홈 네트워크에 참가하는 많은 장비들이 UPnP기술을 이용하여 네트워크에 연결하고 있다. 우리는 UPnP를 구현한 장비들을 선택하여 fault가 포함된 packet에 대하여 어떻게 동작하는지 테스트하였다. Fault는 발생시키는 개념에 따라서 syntactic fault 와 semantic fault로 구분하여 생성하였다. 특히, syntactic fault는 11가지 type으로 구분하여 각각 fault packet을 생성하고, 이를 이용하여 장비를 테스트하였다. Fault type을 구분하여 테스트를 진행함으로써, 장비의 취약점을 체계적으로 찾을 수 있었다. 동시에, 현재 시판되고 있는 장비도 fault packet에 대해 많은 취약점이 존재한다는 것을 확인하였다.
선박의 안전한 항해를 위해서 필수 장비 중 하나인 기상 팩스 장비는 연안국에서 FSK 방식으로 변조된 무선 주파수를 통해서 보내는 기상도를 선박에서 수신하여 이미지화 하는 장비이다. 연안국에서는 기상도를 스캔 한 후에 중심 주파수를 1900Hz로 하고, 흑점을 1500Hz, 백점을 2300Hz 신호로 FSK 변조하여 방송하면 선박에서 이 신호를 수신한다. 따라서 현재는 기상 팩스를 받기 위해서는 기상 팩스 장비가 필요하다. 본 논문에서는 선박에 일반적으로 설치되어 있는 IBM-PC를 이용하여 소프트웨어만을 사용하여 기존의 기상 팩스 장비가 가지고 있는 모든 기능을 구현하고, 기상도의 출력, 편집, 저장 기능을 추가로 설계 및 구현하였다. IBM-PC에서는 RS-232C 보트를 통해 수신된 신호를 Timer Interrupt와 Serial Interrupt를 사용하여 이미지화 하고 주파수를 선택할 수 있게 하고, 실시간 처리 등을 소프트웨어적으로 가능하게 하였다. IBM-PC를 사용함으로 기상도의 수신 및 상태를 개선하는 이미지의 보정이 가능하며, 저장 후 처리가 용이하고, 별도의 기상 팩스 장비를 구입할 필요가 없는 경제적인 기상 팩스 시스템이다.
3D 그래픽스는 이제 전문가들만의 전유물이 아니다. 하드웨어 기술의 비약적인 발전으로 누구나 저렴한 가격으로 불과 몇 년전의 워크스테이션급 이상의 3D 그래픽스 환경을 갖출 수 있게 되었다. 그러나 3D 그래픽스 환경을 조작하기에 적합한 특수 장비는 여전히 일반 소비자가 사용 할 수 없을 정도의 고가이며 대중화는 요원한 실정이다. 따라서 일반적인 2D 기반의 입력장치를 활용한 데스크탑 가상현실에서의 효과적인 인터페이스의 연구가 필요하다. 사용자가 최초로 가상 환경내의 객체를 조작하기 위해서 취하는 행동은 선택이다. 그러나 일반적인 데스크탑 환경에서 3D 객체의 선택은 정확성이 떨어지며 오류의 정정도 번거롭다. 본 논문에서는 일반적인 마우스를 가지고 3D 가상환경의 객체를 정확하게 선택할 수 있도록 돕는 인터페이스를 제안한다. 시스템은 사용자가 선택한 객체와 관련된 선택 가능한 후보 객체들로 구성된 선택 트리를 제시하며, 선택 트리 내에서의 순회를 통해 사용자가 정확한 선택과 오류 정정을 하도록 돕는다.
보관창고의 운영과 작업은 노동집약적으로 보관창고의 자동화는 기업의 생산형태의 변화와 구매자의 요구에 맞춰 작업시간을 단축하고 비용을 절감하기 위한 노력으로 이루어진다. 보관창고는 규모와 형태에 따라 여러 종류가 있으며 보관창고에서 사용되는 장비와 설비들도 목적과 용도에 따라 다양하다. 보관 자동화를 위해서는 운영시스템의 도입이 필수적이라고 할 수 있으며 이는 장비의 종류와 운영 방침에 따라 다양한 형태가 존재한다. 본 논문에서는 중소규모의 보관창고의 자동화를 위해서 필요한 요건들을 살펴보고 효과적인 자동화시스템을 도입하기 위한 장비 선택과 운영시스템의 선택사항들을 시나리오로 구분하도록 한다. 이에 따라 각 시나리오별로 시뮬레이션을 실시하여 자동화의 효과를 알아보고 자동화 도입을 위한 비용을 통하여 경제성 분석을 통해 자동화의 효과를 검증하도록 한다.
