• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.1124-1129
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• 2021

UAV(Unmanned Aerial Vehicle)에 대한 활용영역은 시간이 갈수록 꾸준히 확대되고 있다. 특히 네 개 이상의 수평적인 프로펠러로 구성된 VTOL(Vertical Take-Off and Landing) 기능이 가능한 UAV는 시스템 안정성 및 비교적 단순한 항공역학적 설계 및 구조에 따라 다양한 플랫폼이 등장하고 있으며 비교적 저렴한 가격으로 응용제품들이 시중에 유통이 되고 있다. UAV는 GCS(Ground Control System, 지상 제어 시스템)를 통해 임무가 수행된다. GCS는 주로 인터넷에 연결되어있기 때문에, 전자지도 및 기타 최적의 비행조건(온도, 습도, 풍향 등)을 위한 환경정보를 또한 얻을 수 있다. 본 논문은 AIS(Auto Identification System)를 통해 얻은 정보를 기반으로 식별된 선박으로의 접근 및 감시(monitoring)하기 위한 UAV의 운영기법을 설계하고 실험을 통해 AIS 시스템을 GCS에 적용하는 것이 효율적임을 입증한다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권6호
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• pp.137-145
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• 2016

본 논문에서는 새로운 방법의 3차원 컴퓨터단층영상에서 혈관을 추적하는 알고리즘을 소개하고자 한다. 해당 방법은 먼저 빠르게 다수의 2차 혹은 3차의 정칙곡선들로 대표되는 혈관의 지역적 모델들을 생성한다. 혈관의 특징을 고려한 비용함수로부터 각 곡선들은 영상데이터를 기반으로 생성된 비용을 부여 받는다. 추적 과정에서 매 단계 다음 혈관을 추정하기 위한 곡선들은 특정 기준에 의하여 여과되어 결국 혈관의 내부에 위치한 곡선들만 걸러낸다. 그 후 이들을 기반으로 혈관의 중심 선에 해당하는 최적의 정칙곡선 하나를 선정하게 된다. 지역적으로 최적인 정칙곡선이 순차적으로 검출되며 이들을 연결하여 하나의 혈관을 대표하는 구분적으로 부드러운 곡선을 만들어낸다. 짧은 정칙곡선은 제어 점들만으로 빠르게 기하학적 변환이 가능하며, 정의역 모든 구간에 대하여 미분이 가능하므로 곡률과 비틀림과 같은 기하학적 정보를 얻기 용이한 장점이 있다. 해당 방법에서 사용되는 정칙곡선모델이 혈관을 분류하고 추적함에 있어서 그 적합성을 증명하였고, 공공 데이터를 이용한 실험을 통하여 정확성과 수행 시간에 대해 최신기법들과 비교할만한 결과를 얻었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.897-905
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• 2015

본 연구에서는 충격파 모형을 이용하여 능동식 우선신호의 최적 신호시간을 산정하기 위한 모형을 제시하였다. 본 신호 최적화 모형을 이용하여 능동형 우선신호 기법 중 Early green 및 Green extension이 적용되는 조건에서 충격파 면적을 산정할 수 있다. 본 연구에서는 평균통행시간 및 교차로 진출시각을 이용해 충격파의 발생 속도를 산정하기 위한 방법을 제시하였으며, 이를 이용해 우선신호로 인한 현시 변화량에 따라 충격파 면적 변화량을 산정할 수 있다. 또한 교차로 전체의 충격파 면적이 최소화되는 신호시간을 산정하여 우선신호로 인해 증가하는 일반차량의 지체를 최소화할 수 있도록 하였다. 우선신호 신호시간 산정 모형의 효과평가를 위해 VISSIM과 ComInterface를 이용한 미시적 시뮬레이션 분석을 시행하였으며, 이동류의 포화상태를 고려하여 지체 최소화를 위한 신호시간이 산정됨을 확인하였다. 독립교차로를 대상으로 하는 사례분석에서 우선신호를 위해 비우선현시를 균일하게 단축하는 전략 대비 본 모형에서 일반차량 지체가 10% 이상 개선됨을 확인하였다. 본 연구는 트램, BRT, 중앙버스 전용차로 등 대중교통 우선시설이 확산되고 있는 최근 국내 상황에서 신호교차로의 운영효율을 높이기 위한 새로운 우선신호 제어 방법을 제시하였다는데 의의가 있겠다.

