21세기 무한경쟁시대에 대비하여 국가산업의 경쟁력제고는 물론 지역의 균형발전을 위해 추진하고 있는 경부고속철도 건설사업은 2004년 4월 개통을 목표로 마무리 단계에 접어들었다. 경부고속철도 건설사업을 통하여 우수하고 완벽한 성능의 고속열차도입과 함께 첨단기술을 이전받아 기술수준을 향상시켰고 G7 연구개발 사업으로 시속 350Km급의 차세대 차량을 설계, 제작할수 있는 능력을 보유하게 되었다. 철도는 육로 교통수단과 달리 시스템적 특성이 매우 강하다. 즉 토목, 건축, 기계, 전기, 전자 등 각 분야의 균등한 기술발전을 도모하여야 철도선진국에 진입할 수 있으며 해외 진출이 가능하다. 사업 추진과정에서 습득한 각종 기술은 향후 건설사업의 독자적 추진을 가능케 하였으며, 철도차량의 제작사뿐만 아니라 부품업체가 해외시장을 개척할 수 있는 능력을 갖추어 철도 선진국으로 도약할 수 있는 기틀을 마련하였다.
TBM으로 시공되는 터널은 기계에 의해 전단면 굴착(full face tunnelling)이 이루어지므로, 굴착면에 접근하는 것이 매우 제한적이다. 이러한 한계를 극복하고 TBM 터널에서 굴착면 전방의 지반상태를 정확히 예측할 수 있는 기술은 매우 드물다. 본 연구는 TBM에서 전기비저항을 사용하여 굴착면 전방의 이상지반을 예측할 수 있는 TBM 비저항 예측(TRP)시스템을 개발하고, TBM 현장에서의 적용성과 예측 정확성을 검증하기 위해 EPB 쉴드 TBM으로 시공 중인 지하철 터널에서 현장 실험을 수행하였다. TBM 비저항 예측 시스템은 전극을 사용하여 지반의 전기비저항을 측정하고, 이를 바탕으로 역해석을 수행하여, 이상지반의 위치와 두께 및 전기적 특성을 예측한다. 전극이 부착된 강관을 유압으로 굴착면에 압입하여, 전극이 지반과 완전히 접촉하도록 장치를 제작하였다. 또한, 전극이 챔버 내부를 관통하여 나아가도록 하는 동시에 토사유출을 방지하도록 설계하여 현장에서의 전방예측을 가능하게 하였다. 1차 실험 결과, 굴착면 근접 지반과 굴착면 전방 지반의 전기비저항 및 유전율이 동일하게 나타나 이상지반이 존재하지 않음을 예측하였다. 2차 실험 결과, 굴착면 전방 약 1 m 지점부터 상대적으로 낮은 유전율 비를 가지는 이상지반 구간이 약 5 m 길이로 존재함을 예측하였다. 이는 각각 지표에서 물리탐사 또는 시추를 통해 조사된 지반상태 및 TBM 굴착 중 예측 구간에서 반출되었던 버력을 관찰한 기록과 잘 일치하였다.
Thin-type 초음파모터의 구조는 크로스형태의 앓은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이고, 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 형태, 길이, 두께, 스테이터 재질, 클램프특성이 최적 설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메터, 토크 게이지, 맨코더, AD컨버터를 이용하여 피드백 제어 구동시스템을 구성하였다. 그림 I은 마이크로컨트롤러 (ATmega)와 피드백회로를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동전원으로 사용한다. 피드백 회로인 엔코더와 AD 컨버터는 초음파모터의 속도를 피드백하여 정속도 운전을 위한 전압제어에 사용되었다. 특성 측정 결과, 제품화된 드라이버와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았고 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적임을 확인하였다.
