• 한국항해항만학회지
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• 제42권6호
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• pp.437-445
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• 2018

국제해사기구(IMO)에서는 해양 환경보호를 위해 황산화물($SO_X$), 질소산화물($NO_X$), 이산화탄소($CO_2$) 등의 선박 배기가스 배출 규제를 강화하고 있으며, 특히 미국, 유럽을 중심으로 배출가스통제구역(Emission Control Area, ECA)을 설정하여 운용하고 있다. 이러한 환경 규제의 대응방법으로서 친환경 고효율 선박에 대한 요구가 커지면서 배출가스를 줄일 수 있는 전기추진시스템 관련 연구 및 기술에 대한 관심이 늘어나고 있다. 컨테이너선과 같은 상선은 경제속도 운항의 이유로 전기추진시스템의 적용대상에서 벗어나 있었으나, 앞으로 배기가스 배출 규제가 강화되고 4차 산업혁명 기술로 대표되는 빅데이터, IoT 기술을 적용한 자동화 시스템이 선박에 적용되기 위해서는 모니터링 및 제어가 쉬운 전기추진시스템이 필요할 것으로 전망된다. 따라서 본 논문에서는 6,800TEU 컨테이너 선박을 대상으로 전기추진시스템을 적용하기 위해서 기존 컨테이너 선박의 부하분석을 통해 부하분석 기반의 발전기 및 배터리 용량 설계를 목표로 연구를 진행하였다. 부하분석기반으로 설계된 시스템은 배터리를 이용한 부하분배제어를 통해 발전기가 높은 효율구간에서 운용할 수 있다는 장점이 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.45-53
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• 2019

본 논문에서는 다이폴, 슬롯, 패치 세 가지 기본타입 안테나 소자를 이용하여 28 GHz 5G 단말용 배열안테나를 설계하고 성능을 비교 분석하였다. 안테나 소자 간 격리도는 $S_{21}$을 기준으로 비교하였으며, 다이폴, 슬롯, 패치 타입이 각각 -13.76 dB, -16.88 dB, -11.47 dB로 슬롯 타입 안테나가 가장 높은 격리도 특성을 갖는다. 또한 빔 커버리지 성능 비교를 위하여 배열안테나의 빔 폭, 최대 빔 조향 각도 등의 성능을 분석하였다. 최대 빔 조향 각도는 슬롯 타입이 $63^{\circ}$로 가장 넓고, 패치 타입이 $36^{\circ}$로 가장 좁은 조향 특성을 가진다. 실제 단말기 사용 환경에서의 안테나 성능을 확인하기 위해서 단말기가 talk mode와 data mode에서 동작할 때의 특성을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 비교 분석 결과, 28 GHz 5G 단말용 배열안테나 소자로 슬롯 타입 배열안테나가 가장 적합한 것을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.530-536
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• 2018

최근 무인항공기 드론의 활용범위와 수요가 지속적으로 증가함에 따라 무인항공기와 유인항공기 간 공역을 통합하여 운용하는 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 공역 통합을 위해서는 유인항공기에 준한 기술기준 및 인증 제도 수립이 필수적이며, 이에 따른 시험평가 방안이 제시되어야 한다. 본 논문에서는 향후 무인항공기 항법 시스템에 대한 기술기준이 수립되었을 경우, 기술기준 적합성 검증을 위한 시험방법을 제시하였다. 연구를 위해 무인항공기 임무 프로파일 및 운용환경 분석, 시험항목 도출, 시험방법 수립, 시뮬레이션 및 무인항공기를 통한 실증을 수행하였다. 시험방법으로 정적시험, 트랙이동시험, 경로비행시험이 도출되었으며, 각 시험수행 결과 시험대상 무인항공기의 항법시스템 오차는 전체 비행단계에서 95% 신뢰수준에서 약 1.4m의 위치정확도를 보임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.315-322
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• 2019

최근 대한민국 해병대에서는 자체 무기 체계를 도입 및 보유하기 시작하였다. 하지만 전체적인 정비 수준은 타군에 비해 낮다. 그리고 무기 체계 수송 시 타 군에 의존적인 부분이 간헐적으로 발생하고 있다. 이 경우, 무인 이동체를 활용하면 무기 체계 운반 시 발생하는 비용, 인력, 시간, 그리고 위험을 줄일 수 있다. 또한, 섬과 섬, 섬과 내륙 간 무기체계 수송 시 해병대는 타 군에 비하여 정비 수준 및 주변 환경 측면에서 무인 이동체의 활용이 용이하다. 본 논문에서는 서해 도서 지역에서 무인 이동체를 활용할 경우 군수지원 측면에서 운용 가용도 및 수리 부속 비용이 얼마나 개선되는지 비교한다. 이 운용 가용도 및 수리 부속 비용을 비교하기 위해 본 연구에서는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 무기 체계에서 산출된 CSP 데이터를 바탕으로 섬과 섬 간에는 수송용 드론을 적용하고 섬과 내륙 간에는 다목적 무인헬기의 적용하여 이에 대한 시뮬레이션을 수행 후 그 결과를 비교 분석한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권9호
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• pp.649-657
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• 2019

