• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.78-85
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• 2020

멤브레인(membrane) LNG 운반선 화물창(cargo containment)의 공사 작업대인 비계 시스템(scaffolding system)은 다양한 형상의 부재들로 구성된 대형 트러스 구조물이다. 비계 시스템의 설치 기간 및 공정을 단축하기 위해서는 모듈의 탑재 단위를 기존의 2단에서 8단으로 대형화하는 것이 매우 효과적이다. 모듈이 대형화하여 탑재 하중이 증가하면 메인 수직 파이프를 연결해주는 핀(pin)과 홀(hole) 주위의 국부 응력 증가가 예상되므로 구조안전성을 확보하기 위한 사전 평가가 중요하다. 본 연구에서는 인장강도 시험을 통해 파손 취약 부위를 확인하고 이에 대한 구조 안전성을 정량적으로 검토하기 위해 접촉 응력 해석을 수행하였다. 인장강도 시험을 통해 최상부의 수직 방향 파이프에 발생하는 평균 하중 부근에서 홀의 변형이 육안으로 관찰되었으며, 홀 주위의 응력 크기는 접촉 응력 계산을 통해 확인하였다. 접촉 문제를 Herzian 접촉 응력 관점에서 접근하였고, 핀과 홀을 포함하는 부분의 재료 항복강도와 접촉 응력의 비교를 통해 8단 탑재의 가능성을 검토하였다. 결과로서, 기존 재료의 비계를 이용한 8단 탑재 방안은 부적합함을 확인하였으며, 파손 취약 부위에 대한 정량적 구조평가 결과를 바탕으로 8단 탑재 시의 구조안전성 확보를 위한 방안들을 제시하였다.

• 토지주택연구
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• 제12권3호
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• pp.67-78
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• 2021

모듈러주택은 세계대전 이후 신속하고 효율적인 주택공급을 위해 시도되었다. 국내에서도 30년 이상 품질 및 시공방법 개선을 위한 노력을 했으나 경쟁력있는 주택 상품이 되진 못했다. 모듈러 주택은 라멘구조로 평면구성을 자유롭게 할 수 있지만, 대부분 벽식 구조의 일반적인 아파트 평면을 분절한 형태로 변형하여 시공한다. 모듈러 주택의 생산 및 구조적 측면의 장점을 강화하기 위해서는 평면, 건축 구성재의 부품화 및 표준화, 자재, 제작 및 시공법, 공정관리, 공사비 관리 등 종합적인 측면에서 자동차와 같이 공장생산 시스템에 적합한 모델을 발전시키는 것이 필요하다. 본 연구에서는 생산 및 호환을 위해 MC(Modular Coordination)설계원칙을 적용하여 운반 및 생산 용이한 3m×3m 모듈을 공간의 기본 단위로 설정했다. 빌트인 가구를 포함한 3m×3m공간을 다양한 형태의 제품과 같이 생산하고, 이를 거주자의 기호에 맞게 조합하여 46m² 평면을 완성하는 방법을 제시했다. 생산설비, 운송수단, 시공크레인에 따라 생산 모듈을 다르게 설정할 수 있으며 운반장비가 소형화될수록 생산모듈의 가짓수도 적어질 수 있다. 이와같은 모듈러 주택 생산방식은 거주자의 요구에 맞춰 다양한 평면의 주택을 제공하기에 용이하고, 기술과 시스템의 발전에 따라 시공속도도 가속화할 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.162-164
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• 2019

해양사고 발생이 잦거나 그 사고 여파가 매우 큰 위험물 운반선, 여객선 등 사고 취착선박의 경우 선내 장비 이상으로 인한 사고 또한 미연에 예방할 필요가 있다. 이에 항행 관련 사고를 미연에 예빙하기 위해서 선내시스템의 정보를 이용하여 선박의 이상 유무를 파악하는 기술을 개발했다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.49-57
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• 2011

치열한 경쟁과 원자재 가격 급등은 시행착오를 최소화 하면서 제철소를 최적으로 설계하여 운영할 것을 한층 더 강력하게 요구하고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션은 이 요구에 부합되는 방법론을 제공할 수 있다. 본 논문의 목적은 제강 연주 공장의 설계와 운영을 지원하기 위한 시뮬레이터를 제안하는 것이다. 본 연구에서 제안하는 시뮬레이터는 유지보수와 확장에 용이하도록 널리 알려진 Arena로 개발되었으며 사용의 편의성을 위하여 엑셀 기반으로 입출력 인터페이스를 설계하였다. 또한 운반 대차와 천정 크레인으로 구성되는 복잡한 운반 모듈을 포함하여 모델의 정확도를 높였다. 시뮬레이터는 생산량 분석과 물류 분석을 통하여 제강 연주 공장 설계안의 적정성을 평가하는데 유용하게 사용될 수 있다. 그리고 다양한 상황별로 최적의 제품 조합을 도출하는데 적용될 수 있으며, 공정별 설비별로 작업을 배정하는 조업 운영 패턴을 평가하고 정확도를 향상시키는 도구로써 활용이 가능하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.1923-1932
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• 2008

