• 한국항공우주학회지
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• 제45권10호
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• pp.836-843
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• 2017

달 탐사에 있어 로버 활용의 필요성은 (구)소련과 중국의 사례와 미국의 수차례에 걸친 화성 탐사로 인해 입증되었다. 달 탐사 로버의 성공적인 운용을 위해서는 높은 정밀도의 항법 성능이 요구되며, 이를 위해서는 높은 정밀도의 초기 정렬이 필수적이다. 일반적으로는 단일 위치 정렬을 수행하나, 높은 수준의 초기 정렬 성능이 필요한 경우 다중위치 정렬을 수행한다. 하지만, 달 환경의 제약으로 인해 달 탐사 로버의 초기 정렬 성능은 지구환경에 비하여 떨어지게 되며, 이는 다중위치 정렬을 수행하여도 극복할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 태양 센서를 보조로 활용한 달 환경에서의 다중위치 정렬 기법을 제안한다. 태양 벡터의 측정치 모델을 구성하고, 이에 대한 가관측성 분석을 수행하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 성능을 분석하였고, 그 결과 초기 자세 추정 성능이 크게 향상되었음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1207-1214
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• 2014

균열이 존재하는 구조물의 균열 선단에서 과도한 소성 상태에 도달하게 되면 파괴역학 매개변수에 의하여 예측되는 균열 선단의 응력장이 실제와는 매우 다르게 나타난다. 구조물의 크기와 형상 그리고 하중의 형태에 따라 균열 선단의 응력장이 유일하지 않다. 이는 균열 선단의 구속 효과가 단일 매개변수 파괴역학으로 표현 될 수 없기 때문이다. 따라서 전통적으로 사용되었던 K, J를 이용한 단일 매개변수 파괴역학을 보완하기 위하여 다양한 시도가 있었고, 대표적으로 Q-응력이 있다. 본 논문에서는 Q-응력을 이용하여 원주방향으로 완전히 발달한 표면 균열이 있을 경우의 균열 선단의 구속 효과를 확인하였다. 고려된 하중은 일차하중으로 축 방향 인장하중과 반경방향 열구배에 의한 이차하중의 복합하중이다. 이차하중이 일차하중보다 구속효과가 더 심하며 기계하중보다 열하중이 뒤에 가해지는 열충격조건에서 구속효과가 더 심하게 나타남을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1193-1199
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• 2014

서비스 로봇이 충돌안전성을 확보한 상태에서 고속 주행 임무를 수행하기 위해서는 동적 장애물의 속도를 고려한 궤적 계획이 필요하다. 정적 장애물만을 고려한 상태에서 궤적을 계획하는 경우 장애물과의 상대속도로 인해서 로봇이 장애물과 충돌할 수 있다. 본 연구에서는 동적 장애물의 속도를 고려한 궤적시간조정기법을 제안한다. 제안된 기법을 통해서 기존에 생성된 궤적의 시간을 조정해서 장애물 회피가 가능한지를 평가할 수 있다. 만일 회피가 불가능할 경우 생성된 경로가 아닌 다른 경로를 선택할 수 있다. 모의 시험 결과를 통해서 제안된 기법을 통해서 짧은 시간 내에 장애물 회피를 수행할 수 있음을 보였다.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제2권2호
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• pp.65-72
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• 2001

The design of multi-stage gear drives is a time-consuming process, since on includes more complicated problems, which are not considered in the design of single-stage gear drives. The designer has th determine the number of reduction stages and the gear ratios of each reduction state. In addition, the design problems include not only the dimensional design but also the configuration design of gear drive elements. There is no definite rule and principle for these types of design problems. Thus the design practices largely depend on the sense and the experiences of the designer , and consequently result in undesirable design solution. We propose a new generalized design algorithm to support the designer at the preliminary design phase of multi-stage gear drives. The proposed design algorithm automates the design process by integrating the dimensional design and the configuration design process. The algorithm consists of four steps. In the first step, a designer determines the number of reduction stage. In the second step. gear ratios se chosen by using the random search method. In the third step, the values of basic design parameter are chosen by using the generate and test method. Then, the values of other dimension, such ad pitch diameter, outer diameter, and face width, are calculated for the configuration design in the final step. The strength and durability of a gear is guaranteed by the bending strength and the pitting resistance rating practices by using the AGMA rating formulas. In the final step, the configuration design is carried out b using the simulated annealing algorithm. The positions of gears and shafts are determined to minimize the geometrical volume(size) of a gearbox, while satisfying spatial constraints between them. These steps are carried out iteratively until a desirable solution is acquired. The propose design algorithm has been applied to the preliminary design of four-stage gear drives in order to validate the availability. The design solution have shown considerably good results in both aspects of the dimensional and the configuration design.

