방사선치료의 최적화를 위하여 위치결정장비로 이용되고 있는 simulator에는 gantry와 couch, 콜리메이터와 같은 기계적으로 운동하는 장치와 엑스선 발생장치, 투시용 영상증강관, 기계적 운동 장치의 위치를 알기 위한 지나 거리표시기, 각도 표시기가 포함되어 있다. 충돌에 의한 위험을 막기 위한 충돌 방지장치도 포함되어 있다. 여기에서는 정확한 시뮬레이션을 수행하기 위해 필요한 검사항목과 성능과 유지, 안전성 확보에 필요한 사항을 논의한다. 대부분의 검사항목에 대해서 검사기준을 제시하며 항목에 따라서는 검사방법을 예시한다. 이와 같이 다양하고 정밀한 장치의 성능관리업무는 전문가인 의학물리학자의 책임하여 수행되어야 한다.
본 논문은 자동화 컨테이너 터미널의 장치장에서 장치 위치 결정 전략을 다목적 진화 알고리즘(MOEA: Multi-Objective Evolutionary Algorithm)을 이용해 최적화하는 방안을 제안한다. 장치장의 해측과 육측 생산성은 서로 상충하기 때문에, 이 둘을 동시에 최대화하는 것은 불가능하다. 대신 본 논문에서는 MOEA를 이용해 파레토 최적해 집합(Pareto optimal set)을 구하였다. 초기 실험 결과 장치장의 컨테이너 점유율이 높은 어려운 문제의 경우, MOEA의 집단이 지역 해에 쉽게 빠지는 것을 확인하였다. 이에 본 논문에서는 난이도가 다른 두 개의 문제를 동시에 최적화함으로써 집단의 다양성을 유지하는 방안을 제안하였으며, 실험 결과 제안 방안이 단일 문제만 해결하는 방안에 비해 동일한 비용으로 더 좋은 전략을 얻을 수 있음을 확인하였다.
원판의 진동은 위치 좌표에 따라 진동변위 및 속도가 달라질 뿐 아니라, 또한 여러 진동모우드를 포함하고 있다. 이러한 특성을 갖는 시스템의 진동을 감소시키기 위해서는 진동 제어력을 발생시 켜주는 구동장치와 진동변수를 측정하는 측정장치를 어느 위치에 두느냐가 무엇보다도 중요하다. 더구나 여러 진동 모우드를 동시에 최적으로 제어하기 위해서는 진동 모우드 개수 만큼의 많은 측정장치가 필요하게 되는데 이러한 난점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 측정장치의 역할을 대신해 주는 관측기(observer)를 부착하여 측정장치의 필요 개수를 줄였다. 최적제어 이론을 바탕 으로 구동 장치와 측정장치의 위치를 최적으로 결정하였고, 제어기의 제어상수를 최적으로 설계 하였다. 이와 같이 설계된 최적 제어 시스템의 제어효과를 평가해 보기 위해서 원판의 진동을 예 를 들어 시뮬레이션해 보았는데 그 결과를 자세히 기술하였다.
차량측량시스템이란 차량에 2대 이상의 CCD 카메라와 위치측정장비(GPS, IMU 등)를 장치하고 도로를 운행하면서 일정한 간격으로 주변의 사진을 연속으로 촬영한 후 이를 이용하여 도로 및 도로시설물의 위치와 크기, 보존상태 등의 정보를 취득하는 새로운 측량 시스템이다. 본 연구에서는 대상물의 3차원 위치결정을 위해 필요한 자료와 자료를 처리하는 각 단계를 체계화하였으며, 사용 편의성과 위치결정정확성을 높일 수 있는 차량측량시스템을 위한 수치사진측량 프로그램을 개발하였다.
본 연구는 수직 배치형 컨테이너 터미널에서 반입되는 수출 컨테이너의 작업순서와 장치위치를 결정하는 통합 문제를 다루었다. 수출 컨테이너에 대한 선호 장치위치는 대응하는 본선작업의 우선순위와 밀접하고 외부 트럭들의 대기시간은 장치 소요시간에 좌우된다. 본 연구는 외부 트럭들의 예정도착시간과 예정완료시간 그리고 적하작업의 선호 장치위치를 고려한 혼합정수모형을 제시하였다. 그리고 현장 적용을 위해 시뮬레이티드 어닐링에 기반한 휴리스틱 알고리즘을 개발하였다. 목적 함수값과 계산시간의 관점에서 최적 모형과 휴리스틱 알고리즘을 비교하였고 수치실행을 통해 휴리스틱 알고리즘의 수행도를 분석하였다.
