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심해저 채광시스템에 대한 분산제어기 설계에 관한 연구 (Design of a Decentralized Controller for Deep-sea Mining System)

  • 여태경;박성재;홍섭;김형우;최종수
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권3호
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    • pp.252-259
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    • 2008
  • 심해채광시스템(Deep-sea mining system)은 보편적으로 수상선(Surface vessel), 양광관(Lifting system), 버퍼(Buffer), 유연관(Flexible pipe) 그리고 집광기(Miner)로 구성된다. 이러한 채광시스템은 하부시스템들(Subsystems)로 구성되기 때문에 대규모 시스템(Large-scale system)으로 가정할 수 있다. 대규모 시스템을 제어하기 위하여, 최근에는 분산제어기법(Decentralized control approach)이 널리 적용되고 있다. 본 논문에서는 대규모 시스템인 채광시스템에 분산제어 기법의 적용성에 대한 기본연구로서, 먼저 심해채광시스템을 유사 모델(양광관과 버퍼를 구면진자 유연관을 2차원 선형 스프링 결합)로 가정하고 간략하게 모델화하였다. 간략화된 모델을 바탕으로, 대규모 심해 채광시스템을 2개의 하부 시스템, 수상선, 양광관과 버퍼로 구성된 시스템과 집광기 시스템으로 각각 나누었다. 다음으로 각 하부 시스템 사이의 상호작용 요소(Interaction term)를 외란(Disturbance)으로 가정하고, 각 하부시스템에 대한 분산제어기를 설계하였다. 여기서 제어기는 집광기가 주어진 경로를 움직이는 동안, 집광기 시스템과 수상선, 양광관과 버퍼 시스템 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 제어하였다. 끝으로 제안된 제어기의 효율성을 검증하기 위해, 간략화된 모델을 이용한 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

항공기(航空機) 사고조사제도(事故調査制度)에 관한 연구(硏究) (A Study on the System of Aircraft Investigation)

