본 연구에서는 국내 지역 비도심 지역의 교통사고 저감을 위해 충청권을 대상으로 관련 문헌 검토와 TAAS(Traffic Accident Analysis System)자료를 활용하여 비도심 지역의 인구특성 및 사고유형을 통하여 지역특성에 맞는 교통안전기술을 개발하였다. 비도심 지역의 교통인구의 보행자 특성에 맞게 개발된 노견용 인식등은 지역특성사 인도가 아닌 길가장자리로 통행이 많은 지역주민들의 교통안전 향상을 위한 교통안전시설물로써 야간 또는 새벽에 통행시 운전자에게 보행자의 시인성을 향상시켜주며 교통안전시설물이며, 보행자 건널목 인식등은 야간 횡단보도 횡단시 운전자에게 횡단중이란 앞서 인지시켜 주어 횡단보도 통해시 보행자의 안정감을 향상시키는 교통안전시설물이다 또한, 기존 시설물인 신호등 및 가로등과 같은 빛 공해에 의한 농작물 피해를 최소화하며, 차량, 농기계와 같은 충돌파손의 문제점을 보완하였다. 기존 시설물인 가로등과 신호등의 사례와 타기술을 비교하여 절감비용을 공사비 및 유지관리비용으로 분석하여, 본 연구에서 개발한 기술의 비용적인 측면에서 효율성을 입증하였다. 현재 본 연구에서 개발한 교통 안전시설물의 적용성과 효과성을 위해 비도심 지역을 기반으로 테스트베드를 구축하여 현재 평가 중에 있으며, 향후 연구를 통해 지속적인 자료의 수집과 분석을 통해 개발된 경제성 분석 및 환경 영향에 맞춤형 적정기술로 개선 될 수 있을 것으로 기대되며, 본 연구에서 개발된 교통안전시설물을 통해 우리나라 교통안전수준의 향상과 비도심 지역의 교통안전이 향상되기를 기대한다.
본 철도 유지보수 산업의 효율화를 위해서는 핵심부품의 적시 관리를 통한 부품 가동률 향상 및 철도 운행의 안정성 향상이 필요하다. 또한 유지보수 시스템 고속화에 따른 신뢰성 향상과 핵심부품의 유지보수 비용 절감의 두 가지 측면을 모두 만족시키기 위해, 부품 이력관리와 대규모 빅데이터의 자동화된 분석 기술을 활용한 부품 상태 진단 기술 수요가 증가하고 있다. 이 논문에서는 철도차량의 차상 및 지상 장치로부터 발생되는 실시간 빅데이터 수집, 처리, 분석을 위해서 빅데이터 플랫폼 기반의 철도차량 부품의 상태 데이터 관리시스템을 개발하였으며, 이 시스템의 활용으로 철도차량의 부품 상태정보 및 시스템 리소스에 대한 실시간 모니터링이 가능하다. 또한 빅데이터 플랫폼으로부터 수집된 상태 데이터를 기반으로 분산/병렬처리 및 자동화된 부품 고장진단이 가능한 머신러닝 기법을 제안하였다. 실험결과, 분산/병렬처리 기술이 적용된 알고리즘의 실행시간 단축을 아마존 웹서비스의 가상 인스턴스 생성 시스템을 통해 증명하였으며, random forest 머신러닝 기법을 활용한 고장 진단 모델의 베어링 및 차륜 부품에 대한 상태 예측 정확도가 83%임을 확인하였다.
