본고에서는 융통성있고 경제적인 디지틀 통신망 구성에 필수적으로 소요되는 망노드에서의 디지틀 다중 및 회선 분기/분배 기술에 대하여 살펴보고 미래의 동기식 전송망에서 핵심이 될 광대역 회선 분기/분배 기술을 실현하기 위한 장치의 구성 방안, 동기 방식, 소요 기능 요구사항, 그리고 응용영역에 대해 고찰하였다.
스마트 조선소는 조선소 내 여러 사이트에서 제작되는 모듈부터 최종통합하기까지의 모든 업무를 모바일 애플리케이션을 이용하여 현장에서 바로 처리 가능하게 한다. 본 논문에서는 하위조선소에 적용할 수 있는 LTE 펨토셀 네트워크 구성과 상위조선소와 중요정보를 주고받는 트래픽을 주고받기 위한 일반 트래픽을 분리하는 오프로드 방식을 제안하였다. 상위 조선소의 메인서버와 하위 조선소 간에 정보와 일반 트래픽의 오프로드를 지원하기 위한 펨토셀 게이트웨이에서의 모드전환, 오프로드 관련 정보 관리, 관련 메시지를 정의하였다. 제안한 방안을 통해 무선구간에서의 과부화된 트래픽을 최적화된 경로로 보낼 수 있는지 기능 수행여부를 송수신 메시지 플로우와 state transition diagram을 이용하여 확인하였다. 우리는 이동통신망과 LTE 펨토셀 네트워크를 스마트 조선소내에 적용하여 조선소 업무와 생산성 향상이 기대된다.
본 논문은 사이드 스캔 소나 영상을 컨볼루션 신경망으로 학습하여 수중물체를 탐색하는 방법을 다루었다. 사이드 스캔 소나 영상을 사람이 직접 분석하던 방법에서 컨볼루션 신경망 알고리즘이 보강되면 분석의 효율성을 높일 수 있다. 연구에 사용한 사이드 스캔 소나의 영상 데이터는 미 해군 수상전센터에서 공개한 자료이고 4종류의 합성수중물체로 구성되었다. 컨볼루션 신경망 알고리즘은 관심영역 기반으로 학습하는 Faster R-CNN(Region based Convolutional Neural Networks)을 기본으로 하며 신경망의 세부사항을 보유한 데이터에 적합하도록 구성하였다. 연구의 결과를 정밀도-재현율 곡선으로 비교하였고 소나 영상 데이터에 지정한 관심영역의 변경이 탐지성능에 미치는 영향을 검토함으로써 컨볼루션 신경망의 수중물체 탐지 적용성에 대해 살펴보았다.
능동 소나 체계에서 표적의 탐지거리 예측을 위하여 소나방정식이 이용되는데, 이는 음원 준위, 전달 손실, 표적 강도, 복반사 준위, 소음 준위, 방향성 이득, Detection threshold, Signal excess, 탐지 확률과 탐지거리의 요소로 구성된다. 본 연구에서는 능동 소나 체계에서 소나 깊이와 표적 깊이의 함수인 탐지거리를 계산하기 위한 알고리즘에 대해 살펴보았다. 소나의 각 요소와 환경이 주어졌을 때 SAFARI 모델을 이용하여 각 수신기의 깊이와 거리에서의 전달손실을 계산하였으며, 구하여진 전달 손실과 배경 소음 준위를 이용하여 Signal excess를 계산하였다. ROC(Receiver-operating-characteristic) 곡선을 이용하여 Signal excess를 탐지 확률로 계산한 후 두 항을 곱하여 각 깊이별 거리로 적분함으로서 탐지거리를 구하였다. 주파수 30Hz의 전방향 음원을 사용하여 여름의 일반적 음속 분포에서 계산한 결과 100m 음원 보다 300m 음원에서 상대적으로 큰 탐지거리를 얻었으며 각 음원 깊이별 평균 탐지거리는 100m 이하의 표면을 제외한 500m 까지는 거의 일정함을 알 수 있었다.
IEC-61850 기반의 디지털 변전소 자동화시스템을 구축하기 위해서는 전체 변전소의 네트워크 구성 정보와 개별 IED들의 정보를 연계 처리할 엔지니어링 툴이 필요하다. 상위 시스템 벤더에 따른 개별적인 SCL(Substation Configuration Description Language) 엔지니어링 툴이 아닌 표준화된 기능들을 갖는 범용툴의 적용은 향후 디지털 변전소자동화 시스템의 필수 요소라 하겠다. 본 논문에서는 실제 변전소에 적용했던 SCL 엔지니어링 툴을 기반으로 필수적인 사항들에 대한 조건을 제시하였고, 복수의 IED의 ICD파일 정보와 전체 변전소 시스템에서 적용되는 정보를 처리하고 기존 SCADA와의 호환성을 위한 기능도 적용하였다. 다양한 전력시스템 벤더들에 따른 개별적인 엔지니어링 툴이 아닌 IEC-61850 프로토콜 표준이 적용된 디지털 변전소에 적합한 효율적인 SCL 엔지니어링 툴의 표준을 만드는데 도움이 되고자 한다.
변전소내 주 전력설비에는 변압기, 170kV 및 25.8kV GIS(Gas Insulated Switchgear), 보호제어장치, 집중감시제어반, SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) 등으로 구성되어 있다. 이들 기기들을 제어하고 조작하기 위한 조작회로 보조장치에는 접자접촉기인 보조계전기가 사용되어진다. 1개 배전반내에 보조계전기는 보통 20개 이상 설치되어 있고 변전소내 타 고가 전력기기에 비해 저가이고 수량이 상대적으로 매우 많다. 본 논문에서는 25.8kV GIS내에 널리 사용되는 일반 제품인 보조계전기의 특성을 고찰하므로서 변전소 운전환경에 적합한 운영방안을 제시하고자 한다.
IEC61850에 따르는 디지털 변전소 사업이 한창이다. 그러나 IEC61850을 적용한 변전소가 나오게 되면 기존 SCADA 시스템에서 사용하던 HMI를 지속적으로 사용하기에는 무리가 따른다. 그래서 IEC61850기반으로 통신모듈, 데이터베이스, 사용자 인터페이스 관점에서 HMI의 개선이 필요하다. 본 논문에서는 IEC61850기반의 변전소 자동화 시스템에서 변전소 내부의 장비 (IED)들을 관리하고 감시하는 Station Level의 HMI와 IED의 위치에서 IED의 상태와 제어 및 상단에 연결되어 다른 IED의 상태를 감시하는 Bay IED HMI의 구성 방법을 제안한다. 각각의 필요한 통신 프로토콜과 모듈, 컴퓨터 프로세스 통신을 사용하기 위한 OPC(OLE for Process Control), 외부에서도 관리, 감시, 제어가 가능하게 하기 위한 Web Service기능을 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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