In this paper, one general approach is proposed for the design of power system that can be applicable for next generation LEO satellite application. The power system consists of solar panels, battery, and power control and distribution unit(PCDU). The PCDU contains solar array modules, battery interface modules, low-voltage power distribution modules, high-voltage distribution modules, heater power distribution modules, on-board computer interface modules, and internal DC/DC converter modules. The PCDU plays roles of protection of battery against overcharge by active control of solar array generated power, distribution of unregulated electrical power via controlled outlets to bus and instrument units, distribution of regulated electrical power to selected bus and instrument units, and provision of status monitoring and telecommand interface allowing the system and ground operate the power system, evaluate its performance and initiate appropriate countermeasures in case of abnormal conditions. We review the functional schemes of the main constitutes of the PCDU such as the battery interface module, the auxiliary supply module, solar array regulators with maximum power point tracking(MPPT) technology, heater power distribution modules, spacecraft unit power distribution modules, and instrument power distribution module.
본 논문에서는 비모형화특성과 유계인 외란을 고려한 선형 시불변 연속시간 계통에 대해 수정된 제어칙과 시그마수정법의 단점을 보완한 적응칙을 이용하여 강인한 직접적응제어기를 제시하고자 한다. 비모형화특성이 특이섭동(singular perturbation)형태로 존재할 때 적용 가능한 알고리즘으로서 기존의 제어칙을 변형하였을 뿐만 아니라 제어기 파라미터를 추정하기 위한 기존의 적응칙인 o-수정법을 보완하여 재구성된다. 재구성된 적응제어칙을 이용하므로써 전체 적응제어 계통의 성능이 기존의 적응제어 알고리즘을 이용했을 때보다 강인하고 시스템의 성능이 향상됨을 보인다. 제시된 알고리즘의 타당성을 보이기 위하여 n차 플랜트에 대한 폐루프내의 모든 신호들이 유계가 됨을 입증하고, 컴퓨터 모의실험 결과는 1차 플랜트에 한해 그 효용성을 보인다.
스마트 모빌리티는 차세대 친환경 이동수단으로 각광 받고 있어 시장이 매해 급성장 하고 있다. 그러나 전기를 동력으로 사용하는 기기 특성상 이용자의 몸무게나 주행 환경에 따라 모터 및 배터리는 제조사에서 표기하는 성능과 실제 성능과는 큰 차이를 보여 이용자에 따라 기기 이용 시 권장되는 주행 기준점이 없어 본래의 동작에 과부하 발생 빈도가 높아져 기기의 고장 및 파손이 늘어나고 있다. 본 논문에서는 이용자의 주행 상태를 측정 후 제조사 측에서 제공하는 권장 주행과는 별도로 실제 주행 시의 맞춤 권장 주행 안내 및 과부하 주행 상황 알림을 제공하는 어플리케이션을 설계하여 스마트 모빌리티 기기의 고장 및 파손은 물론 이용자의 안전까지 확보하고자 한다.
수동적인 소음 감쇠는 산업현장에서 발생되는 소음을 감소시키기 위해서 주로 사용된 방법이다. 그리고 능동적인 소음 감쇠방법은 수동적인 소음 감쇠방법에 비해 많은 이점을 가지고 있다. 능동적인 소음 감쇠 시스템은 낮은 대역의 주파수 영역에서 소음 감쇠 성능이 우수하며, 소형 경량으로 설계할 수 있는 이점이 있다. 본 논문에서는 능동적인 소음감쇠를 위한 간단한 궤환 루프 제어 시스템을 제안한다. 능동적인 궤환 제어 시스템은 위상 지연 보상과 반전 회로와 외부 소음을 수음할 수 있는 마이크로폰과 외부 소음을 줄이기 위해 위상이 반전된 소음을 발생시키는 스피커로 구성되어 있다. 그리고 소음감쇠 성능을 향상시키기 위해서 위상천이기를 사용하여 진폭 응답 곡선에서 최대가 되는 주파수에서 위상차가 $180^{\circ}$가 되도록 위상을 보정하여 소음을 제거했다. 능동소음제어에서 위상 지연이 $50^{\circ}$ 와 $310^{\circ}$ 사이에 존재하는 소음이 감소되는 경향이 있었으며, 소음은 헬멧 내에서 약 20[dB] 감쇠되는 결과를 얻었다.
