• 대한인간공학회지
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• 제32권6호
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• pp.481-487
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• 2013

Objective: The present study aims to evaluate the visual reactions of users when they are playing games of different flow levels, and to explore the visual variables that can sensitively reflect the different flow levels. Background: The flow is defined as a psychological state where interface users feel their actions in a virtual setting identical to those in real environment. To measure the flow states of users, the questionnaire-based FSS(Flow State Scale) has mostly been used. However, this method is a qualitative test that has limits in terms of the accuracy of users' flow experiences. Therefore, more accurate methods to measure users' flow experiences are required. Method: Ten subjects participated in the experiment, where the independent variables were three games with different flow levels(puzzle games, dot drawing and coloring) and the time frame(the first and last 10 seconds in game playing), whereas the dependent variables included the pupil size and the frequency and duration of eye blinking. This study was a within-subject design. Each participant performed three types of games with different flow levels 3 times for each for 10 minutes, and their visual reactions to each game were measured. Results: The higher the flow cause the bigger pupil size(p<0.01) and the lower eye blinking frequency(p<0.1), indicating that different types of games lead to different flow levels. The pupil size during the last 10 seconds when the flow level was higher was bigger by 2.1% compared with that during the first 10 seconds in game playing(p<0.1), and the eye blinking frequency decreased by 12%(p<0.01). Conclusion: It was found out that the pupil size and the frequency and duration of eye blinking were psychophysiological indices for evaluating users' flow experiences, which could quantify the flow states users go through. The psychophysiological variables capable of measuring diverse aspects of the flow need diversifying to be applicable to precise measurement of the flow. Application: These studies are warranted for both quantitative analysis of flow levels and qualitative improvement of cyber leisure in line with development of healthy games.

• 지능정보연구
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• 제12권2호
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• pp.67-81
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• 2006

현재의 웹이 HTML을 바탕으로 인간 사용자와의 인터페이스에 초점을 맞추고 있는데 비하여, 차세대 웹은 XML 및 XML 기반 각종 표준들을 바탕으로 소프트웨어 에이전트간의 상호작용에 초점을 맞추어 나가고 있다. 차세대 웹에서 소프트웨어 에이전트의 두뇌 역할을 수행하기 위하여 추론엔진은 차세대 웹의 표준 언어인 시맨틱 웹 - (Semantic Web)을 충실히 이해할 수 있어야 한다. 이를 위한 기초 작업의 일환으로 OWL(Web Ontology Language) 과 RuleML(Rule Markup Language)을 조합한 SWRL(Semantic Web Rule Language)이 W3C에 제안된 바 있다. 본 연구에서는 SWRL을 규칙 표현 방법으로 사용하고, OWL을 사실 표현 방법으로 사용하는 역방향 추론엔진인 SMART-B(SeMantic web Agent Reasoning Tools -Backward chaining inference engine)를 개발하고자 하였다. 이를 위하여 SWRL 기반 역방향 추론을 위한 요구 기능을 분석하고, 기존 역방향 추론 알고리즘에 차세대 시맨틱 웹의 요구 기능을 반영한 역방향 추론 알고리즘을 설계하였다. 또한, 유비쿼터스 환경에서의 각종 플랫폼간의 독립성과 이식성을 확보하고 기기간의 성능 차이를 극복할 수 있도록 사실 베이스 및 규칙 베이스의 관리도구와 역방향 추론 엔진 등을 Java 프로그래밍 언어를 이용하여 단위 컴포넌트의 형태로 개발하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권5호
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• pp.647-654
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• 2018

