• 한국음향학회지
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• 제35권3호
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• pp.192-201
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• 2016

풍력발전설비는 접근성의 문제로 주기적인 구조건전성 검사를 수행하기 어렵고, 기상상태를 포함한 주위 환경변화 때문에 예기치 못한 고장발생 가능성이 높아 이에 대한 보완책으로 상태감시시스템(Condition Monitoring System, CMS)을 운영하고 있다. 본 연구에서는 CMS의 이상감시 성능 향상을 위하여 풍력발전기 주요 기계시스템에서 장기간 측정된 진동신호 분포를 통계적으로 분석하고, 운전 조건에 따른 진동 변화 경향을 파악한다. 이를 위하여, 풍력발전기 동력전달 및 전력생성부의 진동, 풍속, 주축회전수 등을 약 2년동안 측정한 데이터를 기반으로 운전 환경 및 조건에 따른 각 신호의 경향분석을 수행하고, 기계시스템 구조에 따른 신호별 상호연관성을 분석하였다. 결과적으로 풍력발전기 기계시스템별 진동은 주축회전수, 발전여부에 영향을 받고, 특정 주축회전수에서는 베이불(Weibull) 분포에 해당하는 진동분포가 나타남을 확인하였다. 이런 결과는 풍력발전기 CMS 시스템에서 기계적 이상발생 여부를 조기에 판단하는 기준을 제시할 수 있다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권2호
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• pp.235-244
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• 2022

본 연구는 상용 제품인 골프공디스펜서의 공학설계를 주제로 하는 기계공학 교과목 개발 및 운영 사례를 제시하고 있다. 교과목은 김종원과 W. Beitz가 제안한 체계적인 공학설계 방법에 따라 수행되었다. 이 방법은 공학설계를 크게 '제품기획 → 개념설계 → 기본설계 → 상세설계'의 4단계로 나누고 있으며, 특히 개념설계 단계를 '기능구조도→세부기능에 대한 동작원리 탐색 → 다양한 설계대안 창안 → 최적설계대안 선정'으로 구분한다. 개념설계에서는 골프공디스펜서의 입출력을 정의하고 이에 대한 기능구조도를 작성한다. 이 과정을 통해 제품의 기능을 세분화하고 각각의 동작원리를 체계적으로 탐색할 수 있다. 또한 다양한 동작원리를 조합하고 이를 평가하여 최적설계대안을 도출한다. 기본설계에서는 고장모드 분석을 통해 시제품 레이아웃을 완성하고 이를 활용하여 실제 시제품을 제작하고 성능을 평가한다. 이상과 같은 과정을 통해서 수업에 참여한 학생은 상용제품을 체계적인 방법으로 설계해보고 시작품까지 제작해보는 경험을 기계공학과 교육과정 내에서 해볼 수 있을 것이다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.195-198
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• 2015

최근 TV 서비스의 가입자 및 TV 프로그램 콘텐츠의 급격한 증가에 따라 빅데이터 처리에 적합한 추천 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 본 논문은 사용자들의 간접 평가 데이터 기반의 추천 시스템 디자인 시, 누적된 사용자의 과거 이용내역 데이터를 저장하지 않고 새로 생성된 사용자 이용내역 데이터를 학습하는 효율적인 알고리즘이면서, 시간 흐름에 따라 사용자들의 선호도 변화 및 TV 프로그램 스케줄 변화의 추적이 가능한 토픽 모델링 기반의 알고리즘을 제안한다. 빅데이터 처리를 위해서는 분산처리 형태의 알고리즘을 피할 수 없는데, 기존의 연구들 중 토픽 모델링 기반의 추론 알고리즘의 병렬분산처리 과정 중에 핵심이 되는 부분은 많은 데이터를 여러 대의 기계에 나누어 병렬분산 학습하면서 전역변수 데이터를 동기화하는 부분이다. 그런데, 이러한 전역데이터 동기화 기술에 있어, 여러 대의 컴퓨터를 병렬분산처리하기위한 하둡 기반의 시스템 및 서버-클라이언트간의 중재, 고장 감내 시스템 등을 모두 고려한 알고리즘들이 제안되어 왔으나, 네트워크 대역폭 한계로 인해 데이터 증가에 따른 동기화 시간 지연은 피할 수 없는 부분이다. 이에, 본 논문에서는 빅데이터 처리를 위해 사용자들을 클러스터링하고, 클러스터별 제안 알고리즘으로 전역데이터 동기화를 수행한 것과 지역 데이터를 활용하여 추론 연산한 결과, 클러스터별 지역별 TV프로그램 시청 토큰 별 은닉토픽 할당 테이블을 유지할 때 추천 성능이 더욱 향상되어 나오는 결과를 확인하여, 제안된 구조의 추천 시스템 디자인의 효율성과 합리성을 확인할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.50-57
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• 2017