본 연구에서는 노천광산 쇼밸-트럭 운반 시스템의 장비선택을 위해 활용할 수 있는 Windows용 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. Visual Basic.NET 2012를 이용하여 프로그램의 그래픽 사용자 인터페이스를 개발하였고, GPSS/H 시뮬레이션 언어를 이용하여 시뮬레이션 엔진을 구현하였다. 사용자가 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 시뮬레이션 조건을 설정하면, 프로그램은 시뮬레이션을 반복적으로 수행하기 위해 시뮬레이션 엔진을 호출하며 운반 시스템을 가장 효율적으로 운영할 수 있는 장비의 조합을 분석하여 사용자에게 알려준다. 개발된 프로그램을 강원도에 위치한 (주) 쌍용자원개발 동해 석회석 노천광산에 적용한 결과 각각의 적재지점에 대하여 트럭을 4대씩 배차하고 1,500 tph 처리용량을 가진 파쇄기를 사용할 때 쇼밸-트럭 운반 작업의 하루 평균 수익을 88,552 USD로 최대화할 수 있는 것으로 나타났다.
반도체 제조 공정의 효율적인 제어와 감시를 위한 모니터링 시스템을 구성하기 위해서는 장비가 가진 특성과 시스템 환경에서 요구되는 조건들과 동작 상태 둥을 사용자 인터페이스를 통하여 한 눈에 감시할 수 있는 화면 레이아웃이 요구된다. 본 논문에서는 차세대 반도체 장비인 300mm 웨이퍼 가공용 Spinner 의 MMI 개발을 목표로 하여 장비의 구성 요소들의 선택적 접속에 따라서 사용자 인터페이스용 레이아웃을 능동적으로 설계하는 방법에 대하여 기술하였다. 장비를 구성하는 기본 요소들간의 관계를 정의하고, 장비의 사양과 웨이퍼의 가공 목적에 따라 구성 요소들을 자동으로 유연성있게 배치하도록 하였다.
발전시설 장비는 이상이 생기면 큰 경제적 피해를 발생시키기 때문에, 장비의 계통마다 수십만 개의 센서들이 부착되어 장비의 정상 작동 여부를 모니터링 한다. 장비의 이상 감지를 위해서, 최근 활발히 연구되고 있는 딥러닝 등의 기술을 활용한 AI 모델을 생성하여 장비의 고장을 예측한다. AI 모델을 학습하고 추론하기 위해서는 수많은 센서 중에서 AI 모델을 생성할 센서들을 선택하고, 지속적으로 모니터링 되는 값들을 비교하여 이상 감지 여부를 스트리밍 환경에서 추론할 수 있는 센서 빅데이터 질의 처리 및 스트리밍 추론 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 AI 모델을 학습하고 스트리밍 추론할 수 있는 빅데이터 질의 처리 시스템을 설계 및 구현한다.
기계 가공 분야에 있어서의자동화 기술은 NC 장비로 인해 급격히 진전되고 있다. 대부분의 공작기계들이 NC화로 되는 것이 크게 증가하고 있으며 사회적 경제적 환경의 변화에 의해 합리적인 수준에서의 자동화를 추진하고자 하는 요구가 많아지고 있다. 본 연구에서는 선삭공정의 자동 화에 있어서 필연적으로 대두되는 공구 선택에 있어서 절삭공구에 대한 정보를 확률이론을 도입 하여 처리하여 신뢰성이 있는 최적공구를 선택할 수 있도록 한다.
도로공사는 선형적이고 반복적인 공사로 공사의 특성상 건설장비에 대한 의존도가 높기 때문에, 건설장비의 효율적 운용에 의한 생산성 향상 및 공사비 절감 효과가 크다. 또한, 도로공사는 시공순서, 현장상황, 적용 공법에 따라 다양한 건설 장비의 선택이 가능하기 때문에 공정계획 시, 공종 간 연계에 따른 세부 작업 및 공법을 고려하여야 한다. 시공자는 현장조건에 맞는 작업을 선택하고 투입될 장비의 종류 및 성능, 수량 등을 사전에 파악하여, 적절한 건설장비 운용계획의 수립을 통한 경제성 향상 방안을 마련해야 한다. 하지만 한정된 유사 공사의 실적정보 및 체계적인 공사계획 방법의 부재로, 적정한 공정계획 수립이 용이하지 않으며, 공법 및 건설장비의 선정에 있어 대부분 경험과 직관에 의존한 공사를 수행하고 있다. 그 결과 시공 이전 공정계획단계에서 수립된 계획은 실행단계에서의 충분한 타당성을 확보하지 못하여 그 활용도가 제한적이다. 본 연구는 일반적인 도로공사의 초기 공정계획 수립단계에서 적용가능한 주요 공종별 공정로직을 개발하고, 공종 별 세부 시공절차 분석을 통하여 현장상황 및 공종에 적용 가능한 건설장비 운용 방안을 제시하였다. 또한 공정로직에 따른 다양한 건설장비 대안들을 대상으로 프로세스 시뮬레이션을 활용하여 경제성 기반의 최적화 장비조합 방안을 개발하였다. 개발된 방법을 이용하여, 계획단계에서의 수립된 다양한 공정계획에 대해 효율성을 평가하고 최적의 자원 선정을 위한 의사결정에 도움을 줄 것으로 판단된다.