대표적인 단일추진제로 사용되는 하이드라진은 극독성의 물질이므로 인체에 유해할 뿐만 아니라 취급이 매우 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이를 대체하고자 최근에는 무독성의 친환경 추진제 개발 연구가 많은 관심을 받고 있다. 그중에서 스웨덴 우주공사(Swedish Space Corporation)에서 개발한 ammonium dinitramide(ADN) 계열 추진제는 하이드라진보다 우수한 성능을 가질 뿐만 아니라 우주환경에서의 성능검증을 통해 현재 상용화 단계에 이르렀다. 한편, 추력기 노즐에서 배출된 배기가스는 고진공의 우주 공간에서 확산하는 동안 위성체와 충돌할 경우 열 하중 및 표면 오염 등을 발생시켜 위성체의 성능과 수명을 감소시킬 수 있다. 하지만 친환경 추진제 추력기의 배기가스가 위성체에 미치는 영향에 대한 연구는 아직까지 본격적으로 수행되지는 않은 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 Navier-Stokes 방정식과 직접모사법을 이용하여 ADN 계열 친환경 추진제에 대해 우주 공간에서의 배기가스 거동을 해석하고 하이드라진과 비교하였다. 이를 통해 향후 ADN 계열 친환경 추진제를 사용하는 위성체 개발 시 설계 검증자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.37-45
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• 2019

최근 몇 년간 가상현실(VR, Virtual Reality) 기술의 등장은 안전교육의 새로운 모델을 제공하여 사용자로 하여금 가상 안전교육 환경에서 재난에 대한 지식습득 및 대응을 가능하게 한다. 그러나 현재 국내외의 연구개발과 관련된 관련 VR 제품은 비교적 간단하고, 특정 사고에 대한 실질적인 교육 방안이 없으며, 안전교육에서 충분히 역할을 할 수 있을 만큼 실용성적이지 않다. 본 논문에서는 재난의 유형 중 자동차 사고를 예시로, 자동차 안전교육 분야에서 적용된 VR 기술의 문제점과 단점을 고찰하고, VR 기술을 기반으로 한 자동차 안전교육의 시스템 프레임워크를 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안한 자동차 안전교육 시스템은 이용자가 운전 안전의식을 향상시키고, 운전 시 안전지식을 습득하며, 자동차 안전교육에 매우 중요한 운전 안전기술을 습득하는 데 도움이 될 것이라 사료된다. 또한, VR 기술을 기반으로 한 안전교육의 설계와 제작방식은 VR 기술과 통합하여 관련 교재 제품을 개발하고 최종적으로 교육을 도입한다면 현대 교육 교학 이론의 적용에 중요한 참고적 의미를 갖으리라 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.910-917
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• 2018

본 논문은 무인차량 원격 제어 시 실재감과 안전성을 향상시키기 위한 기술 개발 내용을 설명한 것이다. 일반적으로 무인차량 원격 운용 장치의 경우 조이스틱 형태의 장치나 간이 조향 휠로 구성하는 것이 대부분이다. 또한 차량 또는 장비를 직접 운전하는 감성을 구현하거나 현재 주행 상황을 운용 장치로 피드백하지 않기 때문에 사용자 입장에서는 이질감을 느낄수밖에 없었다. 최근 무인화 연구가 활발해짐에 따라, 이질감과 함께 현재의 주행 상황을 운전자에게 피드백하지 않아 발생하는 위험까지 제기되었고, 이러한 문제점을 제거하기 위한 힘반향 햅틱제어 기술의 필요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 기존의 무인차량 운용 장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 차량의 주행 상태를 고려한 힘반향 햅틱제어 기술을 제시하였다. 고려되어진 차량 주행 상태는 첫째로 차체 옆미끄럼각(${\beta}$)과 요레이트(${\gamma}$)와 같이 상태변수와 차량 동적 거동을 나타내는 파라미터를 포함하며, 위험 구역 접근, 장애물에 의한 조향 제한 등을 나타낼 수 있는 파라미터를 포함한다. 또한 햅틱제어 기술은 크게 일반 주행 상황, 위험 구역 접근 상황, 장애물에 의한 조향 제한 상황, 제어권 전환 상황 별 알고리즘으로 구성되며, 각 상황 별 천이 과정이 자연스럽도록 알고리즘을 구성하였다. 이러한 알고리즘을 검증하기 위하여 차량동역학 해석 시뮬레이션 툴을 활용, CAN 통신으로 구성된 시뮬레이터 환경을 구축하였으며, 각 상황 별 알고리즘 동작을 평가해봄으로써 실현 가능성 및 성능을 입증하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.90-102
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• 2021