2018년 12월 세계 최초로 5G 출시 등 대한민국은 전 세계 IT시장을 주도하고 있다. 그러나 국내의 사용자들은 공인인증서의 불편함, 익스플로우와 다른 여러 브라우저와의 비호환성 문제 등 사용자 환경과 시스템 환경의 기술 요소 문제는 투자비용의 이중화, 정보서비스의 품질저하 등 정보서비스에 대한 비판도 날로 혹독해지고 있다. 그럼에도 불구하고 국내 IT 산업은 꾸준히 발전하고 있으며 전 세계 IT 시장의 화두로 자리 잡은 블록체인이 신뢰받는 차세대 융합 정보 핵심 기술로그 활용에 대한 관심이 주목되고 있다. 블록체인은 '강한 보안성', 동일한 원장의 원본을 공유하는 '분산화', IoT, 로봇, AI 등을 연결하는 '초연결성'이라는 특징으로 인해 '신뢰가 강력히 요구되는' 공공기관에서는 블록체인을 활용한 기술 도입에 매우 긍정적이다. 대학의 정보서비스 설계도 예외는 아니다. 대학에서도 대학 내 다양한 정보서비스를 구현하는 기초 발판을 블록체인을 이용한 정보서비스 개발에 기여하고자 많은 고심과 그 활용에 적극 대처하고 있다. 본 논문에서는 다양한 산업군에서 활용되는 블록체인 적용 사례 경험을 토대로 대학 내 다양한 정보시스템을 통합 구성하는 통합정보서비스 교육 플랫폼 실증 모델을 설계한다. 대학 정보서비스를 기획에서 실제 서비스 설계까지 기초로드맵을 블록체인 기반으로 구성하고 이를 실제 대학 내 통합 정보시스템 실증 모델 설계에 적용하여 블록체인을 활용한 대학 내 통합정보서비스 모델을 제시한다.
전력시스템을 더 효율적으로 운용하고, 더 지능화하려는 노력은 2000년대 초 다양한 각도로 진행되어 왔다. 그리하여 중장기 국책과제인 전력IT 과제를 필두로 여러 지능화 기기들이 국 내외 유관업체를 통하여 지속적으로 성장을 하였고 현재에 이르러서는 과제의 틀이 아닌 비즈니스 모델 창출을 위하여 여러 시범 사업들이 구상되고 있는 중이다. 이는 전력IT 의 핵심 아이템이라 할 수 있는 IEC-61850 국제 표준 프로토콜 기반의 IED (Intelligent Electronic Devices) 개발과 어울려 변전소의 직접 현장 적용을 통한 엔지니어링 기술 개발에 역점을 두고 있는 상태이다. 변전소 자동화 (S/A: Substation Automation)의 영역이 점점 현실화 되어가고, 전 세계 적용 Site의 폭발적인 증가로 힘입어 이젠 선택이 아닌 필수가 되고 있고, 적용에서 끝이 아닌 다양한 엔지니어링 Tool 의 개발, 진단 시스템의 융합 등과 더불어 계속 발전해나가고 있다. 본 논문에서는 이러한 시대적 흐름을 바탕으로 당사에서 참여중인 한국전력 154kV S/A 시범사업 및 스마트그리드 실증사업을 통하여 현장 적용된 154kV Main Transformer 용 IED 솔루션의 적용 사례를 소개하고자 한다. S/A 시범사업의 경우, 한국전력 충주본부 풍동S/S에서 올해 초 설계되어 현재 현장 엔지니어링을 1차 마무리한 상태이며, 스마트 그리드 실증사업은 제주 성산S/S에서 진행 중이며 이도 마무리를 하는 단계에 이르러, 그동안 현장적용의 문제점을 논의하고, 이에 대한 대응책을 서로 공유하며 정리하고 있다. 참고로 본 논문에서는 IEC-61850 프로토콜 구현에 대한 것은 다루지 않으며, 다만 현장제어에 필요하고 또한 구현되어 있는 기능에 대한 전반적인 내용을 다루게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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