  • 김두환
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제9권
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    • pp.85-143
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    • 1997
  • The main purpose of the investigation of an accident caused by aircraft is to be prevented the sudden and casual accidents caused by wilful misconduct and fault from pilots, air traffic controllers, hijack, trouble of engine and machinery of aircraft, turbulence during the bad weather, collision between birds and aircraft, near miss flight by aircrafts etc. It is not the purpose of this activity to apportion blame or liability for offender of aircraft accidents. Accidents to aircraft, especially those involving the general public and their property, are a matter of great concern to the aviation community. The system of international regulation exists to improve safety and minimize, as far as possible, the risk of accidents but when they do occur there is a web of systems and procedures to investigate and respond to them. I would like to trace the general line of regulation from an international source in the Chicago Convention of 1944. Article 26 of the Convention lays down the basic principle for the investigation of the aircraft accident. Where there has been an accident to an aircraft of a contracting state which occurs in the territory of another contracting state and which involves death or serious injury or indicates serious technical defect in the aircraft or air navigation facilities, the state in which the accident occurs must institute an inquiry into the circumstances of the accident. That inquiry will be in accordance, in so far as its law permits, with the procedure which may be recommended from time to time by the International Civil Aviation Organization ICAO). There are very general provisions but they state two essential principles: first, in certain circumstances there must be an investigation, and second, who is to be responsible for undertaking that investigation. The latter is an important point to establish otherwise there could be at least two states claiming jurisdiction on the inquiry. The Chicago Convention also provides that the state where the aircraft is registered is to be given the opportunity to appoint observers to be present at the inquiry and the state holding the inquiry must communicate the report and findings in the matter to that other state. It is worth noting that the Chicago Convention (Article 25) also makes provision for assisting aircraft in distress. Each contracting state undertakes to provide such measures of assistance to aircraft in distress in its territory as it may find practicable and to permit (subject to control by its own authorities) the owner of the aircraft or authorities of the state in which the aircraft is registered, to provide such measures of assistance as may be necessitated by circumstances. Significantly, the undertaking can only be given by contracting state but the duty to provide assistance is not limited to aircraft registered in another contracting state, but presumably any aircraft in distress in the territory of the contracting state. Finally, the Convention envisages further regulations (normally to be produced under the auspices of ICAO). In this case the Convention provides that each contracting state, when undertaking a search for missing aircraft, will collaborate in co-ordinated measures which may be recommended from time to time pursuant to the Convention. Since 1944 further international regulations relating to safety and investigation of accidents have been made, both pursuant to Chicago Convention and, in particular, through the vehicle of the ICAO which has, for example, set up an accident and reporting system. By requiring the reporting of certain accidents and incidents it is building up an information service for the benefit of member states. However, Chicago Convention provides that each contracting state undertakes collaborate in securing the highest practicable degree of uniformity in regulations, standards, procedures and organization in relation to aircraft, personnel, airways and auxiliary services in all matters in which such uniformity will facilitate and improve air navigation. To this end, ICAO is to adopt and amend from time to time, as may be necessary, international standards and recommended practices and procedures dealing with, among other things, aircraft in distress and investigation of accidents. Standards and Recommended Practices for Aircraft Accident Injuries were first adopted by the ICAO Council on 11 April 1951 pursuant to Article 37 of the Chicago Convention on International Civil Aviation and were designated as Annex 13 to the Convention. The Standards Recommended Practices were based on Recommendations of the Accident Investigation Division at its first Session in February 1946 which were further developed at the Second Session of the Division in February 1947. The 2nd Edition (1966), 3rd Edition, (1973), 4th Edition (1976), 5th Edition (1979), 6th Edition (1981), 7th Edition (1988), 8th Edition (1992) of the Annex 13 (Aircraft Accident and Incident Investigation) of the Chicago Convention was amended eight times by the ICAO Council since 1966. Annex 13 sets out in detail the international standards and recommended practices to be adopted by contracting states in dealing with a serious accident to an aircraft of a contracting state occurring in the territory of another contracting state, known as the state of occurrence. It provides, principally, that the state in which the aircraft is registered is to be given the opportunity to appoint an accredited representative to be present at the inquiry conducted by the state in which the serious aircraft accident occurs. Article 26 of the Chicago Convention does not indicate what the accredited representative is to do but Annex 13 amplifies his rights and duties. In particular, the accredited representative participates in the inquiry by visiting the scene of the accident, examining the wreckage, questioning witnesses, having full access to all relevant evidence, receiving copies of all pertinent documents and making submissions in respect of the various elements of the inquiry. The main shortcomings of the present system for aircraft accident investigation are that some contracting sates are not applying Annex 13 within its express terms, although they are contracting states. Further, and much more important in practice, there are many countries which apply the letter of Annex 13 in such a way as to sterilise its spirit. This appears to be due to a number of causes often found in combination. Firstly, the requirements of the local law and of the local procedures are interpreted and applied so as preclude a more efficient investigation under Annex 13 in favour of a legalistic and sterile interpretation of its terms. Sometimes this results from a distrust of the motives of persons and bodies wishing to participate or from commercial or related to matters of liability and bodies. These may be political, commercial or related to matters of liability and insurance. Secondly, there is said to be a conscious desire to conduct the investigation in some contracting states in such a way as to absolve from any possibility of blame the authorities or nationals, whether manufacturers, operators or air traffic controllers, of the country in which the inquiry is held. The EEC has also had an input into accidents and investigations. In particular, a directive was issued in December 1980 encouraging the uniformity of standards within the EEC by means of joint co-operation of accident investigation. The sharing of and assisting with technical facilities and information was considered an important means of achieving these goals. It has since been proposed that a European accident investigation committee should be set up by the EEC (Council Directive 80/1266 of 1 December 1980). After I would like to introduce the summary of the legislation examples and system for aircraft accidents investigation of the United States, the United Kingdom, Canada, Germany, The Netherlands, Sweden, Swiss, New Zealand and Japan, and I am going to mention the present system, regulations and aviation act for the aircraft accident investigation in Korea. Furthermore I would like to point out the shortcomings of the present system and regulations and aviation act for the aircraft accident investigation and then I will suggest my personal opinion on the new and dramatic innovation on the system for aircraft accident investigation in Korea. I propose that it is necessary and desirable for us to make a new legislation or to revise the existing aviation act in order to establish the standing and independent Committee of Aircraft Accident Investigation under the Korean Government.