• 지능정보연구
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• 제13권3호
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• pp.101-117
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• 2007

본 논문에서는 연결성, 신뢰성, 교통량 제약조건을 만족하는 최소 비용의 소형궤도차량 선로네트워크를 설계하기 위한 유전알고리즘을 제안한다. 소형궤도차량 시스템은 다수의 자동화된 차량들이 공중에 설치된 선로네트워크를 따라 움직이는 신개념 교통 시스템이다. 주어진 역의 위치와 역간 교통량 수요에 대해 최적의 선로네트워크를 구하는 문제는 소형궤도차량 시스템에 관련된 가장 중요한 문제 가운데 하나이다. 본 논문에서는 선로네트워크를 방향성 링크를 갖는 그래프로 표현하고 그 비용과 연결성, 신뢰성, 교통량을 수식화하였다. 이렇게 주어진 네트워크 성능지표를 바탕으로 선로네트워크 설계 문제에 적절한 연산자들로 구성된 유전알고리즘을 제안한다. 이 연산자들은 안정상태 선택 연산자, 수리 알고리즘, 방향성이 있는 돌연변이 연산자를 포함한다. 제안된 유전알고리즘의 적절한 변수를 결정하고 그 성능을 타 알고리즘과 비교하기 위한 실험을 수행하였다. 최대 210개의 링크를 갖는 선로네트워크에 대해 수행된 실험결과는 제안된 유전알고리즘이 적절한 시간 내에 만족스러운 해를 구할 수 있음을 보인다.

• 산업공학
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• 제23권2호
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• pp.100-107
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• 2010

For proper ergonomic evaluation using a digital human model simulation (DHMS) system such as $RAMSIS^{(R)}$, the postures of humanoids for designated tasks need to be predicted accurately. The present study (1) evaluated the accuracy of driving postures of humanoids predicted by RAMSIS, (2) proposed a method to improve its accuracy, and (3) examined the effectiveness of the proposed method. The driving postures of 12 participants in a seating buck were measured by a motion capture system and compared with their corresponding postures predicted by RAMSIS. Significant discrepancies ($8.7^{\circ}$ to $74.9^{\circ}$) between predicted and measured postures were observed for different body parts and driving tasks. Two methods (constraints addition and user-defined posture) were proposed and their effects on posture estimation accuracy were examined. Of the two proposed methods, the user-defined posture method was found preferred, reducing posture estimation errors by 11.5% to 84.9%. Both the posture prediction accuracy assessment protocol and user-defined posture method would be of use for practitioners to improve the accuracy of predicted postures of humanoids in virtual environments.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.859-865
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• 2007

This paper presents a method to analyze the unbalance response of a high speed polygon mirror scanner motor supported by sintered bearing and flexible supporting structures by using the finite element method and the mode superposition method. The appropriate finite element equations for polygon mirror are described by rotating annular sector element using Kirchhoff plate theory and von Karman non-linear strain, and its rigid body motion is also considered. The rotating components except for the polygon mirror are modeled by Timoshenko beam element including the gyroscopic effect. The flexible supporting structures are modeled by using a 4-node tetrahedron element and 4-node shell element with rotational degrees of freedom. Finite element equations of each component of the polygon mirror scanner motor and the flexible supporting structures are consistently derived by satisfying the geometric compatibility in the internal boundary between each component. The rigid link constraints are also imposed at the interface area between sleeve and sintered bearing to describe the physical motion at this interface. A global matrix equation obtained by assembling the finite element equations of each substructure is transformed to a state-space matrix-vector equation, and both damped natural frequencies and modal damping ratios are calculated by solving the associated eigenvalue problem by using the restarted Arnoldi iteration method. Unbalance responses in time and frequency domain are performed by superposing the eigenvalues and eigenvectors from the free vibration analysis. The validity of the proposed method is verified by comparing the simulated unbalance response with the experimental results. This research also shows that the flexibility of supporting structures plays an important role in determining the unbalance response of the polygon mirror scanner motor.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권9호
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• pp.719-727
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• 2004

