• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8187-8194
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• 2015

고 중량의 궤도열차를 1G 포스이상 가속하기 위해서는 많은 추진력이 필요하다. 선형동기전동기(LSM)는 이러한 고 추력이 필요한 시스템에 적합하다. LSM의 추진 효율을 높이기 위해서 추진제어시스템은 정밀한 위상제어를 위한 실시간의 정확한 차량위치정보가 필요하다. 그러나 추진제어시스템은 전자석 길이구간마다 트랙에 설치되어져 있는 홀센서로부터 상대적으로 긴 시간간격을 갖는 불연속 위치정보를 수신하게 된다. 본 논문에서는 기존 d-q 방정식을 이용한 기본 전동기 모델을 구성하였다. LSM에 의해 추진되는 궤도열차의 모터모델은 코깅력과 마찰손실을 반영한 동적모델이다. 그리고 궤도열차용 LSM제어를 위해 차량위치 추정기를 기반으로 하는 추진제어 시스템을 제안하였다. 해당 궤도열차의 모터모델을 기반으로 위치관측기를 포함한 토크제어시스템의 특성을 확인하기 위해서 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 본 제어시스템이 선형화된 시뮬레이션 모델 분석으로부터 제어기의 대역폭과 위상여유가 충분하다는 것을 보여주고 있으며, 제시한 위치 추정기 기반의 추력제어 알고리즘이 궤도열차의 추력을 제어하는데 효과적임을 확인시켜주었다. 따라서 위치 관측기의 가용성도 확인 할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.194-202
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• 2017

본 논문은 간호교육에 캡스톤 디자인을 적용한 사례를 제시하고 적용한 결과에 대해 분석한 방법론적 연구이다. 연구대상자는 기본간호학 교과목을 이수한 간호대학생 중 연구 참여에 동의한 학생들로, 프로젝트 팀을 구성하여 팀활동으로 진행하였다. 기본간호학 수업을 통해 학습한 지식을 시작으로 지식-팀구성-주제선정/분석-디자인/개발-모의실험-평가/피드백의 과정으로 수행하였으며, 연구기간은 2015. 5. 1~2015. 10. 30일 까지 6개월간 진행하였다. 최종 결과물로 욕창 예방을 위한 욕창예방양말(BBS: Bed Sore Socks)이 개발되었고, 욕창예방양말의 효과를 검증하기 위해 요양병원에 입원 중인 와상환자에게 무작위 대조군 실험설계로 BBS를 7일간 적용하여 욕창 발병과 욕창위험 점수를 평가 하였다. 모의 무작위 대조군 실험결과, 중재군의 욕창발병률($x^2=.40$, p= .500)과 욕창위험점수(z= -.45, p= .690)에 효과를 보였으나 통계적으로 유의하지 않았다. 공학계열을 중심으로 적용되고 있는 캡스톤 디자인을 본 연구에서는 간호교육에 적용하고 그 사례를 제시하였다. 추후 연구에서는 간호학 분야에서의 캡스톤 디자인 교육의 다양한 적용가능성과 교과목에 적용 후 그 성과를 분석해 보는 연구가 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.108-117
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• 2016

본 논문에서는 MRV 규제 대응을 위해 선박 운항효율데이터 수집 및 검증 시스템을 구축하고 이를 활용하여 해운선사 업무지원과 국가 온실가스 인벤토리 산정이 가능한 국제해운 에너지효율 포탈 시스템을 설계하였다. 시스템 요구조건을 도출하기 위하여 EU MRV 법안과 IMO MRV 논의사항, 해운선사의 선박에너지효율과 온실가스규제 대응 및 국제해운 온실가스 통계 현황에 대하여 분석하고 선박 에너지효율과 온실가스 배출량 데이터 수집을 위하여 선내 장비, 에너지효율 측정 장비, 운항보고서를 활용한 데이터 수집 모듈과 선박에서 수집된 데이터를 육상으로 전송하기 위해 관리가 용이하고 사용량이 최소화된 데이터베이스기반 전송 모듈을 설계하였다. 수집된 데이터의 표준보고양식 변환, 모니터링, 통계 및 분석, 검증, 보고서 자동생성과 국가 온실가스 인벤토리 지원이 가능한 국제해운 에너지 포탈시스템을 설계하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.613-621
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• 2016