무인 운반설비의 자동화 시스템 개발의 한 부분으로써 여러 Vision 센서 중 레이저 센서를 이용하여 작업 공간상에 있는 판재류와 코일류의 경계부분을 인식한다. 다음으로 인식한 물체의 경계를 이용하여 3차원 공간상의 위치 좌표를 추출하여 무인크레인에 이동해야할 위치 좌표를 전달한다. 본 연구에서는, 첫 번째 레이저 센서를 이용한 물체의 경계 추출, 두 번째 레이저 센서의 z축 기울기 각 추출, 세 번째 인식한 경계를 이용하여 물체의 2차원 위치좌표 추출, 네 번째 레이저 센서를 이용하여 판재와 코일의 판별, 다섯 번째 물체 판별의 결과에 따른 판재 와 코일의 3차원 위치좌표 추출을 목적으로 한다. 본 연구의 결과는 무인 운반설비의 자동화 시스템 개발에 상당한 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.143-150
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• 2015

현재 국내 모듈러 구조물은 저층의 단독주택 및 군 병영생활관에 한정되어 있는 실정이며, 적층식 모듈러 구조물에 대한 표준화된 구조설계 방법이 없으므로 구조물의 시공과정에서 모듈의 양중이나 운송 시 발생되는 관성력, 양중 시 구조물에 대한 풍하중의 영향, 모듈의 적층 설치 시 충격력 등에 대한 검토가 일반적으로 이루어지고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 대상 모듈러 시스템에 대한 단계별 시공방법을 살펴보고, 각 시공단계에 대한 구조해석 시 경계조건 및 하중 작용위치를 결정하였다. 또한 모듈의 양중 및 차량운반 시 각각의 속도에 따른 관성력을 산정하였으며 모듈의 적층설치 작업 시 양중속도에 따른 충격하중과 양중에 의한 설치작업 시 순간풍속에 의한 풍하중을 산정하였다. 제안된 방법을 토대로 대상 모듈러 시스템에서 양중 시와 운송 시, 설치 시 등 시공단계별 하중크기 결정조건을 변화시켜 구조검토를 수행하였으며 구조적으로 안전성이 확보되는 시공조건을 도출하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권6호
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• pp.511-516
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• 2003

컴퓨터 시각 기술은 다양한 농작업 생력화에 있어 핵심적인 역할을 해왔다. 비록 컴퓨터 시각 기술이 광범위한 분야에 성공적으로 적용되고 있다고는 하지만 인간의 시각을 통한 인지 능력에 비하면 현재의 컴퓨터 시각 기술은 여전히 매우 미흡한 수준에 있다고 하겠다. 특히, 작업환경이 비구조적이고 가변적인 농작업 환경 하에서의 작업의 생력화는 이러한 기술적 문제를 극복하는 것이 작업의 성패를 좌우하게 된다. 본 논문에서는 원격작업 개념을 도입하여 작업자와 작업기계간의 호환적인 인터페이스를 구축하고 컴퓨터와 인간의 혼합형 의사결정 시스템을 구현하여 기존의 컴퓨터 시각 기술이 갖는 인지 처리 능력의 한계를 극복하는 시스템을 제안하였다. 시설재배에 요구되는 전정, 관수, 방제, 제초, 수확, 운반 등과 같은 다양한 작업들은 작업 대상체에 대한 인식을 바탕으로 수행된다. 특히 가변적인 자연 조명 환경 하에서 수박과 줄기 그리고 잎이 혼재되어 있는 재배현장의 영상으로부터 수박을 추출하여 그 위치 좌표를 산출하는 작업은 기술적으로 매우 어려운 작업이며 수박이 잎과 줄기로 덮혀 있는 경우 더욱 어려워진다. 제안한 개념을 구현하기 위하여 무선으로 수신되는 재배 현장의 수박 영상으로부터 수박을 인식하도록 하였다. 개발한 시스템은 작업자(농민), 컴퓨터 그리고 자동화 작업설비가 상대적으로 수월성을 갖는 기능을 중심으로 역할을 분담하도록 구축하였다 개발 시스템은 크게 무선원격 모니터링 및 작업제어 모듈, 무선원격 영상 획득 및 데이터 송수신 모듈, 작업자와 컴퓨터간의 인터페이스 모듈로 구성하였다 작업자는 RF 송수신 모듈을 통하여 무선으로 획득되어 터치 스크린에 보여지는 영상을 통하여 작업 지시를 하게 되고 이 작업 지시로부터 컴퓨터는 국부 영상처리 시퀀스를 통하여 수박을 추출하고 위치를 산출하게 된다. 개발한 인터페이스 시스템은 가변적이고 복잡한 작업 환경하에서 작업 대상체의 정보를 실시간으로 성공적으로 추출하였다. 제안한 원격작업 인터페이스 시스템은 다양한 생물생산 작업의 생력화를 촉진하는 중심적 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.336-336
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• 2022