• 대한교통학회지
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• 제20권3호
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• pp.129-147
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• 2002

본 연구에서 변동등식에 근거한 동적경로선택조건을 도출하여 동적통행배정모형을 제안한다. 동적경로선택조건은 운전자에 의해 이용된 경로, 링크 그리고 출발지의 출발시간을 고려하여 도출되며 이 조건을 동적통행배정모형으로 전환하는 과정에서 모형의 변동등식문제로 압축된다. 등식이론에 근거한 모델의 이론적 배경을 입증하기 위해 제안된 동적통행배정모형이 필요충분조건을 만족함이 증명되었다. 해법으로서 기존의 제안된 네트워크의 시간과 공간확장기법을 채택하지 않고 물리적 네트워크가 직접 알고리즘에 반영되도록 하기 위해 각 링크의 시간대별 통행량과 방출통행량을 링크진입통행으로 표현하여 시간종속 통행시간함수를 단일변수로 처리하여 대각화알고리즘에 반영하였다. 소규모 비대칭 네트워크 적용결과 사용자 동적최적경로선택조건이 만족됨을 입증하였는데 단위시간간격이 적을수록 개선된 효과를 보여준다. I-394네트워크 실험결과로서 기존의 변동부등식에 근거한 알고리즘에 비해 제안된 알고리즘이 최소한 93%이상의 컴퓨터연산 속도의 개선효과를 가져왔다. 등식이론에 근거한 모델개발의 장점으로서는 제안된 모델의 최적해의 계산시간이 전체시간의 증가에 전혀 영향을 받지 않는다는 것으로 이는 동적통행배정모형에 적용될 네트워크의 규모가 커질수록 제안된 알고리즘의 계산 효율성은 더욱 증가하는 것을 의미한다. 따라서 제안된 동적통행배정모형은 대규모 시간종속적 교통망에서 교통상황의 변화에 민감하게 반응할 수 있는 실시간첨단교통제어의 핵심기능으로서 역할수행이 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.93-102
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• 2018

본 논문은 뇌격전류에 따른 저압 배전계통의 전자식 전력량계 및 배전 패널의 통신설비와 전원장치를 보호할 목적으로 사용하는 서지보호장치(SPD)에 관한 것이다. 서지보호장치(SPD)는 접속방식에 따라 1-포트 서지보호장치(SPD)와 감결합 요소를 포함한 2-포트 서지보호장치(SPD)로 구분된다. 뇌격전류에 대한 내부 시스템의 보호는 협조된 서지 보호체계를 이루는 계통적인 접근이 필요하다. 이에 대응하기 위해 이론적인 검토를 통해 피뢰구역(LPZ) 정의에 대한 고찰 및 해석을 진행하였다. 뇌서지에 의한 뇌격전류는 상당히 크기 때문에 하나의 서지보호장치(SPD)로 방호하기에는 한계가 발생하며, 이를 해결하기 위해 다단의 종속적으로 서지보호장치(SPD)를 설치하게 된다. 본 논문에서는 전력계통에 있어 한전계통에 연계되는 Incoming side가 아닌 건물 내에 설치되는 분기형 배전패널 내부의 전자식 전력량계 및 각종 통신(제어)설비를 보호할 목적으로 한전계통이 연계되는 MOF 단에 설치되는 LPZ0에 해당하는 피뢰기(LA, SA)와 보호협조를 이루는 LPZ1과 LPZ2의 경계영역에 설치하는 저압 배전계통용 II등급 서지보호장치(SPD)에 대해 설계를 하였다. 또한 감결합 요소가 없고, 부하 전류를 흘릴 수 있는 직렬 접속 방식의 1-포트 서지보호장치(SPD)에 대한 최적의 설계 방안을 도출하고 실험을 통해 기존의 방식과 비교하여 성능 개선과 관련한 검증을 실시하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1-8
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• 2005