컨테이너 터미널에서 이적작업은 적하작업과 반출작업을 신속하게 처리하기 위해 장치장에 흩어져 있는 컨테이너들을 재배치하는 것이다. 본 연구는 수직 배치형 장치장 블록 내에서 컨테이너 재배치 작업계획 문제를 다룬다. 재배치 작업계획은 대상 컨테이너, 옮겨질 위치 그리고 재배치 작업 순서를 정하는 것이다. 본 연구는 재배치 작업시간, 반출작업, 적하작업의 가중시간 비용을 최소화하면서 재배치 작업동안 공간 가용성이 만족되도록 장치위치와 작업순서를 함께 결정하는 혼합정수계획모형을 개발하였다.
컨테이너터미널에서 생산성을 향상시키기 위해서는 야드를 효율적으로 운영하는 것이 중요하다. 자동화 컨테이너터미널의 경 우 수직형 자동화 야드로서 기존의 수평형 장치장과는 다른 장치장 특성을 가지게 된다. 자동화 컨테이너터미널에서 자동화 야드는 자동 화 장비가 운영되므로 자동화 장비와 외부트럭, 본선작업 등과 연계된 효율적인 장치장 계획이 필요하다. 그러나 기존의 장치장 계획은 공간할당 문제이므로 자동화 컨테이너터미널에서 사용된다면 실시간으로 변화하는 장비 및 장치장 상황이 반영되지 않기 때문에 장치장의 효율성이 저하되고 하역시간의 증가를 초래하게 된다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 본선계획파 장치장 현황, ATC의 상황을 고려한 실시간 컨테이너의 장치 위치를 결정하는 알고리즘을 제안하고자 한다.
ZnO 박막은 대칭 육방정계(hexagonal) wurtzite-type crystal로써 결정구조에서의 이방성, 비화학양론 결합구조와 다양한 전기적, 광학적 그리고 타성파적 성질 때문에 현재 여러 응용분양에서 각광을 받고 있는 재료 중의 하나이다. 이러한 특성을 갖는 ZnO 박막은 결정학적으로 기판에 수직인 c-축 우선방위현상(preferred orientation)을 나타내며 압전 특성을 이용하여 응용을 할 경우 이 c-축 우선방위현상에 따라 압전 특성에 큰 차이가 있으며 ZnO 박막의 형성 조건에 의해 c-축 우성배향성은 큰 차이가 있다. 특히 스퍼터법을 이용하여 ZnO 박막을 형성하는 경우에는 투입전력, 기판온도, 분위기 가스압력, 타겟간 거리등의 증착조건에 의해 결정학적 및 전기적 특성이 크게 영향을 받게 된다. 따라서 결정학적으로 양호하며 고품위의 특성을 갖는 ZnO 박막을 제작하기 위해서는 최적의 증착조건을 확립하여 ZnO 박막을 제작할 필요가 있다. 본 연구에서 사용된 대향 타겟식 스퍼터장치는 두 개의 타겟이 서로 마주보게 배치되어 있고 양 타겟에 수직으로 분포하고 있는 자계가 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되어 고밀도의 플라즈마를 형성할 수가 있다. 따라서 10-4Torr에서도 안정한 방전을 유지할 수가 있으며 기판의 위치가 플라즈마로부터 이격되어 (plasma-free)있는 위치에 있기 때문에 플라즈마내의 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판충돌을 최대한 억제하여 고품위의ZnO 박막을 제작할 수가 있다. 이러한 특징을 갖는 대향타겟식스퍼터장치를 이용하여 본 연구에서는 비정질 slide glass를 기판으로 하여 ZnO 박막을 증착하였으며 XRD(X-ray Diffractometer)를 이용하여 증착된 ZnO 박막의 결정학적 특성을 측정하였다. ZnO 박막은 산소 가스압력과 기판온도, 인가 전류를 변화시켜가며 증착하였으며 이에 따른 박막의 결정성 변화를 알아보았다. 기판온도를 실온에서 점차 증가시켜나가면 $\Delta$$\theta$50은 급격히 감소하며 30$0^{\circ}C$에서는 결정성이 우수한 막을 얻을 수 있었다. 또한 산소 가스 압력이 0.5~1mTorr에서 $\Delta$$\theta$50은 양호한 값을 나타내었지만 그 이상에서는 c-축 배향성이 나빠짐을 확인하였다. 따라서 대향타겟식스퍼터 장치를 이용하여 ZnO 박막을 증착시 가스압력 0.5~1mTorr, 기판온도 20$0^{\circ}C$이상의 막 제작조건에서 결정성이 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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