• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.2037-2042
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• 2017

스마트 공장은 미리 입력된 프로그램에 의해 생산시설이 수동적으로 움직이는 공장 자동화 작업 방식과는 달리, 생산 설비 스스로 작업 방식을 결정하여야 한다. 생산 설비 스스로 작업 방식을 결정이라 함은, 이를테면 제조 현장에서 설비의 노후, 문제 발생 예측, 제품의 불량 검출 등과 같은 이상 징후가 발생할 시 이를 조기에 발견한 후 스스로 문제를 해결하는 것을 의미한다. 본 논문에서는 제조 현장의 제조 공정 이상 징후 감지를 위해 대기행렬을 이용한 제조 공정 모델링을 제시하고 해당 모델링에서 이상 징후를 기계학습 기술 중 하나인 SVM을 이용하여 이를 감지하도록 한다. 해당 대기행렬을 M/D/1을 사용하였으며, ${\mu}$, ${\lambda}$, ${\rho}$를 기반으로 컨베이어 벨트 제조 시스템을 모델링하였다. SVM을 이용하여 ${\rho}$의 변화량을 통해 이상 징후를 감지했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.2604-2611
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• 2013

수요응답형 순환교통시스템(Personal Rapid Transit: PRT)은 자동차에 버금가는 승객의 요구 대응성 및 최적경로 운행으로 인한 높은 효율성 등의 특징 때문에 미래형 신교통수단으로서 많은 주목을 받아 왔다. 하지만 수송 분담 능력(4~6명)에 비해 건설비가 많이 들어가고 기존에 운용되고 있는 타 대중교통시스템과의 역할 분담 문제 때문에 적용에 한계가 있는 것도 사실이다. 따라서 본 연구에서는 도시 내 유연한 운용과 타 교통수단과의 연계를 목적으로 PRT 차량을 위한 수직이송장치를 개발하였다. 기존의 물류 분야에서 많이 채택되고 있는 순환 컨베이어 방식을 응용하였으며, 특히 연속이송이 가능하며 사이클 타임이 적은 장점이 있다. 이와 더불어 1/10 스케일의 모형의 제작을 통하여 장치의 기술적인 운용 가능성을 확인하였으며, 이를 통해 구조적 안정성을 확보하기 위한 방안을 도출하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.571-577
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• 2012

본 논문에서는 우수관로부터 발생되는 퇴적토의 준설처리를 위한 소형의 이동식 준설일괄처리 시스템을 제안하고, 특히 진공사이로와 1차 선별분리기 그리고 컨베이어를 일체화하는 진공사이로 선별분리장치를 설계하였다. 진공사이로 선별분리장치는 저장조, 이송 스크류, 진공 게이트, 스크린 바, 스크린 바 클리너, 진공배출장치로 구성된다. 특히 저장조 내에서 흡입공기의 흐름은 선별분리 성능의 주요 요소임을 고려하여 CFD 유동해석을 통해 최적형상을 도출하였다. 또한 CAE 구조해석을 통해 판재로 이루어지는 저장조의 안전성을 검토하였다. 그리고 3D-CAD 모델링을 통한 구동 메커니즘의 기구적, 역학적 시뮬레이션을 수행하여 사양을 결정하였다. 본 연구에 이어서, 드럼 스크린형 2차선별기, 데칸터형 탈수장치 그리고 보조장치인 오수탱크와 펌프 등을 설계할 것이다. 그리고 본 설계를 바탕으로 시제품을 제작하고 필드테스트를 수행할 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.32-35
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• 2019

축산업의 큰 문제점 중에 하나는 여름철이 되면 폭염이나 전염병으로 인하여 가축들이 폐사하는 것이다. 이러한 상황에서 가축들에게 필요한 것은 적절한 실내 온도와 주기적인 살균 시스템이다. 따라서 본 연구에서는 축사 내부의 온도에 따라 선풍기의 전원을 자동으로 제어하는 시스템과 주기적으로 먹이와 살균처리를 제공하는 기능을 개발하여 효율적으로 축사를 관리할 수 있도록 연구를 진행하였다. 또한 선풍기의 전원을 자동으로 제어하는 기능과 모바일 애플리케이션에 축사 내부의 온도를 표시하는 기능, 먹이와 살균처리를 제공하는 기능을 제안하였다. 첫 번째로 선풍기의 전원을 제어하는 기능은 축사 내부의 온도가 일정 이상으로 올라가면, 선풍기가 자동으로 켜지게 한다. 반대로 축사 내부의 온도가 일정 이하로 내려가면, 선풍기는 꺼지도록 한다. 두 번째로 모바일 애플리케이션의 기능은 축사 내부의 온도를 확인하는 기능이다. 세 번째의 먹이 제공 기능은 서보모터를 이용하여 주기적으로 먹이를 제공하며 제공된 먹이는 컨베이어 벨트를 통하여 가축들에게 전달된다. 마지막으로 살균처리 기능은 DC모터 펌프를 이용하여 주기적으로 가축들을 살균하여 주는 기능이다. 본 연구에서 제안한 지능형 축사의 기능을 통하여 가축들의 건강에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국항만경제학회지
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• 제27권1호
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• pp.281-304
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• 2011