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천안시 외곽지역의 감응식 신호운영을 위한 기초연구 (Preliminary Study on Actuated Signal Control at Rural Area of Cheon-an City)

  • 박순용;김동녕
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.52-63
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    • 2009
  • 최근 대도시의 경우 교통정보센터 및 ITS센터 등을 통하여 도시부 신호교차로를 운영 관리하고 있으며, 천안시도 ITS 1,2,3차 사업을 통하여 2007년 교통정보센터를 설립하여, 버스정보시스템, 교통정보 수집 및 제공 시스템, 주차정보시스템, 그리고 신신호제어시스템 등을 운영하고 있다. 천안시 신호운영체계의 경우, 주요 축별로 신호기를 그룹화 하여 연동화 운영중에 있으며, 교통량에 따라 실시간으로 주기와 현시가 변동되도록 운영하고 있다. 이와 같이 도시부 Network는 교통 대응식 (TRC; Traffic Responsive Control)운영모드의 사용으로 교통지체 및 축별 속도 등의 향상을 확인하였다. 그러나 인접도시를 연결하는 지방부 지역의 경우는 정통적인 고정식 운영을 사용함으로써 신호운영효율이 낮은 것으로 확인 되었다. 이에 지방부 독립신호교차로 형태의 신호교차로의 효율성 확대를 위해 감응식 운영모드의 사용 가능성을 검토하였다. 이를 위해 천안시 교통정보센터에서 운영하고 있는 신호교차로 중 천안 외곽지역의 신호교차로를 대상으로 감응식 신호제어를 운영하여, 이를 현재 운영중인 고정식 제어와 비교해 보았다. 그 결과 현장 운영시 감응식 신호운영제어가 고정식 신호운영에 비해 지체감소 효과가 월등하였으며, 비최적화 고정식, 최적화 고정식, 비최적화 감응식, 그리고 최적화 감응식의 네가지 Case의 시뮬레이션 지체비교에서는 최적화 고정식과 비최적화 및 최적화 감응식의 지체 차이는 통계적으로 차이가 없는 것으로 판명되었다. 이는 지방 중소도시의 경우, 도시부 이외의 지방부 성격을 갖는 신호교차로에서 있어서, 교통량 조사 등과 같은 부가적 노력 없이 신호교차로를 운영할 수 있는 감응식 신호제어 운영이 보다 효과적일 것으로 판단된다.

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산업용 임베디드 시스템 플랫폼 개발 (Development of Industrial Embedded System Platform)

  • 김대남;김교선
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제47권5호
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    • pp.50-60
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    • 2010
  • 지난 반세기 동안 컴퓨터 시스템의 발전으로 개인용 컴퓨터와 소프트웨어 산업은 유래 없는 호황을 누렸다. 21세기에 들어서는 이러한 흐름이 모바일 기기로 점차 이동하면서 임베디드 시스템 시장이 폭발적으로 증가하였다. 휴대전화, 내비게이션 시스템, PMP 등의 휴대용 멀티미디어 기기들은 시장에 쏟아져 나온 반면에 대부분의 산업용 제어시스템은 여전히 단순제어 시스템에 의존하여 제품이 개발되고 있다. 실제로 이를 첨단 하드웨어와 소프트웨어의 기술로 전환하려고 해도 그 수요가 모바일 시장에 비해 낮아 부품수급이 어렵고 가격이 상승하는 문제를 안고 있으며 기술개발 시 발생하는 많은 비용과 인력은 기업 입장에서는 투자 부담이 될 수밖에 없다. 그러나 미래 고객들에게 제품에 대한 기업 이미지를 끌어올리기 위해서는 고성능 시스템의 하드웨어와 소프트웨어 플랫폼 개발이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 네트워크 임베디드 시스템의 최적화된 하드웨어 플랫폼과 소프트웨어 플랫폼을 개발하였다. 개발된 플랫폼은 멀티미디어 기능을 추가하여 고급형 제품을 위한 플랫폼으로 제작하였다. 멀티미디어 기능을 구현하기 위해서 텔레칩스 사의 멀티미디어 프로세서인 TCC8300을 기반으로 개발하였으며 프로세서 내부의 다양한 병렬하드웨어 기능을 이용함으로써 회로상의 부품의 수를 최소화 하고 성능 향상과 더불어 전력소모량을 최소화하였다. 그리고 소프트웨어의 기술비용(로열티)을 없애기 위해서 오픈소스 기반의 운영체제인 임베디드 리눅스와 오픈소스 기반의 그래픽 라이브러리인 TinyX와 GTK+를 이용하여 GUI(Graphic User Interface)를 구현하였다. 또한 개발된 플랫폼을 이용하여 여러 가지 방식의 YUV2RGB 프레임 변환 실험 및 측정을 통해서 성능 및 프레임별 변환 시에 소모되는 전력량을 계산하였고 플랫폼의 각 부분별 동작에 대한 전력소모량 측정을 통해서 플랫폼 구성 시 필요한 전력과 성능을 예측할 수 있도록 하였다. 응용제품을 개발할 때 주어진 기능 및 성능 그리고 저전력 등의 사양이 구현 가능한지 분석하고 절충할 때 사용할 수 있는 모델식을 개발하였고 이를 활용하여 직접 제작해 봄으로써 신뢰성을 입증하였다. 이 때, 하드웨어 부품들은 휴대폰 생산 시에 사용되는 부품들을 사용함으로써 저가의 부품을 안정적으로 수급하여 대량생산을 용이하게 하였다.