본 논문에서는 현장 및 원격지에서 해양플랜트 및 선박의 내부 IP기반 네트워크 장비의 운용, 설정과 원격지 통제 지원을 위하여 네트워크 장비, CCTV, PAGA, IP-PBX, Legacy를 연동하고 원격지에서 장비의 상태, 작업 상황, 알림 등의 모니터링과 제어가 가능한 네트워크 장비 통합 관리 시스템의 운영 프로그램을 구현하였다. 개발된 운용 프로그램을 위성지구국과 운항중 선박에 적용하여 선육간 통신 구간에서의 데이터 유실 및 송수신 지연에 대한 성능을 시험한 결과 FBB, MVSAT 환경에서 네트워크 장비, PAGA, IP-PBX, Legacy의 실시간 모니터링 및 제어와 CCTV의 제어 기능이 정상적으로 동작함을 확인하였다. 단 데이터량이 비교적 큰 CCTV 영상 수신과 음성 데이터의 송수신은 다소 지연되어 데이터의 실시간 송수신을 위한 데이터 압축 및 변환 기술 개발이 필요함을 확인하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.170-175
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• 2008

가상건설시스템 개발연구단은 국토해양부와 한국건설교통기술평가원의 지원 하에 설립되었다. 본 연구단은 건설프로젝트의 생산성 향상, 고 부가가치 사업 창출, 해외건설시장에서의 경쟁력 확보라는 목표를 가지고 연구를 수행 중에 있다. 가상건설 시스템은 건축물의 전 생애주기에서 발생되는 정보를 효과적으로 공유할 수 있도록 3D 및 정보 기반의 설계, 엔지니어링, 건설관리 업무를 지원하게 된다. 위의 목표를 달성하기 위해서 연구단은 가상건설시스템 하위에 다양한 기능을 수행하는 모듈들을 개발하는 데에 연구의 초점을 맞추고 있다. 첫째, 3D 기반 구조 설계 설비 및 견적시스템 개발이다. 둘째, 가상현실 기법을 활용한 기획단계에서의 프로세스 시뮬레이션 및 사업성 분석 시스템 개발이다. 셋째, 건설프로젝트에서 다루어지는 모든 정보를 관리할 수 있는 CPLM(Construction Project Life-cycle Management)을 개발하는 것이다. CPLM은 3D 기술과 정보 기반 협업을 통한 의사결정 지원 시스템이다. 이와 같은 본 연구단의 최종목표에 도달하기 위하여 2차 년도에 가상건설 프로토타입 시스템을 개발 완료하였고, 3차 년도 가상건설 시스템의 각 모듈 완성 및 시스템 통합을 목표로 연구를 진행하고 있다. 본 연구는 향후 건설산업에서 필수개념으로 자리잡게 될 BIM의 국가적 차원의 연구라는 점에서 시사하는 바가 크다고 할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권12호
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• pp.1070-1079
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• 2012

항공기 사고 시 항공기 구조물의 충돌에너지 흡수 특성은 탑승자 생존성 향상을 위해 매우 중요한 요소이다. 일반적으로 항공기의 비상착륙 시 충돌에너지는 착륙장치, 동체 하부 구조물(Subfloor), 좌석을 통해 탑승자에게 흡수/전달되며, 이 세 가지 구성품은 항공기 내추락성에 매우 중요한 구성품이다. 이 구성품들 중 동체 하부 구조물의 충돌 에너지 흡수 특성은 항공기 형식, 구조물의 형태 및 적용된 재료에 따라 결정된다. 따라서 항공기 동체 하부 구조물의 내추락 특성에 관한 연구는 항공기 안전성 향상을 위해 매우 중요한 분야이다. 본 연구에서는 상대적으로 내추락 특성이 취약한 80~90 인승급 리저널항공기 Narrow Body 동체의 내추락 유한요소 모델 구성과 외연적 유한요소해석을 통한 내추락 해석이 수행되었다. 동체 구조의 충돌에너지 흡수 및 좌석 장착점의 가속도 응답 등의 해석 결과 분석을 통해, 내추락 특성 및 성능 평가 과정을 수행하였다.

