• 제목/요약/키워드: mechatronics industry

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연속파형 Nd:YAG 레이저를 이용한 Hastelloy C-276의 용접특성에 관한 연구 (A Study on the Welding Characteristics of Hastelloy C-276 using a Continuous Wave Nd:YAG Laser)

  • 나기대;유영태;신호준;오용석
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제26권5호
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    • pp.49-59
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    • 2008
  • Hastelloy C-276, corrosion resistant alloy at high temperature, is used in chemical plant and power generation industry. In this study, process parameter of laser welding for welding property in Hastelloy C-276 using a continuous wave Nd:YAG laser was studied. As the result of experiment, laser welding did not show segregation or crack at heat affected zone compared to conventional GTWA welding. The melting zone showed cell dendritic structure along with welding line. In addition, planer front solidification is occurred from welding structure, and it was progressed to cellular solidification. Optimal process parameter for butt welding was 1.2kW and 2.0 m/min for laser power and welding speed, respectively. While heat input, output density, tensile stress, and longitudinal strain was $441.98{\times}103$ J/cm2, $29.553{\times}103$ W/cm2, 768 MPa, and 0.689, respectively. Lap welding of the same material showed greater discrepancy in tensile property during 1 line and 2 line welding. For 1 line welding, tensile stress was about 320 MPa, and 2 line showed slightly larger tensile stress. However, strain was decreased by 20%. From this result, lap welding of the same material, Hastelloy C-276, with 2 line welding is considered to be more effective process than 1 line welding with consideration of mechanical property.

한국특허정보를 통한 기술활동성, 혁신성 및 생산성 평가 (Evaluation of Technology Activity, Innovation and Productivity using Korean Patent Information)

  • 윤인식;김석진;정의섭
    • 정보관리연구
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    • 제42권2호
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    • pp.151-165
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    • 2011
  • 특허정보는 산업 및 과학기술활동의 혁신지수로서 국가, 지역, 기술, 기업 등 발명의 성과를 반영하고, 기술의 확산 및 R&D의 성과를 측정하는 도구로서 활용가능하다. 본 연구에서는 특허분석을 통하여 기술생산성, 혁신성 및 기술활동성을 분석할 수 있는 지수를 발굴하여 기술성을 평가할 수 있는 방법을 제시하고, 국가적으로 핵심기술로 관심이 모아지고 있는 의약, 운수, 바이오, 섬유, 건설, 기계부품, 정보매체, 전자/통신 산업에 대해 적용하여 기술성을 평가하였다. 기술활동성에 있어서 삶의 질과 생명연장에 대한 관심이 늘어나는 추세를 반영하여 건설, 의약 바이오분야에서 활발한 기술활동이 이루어진 반면에 섬유와 정보매체 분야의 기술활동은 떨어진 것으로 분석되었다. 의약, 바이오, 건설분야가 평균보다 높은 혁신성을 나타내고 있으며, 정보매체 및 전자통신분야의 혁신성이 떨어지는 것으로 분석되었다. 기술생산성에 있어서 특허기술 1건당 발명자가 약 2인 정도로 나타났으며, 최근 들어 기술의 고도화로 인해 기술 개발에 참여하는 연구원의 수가 늘어나면서 기술생산성이 떨어지는 것으로 분석되었다.

버핑 로봇의 오프라인 경로 프로그래밍용 5축 마이크로스크라이브 개발 및 응용 (Development of 5-Axis Microscribe System for Off-Line Buffing Robot Path Programming and Its Application)

  • 노태정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 신발 버핑공정에서 로봇 메카니즘과 같은 5축 마이크로스크라이브에 의하여 신발창 형상을 따라서 버핑 로봇 경로를 오프라인으로 프로그래밍하는 방법을 제안한다. 개발한 마이크로스크라이브 시스템은 턴테이블이 부착된 5축 로봇링크, 신호처리장치, PC 및 응용 소프트웨어 프로그램으로 구성되어 있다. 많은 조인트를 가진 마이크로스크 라이브를 신발창 표면을 따라 이동시킴으로써 로봇 경로가 만들어진다. 개발시스템은 마이크로스크라이브 암의 회전에 해당되는 엔코더 펄스 값을 환산하며, 이 각도 값을 신호처리장치를 통하여 PC로 전송한다. Denavit-Hartenberg's(D-H) 직접 키네메틱스가 마이크로스크라이브 조인트 각도 값으로서 글로벌 좌표값을 만드는데 사용된다. 마이크로스크라이브의 키네메틱스 문제는 D-H 표현에 의하여 효과적이고 시스템적으로 해결된다. 개발시스템은 D-H식에 의하여 계산된 좌표 값으로서 신발 갑피 위에 버핑 게이지 라인을 그릴 수 있으며, 또한 신발 갑피 위에 각 점들과 그 점에 수직인 벡터와 결합된 2개의 외곽 라인으로서 로봇 경로를 얻는다. 개발시스템을 FMS의 버핑 로봇에 적용함으로써 실제적인 버핑 로봇의 경로를 프로그래밍하는데 효과적으로 사용될 수 있다.

