간을 짧게 하면 주위세포의 열적손상은 $200\sim400um$이내에 일어나므로 레이저 빔은 비초점 영역에서 주위세포조직을 손상함이 없이 증발에 의한 제거나, 아주 얇은 층의 포를 깨끗하게 증발시킬 수 가 있다. $CO_2$레이저는 산부인과 응용에 표준이 되는 레이저시스템으로 외음부 상피내종양, 자궁암, 상피 종양에도 적용이 가능하다. 슈퍼펄스 출력은 거의 동일하나 펄스지속시간이 짧으면 레이저의 열적인 효과가 감소가 되므로 무엇보다도 산부인과용 펄스형 $CO_2$ 레이저의 펄스모듈 특성은 모드안정화가 매우 중요함으로, 본 연구에서는 짧은 펄스지속시간과 고출력밀도 되도록, DC-DC Converter에서 고주파로 스위칭 할수록 출력 DC의 ripple은 고주파화 되는데, 고주파화된 전류 리플은 출력 필터용 콘덴서의 량을 크게 줄일 수 있다. 출력의 ripple을 근사적으로 Zero까지 실현이 가능한 인덕터를 적용하여 특성실험을 통하여 실현하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권2_2호
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• pp.307-311
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• 2018

국가 해양영토에 대한 해양 불법행위, 영해 침범 등 안보위협사항과 해양사고, 해양오염에 따른 피해저감 대책을 마련하고, 안전하고 깨끗한 해양 이용 및 효율적인 해양자원 개발을 위한 해양 감시체계 구축이 필요하다. 해양감시를 위해서는 시공간성, 정확도, 운용성의 정보 특성이 요구되며, 가능한 광역에 대한 실시간 정보가 상시적으로 제공되어야 한다. 본 특별호는 각 플랫폼의 특성을 파악하여 광역감시망 체계 구축을 위한 활용 가능성을 평가하고, 향후 다양한 플랫폼 간 융복합 연구 방향을 제시하기 위하여 발간하였다. 2015년부터 한국해양과학기술원과 협동연구기관에서 준실시간으로 위성, 무인항공기와 HF 해양레이더를 이용한 선박과 적조탐지를 위한 "국가해양영토 광역감시망 구축 기반연구" 사업을 수행 중이다. 이번 특별호의 목적은 해양감시에서의 통합시스템의 중요성을 소개하고, 해양재해, 오염과 사고 감시에 대한 원격탐사 기술과 활용에 대한 최근 연구에 대한 토론의 장을 만드는 것이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.61-67
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• 2018

용접예열은 본 용접 전에 금속이 융착되는 모재면을 일정한 온도로 가열하는 것을 의미한다. 냉각속도 조절에 따른 재료 경화 정도 감소, 불순물 편석억제, 열적 변형방지, 그리고 수분제거 등 인접 영향부의 균열을 방지할 수 있다. 이러한 이유에서 고품질의 용접을 위하여 반드시 필요한 작업이다. 유도가열은 전자기유도 현상을 응용하여 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 효율적인 가열방식이다. 기체 및 액체를 이용한 연소발열과 비교하여 신속한 가열뿐만 아니라 청결하고, 안정적이며, 경제적이다. 단순한 구조로 주파수와 코일의 형태를 변형하여 가열체의 형상, 깊이, 재질에 관계없이 가열할 수 있다. 본 논문에서는 유도가열 기법을 이용하여 저주파 용접예열 시스템을 구현하였으며, 3종의 자동차 변속기 부품을 대상으로 권선코일 내에서 각 변속기 높이에 따라 권선코일 저항, 인덕턴스 및 자동차 변속기 부품의 온도변화를 관찰한 결과 전류의 변화는 저주파 가열에 있어 매우 중요한 요인으로 작용함을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권11호
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• pp.257-265
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• 2016

본 연구의 목적은 산업설비나 건축설비의 배관에서 불순물 유입을 막아 유동 시스템을 보호할 수 있는 스트레이너를 개발하기 위함에 있다. 스트레이너는 청수 또는 기름, 가스가 유입되는 배관라인의 밸브, 기기, 펌프 전단에 설치되는 장치로 형태에 따라 Y형, U형, T형이 있다. 본 연구에서는 Y형 스트레이너의 문제점을 파악하고 그 보다 개선된 새로운 모델 "유입․유출구가 일직선상에 있는 C형 스트레이너"를 개발하여 실물 시험을 통해 그 성능을 비교하였다. 시험은 기존 Y형과 C형 스트레이너 50A 실물을 한국표준과학연구원(KRISS) 유동실험실에서 4가지 상황별 실물시험으로 유동특성을 고찰하였다. 실험결과 C형 스트레이너가 Y형 보다 여과망이 없을 때는 74.9%, 여과망에 불순물이 없을 때는 54.5%, 불순물이 15% 쌓였을 때는 54.2%, 불순물이 30% 쌓였을 때는 52.4%가 용량계수(Kv)값이 높았다. 실물제작의 한계로 50A 한 종류만 시험했지만 결과로 볼 때 Y형보다 C형 스트레이너가 유동특성이 우수한 것으로 입증되어 향후 건축, 산업현장에서 유용하게 사용될 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1824-1832
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• 2011

본 논문에서는 스마트 홈 서비스 로봇인 맥봇II(Mess-Cleanup Robot; McBot II)를 설계한다. 그것은 맥봇I에 비하여 더욱 지능적이고 실용적인 시스템으로 개발하였다. 지금까지 진공청소기는 가사 노동의 부담을 덜어주었지만 진공청소기를 운용하는 점에서 노동의 강도는 차이가 없다. 최근에 이 문제의 해결을 위해 상용화된 청소로봇이 나왔지만 큰 시장을 형성하지는 못했다. 왜냐하면 여전히 진공청소 이전에 큰 부피의 쓰레기나 신문, 옷가지 등을 정리정돈 하지 못하는 문제를 가지고 있다. 따라서 우리는 실제 환경에서 이 문제를 해결하기 위해 더 발전된 새로운 정리정돈 로봇 맥봇II를 개발한다. 특히, 본 논문에서는 로봇의 기계적인 설계와 기본적인 제어에 초점을 맞추어 논문을 구성한다. 맥봇II는 인간이 허리 및 손을 이용하여 정리 정돈 작업을 수행하는 메커니즘을 모델로 하여 설계되어 진다. 작업 시 인간의 허리 기능은 변화 범위가 큰 수직형 리프트와 전후진이 가능한 어깨 조인트 구조로 구현한다. 정리정돈 작업을 직접 수행하는 로봇 팔과 핸드는 실용성을 위하여 최소 자유도를 갖는 시스템으로 설계한다. 또한 맥봇II가 좁은 면적의 실내에서 장애물과의 충돌을 방지하면서 고속의 이동 능력을 갖기 위하여 홀로노믹(Holonomic)특성의 이동로봇으로 설계한다. 끝으로 최적화 설계로 구현된 로봇의 몸체/이동/로봇팔/핸드의 동작 제어 실험 결과들을 통하여 맥봇 II의 향상된 성능을 확인한다.