21세기 에너지기후시대를 맞이하여 세계 각국은 미래 국가성장동력으로 녹색산업을 중점 육성하고 있으며, 우리나라 역시 현정부 들어 녹색성장을 국정과제로 추진하고 있다. 이 같은 녹색혁명의 바람은 해운항만산업도 예외가 아니어서 IMO를 비롯한 국제기구와 미국, EU를 중심으로 한 세계 주요국들은 항만에서 발생하는 대기오염을 줄이기 위한 다방면의 노력을 경주하고 있다. 그럼에도 불구하고 우리나라의 경우 선박이나 항만에서 발생하는 환경오염 및 이의 저감방안에 대한 논의는 비교적 최근 들어 이루어지고 있어 선진국 항만들과는 그 격차가 큰 실정이다. 또한 최근 급격한 성장을 보이고 있는 중국 항만을 비롯한 주변 항만들과의 치열한 경쟁에서 국내 항만들이 지속가능한 우위를 확보해 나가기 위해서도 차별화된 Green Port 전략의 필요성은 그 어느 때보다 절실한 상황이다. 이에 본 연구는 항만활동으로 인해 발생되는 대기오염원과 인천항의 환경오염 실태 및 현황을 살펴보고, 세계 주요항만에서 시행되고 있거나 향후 도입될 예정으로 있는 청정대기 전략을 검토함으로써 인천항에 대한 시사점을 도출하고자 한다. 특히 본 연구는 수도권 관문항으로서 연간 막대한 양의 벌크화물을 취급하고 있는 인천항의 대기오염 저감방안을 컨테이너터미널과 벌크터미널로 구분하여 제시함으로써 기존연구와 차별성을 도모하였다. 항만에서 발생하는 대기오염을 줄이기 위한 방안으로는 컨테이너 터미널의 경우 기술적 측면에서 청정연료사용, 배출통제장치 설치, 노후장비 교체 및 개조, 운영적 측면에서는 선박속도저감 프로그램 도입, 육상전원공급장치의 도입, RFID를 활용한 게이트 자동화, 그리고 시장기반프로그램으로 차별화된 항만이용료 프로그램의 도입을 검토해 볼 필요가 있다. 한편 벌크부두(일반부두)의 경우 선적과 하역 시 다단식 선적슈트, 고각도 컨베이어벨트, 건무시스템 등을 사용하여 비산분진과 화물유출 발생을 방지하는 한편, 화물보관 시 기존 사이로 방식 대신 돔구조물이나 폴리에스터 보관시설을 사용하는 방안을 검토할 필요가 있다.

• 생태와환경
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• 제47권3호
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• pp.214-218
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• 2014

본 연구노트는 K-water가 고안하여 개발한 녹조수상 콤바인 장치에 대하여 소개하고자 하였다. 녹조제거장치는 본체와 부력재, 이송호퍼, 스크린 컨베이어, 슬러지 제거기 및 수거물질 분리대 등 총 5개 모듈로 구성되어 있다. 그리고 스컴성 녹조현상 이하일 때 녹조제거제를 전처리할 수 있는 살포기가 별도로 장착되어 있다. 전반적으로 본 장치의 모듈 시스템은 매우 간단하다. 2014년 5월부터 7월까지 낙동강 및 대청호 현장에서 테스트 운영한 결과, 1일 처리할 수 있는 수표면적은 $500,000m^2day^{-1}$에 해당하였다. 그리고 장치 적용 전후 처리효율은 90%를 상회하였고, 수처리량은 수질 상태에 따라 차이가 있지만 $500,000m^3day^{-1}$은 가능하였다. 또한 장치의 운영기간은 3월~11월(9개월) 동안으로써 기존 계획보다 연장될 수 있었다. 본 장치 및 기술을 통해 상수원과 공공수역의 녹조현상 및 사회문제로 확대된 파급 영향을 해결하는 데 기여할 수 있는 신기술로서 활용되기를 기대한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.85-91
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• 2021