지구 온난화 문제 해결과 온실가스 감축을 위하여 화력발전소를 중심으로 순산소 연소를 통한 $CO_2$ 포집 기술이 개발되었으나, 산소 생산 비용이 높아 경제성이 떨어지는 문제를 가지고 있다. 순산소 연소에 필요한 대량의 산소(>2,000 tpd)를 생산하는 방법은 초저온 공기분리장치(ASU: Air Separation Unit)가 가장 적합한 것으로 알려져 있으나, 대부분 고순도(>99.5%) 산소 생산에 최적화되어 건설되었다. 이런 초저온 공기분리장치에서 순산소 연소에서 사용이 가능한 낮은 순도(90~97%)의 산소를 생산하고 공정을 최적화할 경우, 공정 효율이 높아져 산소 생산 비용 절감이 가능하다. 본 연구에서는 순산소 연소 발전시스템에 산소를 공급할 수 있는 초대형(>2,000 tpd $O_2$) ASU 개발을 위하여 공정 분석 및 비교 평가를 수행하였다. 상용 프로그램인 AspenHysys를 이용하여 산소 순도에 따른 회수율 및 전력소모량을 계산하고 공정의 효율을 평가하였다. 그 결과 ASU를 통해 순산소 연소에 공급되는 산소는 약 95%가 최적이며, 생산 공정 최적화 시 약 12~18%의 전력소모량 절감이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제10권16호
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• pp.101-106
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• 1987

Statistical control charts are useful tools to monitor and control the manufacturing processes and are widely used in most Korean industries. Many Korean companies, however, do not always obtain desired results from the traditional control charts by Shewhart such as the $\bar{X}$-chart, $\bar{X}$-chart, $\bar{X}$-chart, etc. This is partly because the quality charterstics of the process are not distributed normally but are skewed due to the intermittent production, small lot size, etc. In Shewhart $\bar{X}$-chart. which is the most widely used one in Kora, such skewed distributions make the plots to be inclined below or above the central line or outside the control limits although no assignable causes can be found. To overcome such shortcomings in nonnormally distributed processes, a distribution-free type of confidence interval can be used, which should be based on order statistics. This thesis is concerned with the design of control chart based on a sample median which is easy to use in practical situation and therefore properties for nonnormal distributions may be easily analyzed. Control limits and central lines are given for the more famous nonnormal distributions, such as Gamma, Beta, Lognormal, Weibull, Pareto, Truncated-normal distributions. Robustness of the proposed median control chart is compared with that of the $\bar{X}$-chart; the former tends to be superior to the latter as the probability distribution of the process becomes more skewed. The average run length to detect the assignable cause is also compared when the process has a Normal or a Gamma distribution for which the properties of X are easy to verify, the proposed chart is slightly worse than the $\bar{X}$-chart for the normally distributed product but much better for Gamma-distributed products. Average Run Lengths of the other distributions are also computed. To use the proposed control chart, the probability distribution of the process should be known or estimated. If it is not possible, the results of comparison of the robustness force us to use the proposed median control chart based oh a normal distribution. To estimate the distribution of the process, Sturge's formula is used to graph the histogram and the method of probability plotting, $\chi$$^2$-goodness of fit test and Kolmogorov-Smirnov test, are discussed with real case examples. A comparison of the proposed median chart and the $\bar{X}$ chart was also performed with these examples and the median chart turned out to be superior to the $\bar{X}$-chart.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.693-699
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• 2016

기존 국내 외 연구를 통해 개발된 펌프 운전 시뮬레이터는 대부분 동역학적 해석을 목적으로 하거나 운전자 교육용을 목적으로 개발되어 왔다. 그런데 기존 시뮬레이터는 운전자 위주로 구성되어 있어서 로직 설계자나 시운전 참여자들이 다양한 운전조건 또는 로직을 임의로 변경하기에는 적절하지 않다. 더욱이 최근 발전소에서 사용되는 두 개 이상의 복수펌프 운전에 대해 설계자나 운전자가 쉽게 활용할 수 있는 시뮬레이터는 개발되어 있지 않다. 그래서 본 논문에서는 MATLAB Simulink를 사용하여 일반적인 화력발전소에 주로 사용되는 복수펌프 3대에 대한 순환운전 로직에 대해 설계자나 운전원이 쉽게 사용할 수 있도록 시뮬레이션을 할 수 있는 방법을 제안 한다. 이 제안은 MATLAB을 사용할 수 있는 사용자가 발전소 DCS(Distributed Control System) 로직에 주로 사용되는 ANSI/ISA S5.2를 Simulink를 통해 구현할 수 있도록 도움을 준다. 또한 코드에 명시된 로직을 구현하기 위해 블록에 대한 Sub-System을 만들고 이를 시뮬레이터 내에서 적용이 가능한지를 검증한다. 제안된 방법을 이용한 실무 검증 단계에서는 로직 내에서 발생한 기동신호를 구현된 펌프 모델에 적용하여 3대 펌프 순환운전 시 발생할 수 있는 모든 오류 가능성을 제안된 시뮬레이터를 사용하여 설계 단계 및 운전 전에 검증할 수 있음을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.28-35
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• 2016

