농업 분야 시장개방이 확대되고 농업에 종사하는 연령의 고령화로 인해 농 기계류의 자동화는 수요자의 요구와 함께 최우선적으로 해결되어야 할 과제로 꼽히고 있으며, 극한의 환경에서 원활하게 작동되는 자동화 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 농기계류 중에서 현장에서 널리 쓰이는 릴 방제기의 원격 제어 장치의 개발로서 작업 2km 반경 내에서 원격제어를 할 수 있는 자동 제어기능의 릴 방제기에 개발에 관한 연구이다.
현재 근해어업은 기피 산업으로 어민들의 고령화 및 감소로 인력을 구하기 어렵고 어로활동을 하기 위해서는 일반적으로 2명 이상이 1조로 작업이 진행된다. 따라서 숙련되지 못한 사람들이 조를 이루어 작업을 할 경우 의사전달에 시차가 생기고 한사람은 배의 조종에 매달리므로 작업의 능률이 떨어진다. 따라서 레저나 소형어선에서 1인이 선박을 조종하면서 작업이나 레저를 즐길 수 있는 선외기의 원격제어 시스템 연구의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 작업의 효율을 높이고 인력을 절감 할 수 있는 선외기의 원격제어시스템에 관한 연구를 수행하였다. 선외기는 엔진, 조타기, 정 역전 및 중립 기어박스가 하나의 시스템으로 구성되어 있다. 소형 선외기에 이 세 가지의 제어를 직류전동기를 이용하여 위치제어와 속도제어를 하였고, 마이크로컨트롤러를 이용하여 조타기와 엔진회전수 제어를 프로그램화 하여 어민들이 작업을 하면서 동시에 원하는 조종을 할 수 있도록 시스템을 설계 제작하였다. 시운전결과 전속에서 좌 우현 조타 성능이 명령대로 잘 움직였다.
사물인터넷을 이용하여 인간과 다양한 기기가 상호 연결되어 다양하게 활용되고 있다. 본 연구에서는 ICT를 이용하여 원격지와의 동기 제어시스템을 구축하고 이를 활용한 보행자용 신호시스템을 구현하였다. 제어기 구현을 위해서 PLC 회로를 활용하였으며, 이를 통해 무선 제어신호 송신 및 수신, LED 램프 발광제어, 전원제어 등을 수행하였다. 제어기 및 보행자 전용 신호등 시스템 구축을 통해서 메인 제어기로부터 원격지의 서브 제어기와의 신호 동기가 가능함을 확인하였고, 도로 양쪽에 설치된 보행신호 등 시스템의 램프 신호 동기화를 구현하였다. 이 결과로 1:1 원격제어, 혹은 1:N의 원격 그룹제어가 가능함을 확인하였으며, 이 결과물은 다양한 분야에 활용될 수 있다.
본 논문은 20kV 10kW급 고전압 직류 전원장치와 원격제어기의 개발에 대해서 기술하고 있다. 개발된 고전압 직류 전원장치는 다양한 고전압 시스템에 적용하기 위해서 출력전압이 최대 20kV까지 가변 가능하도록 설계되었으며 먼저, 펄스파워 시스템에 필요한 고전압 캐패시터 충전용 전원장치로서 사용하여 동작특성과 신뢰성을 확인하였다. 고전압 직류 전원장치는 단상 고주파 공진형 인버터 방식을 채용하였으며 스위칭 주파수를 최대 100kHz까지 가변시켜 출력전류를 제어하였다. 또한 인버터 출력이 인가되는 고전압 변압기에 2대의 단상 변압기를 사용하여 각각의 출력부담과 전기적 절연내력을 낮출 수 있었다. 한편, 고전압 시스템에 적용 할 때, 조작자의 안전성을 높이고 동작상태를 실시간으로 진단하기 위해서 원격제어기를 개발하였으며 다양한 조건에서의 시뮬레이션과 실험을 통해 개발된 고전압 전원장치와 원격제어기의 동작특성을 확인하였다
제전기는 정전기를 제거하는 장치로서 평판디스플레이, 유기 EL 등의 제조 공정에서 사용하는 장치이다. 본 논문에서는 상위 컴퓨터와 다수의 제전기간에 통신이 가능하며, 각 제전기의 전원 및 제전 상태를 독립적으로 제어가 가능한 제전기용 고성능 원격 감시 장치를 개발하였다. 실험을 통하여 제어기의 핵심적인 기능인 유니트 접속, 이온발생량, 대전량, 경보상태, 그리고 제전상태가 PC와 제어기 사이에 정상적으로 송수신 되는 것을 확인하였다. 개발된 장치는 TFT-LCD, PDP, 유기 EL 등 평판제조 산업에 필요한 제전기를 고성능으로 원격 감시하는 시스템에 활용이 기대된다.