수질모델은 수계내 오염물질의 총량관리를 위한 오염물질관리 목표량 및 허용총량 파악, 그리고 삭감계획의 효과분석 등에 효율적으로 사용할 수 있다. 그러나 선정 또는 개발된 모델의 재현성 제고를 위하여 매개변수의 최적화작업이 필요하다. 본 연구에서는 하천수질관리에 가장 광범위하게 사용되고 있는 미국 EPA에서 개발한 QUAL2E 모델의 반응계수 보정을 위하여 최소자승법을 적용하였으며, 계수가 취할 수 있는 범위를 제약조건으로 갖는 최적화모델을 구축하여 해를 구하였다. 최적화모델의 목적함수 해는 Microsoft Excel의 해 찾기 기능을 사용하여 구하였으며 수질항목에 대한 매개변수의 영향정도를 파악하기 위하여 Monte Carlo 모의를 실시하였다. 이 방법을 안양천 유역에 적용하여 본 결과 빠른 시간 안에 주관성이 배제된 매개변수 값을 확정할 수 있었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권5호
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• pp.1921-1929
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• 2015

The smart substation is the heart of a transmission system, which is particularly emphasized as the most significant composition of smart grids in China. In order to assess the functionality performance of substation technologies, this paper presents methods used to identify the most promising solutions for smart substation design and to evaluate the technical levels of available technologies. The multi-index optimization model is presented to address the issue of smart substation planning. A mathematical model of the planning decision problem is established with multiple objectives consisting of economic, reliability, and green key indices, and many kinds of concerns including physical and environmentally friendly operations are formulated as a set of constraints. With respect to the assessment of the technical level regarding integration of advanced technologies into a substation, a modified grey whitenization weight function is adopted to structure a novel grey clustering method. The proposed grey clustering approach is used to overcome the difficulty of insufficient quantitative assessment capacity for traditional methods. The evaluation of technical effects provides the classification definition for the development phase and the maturity level of the smart substation. The effectiveness of the proposed approaches in planning decision-making and evaluation of construction efforts is demonstrated with case studies involving the actual smart substation projects of Wenchongkou substation in China Southern Power Grid (CSG) and Mengzi substation in State Grid Corporation of China (SGCC).

• 한국IT서비스학회지
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• 제8권2호
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• pp.147-156
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• 2009

As the result of the rapid development of IT technology, an on-line diagnostic system using the field bus communication network coupled with a smart sensor module will be widely used at the nuclear power plant in the near future. The smart sensor system is very useful for the prompt understanding of abnormal state of the key equipments installed in the nuclear power plant. In this paper, it is assumed that a smart sensor system based on the fieldbus communication network for the surveillance and diagnostics of safety-critical equipments will be installed in the harsh-environment of the nuclear power plant. It means that the key components of fieldbus communication system including microprocessor, FPGA, and ASIC devices, are to be installed in the RPV (reactor pressure vessel) and the RCS (reactor coolant system) area, which is the area of a high dose-rate gamma irradiation fields. Gamma radiation constraints for the DBA (design basis accident) qualification of the RTD sensor installed in the harsh environment of nuclear power plant, are typically on the order of 4 kGy/h. In order to use a field bus communication network as an ad-hoc diagnostics sensor network in the vicinity of the RCS pump area of the nuclear power plant, the robust survivability of IT-based micro-electronic components in such intense gamma-radiation fields therefore should be verified. An intelligent CCD camera system, which are composed of advanced micro-electronics devices based on IT technology, have been gamma irradiated at the dose rate of about 4.2kGy/h during an hour UP to a total dose of 4kGy. The degradation performance of the gamma irradiated CCD camera system is explained.