지열원 히트펌프 시스템에서 지중 열교환기 설계를 위해 수행하는 현장 열응답 시험은 많은 시간과 비용이 수반되기 때문에 조건 변화에 따른 출구온도 예측이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 국내에서 주로 사용하는 수직형 지중 열교환기의 열전달 성능을 예측하기 위한 방안으로 3차원 CFD 해석 기법을 제안하고, 2개소의 현장 열응답 시험의 출구온도와 기울기 값을 비교하여 CFD 해석 방법의 신뢰성을 확인하였다. CFD 해석 결과, 2개소의 현장 열응답 시험의 출구온도는 $0.5^{\circ}C$ 이내에서 예측하였고, 기울기 값은 1.6% 이내에서 적절히 예측하였다. 이를 통해 CFD 해석 방법의 신뢰성을 확인하고, 2개소의 현장 열응답 시험의 유량 및 지중 유효 열전도도 조건을 각각 ${\pm}20%$ 변화시키면서 현장 열응답 시험의 출구온도를 예측하였다. 첫 번째 현장(Case 1)의 경우 유량 변화에 따라 $28.0^{\circ}C$(-20%)와 $29.6^{\circ}C$(+20%), 지중 유효 열전도도 변화에 따라 $29.6^{\circ}C$(-20%)와 $28.0^{\circ}C$(+20%)로 현장 열응답 시험의 출구온도를 예측하였으며, 두 번째 현장(Case 2)의 경우 유량 변화에 따라 $28.4^{\circ}C$(-20%)와 $29.8^{\circ}C$(+20%), 지중 유효 열전도도 변화에 따라 $29.7^{\circ}C$(-20%)와 $28.4^{\circ}C$(+20%)로 현장 열응답 시험의 출구온도를 각각 예측하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7729-7735
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• 2015

플라스틱 사출성형제품은 금형을 제작하여 대량생산에 적합한 시스템으로서 두께가 두꺼운 자동차 핸들제품은 가스사출성형을 수행하는 것이 바람직하다. 가스사출성형은 용융된 원재료를 금형내로 충전시킨 후 질소가스를 주입하는 기술이다. 가스사출성형은 재료비절감, 품질향상 등 많은 장점을 가지고 있다. Moldflow소프트웨어를 활용하여 사출성형 공정을 해석하여 제품의 휨 변형을 최소하기 위한 게이트의 위치를 결정하였으며, 기존의 일반적인 PP재료로 가스사출 성형을 했을 경우 변형이 크게 발생되므로 미네랄이18% 함유된 PP 재료로 변경하여 사출제품의 휨 변형을 최소로 하는 것과 게이트의 위치를 변경하여 핑거링현상이 발생하는 트러블을 제거하는 것을 목적으로 하였다, 또한 가스 사출성형을 수행하였을 경우 원재료가 유입되고 난후 게이트를 기준으로 가스가 유입된 형상을 파악하기 위해 비교분석해 보았다. 본 연구를 통해 제품형상에 따른 두께의 변화와 가스사출성형을 수행하더라도 플라스틱의 재료에 따라 제품의 휨이 발생 될 수 있다는 것과 게이트의 위치가 제품의 트러블에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.173-178
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• 2016