스캐너와 산업용 로봇을 이용한 고속 레이저 용접에 관한 연구 (A Study on High Speed Laser Welding by using Scanner and Industrial Robot)

  • 강희신;서정;김종수;김정오;조택동
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.29-29
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    • 2009
  • On this research, laser welding technology for manufacturing automobile body is studied. Laser welding technology is one of the important technologies used in the manufacturing of lighter, safer automotive bodies at a high level of productivity; the leading automotive manufacturers have replaced spot welding with laser welding in the process of car body assembly. Korean auto manufacturers are developing and applying the laser welding technology using a high output power Nd:YAG laser and a 6-axes industrial robot. On the other hand, the robot-based remote laser welding system was equipped with a long focal laser scanner system in robotic end effect. Laser system, robot system, and scanner system are used for realizing the high speed laser welding system. The remote laser welding system and industrial robotic system are used to consist of robot-based remote laser welding system. The robot-based remote laser welding system is flexible and able to improve laser welding speed compared with traditional welding as spot welding and laser welding. The robot-based remote laser systems used in this study were Trumpf's 4kW Nd:YAG laser (HL4006D) and IPG's 1.6kW Fiber laser (YLR-1600), while the robot systems were of ABB's IRB6400R (payload:120kg) and Hyundai Heavy Industry's HX130-02 (payload:130kg). In addition, a study of quality evaluation and monitoring technology for the remote laser welding was conducted. The welding joints of steel plate and steel plate coated with zinc were butt and lapped joints. The quality testing of the laser welding was conducted by observing the shape of the beads on the plate and the cross-section of the welded parts, analyzing the results of mechanical tension test, and monitoring the plasma intensity and temperature by using UV and IR detectors. Over the past years, Trumf's 4kW Nd:YAG laser and ABB's IRB6400R robot system was used. Nowadays, the new laser source, robot and laser scanner system are used to increase the processing speed and to improve the efficiency of processes. This paper proposes the robot-based remote laser welding system as a means of resolving the limited welding speed and accuracy of conventional laser welding systems.

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4년제 대학 과정평가형 자격과정 운영방안: 코리아텍 사례를 중심으로 (An Operating Scheme for the Course-based Qualification System at the Four-Year University Level: Focused on the KOREATECH Case)

  • 오창헌;강승찬;민동균;엄기용
    • 실천공학교육논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.39-47
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    • 2016
  • 국가차원의 스펙초월 능력중심 사회 구현을 위한 다양한 NCS (national competency standards) 연계 정책들이 시행되고 채용방식이 NCS 기반의 직무중심으로 변화하고 있지만 정작 인재 양성을 담당하고 있는 대학, 특히 4년제 대학의 경우 이에 대한 대책이나 고민이 부족한 실정이다. 여전히 4년제 대학은 NCS 제도에 대해 관심과 이해가 부족하며, NCS 적용에 대해 미온적이다. 또한 시행 중인 2년제 대학에서도 성공적인 운영 사례 부족과 함께 실효성 미흡 등으로 4년제 대학 교과과정에 NCS를 적용하기 위한 연구 및 적용 예가 매우 드물다. 따라서 국가적으로 관심을 갖고 추진하고 있는 NCS 체계의 4년제 대학 학사제도 도입 및 특히 국가기술 자격과 연계한 학사제도 개편 및 운영방안에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 논문에서는 4년제 대학에 NCS 기반 과정평가형 자격과정(기사수준) 이수를 위한 교과과정 개편 및 운영방안에 대해 검토한다.

가스보일러 직관 배기통의 길이에 따른 폐가스(CO)농도 고찰 (A Study on the Concentration of CO(Carbon Monoxide) by the Length of the Straight Exhaust Tube for Gas Boiler)

  • 임사환;허용정;이종락;김철진;박인수;하태영;김일우;최락범
    • 한국가스학회지
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    • 제11권2호통권35호
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    • pp.5-9
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    • 2007
  • 지구상에 역사가 시작된 이후로 에너지, 경제, 환경 등 3E 문제가 존재해 왔다. 특히 근대산업혁명 이후 에너지 및 환경에 대한 문제가 두각을 나타내게 되었다. 따라서 환경친화적인 에너지원으로서 가스의 수요가 날로 급증하고 있다. 가스의 수요와 더불어 가스보일러의 설치 및 사용이 늘어나면서 보일러 폐가스(CO)에 의한 인명피해가 해마다 증가하고 있다. 따라서 가스보일러 직관 배기통의 길이에 따른 CO농도의 고찰을 통하여 인체에 대한 위해성을 파악코자 함이다. CO의 허용농도인 50 ppm에 해당하는 길이는 1곡관 3 m에서는 5분이 경과할 경우이며, 4 m와 5 m에서는 3분 경과부터 CO 농도가 허용농도를 초과하는 것으로 나타났다.