반도체 증착장비는 일반적인 대량생산 제품과는 차별화되는 특징을 보이는 복합제품시스템(CoPS)의 주요 예시 중 하나로, 사용자 요구에 대한 충실한 이해가 필수적이다. 이에 본 연구에서는 Kano 모델을 활용하여 증착장비의 품질속성에 대한 사용자와 생산자의 만족 특성을 비교분석하고자 하였다. 사용자 및 생산자 기업의 엔지니어와 관리자들을 대상으로 Kano 설문을 수행하고 분석한 결과, 사용자 측과 생산자 측의 품질 만족 특성이 다르게 나타났다. 총 22개의 소분류 품질속성 가운데, 제조사 측은 22개 모두에 대해 매력적(A) 품질속성으로 평가한 반면, 사용자 측에서는 A 6개, 무관심(I) 10개, 당연적(M) 2개, 기타 경계치값 2개 등으로 평가하여 큰 차이를 보였다. 특히 제조사 측에서는 생산성능, 신뢰성, 편의성, 가격 및 원가 모두에 대해 매력적(A) 품질속성으로 평가한 반면, 사용자 측에서는 신뢰성에 대해서만 매력적 또는 당연적(M)으로 평가하고 나머지는 무관심(I)으로 평가하는 경우가 많았다. 이러한 결과는 이 분야 사용자와 생산자 간 품질속성에 대한 인식이 다르게 나타나고 있으며, 이에 대한 개선 및 전략적 활용의 필요성이 있음을 시사한다. 또한 상기의 결과는 CoPS는 규모의 경제와 비용절감보다는 제품 자체의 성능이 중요함을 시사한다. 따라서 증착장비 제조사들은 복합제품시스템의 특징을 반영한 혁신전략을 마련할 필요가 있다.
우주 환경이 인공위성의 오동작에 영향을 미친다는 사설은 이미 잘 알려진 것이지만, 구체적으로 인공위성의 오동작이 발생하였을 경우, 이것을 우주 환경에 의한 영향이라고 주장하기는 쉽지 않다. 이는 위성의 오동작 증상이 다양할 뿐만 아니라, 오동작 증상을 재현하는 것이 거의 불가능하기 때문이다. 이 연구에서는 이러한 위성의 오동작을 통계적으로 분석하여 어떠한 경우에 위성의 오동작이 발생할 확률이 높아지는지 찾고자 하였다. 특히 많은 비용이 소요되며 활용도가 높은 지구 정지 궤도 위성의 오동작 경향을 분석함으로써 위성 운용자에게 유용한 정보를 제공하고자 하였다. Satellite News Digest사에서 제공하는 1997년부터 2008년까지의 위성 오동작 자료를 분석하였는데, 분석 결과 지구 정지 궤도 인공위성은 Kp 지수와는 큰 상관관계를 가지지 않았으며, 봄과 가을에 그리고 자정부터 새벽 시간대에 오동작이 발생할 확률이 높음을 알 수 있었다. 또한 지구 정지 궤도에서의 고에너지 전자의 밀도가 높아질수록 위성의 오동작이 많이 발생했는데, 이러한 경향은 태양 활동 극대기일 때 보다는 극소기 일 때 더 잘 나타났다.
최근 전기 사용량이 증가하면서 전력수요와 공급능력의 불균형으로 인하여 전력예비율은 점차 감소되고 있으며, 전력 공급의 신뢰성도 떨어지고 있다. 이러한 배경 하에 전기저장장치(Battery Energy Storage System)는 수요관리의 유력한 수단 가운데 하나로써 중요성이 점차 부각되고 있다. 하지만, 이차전지를 이용한 전기저장장치는 아직 고가이므로 전력계통에 도입하여 운용하기 위해서는 경제성 평가가 필수적이다. 따라서, 본 논문에서는 전력회사용 BESS의 경제성평가를 위하여 BESS를 고려한 전원베스트믹스와 축사근사법을 이용하여, BESS의 도입 전 연간 운용비용과 BESS의 도입 후 연간 운용비용을 비교하여 최적의 BESS 도입용량과 도입비용을 산정하는 알고리즘을 제안하였다. 또한, 수용가용 BESS의 경제성평가에서는 피크세이빙 및 부하평준화 기능을 통하여 수용가의 기본전기요금과 사용량전기요금을 감소시켜 최대한의 메리트를 추구하는 경제성평가 알고리즘을 제시하였다. 제안한 알고리즘을 이용하여, 모델 전력계통과 수용가(교육기관)를 대상으로 BESS의 경제성을 분석하여, 본 논문에서 제시한 알고리즘의 유용성을 확인하였다.