건설폐기물에서 발생하는 순환골재의 분류 과정에서 발생하는 이물질을 순환골재 출하 전에 회수하기 위하여 회전분리망 흡착 선별기를 설계 및 제작하였다. 제작된 선별기의 성능을 평가하기 위하여, 순환골재에서 자체적으로 회수한 이물질 종류에 따라, 아크릴을 사용하여 규격화된 이물질 샘플을 제작하고, 선별기에서 작동하는 흡입팬의 제어주파수 및 분리망의 흡입구 위치에 따른 선별효율과 순환골재의 오분류율을 평가하여 적절한 운전점을 평가하였다. 순환골재 및 이물질을 입자로 가정한 유동해석을 통해 예측된 선별기의 운전점에서의 분류효율을 평가하였다. 성능 시험 결과 컨베이어 밸트와 흡입구의 거리가 0.2m일 때 95%의 선별효율을 보이는 것으로 나타났으나, 순환골재의 오분류율이 2% 이상으로 선별효율과 2% 이하의 오분류율을 만족하는 운전점은 흡입구 거리 0.254m에서 제어주파수 58Hz으로 나타났다. 유동해석 결과 이물질 선별기에서 순환골재의 오분류는 나타나지 않았다. 기존 순환골재 생산공정에서 이물질 저감을 위해 설치식으로 운용이 가능한 회전분리망을 이용한 풍력 선별시스템을 구축하였다.

• 한국가금학회지
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• 제50권1호
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• pp.23-30
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• 2023

본 연구는 농장 내 계란 이송시스템에서 발생하는 충격 정도를 파악하고 파란 발생률과 비교하여 문제점을 개선하기 위해 무창계사 12개 농장을 대상으로 하여 무선 전자계란(Wireless Egg Node II)를 활용하여 조사하였다. 전체적으로 충격 크기는 세척기와 건조기 연결 부분, 컨베이어 연결부분, 트랜스퍼, 정렬기, 집란 엘리베이터, 팩커, 계란 이송 연결부분, 알받이 순으로 나타났으나 농장에 따라 충격정도 및 충격발생 지점에 많은 차이가 있었다. 계란의 충격강도와 파란 발생률은 높은 정(+)의 상관관계가 나타났으며 일회성 충격보다는 누적된 충격의 양에 따라 파각발생이 높았고, 조사 지점에 따라 5~38 G까지 다양하며 총 파각란 발생률도 3.2%~14.5%로 나타났다. 파각 발생률을 낮추기 위해서는 난각 품질이 높은 계란을 생산하고자 하는 노력도 중요하지만 난각강도가 우수해도 최종제품에 난각이 파손되는 상황을 고려할 때 실금란 발생을 초래하는 계란이송라인 개선이 절대적으로 필요한 것으로 조사되었다.

• Composites Research
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• 제37권1호
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• pp.7-14
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• 2024

이중 롤러는 Gap block 설계에 따라 동일한 크기와 하중 조건에서도 다양한 변형 양상을 가질 수 있다. 이러한 특성을 활용하여, 본 연구에서는 제품 이송 과정에서 발생되는 주름과 같은 결함을 최소화하기 위한 Carbonfiber reinforced plastic (CFRP) 이중 롤러의 Gap block 설계 방법을 제안한다. 가장 먼저, Gap block에 대한 주요 설계 변수와 공정 정밀도를 고려한 분석 case들을 선정하고, 유한 요소 해석을 활용하여 CFRP 이중 롤러의 변형 양상을 추출한다. 여기서, 본 연구의 목적을 만족하는 최적의 Gap block 설계를 수행하기 위해, 제품과 롤러가 접촉하는 지점들 간의 변형 편차에 기반하여 CFRP 이중 롤러의 변형 양상들을 비교 분석한다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 Gap block 설계 방법을 통해, 롤러의 직경 또는 길이와 같은 전체적인 크기 변화없이 제품 이송 시 결함을 크게 감소시킬 수 있는 최적화된 CFRP 이중 롤러를 구축할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.1-10
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• 2020

