• 유기물자원화
• /
• 제13권1호
• /
• pp.61-70
• /
• 2005

우리나라 음식물 쓰레기를 자원화하여 사료나 퇴비로 활용되는 과정에서 일어나는 고농도의 염분 문제를 해결하고 자원화 공정에서 배출되는 침출수의 수질 개선을 위하여 음식물 쓰레기에 소량의 물을 첨가하여 희석/탈수방법에 의한 로터리식 저염화 공정설비를 설계 제작하여 음식물 쓰레기에 함유된 염분 저감 실험을 수행하였다. 개발된 로터리식 저염화 공정설비는 시간당 0.5톤의 음식물 쓰레기를 연속적으로 투입할 수 있는 파이롯트 설비이며, 설비 가동시 첨가되는 물의 양은 음식물 쓰레기의 함수율에 따라 산출되는데 음식물 쓰레기 1kg당 약 0.8리터의 수돗물이 일정한 유속으로 로터리형 저염화 반응조에 분사 투입되면서 희석/교반/탈수공정에 의하여 저염화가 진행되는 구조이다. 설비의 성능 평가를 위하여 대학의 구내식당에서 배출되는 음식물 잔반을 수거한 그대로 설비에 투입하여 시험가동을 거친 후 실증 실험을 수행하였는데 염소이온의 침전 적정법, 전극에 의한 salinity측정법으로 염분의 저감도를 평가한 결과 음식물 쓰레기를 1차 탈수한 후 희석/교반/탈수에 의한 운영방법으로 항상 50%이상의 염분 저감효율을 얻을 수 있었다. 설비가동시 배출되는 침출수는 첨가된 물의 양을 포함하여 음식물 쓰레기 1kg당 약 1.1리터가 배출되는데 유기고형물질의 양이 매우 많아서 망에 의한 중력여과와 원심분리에 의한 고액분리에 의하여 유기성 고형 물질을 대부분 회수하여 자원화용으로 반출될 제품에 재투입하여 자원화용으로 반출될 제품의 품질 저하를 감소시킬 수 있었으며, 최종 침전조 상등수의 TS가 최저 $200mg/{\ell}$까지 수질 개선 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
• /
• pp.37-38
• /
• 2017

최근 방제 및 예찰과 같은 농작업에 단일 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)시스템이 적용되고 있지만, 가반하중과 체공시간 등 기존시스템의 문제가 점차 대두되면서 작업 시간을 보다 단축시키고 작업 효율을 극대화 할 수 있는 농업용 멀티 UAV시스템의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 작업자가 다수의 농업용 UAV를 효과적으로 제어할 수 있는 분산군집제어 알고리즘을 제안하며 알고리즘 검증 및 평가를 위한 시뮬레이터를 소개한다. 분산군집제어는 UAV 제어 계층, VP(Virtual Point) 제어 계층, 원격제어 계층으로 이루어진 3계층 제어구조를 가진다. UAV 제어 계층에서 각 UAV는 point mass로 모델링 되는 VP의 이상적인 경로를 추종하도록 제어한다. VP 제어 계층에서 각 VP는 입력 $p_i(t)=u^c_i+u^o_i+u^{co}_i+u^h_i$-(1)을 받아 제어되는데 여기서, $u^c_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 VP 사이의 충돌방지제어, $u^o_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 장애물과의 충돌방지제어, $u^{co}_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 UAV 상호간의 협조제어, $u^h_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 작업자로부터의 원격제어명령이다. (1)의 제어입력에서 충돌방지제어는 각 $u^i_c:=-{\sum\limits_{j{\in}{\eta}_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ij}^c({\parallel}p_i-p_j{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(2), $u^o_c:=-{\sum\limits_{r{\in}O_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ir}^o({\parallel}p_i-p^o_r{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(3)로 정의되면 ${\phi}^c_{ij}$와 ${\phi}^o_{ir}$는 포텐셜 함수를 나타낸다. 원격제어 계층에서 작업자는 햅틱 인터페이스를 통해 VP의 속도를 제어하게 된다. 이때 스케일변수 ${\lambda}$에 대하여 VP의 원격제어명령은 $u^t_i(t)={\lambda}q(t)$로 정의한다. UAV 시뮬레이터는 리눅스 환경에서 ROS(Robot Operating Systems)를 기반한 3차원 시뮬레이터인 Gazebo상에 구축하였으며, 마스터와 슬레이브 간의 제어 명령은 TCPROS를 통해 서로 주고받는다. UAV는 PX4 기반의 3DR Solo 모델을 사용하였으며 MAVROS를 통해 MAVLink 통신 프로토콜에 접속하여 UAV의 고도, 속도 및 가속도 등의 상태정보를 받을 수 있다. 현재 멀티 드론 시스템을 Gazebo 환경에 구축하였으며, 추후 시뮬레이터 상에 분산군집제어 알고리즘을 구현하여 검증 및 평가를 진행하고자 한다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.119-124
• /
• 2020

