• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.203-212
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• 2019

최근 4차 산업혁명과 함께 세계 제조 강국들은 침체된 제조업의 부흥을 위해 국가적 전략을 추진하고 있다. 이러한 추세에 따라 문재인 정부도 '과학기술 발전이 선도하는 4차 산업혁명'이라는 전략을 제시하였다. 4차 산업혁명을 이끄는 핵심기술인 IoT, Cloud, Big data, Mobile, AI 등의 지능정보기술은 로봇, 3D 프린팅 등과 같은 신산업의 등장과 기존 주요 제조업의 스마트화를 촉진하고 있다. 스마트공장과 같은 기술이 발전함에 따라 IoT 기반의 센싱 기술이 발전하면서 이전에는 수집할 수 없었던 다양한 데이터를 측정할 수 있게 되었고, 각 공정에서 생성되는 데이터도 폭발적으로 증가했다. 따라서 본 논문에서는 데이터 생성기를 활용하여 스마트공장에서 발생할 수 있는 가상 데이터를 생성하고, 이를 활용하여 실시간으로 불량품의 발생 원인을 분석하고 설비의 교체주기를 예측하는 방법을 설명한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권5호
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• pp.1-8
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• 2010

시장과 공장 환경 변화에 따라 생산관리의 용이성, 조작의 편리성, 높은 산업 안정성등의 요구가 본 논문에서는 네트워크기반의 시스템을 도입하여 단점을 보완한 새로운 고속, 초정밀 취출 로봇 제어기를 개발하였다. 개발된 제어기는 크게 티칭 팬던트와 중앙 서버 PC로 구분된다. 중앙 서버 PC는 관리자에게 전체 공정에 관련된 정보를 제공하게 된다. 티칭 팬던트는 중앙 서버 PC와 사출물 취출 로봇에 다리 역할로 사출로봇을 이용하는 사용자에게 제어 기능 및 사용자 인식, 금형파일 관리등 다양한 기능을 제공하게 된다. 사출물 취출을 위한 제어기 개발은 소프트웨어와 하드웨어 부분으로 나누어진다. 소프트웨어 개발은 3단계로 구분된다. 응용 프로그램과 유저 인터페이스 그리고 디바이스 드라이버로 구분되며, 간단한 디바이스 드라이버에는 따로 구분하지 않고 응용 프로그램에 포함되어 사용하도록 하였다. 하드웨어는 터치패널과 무선 네트워크를 도입하여 인터넷 접속 및 효율적인 공정 제어를 구축할 수 있도록 하였다. 기존의 시스템의 취출 싸이클이 5초였으나, 개선된 시스템을 도입하였을 경우 4초이내였으며, 다양한 무선 네트워크 기능으로 인한 공정 관리 및 생산 관리등 공정의 효율성을 높일 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제34권1호
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• pp.1-15
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• 2020

첨단 정보통신기술(ICT)인 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big Data) 등이 사회와 경제 전반에 융합돼 혁신적인 변화가 일어나는 요즘, 헬스케어, 지능형 로봇, 가정용 인공지능 시스템(스마트홈), 공유자동차 등은 이미 우리 생활에 깊이 영향을 미치고 있다. 이미 오래전부터 공장에서는 로봇이 사람 대신 일을 하고 있으며(FA, OA), 인공지능 의사도 병원에서 활동을 하고 있고(Dr. Watson), 인공지능 스피커(기가지니)와 인공지능 비서인 구글 어시스턴트가 자연어생성을 하며 우리를 돕고 있다. 이제 인공지능을 이해하는 것은 필수가 되었으며, 인공지능을 이해하기 위해서 수학의 지식은 선택이 아니라 필수가 되었다. 따라서 이런 일들을 가능하게 해주는 수학지식을 설명하는 역할이 수학자들에게 주어졌다. 이에 본 연구진은 인공지능과 머신러닝(Machine Learning, 기계학습)을 이해하기 위해 필요한 수학 개념을 우리의 실정에 맞게 한 학기(또는 두 학기) 분량으로 정리하여, 무료 전자교과서 "인공지능을 위한 기초수학"을 집필하고, 인공지능 분야에 관심이 있는 다양한 전공의 대학생과 대학원생을 대상으로 하는 강좌를 개설하였다. 본 논문에서는 그 개발과정과 운영사례를 공유한다. http://matrix.skku.ac.kr/math4ai/