세계적으로 컨테이너 물동량의 증가, 선박의 대형화 및 고속화, 터미널 운영비의 증가 및 기술환경의 변화로 인해 자동화 컨테이너터미널(Aotomated Container Terminal: ACT)에 대한 관심이 고조되고 있고, 기존의 외국 ACT는 자동화 영역을 확장해 가고 있으며 세부 기술연구에 박차를 가하고 있는 실정이다. 국내에서도 세계적 추세를 인지하고, ACT의 필요성을 절감하여 1998년 10월 해양수산부에서 "ACT 개발 추진계획"을 수립하면서 ACT 개발에 관한 연구에 지원하고, ACT 건설을 추진하기로 하였다. 이후 1999년 12월에 해양수산부와 과학기술부는 "첨단항만 핵심기술 개발사업"을 "국가중점연구개발사업"으로 선정하였고, 현재 정부 지원아래 추진 및 연구 중에 있다. 이러한 자동화 컨테이너터미널 계획 및 개발에 관한 프로젝트가 추진되면서 터미널 운영, 자동화 장비, 정보시스템 구축에 관한 기술발전이 이루어지고 있다. 컨테이너터미널의 자동화는 장비뿐만 아니라 정보시스템과의 원활한 연계를 통해 이루어질 수 있다. 그래서 자동화의 수준은 운영시스템의 개발시기, 신뢰성, 투자비용, 취급물동량, 기술수준 등 제반요소에 따라 달라진다. 본 연구는 해외 선지 ACT의 유형 및 유형별 특성을 파악하고, 각 유형별 특성을 분석함으로써 향후 ACT 개발 시 핵심적으로 고려해야 할 사항들을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 물재이용 활성화 방안 및 물재이용 정책시행을 위한 기초적인 자료로 제시하기 위해 20세 이상의 수원시민을 대상으로 설문조사하였다. 설문지는 시민들의 물재이용 결정요인을 분석하기 위해 빗물 재이용과 하수처리수 재이용 2개 분야로 구성하였다. 물재이용 결정요인은 요인분석을 실시하여 요인의 신뢰도 Cronbach's Alpha 값이 0.4 이상으로 나타난 19 문항을 이용하였다. 빗물 이용에 영향을 미치는 요인은 환경보호, 수도요금, 단수위험 및 기후변화로 나타났다. 빗물 이용에 관한 모든 변수들의 총 설명력은 39.7%이며 환경보호는 28.1%의 설명력을 보였다. 하수처리수 재이용에 영향을 미치는 요인으로 가장 먼저 환경보호 요인이 투입되었으며 설명력은 24.2%였다. 하수처리수 재이용 결정요인에 수도요금, 물관리 정책, 기후 변화 및 단수위험이 추가적으로 투입된 결과, 각각의 설명력이 4.3%, 2.8%, 3.3%, 1.1% 증가되었다. 따라서 물 재이용을 활성화하기 위해서는 물재이용 정책 개발뿐만 아니라 환경보호에 관한 교육과 재이용수의 수질에 대한 신뢰도 향상이 중요한 요인이라고 생각된다.