빗물자원의 대부분은 바다로 유입되어 소모되거나, 하수로 유입되어 불필요한 고도처리 공정이 진행되고, 하수처리장 용량에 과부하를 발생시키는 등 막대한 예산이 투입되고 있는 실정이다. 갈수기시 농가에서 용수를 확보하기 위한 용수 운반장치 등 기반구축이 쉽지 않으며, 인력 부족으로 정상적인 용수공급에 어려움을 겪고 있다. 이에 빗물자원을 용수로서 효율적으로 활용하기 위한 시스템의 구축이 필요하다. 본 연구는 빗물저류조에 스마트 관수제어 시스템을 적용한 것으로 지중에 설치된 토양수분 센서와 저류조 내부의 수위 센서에서 관측된 데이터를 토대로 자동으로 지중에 수분을 공급하는 시설이다. 지중에 수분이 부족할 경우 밸브를 열어 자동으로 펌프를 가동시켜 저류조 내부의 물을 지중으로 공급시키며 지중의 수분이 충분하거나 저류조 내부의 물이 부족해질 경우 밸브를 닫아 공급을 중단하도록 한다. 또한 저류조의 수위와 토양의 수분량, 펌프의 작동여부 등은 앱을 이용하여 실시간으로 확인이 가능하며, 스마트폰 앱을 이용한 수동조작 또한 가능하다. 본 기술은 집수, 저류, 공급, 통신, 제어, 센서 총 6종의 모듈로 구성되어 있으며, 사용자의 환경 및 예산의 따라 집수, 저류, 공급 모듈 등 맞춤형 제품 구성이 가능하도록 개발하였다. 저류조의 물공급을 관리, 제어하는 시스템으로 센서로부터 전송받은 데이터를 기준으로 펌프를 작동시켜 수분공급을 제어할 수 있으며 해당 기록을 서버에 저장하여 데이터의 통계를 구할 수 있도록 하였다. 사용자가 앱을 통하여 직접적인 제어 및 가동환경에 대한 설정을 할 수 있어 사용자가 직접 현장에 오지 않아도 토지의 현황과 저류조의 수위, 수분 공급상황 등을 직접 제어할 수 있도록 개발하였다.

• 토지주택연구
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• 제14권2호
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• pp.97-107
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• 2023

본 연구는 자연 재해 및 사회 재난 발생으로 주거권의 보장을 위한 임시주거 시설의 수요가 증가하는 추세에 대비하여 이재민에게 신속하게 양질의 주택을 공급코자 수행되었다. 대량 생산 및 운반에 효율적인 계획 모델을 만들기에 적합한 DfMA 설계 방식, 즉 제조 및 조립 기반 모듈러주택 모델을 제시하였으며, 특징은 다음 세 가지이다. 첫째, 모듈러주택을 서비스 모듈과 기능 모듈로 구분하여 고정성과 변동성을 발전시켜 다양성을 만들도록 계획했다. 둘째, 제품과 같이 이동하여 편리한 위치에 놓고 사용할 수 있도록 계획하여 대지 여건 및 수요에 맞춰 융통성 있는 배치계획을 하는 시스템을 제안 했다. 이러한 계획은 동일한 주택을 대량 생산하여 국내외의 다양한 위치와 사업에 활용할 수 있다. 셋째, 생산효율성을 높일 수 있도록 생산의 자동화를 염두해 두고 건식 공법으로 공정을 단순화하고 최소화하는 방식으로 계획했다. 이러한 DfMA설계방식 적용으로 제작 및 시공기간 단축, 공사비 절감, 주택 품질 제고를 도모하여 건설 생산성을 향상시킬 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1028-1030
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• 2004

최근 세계시장이 Al-Casting 외함(알루미늄 주물탱크)을 적용한 GCB(Gas Circuit Breaker) 및 GIS(Gas Insulated Switchgear)를 선호하고 있으며, 이는 철재 외함에 비해 많은 이점을 갖고 있기 때문이다. 알루미늄 외함은 철재 용접형 제품에 비해 중량이 가벼워 취급 및 운반이 용이할 뿐 아니라 장기 사용 시에도 발청의 우려가 없으며, 2층 이상의 건물에 신설 또는 증설시 건물의 중량 제한에 따른 제약 조건에서 훨씬 자유롭다. 또한 Casting은 Welding형에 비해 분기부 전계 강도가 유리하고, 알루미늄은 철에 비해 열발생량이 적어 외함크기 축소가 가능하다. 또한 제작공정이 철재 용접외함에 비해 단순하고 대량생산에 유리하다. 이로 인해 외함이 표준화되고 GIS 모듈화가 완성되면 기종별 Series화하여 대량생산 체제 구축에 유리하게 된다. 점진적인 인건비 상승으로 용접형 외함의 단가상승이 예상되며, GCB의 경우 Al Casting형이 원가면에서도 유리하다. 이에 당사 GCB 및 GIS 제품 경쟁력 향상 및 수출시장 적극공략을 목적으로 현행 GCB 및 GIS 철재 용접형외함을 알루미늄 Casting 외함으로의 변경, 개발을 실시하였다. 본 연구에서는 Al Casting 외함을 개발하기 위한 일련의 과정에 대해 소개한다.