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권1호
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• pp.41-49
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• 2008

앞으로 conversions 시대의 도래와 진보된 기술 발전으로 인해 많은 기기들이 복잡해지고 또한 다양해지고 있음에 이처럼 다양하고 복잡한 기기들이 정밀하고 정확한 결과를 나타내기 위해 센서의 보다 더 정확하고 저전력의 Sensor들이 필요하게 되었다. 본 논문의 목적은 센서 네트워크를 위한 Fault tolerance와 Feedback 이론 그리고 무선 네트워크를 통해 에너지 효율성이 높은 MEMS 회로를 제안한다. 시스템은 휴무상태를 이용, 사용하지 않는 설정으로 전력소비를 줄이기 위해 가능한 한 독립적인 센서 통신 구현하였으며, 최소한의 하위 회로 수를 요구한다. 이러한 기술은 관리적인 측면의 제어와 하드웨어적 요구, 시간, 상호작용적 문제를 줄여 시스템 실행에 영향을 끼치며 개발된 센서에 의한 Moving Distance별 Product를 조사하여 시스템효율을 비교하였다. 이 시스템은 응용을 위해 디자인 되어 있지만 이 시스템은 "유비쿼터스 시티", "공장 자동화 공정", "실시간 처리 시스템" 등에서 많은 일상 환경과 생산 환경에 적용될 수 있을 것이다.

• 한국광학회지
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• 제23권5호
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• pp.189-196
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• 2012

플로팅 광학계는 초점 맞춤 시, 2개 이상의 군이 움직이는 광학계를 의미한다. 카메라 광학계에서는 매크로 렌즈와 같이 배율 변화가 큰 광학계에 주로 채용된다. 플로팅 광학계도 가공 및 조립 오차로 인해 무한대단 및 매크로단의 초점위치가 촬상소자의 결상면과 일치하지 않는다. 그러므로 제조공정상에서 이러한 BWD(Back Working Distance) 차이를 최소화하는 초점 조정을 해야 한다. 본 논문에서는 플로팅 광학계의 각 군들의 이동량을 결정하기 위하여 초점 조정에 필요한 캠 회전각을 계산하고, 초점조정에 따른 플로팅 광학계의 최대 배율도 보정하는 수치해석 방법을 제안하였다. 그리고 이를 이용하여 대칭형 공차를 갖는 플로팅 광학계의 제조 오차를 고려한 초점 조정에 필요한 캠 회전각의 분포를 통계학적으로 계산하여 캠 회전각의 허용 범위를 결정하는 방법도 제안하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.471-481
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• 2015

모듈러 건축은 사전에 설계 검토된 건물 요소를 공장에서 모듈로 제작하여 현장으로 운송 조립하는 프리패브 건축 시스템이다. 모듈러 건축물의 구조 형식은 공법, 재료, 부재 구성 등에 따라 다양하게 구분될 수 있지만 사용되는 모듈의 구조 형식은 크게 벽식과 가구식으로 나눌 수 있다. 벽식 모듈은 모듈의 입면을 패널을 이용하여 구성하여 수직하중과 수평하중을 전달시키는 방식이다. 가구식 모듈은 기둥과 보를 이용하여 모듈을 구성하고, 용도에 맞춰 입면을 마감하거나 개방시켜 놓는 방식이다. 이 두 가지 모듈 방식은 국내에도 사용된 바 있으나 최근 가구식 모듈이 보편화되고 있다. 가구식 모듈의 기둥 부재로 각형강관이 일반적으로 사용되고 있으며, 보 부재로 C형강 또는 H형강이 사용되고 있다. 각형강관이 기둥 부재로 사용된 가구식 모듈간 접합을 위해 각형강관 기둥 단부에 고력볼트를 채우기 위해 액세스 홀을 가공하는 경우가 있다. 액세스 홀은 볼트체결을 위해 사람의 손이나 공구가 폐쇄형 단면인 각형강관 내부에 접근하기 위한 개구부로 액세스 홀은 기둥-보 접합부의 거동에 영향을 미치는 패널존을 약화시킬 가능성이 높다. 이 연구에서는 가구식 모듈의 기둥-보 접합부 거동에 영향을 미치는 액세스 홀, 기둥 두께, 다이아프램을 변수로 5개의 실험체를 제작하여 실험을 실시하였고 그 결과를 분석하여 제시하였다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.145-149
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• 2004