머신러닝을 이용한 분류 모델 훈련에서 학습자료의 양과 질은 학습한 모델의 성능을 좌우하므로 학습자료 생성이 매우 중요한 역할을 한다. 그러나 자료 생성에 높은 비용이 들어 이상적인 학습자료 생성이 어려울 때에는 클래스 간 자료 불균형 문제가 발생한다. 만약 학습자료로 사용될 탐사자료가 클래스 간 불균형하게 얻어지면, 클래스 별로 균형있는 학습이 이루어지기 힘들다. 따라서 데이터가 상대적으로 적은 클래스는 재현율이 현저히 떨어지게 된다. 그 뿐만 아니라 정확도와 정밀도 등의 평가지표들에 대한 신뢰도가 떨어지게 된다. 따라서 이 연구에서는 두 단계에 걸쳐 자료 불균형 문제를 해소하고자 하였다. 첫 번째로 기존의 정확도와 정밀도를 개선하여 자료 불균형을 고려할 수 있는 새로운 평가지표로 가중정확도와 가중정밀도를 고안하였다. 다음으로 클래스 간의 가중정밀도와 재현율의 균형을 맞추어 주도록 오버샘플링을 수행하였다. 개발한 알고리듬을 물리검층 자료를 이용한 암상 및 공극유체 규명 문제에 적용함으로써 검증하였다. 그 결과 다수 클래스와 소수 클래스들 간의 불균형이 상당 부분 완화되었고, 클래스 간의 경계를 보다 명확하게 확인할 수 있었다.
최근 도심기반 지하시설물 정보에 대한 체계적인 관리를 위해 현장시공 시 되메우기 전에 시설물에 대한 3차원 측량을 권장하고 있다. 시설물에 대한 정확한 위치측정 요구 증가와 함께 보다 신속하고 정확하게 각종 지하시설물의 DB 구축을 위해서는 타깃을 포함한 측량방법의 간소화로 비용의 절감 및 데이터 구축의 일관성을 유지할 필요성이 있다. 본 연구에서는 지하시설물 DB 구축을 위한 시설물 위치측정 방법으로 현재 측량에 이용되는 광학프리즘의 재귀반사 원리를 이용하여 최적의 반사체 타깃을 제작(삼각형, 사각형 및 반구형)하여 현장에서 측량자에 의해 되메우기 전에 위치측정을 수행할 수 있는 새로운 유형의 측량타깃을 개발하는데 목적이 있다. 새로운 측량타깃은 지하시설물 측량이 가능하고 데이터의 신뢰성 및 정확도 확보를 위해 유형별로 토털스테이션 측량좌표와의 정량적 비교를 통하여 위치 측정의 정확도를 비교하여 보았다. 연구결과 시설물 위치측정을 위한 반사체 타깃의 유용성을 입증 하였으며 새로운 타깃의 사용으로 보다 신속하고 정확하게 측량자에 의해 지하시설물 DB 구축을 위한 3차원 위치를 획득할 수 있는 기반을 마련하였다.
최근 태양전지 모듈 내부에 습기 침투 및 EVA Sheet의 배부름 현상, 프레임 Seal이 녹아내리는 현상, 설치 후 1년 지난 모듈에서 발전성능이 저하되는 현상 등이 발생하고 있다. 국내에 5~7년 이전에 설치된 태양전지 모듈에서 백화현상 및 전극 부식 현상, 절연파괴 현상 등이 나타나기 시작하여 발전성능 저하로 이어지고, 장기 신뢰성 및 장수명 기술에 대한 커다란 문제점이 대두되고 있다. 따라서 이러한 문제점들을 해결하기 위해 태양전지 모듈의 내구성 확보 및 노화 진행을 모니터링할 수 있는 기능을 포함하는 마이크로 인버터 (MiCrco Inverter Converter, 이하 MiC) 개발 및 MiC에서 모니터링 데이터를 기반으로 태양전지 모듈의 노화를 판단할 수 있는 스마트 모니터링 프로그램이 제시되고 있다. 또한, 태양전지 모듈의 모니터링 기능을 강화한 MiC와 IT 융합을 통한 체계적 운영 관리를 통한 고효율 태양광 스마트 감시 시스템이 되기 위해서는 MiC 내의 SoC (System On Chip)는 태양전지 모듈에 대한 환경정보를 복합적으로 감지하고 필요시 통신 및 제어를 수행할 수 있는 기능들이 요구되고 있다. 이러한 요구사항들을 기반으로 본 논문에서는 SoC 기반 보급형 MIC 스마트 태양광발전시스템 기술개발을 목적으로 연구하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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