본 논문에서는 광케이블과 소형렌즈를 검사하기 위한 고해상력 투영검사기를 개발하였다. 개발된 고해상력 투영검사기는 30V/7A 전원장치에서 할로겐램프를 연결하여 원격장치로 램프의 밝기를 조절한다. 개발된 고해상력투영검사기는 관련기술을 확보하였고 수입대체효과를 가져올 수 있다.
족부(足部)의 구조적 복잡성으로 인하여 부상이나 질병을 진단하거나 수술계획을 수립하는데 있어 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 소아만곡족(小兒巒曲足) 수술 시뮬레이션을 위한 원격 진단보조시스템을 설계하고 구현하였다. 본 시스템은 족부를 구성하는 뼈간의 관계를 정의하고 기형 정도를 파악하기 위하여 일련의 2차원 진단 영상들을 공간적으로 구성하여 입체적 영상을 생성하고, 이동, 회전, 확대/축소, 컬러링과 같은 다양한 조작 기능을 제공한다. 본 개발 시스템은 원격 수술 시뮬레이션을 위하여 클라이언트-서버 구조로 이루어졌으며, 시스템 간 사용되는 메시지 처리를 위한 진단 제어 관리기, 족부별 가시화 및 조작을 위한 수술 시뮬레이션 관리기, 원격 사용을 위한 통신망 제어기, 그리고 각종 환자 정보를 위한 데이터베이스 관리기로 구성된다. 또한 범용의 데스크탑 컴퓨터 상에서 사용자 인터페이스를 통하여 서버에 접속하여 진단보조시스템을 사용함으로써 보다 많은 사용자들이 동시에 사용할 수 있는 이점이 있다.
최근 전문가의 지식과 경험정보가 데이터베이스로 구축된 전문가 시스템의 지식 정보를 이용하여 안전하고 효율적인 선박운항이 가능한 지능형 선박 시스템에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 인공지능기법을 이용하여 보다 인간 친화적인 시스템을 구현하고, 음성인식기술을 이용하여 원격으로 선박 조타기를 제어하여 조업자의 부담경감 및 인원절감의 효과를 가져올 수 있는 선박 조종시스템의 개발이 절실하다. 따라서, 본 논문에서는 PC를 기반으로 하여 일격으로 모형 선박의 조타기를 제어하는 시스템을 구축한다. 구체적인 연구방법으로는, 음성인식기술과 지능형 학습 기법을 바탕으로 음성지시기반학습 시스템을 구축하고, 퍼지 조타수 조작모델을 구현하여 PC 기반 원격 제어시스템을 구축한다. 또한, 구축된 원격 조타제어시스템을 축소된 선박모형(Miniature Ship) 시스템에 적용하여 그 효용성을 확인하였다.
현대의 선박운항에 있어서 선내 노동의 경감과 운항의 안정성 및 경제성 확보를 위하여 선박 자동차 및 원격 조종화가 이루어지고 있다. 또한, 선박조종 및 작업제어를 위하여 컴퓨터를 이용한 통합제어 시스템에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 그러나 소형선박 및 어선과 같은 환경에서의 지능형 시스템에 관한 연구는 많이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 지능형 선박을 구현하기 위한 기반 연구로서 선박 운항자의 원격지시로 선박의 조타기를 제어하는 지능형 조타제어시스템을 구축하여 실용화를 위한 방안을 모색하였다. 구체적인 연구결과로는 지능형 학습 기법을 바탕으로 하는 퍼지 조타수 조작 모델을 구축하여 조타제어 시스템을 구현하였고. 모형선박(Miniature Ship)의 조타 시스템을 PC 상에서 원격으로 제어하기 위한 시뮬레이션 시스템을 구축하여 그 유효성을 확인하였다.
원격 모니터링 시스템 위한 실장형 리눅스 지능형 제어기를 구현한다. 실장형 리눅스 지능형 제어기의 하드 코어는 32비트 cpu로서 구성되었고 실시간 모니터링과 FFT을 수행 할 수 있도록 설계되었다. 그리고 모니터링 시스템은 자바에 의한 인터넷과 GUI 환경에서 수행되도록 설계되었다. 상세설계와 기능적 해석을 시스템 기반에서 수행되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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