It is necessary for managing a perfect process for degasing aluminum molten metal according to the increase of a grade of aluminum and its alloy products. There are some methods that have been used to manage a degasing process in recent years, such as an injection method that uses aluminum molten metal powder and chemicals supplier and input method that supplies argon and nitrogen, or chlorine gas by using a gas blow-tube. However, these methods show some problems, and it shows that it is a difficult process to handle. pollution due to the producing a lot of toxic gases like chlorine and fluoride gas. irregular effects, and lowering work efficiency due to the excessive processing time. The problems that are the most fatal are the producing a lot of sludge due to the reaction of aluminum molten metal with chemicals. loss of metals, and decreasing the life of refractory materials. In order to solve these problems. this paper develops a technology that is related to aluminum continuous casting molten metal and monolithic degasing apparatus. A degasing apparatus developed in this study improved the exist ing methods and prevented environmental pollution wi th smokeless. odor less, and harmlessness by using a new method that applies argon and nitrogen gas in which the methods used in the West and Japan are eliminated. The developed method can significantly reduce product faults that are caused by the production of gas and oxidation because it uses a preprocessed molten metal with chemicals. In addition. the amount of the produced sludge can also be reduced by 60-80% maximum compared with the existing methods. Then. it makes it possible to minimize the loss of metals. Moreover. the molten metal processing and settling time is also shortened by comparing it with the existing methods that are applied by using chemicals. In addition, it does much to improve the workers' health, safety and environment because there is no pollution. The improvement of productivity and prevent ion effects of disaster from the results of the development can be summarized as follows. It will contribute to the process rationalization because it does not have any unnecessary processes that the molten metal will be moved to an agitator by using a ladle and returned to process for degasing like the existing process due to the monolithic configuration. There are no floating impurities due to the oxidation caused by the contact with the air as same as the existing process. In addition. it can protect the blending of precipitation impurities. Because it has a monolithic configuration. it can avoid the use of additional energy to compensate the temperature decreasing about 60t that is caused by the moving of molten metal. It is not necessary to invest an extra facilities in order to discharge the gas generated from a degasing process by using an agitator. The working environment can be improved by the hospitable air in the factory because the molten metal is almost not exposed in the interior of the area.

• 토지주택연구
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• 제7권4호
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• pp.207-215
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• 2016

본 논문은 영세한 제조업체들을 지원하기 위해 도입되었던 아파트형 공장이 민간에 의해 주도되면서 고급화, 오피스화, 고가화됨에 따라 본래 취지와는 달리 영세 제조업체에게 도시 내 생산공간을 제공하기 어렵게 되었다는 문제인식 아래 공공부문에서의 아파트형 공장의 건축방안을 모색하고자 연구를 실시하였다. 이에 본 연구는 1984년 협동화사업으로 도입된 아파트형 공장에서부터 최근(2000년대 이후) 공급되고 있는 지식산업센터를 대상으로 아파트형 공장의 건축적 특징을 분석하고, 미래 건축트렌드 전망, 기업체 설문결과 등을 바탕으로 공공아파트형 공장의 공급방향 및 건축방안을 제시하였다. 그 결과, 공공에서 공급하는 아파트형 공장은 현재 민간에서 공급하는 오피스 위주의 아파트형 공장과는 차별화된 제조형 아파트형 공장의 건축이 적절하며 공급방식도 분양보다는 임대를 위주로 공급하는 것이 민간시장을 보완하는 효과가 있을 것이다. 그리고 저렴한 건축비용과 임대비용을 위해 화려한 외장보다는 경제적인 내외장재를 활용한 설계와 제조활동에 최적화된 내 외부 공간의 설계가 필요하다. 특히 충분한 주차공간 확보 및 하역과 창고, 물류를 고려한 동선설계 등이 지금의 지식산업센터와 차별화될 부분임을 도출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.150.1-150.1
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• 2014