본 논문에서는 사용자의 운동을 독려하기 위해 사용자의 체중 및 운동 상태를 고려한 운동 목표를 제시하고 GPS 정보를 이용한 목표를 부여하는 앱에 대한 연구를 다루었다. 기존 앱에서 제시한 막연한 숫자나 시간 목표와 달리 GPS정보를 이용하여 구체적으로 주변 건물이나 구조물로 목표를 제시한다. 또한 경쟁 심리를 이용하여 운동 독려를 하기 위해 앱에 연결된 사람들의 운동 정보를 보여주고 사용자의 경쟁 심리를 이용하여 여럿이 운동하는 효과를 볼 수 있도록 한다. 구체적인 목표물 제시를 위해 네이버지도 SDK 위치정보를 이용하여 주요 건물들의 좌표를 생성하고 마킹을 설정한다. 사용자는 매번 목표를 주면 지루해 하기 쉽고 사용자가 느끼는 지루함은 운동에 대한 흥미를 떨어뜨린다. 운동 흥미를 잃지 않도록 하기위해 앱은 게임모드로 바꾸어 사용자의 체중과 운동 상태와 상관없는 가벼운 목표를 제시하고 목표를 달성하면 보상을 준다. 앱에 게임 모드를 추가하여 사람의 운동의지를 실천과 연결 시켰다. 또한 재미요소를 가미하여 흥미를 유발하며, 경쟁심을 이용하여 꾸준한 운동으로 건강한 생활을 할 수 있도록 한다. 기술적으로는 GPS를 이용한 스마트폰 지도 표시의 정확도를 높이기 위한 카메라 위치 표시 함수 사용 및 기울기 처리를 하여 정확한 위치를 표시할 수 있도록 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권12호
• /
• pp.8700-8706
• /
• 2015

고속철도차량 동력대차의 1차 구동장치는 모터 감속기와 견인전동기로 구성한다. 모터 감속기와 견인전동기는 기계적으로 일체형 결합 구조이지만, 상이한 기술 요구사항으로 인하여 이들의 완전 분해정비 주기는 서로 다르다(모터 감속기의 완전 분해정비 주기: $1.8{\times}10^6km$, 견인전동기의 완전 분해정비 주기: $2.5{\times}10^6km$). 따라서 불필요한 정비 횟수를 감소하기 위하여 신뢰성 중심 유지보수 관점에서 최적의 완전 분해정비 주기의 산정이 중요하다. 본 연구에서는 실제 유지보수 정비이력으로부터 두 구성품들에 대한 고장 결함나무 분석을 수행하고 각 하부부품들의 치명도를 고려한 고장률을 각각 평가하였다. 두 구성품에 대한 최적의 동일한 완전분해 정비주기는 기존의 총 예방정비 비용을 감소하기 위하여 유전자 알고리즘으로 부터 얻었다. 이 알고리즘에서 각 개체를 구성하는 유전자는 최소 예방 정비주기이며, 이의 조합으로 구성된 세대별 개체의 적합도함수는 총 정비비용의 역수로 공식화하여 얻는다. 최소공배수에 의한 방법은 기존 대비 4%만 감소하지만, 유전자 알고리즘에 의한 최적의 동일 완전분해 정비주기는 225만km로서 기존 방법의 총비용과 비교하여 약 14% 감소하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.3-12
• /
• 2006

화해를 입은 콘크리트 구조물의 거동은 많은 변수에 따라 영향을 받는 복잡한 현상을 나타낸다. 연구에서 고려되는 변수들은 콘크리트 및 철근이 받는 온도크기 및 가열시간, 콘크리트와 철근의 기계적 물성, 함수율, 피복두께, 편심유무, 기둥단면형상 등을 들 수 있다. 이러한 주요변수들이 화해를 입은 기둥의 잔존내력에 미치는 영향을 추적할 수 있는 수치해석 모델이 존재하나 실무에서 용이하게, 그러나 어느 정도 정확성을 갖고 화해 입은 기둥의 잔존내력을 예측할 수 있는 실용예측식이 필요하다. 본 연구에서는 이 목적을 위하여 화해를 입은 보통강도 철근콘크리트 정방형 기둥에 대하여 수치해석적 모델에 의한 잔존내력 예측치를 근사적으로 산정할 수 있는 실용예측식을 개발하였다. 개발된 식은 화해시간, 콘크리트강도, 철근비, 기둥단면크기의 영향을 고려한다. 개발된 실용예측식에 의한 잔존내력값은 수치해석 모델에 의한 잔존내력값을 비교적 근접하게 예측하였다. 화해를 입은 보통강도 철근콘크리트 기둥에 대한 잔존내력, 안정성 및 추가 필요내력의 산정 등에 대한 예제를 수록하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.803-810
• /
• 2007