기술력평가는 기술사업화 주체가 기술을 사용하여 수익을 창출할 수 있는 능력을 평가하기 위한 것으로, 국내 기술평가 전문기관들이 각자 독자적인 평가체계를 구축하고 수행해오고 있다. 특히 최근 개발된 해양수산 분야의 기술력평가모형은 타 산업 대비 열악한 기술개발 환경을 반영하지 못함으로써, 투자적정으로 여겨지는 T4 등급을 통과하지 못하고 있다. 이는 타 산업에서 활용되는 공통적인 평가지표와 평가척도, T1~T10 등급별 구간 점수체계를 유사 또는 동일하게 사용하면서 발생되는 문제점으로 인식된다. 따라서 본 연구를 통해 9개 해양수산 특수 산업분류 체계에 맞는 기술력평가모형 및 지표 개발을 통해, 종합등급 산출결과의 적정성 및 신뢰성을 확보하고자 하며, 동 모형 및 평가지표가 영세한 해양수산 기업 및 업종의 특수성을 반영할 수 있도록 기업데이터(KED) 및 기술력평가 사례 데이터를 기반으로 하고, AHP기반 지표 가중치, 몬테카를로 시뮬레이션 기반의 등급구간 체계를 도출하고 시범사례 적용 결과를 분석하였다. 본 제안 모형을 통해 향후 기술력평가 건에 대해 적용하여 손쉽고 객관적인 평가결과를 기반으로 R&D 및 사업화 지원 프로그램의 효과성 및 활용성을 제고하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.48-58
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• 2021

국내 산업성장의 동력이 되는 기업의 기술 및 사업역량 확보를 위해, 2014년 이후 정부기관을 중심으로 『기술거래 시장 활성화』, 『기술금융 기반의 R&D 사업화지원』등 다양한 형태로 사업화 성과창출을 위한 정책 프로그램이 수행되어 왔다. 현재까지 기술가치평가 이론과 평가변수에 관한 다양한 연구가 각계 전문가들에 의해 수행되고 기술사업화 현업에서 이용되어 왔으나, 평가현장에서는 평가목적 상의 기대보다 기술가치평가 금액이 적게 산출되는 등의 한계점이 존재하여, 그 실용성에 의문이 제기되어 왔다. 또한 미래에 대한 정성적 추정에 기반한 현행 기술가치평가 프로세스는 평가결과에 대한 객관성과 신뢰성 확보를 위해 데이터에 근거한 참조 인프라 구축이 필요한 시기에 이르렀다. 본 연구에서는 기관별로 구축된 평가인프라를 살펴보고, 최신의 인공신경망 및 딥러닝 기술을 기술가치평가 시스템에 탑재하기 위해 핵심변수 기반의 가치금액 추정 시뮬레이션과 매출액 및 정성평가점수의 예측을 위한 적용 가능성을 살펴본다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.251-257
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• 2021

수동소나를 운용하는 수중 플랫폼은 임무수행을 위해 표적의 위치정보를 획득해야 한다. 동해와 같이 해저면 반사파가 존재하는 환경에서는 다중경로로 수신한 신호 간 도달시간 차이를 이용하여 표적의 위치를 추정할 수 있다. 본 논문에서는 다중경로 음파전달 환경에서 수동소나 운용 시 도달시간차이를 이용한 확장칼만필터(EKF: Extended Kalman Fileter, 이하 EKF) 기반의 표적 위치 추정 기법을 제안한다. 기존의 표적기동분석(TMA: Target Motion Analysis, 이하 TMA)은 위치추정에 필요한 측정치를 장시간 누적해야하며 자함의 기동상태에 대한 제약이 있어 한정된 상황에서만 활용할 수 있다. 제안하는 방법은 표적에 대한 다중경로 음파전달로 인한 신호 간 도달시간 차이와 방위 정보를 측정치로 하는 확장칼만필터를 사용한다. 이 방법은 자함 기동과 측정치 누적 시간에 관계없이 표적 위치추정이 가능한 장점이 있다. 제안 기법의 성능 분석을 위해 표적의 거리와 수심에 따른 시뮬레이션을 반복 수행하여 거리에 따른 위치추정 오차와 수심에 따른 위치추정 오차를 분석하였다. 또한 거리에 따른 도달시간차이와 수심에 따른 도달시간차이를 분석하여 위치추정 오차와의 상관관계를 분석하였다.