건물 내에 존재하는 자연광은 조명원으로 국한되지 않고 시각적, 심리적 자극을 통한 실내 환경의 질적 향상에 이르기까지 에너지절약 및 공간의 쾌적성에 큰 영향을 미친다. 유입되는 자연광량에 비례적으로 연동되는 건물에너지는 전기조명에너지를 절감시키고 난방 기간동안 일사열의 유입에 따른 난방에너지를 절감시킨다. 여름철에는 전기조명의 소등으로 인한 조명원의 발열량이 감소됨으로써 냉방부하의 감소에 이르기까지 포괄적인 영향을 미친다. 조명개발분야의 선진국에서는 에너지 절약형 광원의 대체와 아울러 자연채광과 통합된 최적 조명제어 기술의 운용만이 건물이 가지고 있는 에너지 절약의 잠재력을 현실화시킬 수 있다고 판단하고 있다. 따라서 본 연구는 일반적인 사무소 모델 공간의 에너지 절약형 인공조명을 대상으로 자연광 유입에 따른 연동적 조명제어 기법을 적용하는 경우를 대상으로, 인공조명의 소등량에 따른 조명에너지의 절감량과 이에 수반되는 냉방에너지의 점감량 및 일사열 취즉에 따른 겨울철 난방 부하 절감량을 분석함으로써 자연채광의 건물에너지에 대한 연간 기여도를 통합 분석하였다. 특히 자연채광의 성능은 실험을 통한 측정 데이터를 이용하고 에너지 해석 프로그램을 재구성하여 실질적인 절감량을 도출하도록 시도하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.565-572
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• 2020

본 연구는 증류탑 분리공정 시스템 최적화를 위하여 인공지능 머신러닝이 적용된 소프트웨어 플랫폼을 개발하였다. 증류탑 분리공정은 석유화학 산업의 대표적이고 핵심적인 공정이다. 하지만 다양한 운전조건과 연속식공정 특성으로 인하여 안정적인 운전이 어려우며 운전자 숙련도에 의하여 공정효율에 차이가 발생된다. 이를 해결하기 위하여 이론적 시뮬레이션을 활용한 제어방법이 개발되어 사용되고 있지만 특수하거나 복잡한 반응이 포함된 공정에는 적용이 어려우며, 거대한 시스템에 대하여 분석이 이루어질 경우 계산비용 증대로 인하여 실시간 제어와 연동이 어려운 한계점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 머신러닝을 기반으로 한 경험적 시뮬레이션 모델을 개발하고 이를 통하여 최적의 공정운영방법을 제시하고자 한다. 경험적 시뮬레이션 개발은 실제 공정에서 수집된 빅 데이터, 데이터마이닝을 통한 특성추출, 공정을 대표하는 데이터 선별, 화학공정 특성에 맞는 모델 선정으로 이루어졌으며, 현장검증 및 테스트를 통하여 증류탑 분리공정 플랫폼이 개발되었다. 최종적으로 개발된 플랫폼을 통하여 운전 조작변수의 예측이 가능하며, 최적화된 운전조건을 제공하여 효율적인 공정운영을 달성할 수 있다. 본 논문은 머신러닝 기법을 화학공정에 적용한 기초연구로서 이후 다양한 공정에 적용하여 4차 산업의 스마트 팩토리의 초석이 되어 널리 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.358-369
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• 2000