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선박의 엔드라인 폭연방지기의 요소기술에 관한 연구 (A Study on the Element Technologies in Flame Arrester of End Line)

  • 팜민억;최민선;김부기
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.468-475
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    • 2019
  • 엔드라인 폭연방지기는 수직 환기장치에 폭연방지와 함께 대기방출을 하도록 한다. 엔드라인 폭연방지장치는 선박과 같은 산업현장의 다양한 분야에 적용된다. 폭연방지기에서 스프링은 스프링 부하와 스프링의 탄성이 후드 개방 모멘트를 결정하므로 필수 부품이다. 더욱이, 장치 내 스프링은 고온의 상태에서도 작동해야 한다. 따라서, 폭연이 나타나기 시작할 때 스프링의 기계적 하중과 탄성을 분석할 필요가 있다. 이 연구에서는 엔드라인 폭연방지기의 작동 프로세스의 시뮬레이션을 기반으로 열 및 구조해석을 수행하으며, 스프링의 3차원 모델은 CFD 시뮬레이션을 이용하였다. CFD 해석은 FEM 시뮬레이션 값을 입력하여 스프링 구조를 분석한다. 본 연구에서는 스프링 부하의 43 kg, 93 kg 및 56 kg 세 가지 경우 즉, 150 mm 스프링 디플렉션에 부합하도록 집중적으로 관찰하였다. 결과적으로, $1,000^{\circ}C$ 가열조건 하에서 5분 후에 스프링 부하가 10 kg 감소했다. 시뮬레이션 결과는 연소 시간 변화에 따라 스프링의 부하와 탄성을 예측하고 추정할 수 있었다. 또한, 연구의 결과는 폭연방지기의 제조자들에게 역화방지장치뿐만 아니라 스프링의 설계를 최적화하기 위한 참고 자료로 활용할 수 있다.

영상처리 시스템을 이용한 닭 도체 부위 분할 알고리즘 개발 (Development of Chicken Carcass Segmentation Algorithm using Image Processing System)

  • 조성호;이효재;황정호;최선;이호영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.446-452
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    • 2021
  • 우리나라 생활수준의 향상과 더불어 식품소비의 양적인 요구가 충족되면서, 세분화된 식품의 기호 성향을 충족시킬 수 있는 닭고기 소비가 증가하고 있다. 2003년 3월 축산물 품질평가원에서 고시(농림부 고시 제2003-14호)한 닭 도체 품질판정세부기준은 닭 도체 부위별 이물질 부착, 피·멍의 크기 및 중량에 따라 품질 등급을 기준을 제시하였다. 그러나 현실적으로 검사관 개개인의 주관적인 평가 기준으로 적용된 고시로 수천 마리의 닭 도체 등급판정을 유지하기가 어려운 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 닭 도체 품질 세부기준에 따라 닭 도체 부위 분할하기 위해 비접촉/비파괴방식인 컴퓨터 시각 기술 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 실시간으로 빠르게 움직이는 닭 도체를 부위 분할하기 위하여 조명 외란에 강인하도록 보정하는 과정과 닭 도체와 배경을 구분하기 위한 EM(Expectation maximization), Erosion 및 Labeling 알고리즘, 그리고 닭 도체의 기하학적 형태를 분석하여 부위별 특징점을 찾고 점들의 위치를 계산하여 부위를 분할 할 수 있는 알고리즘을 사용하였다. 총 78마리의 닭 도체 샘플에 대하여 제안한 영상처리 알고리즘을 적용한 결과 닭 도체 부위 분할 알고리즘이 효과적임을 알 수 있었다.