본 연구에서는 강원 영동 및 경북 동부지역의 산악기상관측시스템 구축을 위한 AWS 위치선정, 네트워크 구성(관측시스템, 통신시스템, 자료처리시스템)과 특히, 산불방지를 위해 산림청과 지방자치단체가 기 설치한 산불무인감시카메라, 무선중계탑의 산악기상관측망과의 연계 구축방안과 산악기상관측망의 관리방안을 제시하였으며, 본 연구를 통해 얻어진 사항은 다음과 같다. 산지가 많은 강원도에서는 산악지형에 따른 악기상이 자주 발생하여 강원지방기상청에서는 관측망을 유지관리 하는데 고초를 겪고 있으며 강풍, 뇌전현상 등으로 장비피해를 많이 입어, 보다 피해를 최소화할 수 있는 여러 가지 방안들을 강구하여 왔다 따라서 산악지형에 관측망을 구성하기 위해서는 장비의 견고성을 최우선적으로 반영해야 한다. 전원시설은 가능한 태양전원을 권장하지만 일조량이 적은 깊은 계곡과 같은 지역에 설치가 이루어질 경우 상용전원을 사용할 수밖에 없으며 대부분 산악에서의 전원시설은 열악하여 전원 백업시설 설치를 강구해야 한다. 전원 백업시설의 효율성을 유지하기 위해서는 소비전력이 적은 시스템을 선택하여 관측자료의 손실을 최대한 방지해야만 한다. 또한 태양전원을 이용할 경우 충전과 소모량을 사전에 면밀히 검토해야 한다. 산악은 뇌전현상이 근접하고 잦기 때문에 뇌전으로부터 장비 보호시설 설치를 강구하기 위해 피뢰접지 및 장비접지 시설에 투자를 아껴서도 안 될 것이다. 뇌전으로부터의 장비 보호시설을 강구하는 것도 중요 하지만 써지에 강한 제품을 채택하는 것이 보다 중요하다고 하겠다. 자료수집에 있어서는 전원 및 통신환경을 감안하여야 하며 전체 통신망을 단일화하는 것도 간결하지만 단일 통신망만을 채택할 경우에는 한계성이 있으므로, 다양한 통신망을 이용하는 것이 자료수집의 한계를 극복할 수 있는 방법이다. 따라서 수집 통신망을 통한 기상 관측 자료를 인근 1차 수집기관을 거쳐 최종 메인 수집장치로 내부망을 따라 수집하는 것이 최선의 망 운영방법이다. 자동관측시스템(AWS) 설치 시 기존의 무인감시카메라와 무선중계탑을 최대한 활용하되 무인감시카메라 설치위치$(70\siml,245m)$와 무선중계탑의 설치위치 $(299\sim1,573m)$가 산불위험지역에 포함되어 있는지의 면밀한 검토가 요구된다. 산불 등 각종 산림재난 방지와 관련한 정보를 얻을 수 있는 자동기상관측시스템(AWS)의 설치 위치는 산불발생확률모형에서 산정된 위험지역 내에 설치하는 것이 산불발생 위험지역을 판정하는데 매우 효과적일 것으로 판단된다. 기상청과 지자체가 보유하고 있는 기상관측 장비들은 대부분 도시를 중심으로 설치 운영되고 있어 산림 또는 산악에 설치된 기상관측 장비의 수는 적은 편이다. 따라서 산림과 산악에 기상관측 장비의 보강은 필수적이다. 관측망 구성은 기상청의 관측 표준(안)을 준수하며, 설치 지점의 특성에 따라 가장 경제적인 방법을 선택하는 것이 바람직하며, 특히 장비구매 설치 시 다양한 종류의 제품을 선택하는 것은 차후 장비 관리에 어려움을 겪을 소지가 있어 가능한 우수한 제품을 선택하되 동일 제품 사용을 권장한다. 따라서 위의 망구축이 이루어져 현재 기상청이 설치 운영하고 있는 측정 장비에 의해 취득한 기상자료를 공동 활용하여 표출하면 더욱 상세한 자료의 획득과 활용이 기대되어 진다. 또한, 금번 논문에서는 산불위험지역의 격자점(15km)내에 최소한 1대의 AWS 설치방안을 제시하였지만, 금후에는 15km내에서도 능선, 계곡 등 구체적인 위치확정을 위한 선행연구가 실시되어야할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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