얇은 판형 용접에 광범위하게 사용되는 피복아크 용접기는 용접전원으로 변압기를 사용하는 AC 아크용접기외 인버터를 사용하는 인버터 아크 용접기로 구분된다. AC아크용접기는 변압기를 사용하므로 전체시스템의 부피 및 무게가 커지며 변압기 탭조정으로 인한 최적 출력전압이 설정되지 않아 용접성는이 저하되는 단침이 있다. 이러한 단점올 개선히고 용접성능을 향상시키기 위하여 고속반도체 소자를 이용한 인버터 아크용접기가 많이 연구되고 있다. 인버터 피복아크 용집기시스템은 다이오드 정류기, 인버터, 고주파 변압기, 출력측 정류기 및 리엑터로 구성되어져 있는데, 입력전원측에 다아오두 정류기를 사용함으로서 고조파 다량 힘유 및 입력역률 저하등을 가져오며, 일정 듀티를 갖는 정전압제어방식을 이용하고 아크용접시스템 고유의 정전류특성은 변압기의 누설구조애 의해 실현하고 았다. 따라서 본 논문에서든 이상의 단점을 해결하기 위하여 PWM 컨버터를 적용하여 입력측의 고조파를 제거하고 입력역률 99% 유지할 수 있었으며, 또한 새로운 혼형제어기법을 적용하여 순시적인 용접 출력전압과 전류를 제어하여 용접 출럭전압과 전류를 일정하게 유지시킴으로서 AC아크용접기와 비교하여 스패터룹 70%감소시켰으며 무부하시 10%의 효율 상승을 가져왔다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.884-891
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• 2016

디젤엔진에서는 2차 분사 시스템은 다양한 배기 시스템에 적용이 가능하고, 엔진 제어와 관계없이 독립적으로 제어가 가능하기 때문에 환원제 희석 면에서도 후분사 또는 다른 농후한 환원제 분위기 형성 방법 등에 비해 장점이 많다. 2차 분사 시스템에서는 환원제의 공급 방법에 따라서 촉매의 효율은 달라질 수밖에 없다. 환원제는 일정압력 이상으로 유지 및 최적화가 필요하고, 인젝터의 위치 및 각도의 선정은 매우 중요한 인자이다. 본 논문에서는 2차 분사 조건을 변화시켜 환원제의 농도와 양을 변화시켰다. De-NOx 촉매 시스템에서 최대의 NOx 정화 효율에 적합한 환원제 분사 조건들의 선정이 필요하고, 분무 도달거리, 분무 평균 입경, 분무각, 분사량 등의 분무 특성과 환원제의 균일 분포를 잘 파악하여야 한다. 이와 같은 목적을 위하여 2차 분사에서 충돌판 형상에 의한 분무 및 거동 특성은 가시화 방법과 디지털 화상 처리 기법을 사용하여 분석하였으며, 충돌판 형상의 영향성과 각 형상에 대한 최적 각도 범위를 도출하였다.

• 한국안전학회지
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• 제11권2호
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• pp.150-159
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• 1996

본 연구에서는 하부구조적 결함을 갖는 전력계통의 정태 안전성 평가를 고려한 무효전력 제어 문제를 해결하기 위하여 A-team(Asynchronous team) 이론을 이용한 접근법을 제시한다. QVC는 무효전력 발전량, 전압치, 선로조류 및 다른 무효전력장치에 대한 제약조건하에서 최적의 전압을 유지하는 문제로써, 해의 정확도를 크게 해치지 않는 범위내에서 혼합정수계획법(MILP) 문제로 수식화 하였다. 안전성 평가는 계통의 모니터링을 통하여 얻어진 현재의 자료를 평가하여 상대적 강인성을 추정하는 것으로 교류 전력조류법에 기반을 둔 결정론적인 방법에 의해 계통안전성, 특히 전압안전성을 평가하였으며, 이진치 대신에 다수의 이산치를 제공하는 안전성 계량을 사용하였다. 계통의 효율적 운전을 목적으로 위의 두 문제를 통합하여 풀 수 있도록 A-team으로 명명된 새로운 조직기법을 도입하였다. A-team은 자치적(autonomous)이고, 병렬적으로(in parallel) 동작하고, 비동기적으로(asynchronously) 정보교환을 하는 agent들을 위 한 일종의 조직법으로 다수의 프로그램 (computer-based multi agent)을 이 용한 운용시스템의 구성에 적합한 방법으로 알려져 있다. 이 A-team을 이용한 방법은 실계통에 적용하기 위한 초기단계에 머무르고 있으나 대형계통의 여러 복잡한 문제를 해결할 수 있는 가능성을 갖고 있다.