스포츠 경기에서 지능인식모델을 이용하기 위한 대상체 인식오류 보상방법에 관한 연구 (A Study on the Compensation Methods of Object Recognition Errors for Using Intelligent Recognition Model in Sports Games)

  • 한준수;김종원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.537-542
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    • 2021
  • 본 논문은 인공지능 모델의 하나인 YOLO(You Only Look Once) 인식모델 기반의 이미지 내 객체인식을 위한 활용 환경에서 딥 러닝 네트워크를 통한 고속 이동 대상체 인식의 가능성 향상과 생활 속에서 쉽게 활용될 수 있도록 2차적인 정보의 가공을 통한 의미적 데이터 수집 방법을 연구하는데 그 목적이 있다. 인식모델에서 이동 대상체 인식오류는 카메라의 프레임 속도와 대상체의 이동속도 차이에서 발생하는 미인식과 대상체와 인접한 환경에서의 유사물체가 존재로 인한 오인식으로 확인되었으며 이를 보상하는 데이터 수집 방법을 제안했다. 실제 유사환경을 대표할 수 있는 스포츠(테니스 경기)를 대상으로 획득된 이미지에서 오류의 원인요소를 비전처리 기술을 적용하여 해당오류를 최소화하기 위한 방법과 처리구조를 연구하여 유효한 2차적인 데이터 수집의 효과성을 향상시켰다. 따라서 본 연구에서 제안된 데이터 수집 방법을 적용함으로써 일반인도 스마트폰 카메라의 간단한 촬영을 통해 스스로 건강 및 경기력 향상을 위한 스포츠 및 건강관련 산업에 적용될 수 있는 데이터의 수집 및 관리가 가능함을 보였다.

원적외선을 이용한 단풍취의 박층 건조 및 품질 특성 (Thin Layer Drying and Quality Characteristics of Ainsliaea acerifolia Sch. Bip. Using Far Infrared Radiation)

  • 녕효봉;리혁;강태환;이준수;이정현;한충수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.884-892
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    • 2014
  • 본 연구에서는 원적외선 이용하여 단풍취를 박층 건조할 경우 건조온도와 송풍속도에 따른 건조특성과 건조제품의 색도 변화를 조사하였고, 건조 전후 취나물의 항산화 성분과 항산화력 변화를 분석함으로써 고품질의 원적외선 건조 취나물 제품 생산을 위한 기초 자료를 제시하고자 하였다. 단풍취의 건조속도는 원적외선 박층 건조온도와 송풍속도가 증가할수록 빨라지고, 건조시간이 단축되는 것으로 나타났다. 특히 원적외선 박층 건조온도 $50^{\circ}C$의 송풍속도 0.8m/sec에서 건조속도가 가장 빠른 것으로 나타났다. 본 연구에서 검증한 건조모델 중 Thompson 모델은 결정계수가 0.9826 이상, RMSE는 0.1277 이하로 나타나, Lewis, Page, Henderson 모델보다 단풍취의 원적외선 박층 건조 시 함수율비 예측 정밀도가 높은 것으로 나타났다. 원적외선 박층건조 후 단풍취의 ${\Delta}L$(명도)값은 원적외선 건조온도와 송풍속도가 빠를수록 증가하는 경향을 보였고, ${\Delta}a$(적색도/녹색도)와 ${\Delta}b$(황색도) 값은 원적외선 건조온도가 낮고, 송풍속도가 느릴수록 갈변하는 현상이 심화되는 것으로 나타났다. 원적외선 박층 건조 후 단풍취의 ${\Delta}E$(색차)값도 원적외선 건조온도가 낮고, 송풍속도가 느릴수록 증가하는 경향을 보였다. 항산화 성분인 폴리페놀 함량의 경우 원적외선 건조온도가 높을수록 감소량이 증가하였고 원적외선 박층 건조 후 37.36~55.21% 감소하는 경향을 보였으며, 원적외선 박층건조조건 중 원적외선 건조온도 $40^{\circ}C$의 송풍속도 0.8m/sec와 $45^{\circ}C$의 송풍속도 0.6 m/sec 조건에서 감소율이 낮은 것으로 나타났다. 플라보노이드 함량의 경우에도 원적외선 박층 건조 후 32.24~44.18% 감소하는 것으로 나타났고, 원적외선 건조온도 $40^{\circ}C$의 송풍속도 0.8 m/sec와 $45^{\circ}C$의 송풍속도 0.8 m/sec 조건에서 감소율이 낮은 것으로 나타났다. 항산화력의 경우에도 원적외선 건조온도가 높을수록 감소하는 경향을 보였고, 원적외선 건조조건 중 $40^{\circ}C$의 송풍속도 0.8 m/sec와 $45^{\circ}C$의 송풍속도 0.6 m/sec 조건에서 항산화력 감소율이 다른 건조조건보다 낮은 것으로 나타났다. 따라서 단풍취의 건조시간, 건조 중 변색, 항산화 성분 및 항산화력 등을 고려하면 단풍취 건조제품의 고품질화를 위해서는 원적외선 박층 건조온도 $45^{\circ}C$의 송풍속도 0.6, 0.8 m/sec가 적절한 건조조건으로 판단된다.