본 논문은 대전도시철도 개통 이후 내부자료 통계분석을 통해 열차지연 원인과 문제점을 살펴보고 고위험군의 위험도를 평가하여 위험도 지수 심각도와 위험도를 측정하였다. 측정방법으로는 위험도 관리방법인 risk matrix($5{\times}5$)를 적용하여 위험도 등급을 산정하였으며, 결과에 따른 안전수준과 허용수준 범위를 분석하였다. 그 결과 차량분야가 가장 위험도가 심각하고, 다음으로 기계설비분야가 위험도를 내재하고 있는 것으로 나타났다. 특히 차량의 출입문장치결함으로 인한 출입문고장과 열차신호 및 제어장치는 심각도도 높지만, 빈도수가 매우 잦아 추가적인 사고 잠재성을 보이고 있다. 기계설비 분야의 PSD결함도 PSD의 안전문 개폐불량이 가장 위험한 것으로 나타났으며, PSD의 오취급 및 PSD의 유리파손 등도 위험도를 내포하고 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 이러한 위험도를 내재하고 있는 사고의 빈도수를 경감하고, 심각도를 낮춰서 위험도를 예방할 수 있는 방안을 예측하여 미리 선제적으로 대비할 수 있는 분석결과를 제시함으로써 안전한 도시철도운영으로 이용자의 교통편익에 기여할 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1183-1188
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• 2013

발전소에서 발생하는 고장은 인명 및 재정적 손실에 대한 파급효과는 매우 크므로 발전소에 사용되는 유압기기의 신뢰성은 특히 중요하다. 본 연구에서는 발전소용 유압밸브의 스풀과 슬리브 재질을 사용하여 시편을 제작, 열처리한 후 인산에스테르계열 유압작동유 침전상태에서 다양한 조건에서 실험한다. 시편의 마모량에 영향을 주는 인자들의 유의성을 평가하기 위해 $2^3$ 완전 요인 실험계획법을 적용하였으며, 고려된 인자들은 하중, 속도, 온도이다. 실험결과로부터 마모량에 대한 주효과 및 2 인자 교호작용에 대한 유의성 평가를 실시한 후 마모량과 인자들간의 수학적 모형을 도출하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권6호
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• pp.531-537
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• 2016

기계 혹은 구조물의 파손 및 파괴는 소재의 내부에 존재하는 결함에서 발생하는 크랙에 의한 것이다. 이러한 크랙들은 밀집하여 존재하는 경우가 많기 때문에 크랙의 진전 및 성장특성들을 고려하지 않으면 안 된다. 이에 따라 본 연구에서는 표준 CT 시험편 내부의 크랙 및 구멍의 위치에 따른 파괴특성을 고찰하였으며, 표준CT 시험편에 편심된 집중하중을 가하였을 때, 시험편 내 크랙 주변의 구멍의 존재유무 및 위치에 따른 파괴역학적 거동에 대하여 규명하였다. 연구 결과로서 Model 3(크랙 주변에 구멍이 한 개 존재하는 시험편 모델로서 크랙의 끝부분과 구멍 간의 거리 가로방향으로 2mm의 경우)가 최대 변형량, 최대 응력 및 최대 변형 에너지, 모두 가장 크게 나타났으며, 모든 시험편 모델들이 시험편 내부의 크랙과 구멍의 거리가 가까울수록 최대 응력이 커지는 경향을 보였다. 또한 구멍의 개수와는 별개로 시험편 내부의 크랙 가까이에 구멍이 존재할 때 크랙 가까이에서 최대 응력은 커지는 경향이 나타나는 것을 알 수 있었으며, 이러한 본 연구 결과를 토대로 기계 혹은 기계 구조물 내부에 구멍을 뚫는다면, 시험편에 발생하는 파괴 응력의 값을 줄임으로써 파손이나 고장이 일어나는 것을 방지할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제41권2호
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• pp.250-256
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• 1996

104ha의 대규모 기계화 벼농장을 대상으로 생산비를 실증적으로 분석하여 앞으로 우리나라 벼농사가 국제 경쟁력을 갖추기 위해 지향해야 할 대규모 기계화 벼 재배기술 확립에 기여코자 하였다. 1994년 1년간의 경영실적을 주로 조사하여 얻어진 결론은 다음과 같다. 1. 종묘비는 52천원/ha, 비료비는 128천원/ha, 농약비는 176천원 /ha로 나타났다. 2. 영농광열비는 ha당 161천원으로 한국농가평균 1.3천원, 미국 세클라멘트지역 64천원, 뷰터지역의 128천원보다 높게 나타났다. 이는 조사농장의 장비유지비용이 높음을 뜻하는 것으로 생각되었다. 3. 노력비는 ha당 270천원으로 미국 세클라멘트지역의 101천원, 뷰터지역의 94천원보다 높았다. 이는 잦은 농기계 고장과 비료, 농약시용 및 수확시의 인력 투입에 따른 결과로 보여졌다. 4. 노력시간은 ha당 108시간으로 우리나라 수도작 농가평균보다 76% 감소되 었다. 5. 쌀 직접생산비는 1,092천원(100)으로서, 우리나라 농가평균 2,067천원(189)보다는 낮고, 미국 세클라멘 트지역 717천원(66), 뷰터지역 845천원(77)보다는 높았다. 체계적인 인력관리와 효율적인 기계작업이 이루어진다면 직접 생산비는 10∼15%정도 더 절감될 수 있을 것으로 보이며, 도정과 유통과정에서의 비용절감 가능성까지 감안한다면 쌀 생산비는 경쟁상대국에 접근될 수 있을 것으로 판단되었다. 6. 따라서 100ha정도의 규모에서 생산기반을 정비하고 인력과 농기계 관리를 효율화하고 농자재 투입을 최소화하며 예방중심의 방제를 하면 쌀 직접생산비로 본 국제경쟁력은 비관적이지 않은 것으로 판단되었다.