FRP 합성재료로 구속된 콘크리트의 응력-변형률 응답을 합리적으로 예측할 수 있는 해석 모델이 제시되었다. 제안된 모델은 하중이 증가함에 따라 점진적으로 발생하는 미세균열에 의한 부피팽창이 미세 재료 구조의 손상을 나타내는 중요한 척도이며, 이에 손상 정도에 따라 하중 지지 능력을 일관되게 산정할 수 있다는 기본 개념에 근거한다. 이를 위하여 제안 모델은 면적 변형률 및 공극의 함수로 표시된 탄성계수, 팽창 콘크리트와 구속 매체의 상호작용을 나타내는 에너지 평형식, 변화하는 구속력 및 점증 계산 논리를 포함한다. 따라서 실험으로부터 유도된 팽창비 관계식으로부터 횡방향 혹은 부피팽창변형률을 산정하는 기존의 해석 모델과는 달리 역학적 거동 및 에너지 평형식으로부터 연속적으로 변화하는 횡방향 변형률을 산정한다. 구속된 콘크리트의 전체 응답을 예측할 수 있는 기존의 여러 해석 모델에 대하여 검토하였으며, 특히 부피 팽창을 고려하는 방법에 초점을 맞추어 토의하였다. 제안된 모델 및 기존 Samaan의 2선식 모델을 사용하여 실험 결과를 예측한 결과, 만족할 만한 범위 내에서 일치를 나타냈으나, Samaan의 2선식 모델은 부피 팽창 거동을 위하여 단지 초기 포아송비와 최종 수렴 팽창변화율 만을 고려하기 때문에 횡방향 변형률 응답을 예측하는 데는 한계가 있는 것으로 판단된다. 제안된 모델은 역학적 거동에 근거하여 다양한 관련 응답을 산정하므로 다른 분야에도 쉽게 적용할 수 있다.

• 대한교통학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.77-90
• /
• 2002

네트웤확장은 평형통행배정모형에서 교차로의 지체와 같이 방향별로 발생하는 교차로의 움직임을 고려하기위한 필수불가결한 방법으로 사용되어져 왔다. 그러나 이 방법은 교차로에서 발생하는 가능한 방향별움직임을 가상 링크를 추가하여 표현함으로 네트웤의 복잡성이 증가하고 계산노력이 많이 요구되어진다. 본 연구에서는 이러한 방향별지체와 이에 관련된 움직임을 네트웤의 구조를 확장함이 없이 이용가능한 사용자최적통행배정모형을 새로운 변동부등식를 통해 제안한다. 제안된 식에 회전지체함수가 직접적으로 내재되므로 네트웤의 어떤 변화도 요구되지 않으며 교차로의 방향별움직임에서 나타나는 상호연관성이 변동부등식의 특성을 통해 명쾌하게 반영된다. 제안된 변동부등식의 해법으로서 변형된 대 각화알고리즘이 제안되며 이때 링크표지덩굴망알고리즘이 각 교차로에서 발생하는 방향별지체를 고려하여 최적경로를 발견하는데 응용된다. 제안된 모델을 통한 실험결과로서 자용자최적평형조건이 만족됨이 확인되었으며 교차로주변에서 회전금지와 함께 목격되는 유턴, 피턴과 같이 두번 이상 같은 교차로를 통과하는 통행행태가 운전자의 경로파악시 발생됨을 확인되었다. 본 연구에서 제안된 모델은 네트웤의 교차로의 움직임을 파악하기위해 구축하는데 요구되는 노력을 감축하고, 컴퓨터계산노력을 절감하며, 향후 첨단여행정보시스템을 구축하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제42권8호
• /
• pp.643-657
• /
• 2009