콘크리트 교량 상에 고속철도의 자갈 궤도가 시공될 경우 장대 레일의 종방향 변위가 고정된 반면 교량 바닥판 슬래브의 종방향 변위가 고정되지 않고, 온도 하중과 외부 하중에 의해 교량과 레일의 상대 변위가 발생한다. 현재 장대 레일 자갈 궤도에 대한 종방향 저항력(KR C-08080, UIC code 774-3)은 교량의 종방향 변위와 자갈 궤도와 콘크리트 슬래브 사이의 마찰력을 고려하고 있지 않다. 또한 종방향 저항력 값은 다소 보수적이어서 철도교의 장경간 및 연속화에 불리한 요소로 작용하고 있다. 따라서 실제의 거동을 보다 효과적으로 반영하기 위해 장대 레일의 종저항력은 콘크리트 슬래브와 궤도 사이의 추가적인 강성을 고려해야 한다. 본 연구에서는 콘크리트 바닥판과 도상 궤도를 모사한 실대형 실험체(mock-up test specimen)를 제작하여, 교량 상에 설치된 도상 궤도의 종저항력을 측정하였고, 또한 차륜 하중의 재하 유무에 대해서도 그 거동을 평가하였다. 실험 결과, 최대 종저항력은 현재의 코드와 유사한 경향을 보였으나, 한계 변위까지의 강성은 현재의 코드보다 실험 결과가 작게 측정되는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3370-3377
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• 2015

전동차는 대용량 교통수단으로서 정시 운행 및 높은 안전성이 요구되기 때문에, 고장 분석을 체계적으로 수행하여 신뢰도를 향상시키기 위한 수단으로서 고장 영향의 심각도 및 치명도를 정량적으로 평가하는 FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis) 기법이 적용되고 있다. 그러나, 아직까지 전동차에 특화된 FMECA 규격 및 절차는 정립되어 있지 않고 자동차 산업 등 다른 산업분야의 FMECA 규격을 그대로 적용하고 있기 때문에 전동차의 고유한 운영 및 유지보수 여건을 충분히 반영하지 못하고 있다. 본 논문에서는 산업계 각 분야에서 적용되고 있는 FMECA 규격에 대한 분석을 토대로, 전동차 분야에 적합한 FMECA 기법으로서 고장 영향 분석과 치명도 분석을 단계별로 나누어 수행하고 고장 영향의 심각도에 중점을 두어 치명도를 분석하는 기법을 제시하였다. 제안 기법을 전동차의 핵심 안전 장치인 고속차단기에 적용하여 도시철도 현장에서의 15년 동안의 전동차 유지보수 데이터를 이용하여 분석한 결과, 고속차단기 부품 중에서 특히 아크 슈트의 절손이 심각도 3등급, 치명도 5등급으로 위험도가 가장 높았으며, 뒤를 이어서 전자변 파손 및 접촉 불량, 실린더 파손 등이 심각도 3등급, 치명도 4등급으로 위험도가 높은 것으로 나타났다. 이상의 분석 결과는 전동차 고속차단기의 설계 및 유지보수 업무의 개선에 활용할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1786-1795
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• 2011

사람이 생활하는 환경에서 일반적인 휠베이스 이동(Mobility) 방식의 로봇은 장애물에 둘러싸여 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행 제약을 받게 된다. 장애물을 신속하게 회피하려면 회전과정 없이 단순히 좌우 이동만 하면 되는 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성의 이동로봇이 필요하다. 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-Wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어기를 개발한다. 옴니휠을 이용한 이동로봇은 시스템 파라미터의 불확실성(uncertainty)으로 인하여 선형 제어기로는 추적제어가 매우 어려운 상황이다. 그러므로 강인성이 탁월한 퍼지 제어기를 이용한 퍼지 적응 제어 기법을 설계하여 옴니휠 이동 로봇의 추적제어(tracking control) 성능을 높인다. 본 논문에서 제어 대상 시스템의 매개 변수의 불확실성에 강인한 퍼지 제어기를 병렬로 설계하고 시스템 인식(system identification)을 이용하여 대상 시스템이 특성 변화에 적절히 대처할 수 있는 적합한 퍼지 제어기를 선택한 후 피드백 제어를 실행하는 퍼지 다층 제어기(Fuzzy Multi-Layered Controller) 시스템을 이용한 적응 제어기법을 제시한다. 고전 적응 제어기와 기존 퍼지 적응 제어기의 문제점을 극복한 퍼지 적응 제어기를 도입하여 강인 제어기를 병렬로 설계하고 시스템 인식을 이용하여 대상 시스템의 특성 변화에 적절히 대처할 수 있는 적합한 퍼지 제어기를 선택한 후 피드백 제어를 실행하는 퍼지 다층 제어기(FMLC)를 제시한다.