• 한국작물학회지
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• 제41권2호
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• pp.243-249
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• 1996

104ha의 대규모 기계화 벼농장을 대상으로 그 농장이 당면하고 있는 재배기술상의 문제점이 무엇인가를 파악하여 앞으로 우리나라 벼농사가 국제경쟁력을 갖추기 위해 지향해야 할 대규모 기계화 벼 재배기술 확립에 기여코자 하였는 바 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 104ha 규모의 경영을 위한 주요 농기계로 트랙터(80마력) 3대, 콤바인(6조식) 3대, 건조기(40석) 4대, 방제기 1대(4톤)가 필요하였다. 그러나 대면적재배에서 가장 중요한 문제는 적기수확이 가능토록 합리적으로 품종을 조합하고 알맞는 성능과 대수의 콤바인을 투입하며 고장없이 효율적으로 가동하고, 건조능력에 맞추어 수확물량을 조절하는 것이었다. 2. 104ha 논면적에 1회의 파종, 시비 및 제초제 시용을 위하여는 각각 연인원 100명씩이, 콤바인 수확에는 연인원 150명, 농약 1회 살포에는 연인원 60명 의 인력 이 소요되 었다. 3. 대면적 논의 필지구획시에는 시판중이거나 보유중인 농기계의 성능을 고려하여 필지 크기를 정할 필요가 있다. 4. 벼의 대면적 재배일수록 수확작업이 늦어져 미질이 극히 나빠질 가능성이 매우 높았다. 104ha 규모에서 벼의 수확이 출수후 100일이 넘는 예가 있었다. 5. 대면적 경영일수록 단 1회의 농작업은 많은 인력, 자재 및 비용의 투입을 뜻하므로 소면적 재배와는 달리 생력을 위한 각별한 노력이 필요하다.

• 전기화학회지
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• 제3권2호
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• pp.100-103
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• 2000

유리섬유(glass fiber cloth, GFC)가 보강된 겔상의 고분자 필름을 전해질로 이용하여 박형 리튬이온 전지를 제조하여 충방전 특성을 조사하였다. 고분자 전해질은 polyacrylronitrile(PAN), poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene)(PVdF), ethylene carbonate(EC), propylene carbonate(PC), diethyl carbonate(DEC), Licla을 혼합하여 제조한 점성 유체를 $38{\mu}m$두께의 GFC에 함침시켜 고분자 겔 상의 필름을 제조하였다. 전지는 $LiCoO_2$와 mesophase pich-based carbon fiber(MCF)를 양극과 음극으로 각각 사용하여 제조하였다. 충방전시험은 0.2C에서 양극질량 기준으로 110mAh/g의 용량을 나타내었으며, 2.9-4.1V영역에서 400 cycle까지 초기용량의 $80\%$이상을 유지하였다. 이러한 결과는 GFC가 기계적 강도가 빈약한 고분자겔의 보강제로서 기계적 물성을 향상시킬 뿐 아니라 고분자 겔의 점탄성에 기인한 creep현상을 억제하여 고분자 겔 필름의 치수를 일정하게 유지시켜주어 전해질의 저항변화를 최소화시키고 전극간의 단락을 효과적으로 방지하는 것으로 추론할 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.131-142
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• 2014

휴대폰 카메라의 렌즈 모듈은 경통, 복수의 렌즈, 복수의 스페이서와 한 장의 쉴드로 구성된다. 렌즈 모듈을 생산하기 위한 주요 공정으로는 사출성형공정, 코팅공정 및 조립공정이 있는데, 일반적으로 제조라인에서는 동일한 기능을 가지는 복수의 기계들을 사용하여 생산을 한다. 본 논문에서는 긴급주문, 금형의 파손, 장비의 고장 등으로 인하여 제조현장에서 빈번하게 발생하는 재스케줄링의 문제를 해결하기 위해 시뮬레이션을 기반으로 개발된 스케줄러에 대해 소개한다. 스케줄링 알고리즘은 경험적 Backward-Forward 방법을 사용하였으며, 주문의 납기지연율을 최소화시키는 것이 목표다.