• 대한교통학회지
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• 제33권6호
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• pp.564-574
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• 2015

서울 지하철 9호선의 급행열차에 대한 높은 인기에서 볼 수 있듯이, 광역 도시철도 급행화에 대한 수요는 꾸준히 증가하고 있다. 하지만, 기존 노선에 건설된 노선을 급행화하기 위해서는 인프라를 추가적으로 설치하여야 하며 많은 비용이 소요된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 유치선, 건넘선 등 기존에 구축된 인프라를 최대한 활용해서 대피역의 역할을 해야 할 필요가 있다. 이 경우에 급 완행 열차의 교차점을 줄이기 위해, 기존 열차는 급행열차로 활용하고 가 감속도를 증가시킨 고성능 열차를 완행 열차로 투입하는 방법이 있지만 실현 가능한 고성능 열차의 가 감속도와 최적의 가 감속도를 분석하는 현재까지 연구는 진행되지 않았다. 본 논문에서는 기존 시설을 최대한 활용하여 급행화 방안을 추진할 때, 고성능 열차의 실현 가능한 가 감속도의 범위를 수식적으로 분석하고 그것을 서울지하철 3호선에서 검증한다. 실험결과는 열차 간 최소간격이 40초 이하일 때, 실현 가능한 가 감속도의 범위가 존재한다는 것을 보여준다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.487-495
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• 2021

선박에서 주로 사용하는 전압은 450[V], 6.6[kV], 11[kV]이며, 운항 중 전력계통의 안정성 확보를 위해 접지 시스템이 적용된다. 일반적으로 450[V]를 사용하는 저전압 선박은 비접지 시스템을 6.6[kV], 11[kV]를 사용하는 고전압 선박은 고저항 접지 시스템을 적용한다. 선박의 전력계통에서 지락 고장이 발생하면 건전상의 대지 전압이 선간전압 또는 그 이상으로 증가하고, 케이블의 절연에 과도한 충격을 주게 되므로 이를 분석하는 것은 매우 중요한 부분이다. 따라서 본 논문에서는 선박에서 주로 채택하고 있는 고저항 접지 및 비접지 시스템에 대해 지락 고장에 따른 선박 전력계통의 대지 전압의 변동 특성과 고장 상의 판단 방법을 대칭 좌표법을 이용하여 분석하고자 한다. 이를 위해 대칭 좌표법을 이용하여 대지 전압의 수학적 모델을 유도하고, 시뮬레이션을 위한 선박 전압은 6.6[kV]와 450[V]로 선정하였다. MATLAB을 이용한 시뮬레이션 결과 두 접지 시스템 모두 지락상 보다 위상이 120° 앞선 상의 대지 전압이 가장 높게 상승하였고, 이를 이용하여 고장 상을 정확하게 판단할 수 있음을 확인하였다.

• 농업과학연구
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• 제43권4호
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• pp.650-655
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• 2016

Gears are components of transmission which transmit the power of an engine to a machine and offer numerous speed ratios, a compact structure, and high efficiency of power transmission. Gear train design in the automotive industry uses simulation software. However, PTO (Power Take-Off) gear design for agricultural applications uses the empirical method because of the wide range of load fluctuations in agricultural fields. The PTO is an important part of agricultural tractors which transmits the power to various tractor implements. Therefore, a simulation was essential to the optimal design of the PTO. When the PTO gear is optimally designed, there are many advantages such as low cost, reduced size, and light weight. In this study, we conducted the bending and contact safety factor simulation for the PTO gear of an agricultural tractor. The bending and contact safety factors were calculated on ISO 6336 : 2006 by decreasing the face widths of the PTO pinion and wheel gear from 18 mm at an interval of 1 mm. The safety factor of the PTO gear decreased as the face width decreased. The contact safety factors of the pinion and wheel gear were 1.45 and 1.53, respectively, when the face width was 18 mm. The simulation results showed that the face width of the PTO gear should be greater than 9 mm to maintain the bending and contact safety factors higher than 1. It would be possible to reduce the weight of the PTO gear for different uses and working conditions. This study suggests that the possibility of designing an optimal PTO gear decreases as its face width decreases.