차량 및 보행자 교통량에 따른 보행자 작동신호기의 효과 분석 (Effectiveness Analysis for Traffic and Pedestrian Volumes of Pedestrian Pushbutton Signal)

  • 조한선;박지형;노정현
    • 한국도로학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.33-43
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    • 2007
  • 단일로에 위치한 보행자 신호기는 지역제어기에 사전입력된 값에 의해 매주기마다 보행신호를 제공해 주고, 이로 인해 보행자 교통량이 적은 단일로의 경우 보행자가 없는 경우에도 보행자 신호를 제공함으로써 신호운영상 비효율적인 면이 존재해 왔다. 이로 인해 운전자들은 보행자가 존재하지 않는데도 불구하고, 보행자 신호가 제공됨에 따라 불필요한 신호대기시간을 겪게 되고 교통신호의 비효율적인 운영에 대한 불만이 쌓여 왔고, 그 결과 신호를 위반하고 횡단보도를 통과하는 운전자가 발생함으로써 범법자를 양산하게 되었다. 보행자 안전과 보행자 신호의 효율성을 높이기 위한 방안으로 근래에 일부지역에 보행자작동신호기를 설치하여 운영하고 있지만, 예산 등의 문제 및 보행자작동신호기의 효용성 인식이 부족한 원인 등으로 전국적으로 확대설치가 지연되고 있다. 본 연구에서는 보행자작동신호기 설치 시 비용과 편익을 현장조사 및 시뮬레이션을 이용하여 분석함으로써 이의 효과를 가시적으로 제시하였다. 4개의 연구대상지점을 선정하여 실제 차량 및 보행자교통량을 조사하여 보행자작동신호기의 효과를 검증해 본 결과, 4개소 모두 B/C가 1이 넘어 보행자작동신호기 설치가 타당하다는 결론이 나왔다. 또한 차량교통량과 보행자교통량에 따른 민감도 분석을 한 결과 보행자교통량이 90인/시 보다 많을 경우에는 보행자작동신호기의 효과가 없는 것으로 나타났으며, 보행자 교통량이 90인/시 이하이고, 차량교통량이 2,500대/시 이상일 경우에는 보행자작동신호기에 대한 B/C가 1이 넘어, 이 경우 보행자작동신호기 설치가 타당하다고 나타났다. 또한, 차량교통량이 많고 보행자교통량이 적을수록 그 효과는 더 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서는 보행자작동신호기의 설치기준의 근거를 경제성분석을 통해서 제시하였으며, 본 연구의 결과가 향후 보행자작동신호기 확대설치방안을 뒷받침 할 수 있는 기초자료로 사용될 수 있기를 기대한다.

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