홍수기에 집중되는 유출량을 갈수기에 적절히 활용하기 위한 대표적인 구조물이 댐이다. 제한된 용수공급량을 적절히 분배해 용수수요량을 만족시키면서 미래 갈수기시 용수공급을 대비하여 댐 저류량을 조절하는 것이 댐 운영의 중요한 목적 중 하나이다. 본 연구에서는 갈수 시 댐 저류량에 따라 댐 계획방류량을 일정비율 줄여주는 Hedging Rule을 5단계로 적용하여 댐의 상시만수위 저류량에 대한 실제 저류량의 편차, 수요에 대한 용수공급 부족량, 그리고 하천유지용수 부족량을 목적함수로 하여 혼합정수 선형계획법(MILP, Mixed Integer Linear Programming)으로 저수지 연계운영모형을 구성하였다. 한강수계의 다목적댐인 충주, 횡성, 소양강 댐과 용수전용댐인 광동 댐, 그리고 발전용 댐이지만 비교적 큰 저류용량을 가진 화천 댐을 연계 운영 대상으로 하여, 수자원장기종합계획에 사용된 2003년 유출량 및 수요량 자료와 댐 운영 실무편람의 댐 계획방류량 자료를 10일 단위로 입력하여 GAMS/CPLEX를 이용해 최적화하였다. 그 결과 생공용수 수요량 99.99%, 농업용수 수요량 99.91%, 그리고 하천유지용수 수요량 100.00%를 충족시키면서도, 실제 2003년 운영자료에 비교하여 댐 저류효율이 10.04% 개선된 결과를 도출하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제37권12호
• /
• pp.1019-1032
• /
• 2004

빈도홍수량은 중ㆍ소 수공구조물의 설계에 중요한 지표로서 매우 중요하나, 자료의 부족과 설계 관습으로 인하여 홍수량을 직접해석하여 사용하지 못하고 있는 실정으로 설계호우-단위도법과 같은 간접적인 홍수량추정방법이 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 수집가능한 일제시대부터 1999년까지 망라한 국내 첨두홍수량 자료를 수집하여 연 최대치 계열을 작성하고 지수홍수법에 의해서 지역홍수빈도분석을 수행하였다. 지역홍수빈도분석을 위해서 사용된 분포는 WMO(1989)가 권장한 Wakeby 분포였으며, 매개변수 추정은 Hosking(1990)의 L-모멘트를 이용하였다. 지역의 수문학적인 동질성을 위해서 Hosking과 Wallis(1993)의 불일치성, 이산성의 검정을 따랐다. 지수홍수와 상관시킨 물리적인 독립 변수는 유역면적이고, 이는 비유량이 유역면적이 커짐에 따라 작아지는 소위 멱함수 형태를 잘 따르고 있었다. 우리나라 주요유역을 4개의 유역 즉, 한강, 낙동강, 금강, 영산/섬진강으로 나누어 유역별 재현기간별 홍수량을 이러한 형태로 제시하였다. 또한 비교를 위해서 점빈도분석에 의한 지역화를 수행하여 지역빈도 분석의 결과와 비교하였다. 댐 개발전과의 비교에서는 댐의 역할이 첨두홍수량의 변화에 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 이 결과를 기존의 타 연구와 비교함으로써 본 연구의 타당성을 구체화할 수 있었다.

• 대한화학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.141-149
• /
• 1999

Fe(II) 및 Ni(II) 이온에 $NH_3$ 리간드를 배위시켜 분자역학(MM2)법으로 최소에너지를 갖는 구조를 구한 후 확장분자궤도함수(EHMO)법 및 ZINDO/1법으로 양자화학적 양을 얻어 실험적 사실과 비교 검토하였다. 즉, 팔면체인 $[M(H_2O)_{6-x}(NH_3)_x]^{2+}(M=Fe(II),\;Ni(II)(x=0,\;1,\;…,\;6)에서 $NH_3$ 분자가 $H_2O$ 분자와 단계적으로 치환될 때에 따른 실측리간드화열이 MO 이론으로 계산한 팔면체형인 Fe(II)및 Ni(II)착물의 양자화학적 양인 중심금속의 알짜전하, 형성엔탈피, 총결합에너지로부터 실측 리간드화열$({\Delta}H_{obs})$을 이론적으로 예측할 수 있는 ${\Delta}H_{obs}=-0.2858_{qFe}+0.8813(r=0.97),\;{\Delta}H_{obs}=-0.8981_{qNi}+1.7929(r=0.95),\;{\Delta}H_{obs}=-0.0031H_{f(Fe)}+0.5725(r=0.97),\;{\Delta}H_{obs}=-0.0095H_{f(Ni)}+0.9193(r=0.97),\;{\Delta}H_{obs}=0.0476E_{diss(Fe)}+0.6434(r=0.94),\;{\Delta}H_{obs}=0.1401E_{diss(Ni)}+1.1393(r=0.93)$인 이론식을 각각 얻었다.