본 연구에서는 HMR 시장 진입을 위한 중소기업의 수비드 제품 생산 공정을 방해할 수 있는 요인을 조사하였다. 문헌 연구를 통하여 수비드 제품의 개념과 시장 현황, 수비드 제품의 공정라인, 수비드 제품의 안전성 확립을 위하여 발생 가능한 질병 및 관련 법률, HACCP을 조사하였다. 연구 결과, 수비드 기법의 안전성과 법률, 수비드 품질관리, 포장 및 저장 기술, 수비드 제품 제조공정의 인프라를 포함하는 4개의 주요 요인을 도출하였다. 수비드 제품의 섭취로 발생할 수 있는 질병들은 학계 또는 데이터베이스 자료로부터는 확인되지 않고 있다. 국내에서는 수비드 제품을 위한 별도의 기준이 없기 때문에 국내 기업들은 외국의 사례와 국내 HACCP 조건에 따라 안전성을 확보하고 있다. 수비드 제품의 생산으로부터 소비에 이르는 일렬의 과정에 필요한 품질 안전성 확보를 위한 기준이 필요하다. 또한, 수비드 제품은 육류제품으로 한정되어 왔으나 육류와 함께 부원료를 추가적으로 사용할 경우 식품과 축산물 HACCP을 동시에 인증을 받아야 하는 재정적 부담이 있다. 수비드 제품만이 아닌 HMR 시장 활성화를 위한 HACCP인증의 단일화나 간편화도 제안되어야 한다. 수비드 조리법은 영양분 보존과 식감을 조절할 수 있는 장점이 있으나, 소비자가 제품을 봤을 때 외관상 먹음직스럽지 않다는 인상을 줄 수 있다. 이것은 조리가 'cook-in-bag'으로 끝나기 때문에 패키지 안에 있을 수 있는 기름과 핏물(Hwang 등, 2017) 등이 소비자에게 비위생적 제품이라는 거부반응을 줄 수 있다. 외관상의 문제가 있지만 수비드 조리법을 이해한다면 외관상의 문제는 조리법으로 인한 자연스러운 현상이라 문제될 것이 없을 것으로 판단된다. 특히 B2B의 경우 수비드 제품을 다양하게 응용할 수 있다. 예를 들어 수비드 닭가슴살 제품을 공급받아 튀김 옷을 입혀 튀긴다면 겉은 바삭하고 속은 부드러운 제품을 생산할 수 있고, 스테이크의 경우도 제품을 받아 겉면을 익혀주면 마이아르 반응으로 맛을 더욱 더 좋게 해주며 속은 부드러운 스테이크를 만들 수 있다. 이러한 외관상의 문제는 B2C보다는 B2B로 상당부분 해결할 수 있음과 동시에 조리의 일관성(consistency)으로 소비자의 기대감을 유발 할 수 있을 것으로 예상한다. 또한 퀵칠 후에 수비드 제품의 질감과 맛을 위해 냉장으로 유통한다면 소비자에게 최상의 제품을 공급할 수 있다. 그러나 한정된 유통기한으로 리스크가 큼으로 많은 제조업체에서 급속냉동 후 유통하고 있어 실질적으로 최상의 제품을 공급받지는 못하는 실정이다. 냉동기술의 발달로 인해 냉동된 수비드 제품이 냉장된 수비드 제품보다는 품질이 떨어지지만 기존의 HMR제품보다는 높은 품질을 유지하여 경쟁력이 있는 상품이며(Baldwin, 2012) 이는 수비드 제품의 판매량 증가 및 수비드 식품이 2019년 가장 뜨거운 식품 트렌드로 부각되는 이유로 판단된다. 수비드의 제품을 위해 폴리에틸렌(PE)이나 폴리아미드(PA) 재질의 포장지를 사용하지만 대량생산을 위해서는 정확한 원료의 크기와 진공상태, 조리 정도의 일괄성을 요구하기 때문에 스킨포장지가 많이 쓰이고 있다. 그러나 이러한 포장방법 또한 기존의 포장지보다 가격이 높은 관계로 중소기업에게는 큰 부담이 될 수 있다. 대량생산에 있어 일괄성은 필수이기 때문에 컨베이어 시스템과 대량생산을 위한 조리, 포장시설부터 안전관리를 위한 HACCP의 추가적인 시설까지 중소기업이 감당하기에 부담스러운 인프라 구축도 고려를 해야 할 대상이다. 4개의 요인 중 제조공정의 인프라는 다른 모든 요인들에 영향을 주기 때문에 인프라 구축을 위한 설비투자가 확실히 이루어져야 한다. 가정에서의 조리기회가 줄어들고 식습관의 다변화와 고령화로 인한 독거노인이 증가함과 동시에 1인 가구가 늘어나면서 식품의 소비 형태가 다변화 됐다. 그럼에도 불구하고 소비자들은 맛있게 먹고 건강에 좋은 간편한 식품을 원하고 있기 때문에 수비드가 가지고 있는 장점이 프리미엄 시장을 형성할 가능성이 있다. 수비드 제품 생산의 활성화와 품질관리를 위하여 국내에서도 외국과 같이 수비드 조리법에 대한 기준이 별도로 마련되어야 할 것이다. 또한, 수비드 조리법의 단점인 긴 조리시간을 단축하거나 포장방법 및 저장에 유통기한을 연장시킬 수 있도록 지속적으로 연구가 필요하다. 국내의 소비자들에게 수비드 조리법은 아직 생소하게 인식되고 있으며, 이로 인해 국내시장에 수비드 제품 적용 및 활성화는 시기상조라는 식품 업계 의견이 지배적이다. 그러나 수비드 제조방법은 유통기한 연장, 품질, 미생물적 안전성으로 인하여 미식분야에서 선호되는 방법이다(Yıkmı 등, 2018). 수비드 제품의 장점을 부각시키며 마케팅을 수행한다면 맛과 품질을 중요시하는 현재의 소비 트렌드에 부합될 것으로 예상하며 위축된 수비드 제품생산의 활성화를 기대한다.