Showerhead is used as a main part in the semiconductor equipment. The face plate flatness should remain constant and the cleaning performance must be gained to keep the uniformity level of etching or deposition in chemical vapor deposition process. High operating temperature or long period of thermal loading could lead the showerhead to be deformed thermally. In some case, the thermal deformation appears very sensitive to showerhead performance. This paper describes the methods for robust design using computational fluid dynamics. To reveal the influence of the post distribution on flow pattern in the showerhead cavity, numerical simulation was performed for several post distributions. The flow structure appears similar to an impinging flow near a centered baffle in showerhead cavity. We took the structure as an index to estimate diffusion path. A robust design to reduce the thermal deformation of showerhead can be achieved using post number increase without ill effect on flow. To prevent the showerhead deformation by heat loading, its face plate thickness was determined additionally using numerical simulation. The face plate has thousands of impinging holes. The design key is to keep pressure drop distribution on the showerhead face plate with the holes. This study reads the methodology to apply to a showerhead hole design. A Hagen-Poiseuille equation gives the pressure drop in a fluid flowing through such hole. The assumptions of the equation are the fluid is viscous-incompressible and the flow is laminar fully developed in a through hole. An equation can be expressed with radius R and length L related to the volume flow rate Q from the Hagen-Poiseuille equation, $Q={\pi}R4{\Delta}p/8{\mu}L$, where ${\mu}$ is the viscosity and ${\Delta}p$ is the pressure drop. In present case, each hole has steps at both the inlet and the outlet, and the fluid appears compressible. So we simplify the equation as $Q=C(R,L){\Delta}p$. A series of performance curves for a through hole with geometric parameters were obtained using two-dimensional numerical simulation. We obtained a relation between the hole diameter and hole length from the test cases to determine hole diameter at fixed hole length. A numerical simulation has been performed as a tool for enhancing showerhead robust design from flow structure. Geometric parameters for the design were post distribution and face plate thickness. The reinforced showerhead has been installed and its effective deposition profile is being shown in factory.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권1호
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• pp.47-56
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• 2014

Purpose: In protected crop production facilities such as greenhouse and plant factory, farmers should be present and/or visit frequently to the production site for maintaining optimum environmental conditions and better production, which is time and labor consuming. Monitoring of environmental condition is highly important for optimum control of the conditions, and the condition is not uniform within the facility. Objectives of the paper were to investigate spatial and vertical variability in ambient environmental variables and to provide useful information for sensing and control of the environments. Methods: Experiments were conducted in a strawberry-growing greenhouse (greenhouse 1) and a cherry tomato-growing greenhouse (greenhouse 2). Selected ambient environmental variables for experiment in greenhouse 1 were air temperature and humidity, and in greenhouse 2, they were air temperature, humidity, PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density), and $CO_2$ concentration. Results: Considerable spatial, vertical, and temporal variability of the ambient environments were observed. In greenhouse 1, overall temperature increased from 12:00 to 14:00 and increased after that, while RH increased continuously during the experiments. Differences between the maximum and minimum temperature and RH values were greater when one of the side windows were open than those when both of the windows were closed. The location and height of the maximum and minimum measurements were also different. In greenhouse 2, differences between the maximum and minimum air temperatures at noon and sunset were greater when both windows were open. The maximum PPFD were observed at a 3-m height, close to the lighting source, and $CO_2$ concentration in the crop growing regions. Conclusions: In this study, spatial, vertical, and temporal variability of ambient crop growing conditions in greenhouses was evaluated. And also the variability was affected by operation conditions such as window opening and heating. Results of the study would provide information for optimum monitoring and control of ambient greenhouse environments.