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일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기의 임베디드 보드 개발 (Development of Embedded Board for Integrated Radiation Exposure Protection Fireman's Life-saving Alarm)

  • 이영지;이주현;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1461-1464
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    • 2019
  • 본 논문에서는 위치추적과 방사선 측정이 가능한 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기를 위한 임베디드 보드 개발을 제안한다. 제안하는 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기의 임베디드 보드는 신호 처리부, 통신부, 전원부, 메인 제어부 등으로 구성된다. 신호 처리부에서는 차폐설계, 노이즈 저감 기술 및 전자파 차감 기술 등을 적용한다. 통신부에서는 WiFi 방식을 사용하여 통신하도록 설계한다. 메인 제어부에서는 전력 소모를 최소한으로 줄이고 작고 밀도가 높으면서도 낮은 발열성을 통하여 높은 고성능 시스템을 구성한다. 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기를 위한 임베디드 보드는 재난 및 화재현장 등 열악한 환경에 노출되어 운영하는 장비이므로 방수와 내열성을 고려한 외형도 설계 및 제작을 한다. 제안된 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기를 위한 임베디드 보드의 효율을 판단하기 위하여 공인시험기관에서 실험하였다. 방수 등급은 소방관용 장비의 특성 상 재해 현장에서 물에 의한 침수 시에도 안정적인 성능을 유지할 수 있는 IP67 등급을 달성하였다, 동작 온도는 재해현장에서의 폭넓은 환경변화에 대응할 수 있는 -10℃~50℃의 범위에서 측정이 되었다. 배터리 수명은 붕괴사고 등의 비상 재난 상황에 대처할 수 있는 1회 충전 후 144시간 사용 가능함이 측정되었다. PCB를 포함한 최대 통신 거리는 재난 상황 시 지휘통제 차량과의 직선거리에서 기존의 50m보다 넓은 범위인 54.2m에서 작동하는 것이 측정되었다. 따라서 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기를 위한 임베디드 보드의 그 효용성이 입증되었다.

Receiver Operating Characteristic 분석법을 이용한 업무관련성 근골격계질환 설문지 개발 (Development of Work-related Musculoskeletal Disorder Questionnaire Using Receiver Operating Characteristic Analysis)

  • 권호장;주영수;조수헌;강대희;성주헌;최성우;최재욱;김재영;김돈규;김재용
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제32권3호
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    • pp.361-373
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    • 1999
  • ROC곡선의 AUC는 측전도구의 기준 타당도를 나타내는 가장 일반화된 지표다. 본 연구는 ROC분석법을 이용하여 현행의 근로자건강진단에서 업무관련성 근골격계 질환의 고위험군을 변별하는 표준 설문지를 개발하고자 하였다. 컴퓨터를 이용하는 선박 설계업 종사자 89명, 전화번호 안내원 113명, 일반 직업 여성 79명, 주부 89명 등 총 370명의 일차 연구대상군에 대한 재활의 학과 전문의의 최종 진단결과를 기준으로 1996년에 개발된 '근로자의 신체 증상에 관한 설문지'의 응답결과를 비교하였다. 근골격계 질환과의 관련성이 높은 문항조합을 선정하고 문항별 가중치를 산출하기 위해 로짓회귀분석, 상관분석 등을 실시하였으며, 문항조합 및 가중치 산출방법이 서로 다른 4가지 설문모형에 따른 AUC를 비교 하였다. 또한, 국내 모 자동차조립공장 근로자 225명의 설문결과와 산업의학 전문의의 진단결과 자료를 이용하여 4가지 설문모형의 AUC 재현도를 확인하였다. 분석 결과, 통계적으로 유의 한 차이는 없었으나 문항수를 줄여도 문항별 응답수준별 가중치를 부여하면 AUC가 일관되게 증가함을 확인하였다. 증상문항 4개와 신체부위문항 7개를 통합한 11개 문항에 가중치를 부여하는 모형이 변별력, 재현도, 편의성 측면에서 우수한 것으로 나타나, 이를 기준으로 새로운 업무관련성 근골격계 질환 설문지를 설계할 수 있었다. 문항수가 적으면서도 타당도는 높은 설문지를 개발하고, 상대적인 비교평가에 쓰일 수 있는 정량적 가중치를 제시한 것이 본 연구의 주요성과라 할 수 있다. 본 연구는 전문의 사이의 진단기준 차이를 고려하지 못한 점, 다양한 인구집단에 적용할만한 절대적인 참고치를 제시하지 못한 점 등에서 한계가 있다. 그러나, '측정 도구의 정량적 타당도 검증을 통한 질병 감시용 도구 개발'이라는 본 연구의 기본 취지 및 접근방법은 향후 조직적인 질병 예방활동에 활용될 여지가 있을 것이다.

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IF 대역 신호처리 시스템 응용을 위한 13비트 100MS/s 0.70㎟ 45nm CMOS ADC (A 13b 100MS/s 0.70㎟ 45nm CMOS ADC for IF-Domain Signal Processing Systems)

  • 박준상;안태지;안길초;이문교;고민호;이승훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권3호
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    • pp.46-55
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    • 2016
  • 본 논문에서는 IF 대역의 고속 신호처리 시스템 응용을 위해 높은 동적성능을 가지는 13비트 100MS/s ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 45nm CMOS 공정에서 동작 사양을 최적화하기 위해 4단 파이프라인 구조를 기반으로 하며, 광대역 고속 샘플링 입력단을 가진 SHA 회로는 샘플링 주파수를 상회하는 높은 주파수의 입력신호를 적절히 처리한다. 입력단 SHA 및 MDAC 증폭기는 요구되는 DC 이득 및 넓은 신호범위를 얻기 위해 이득-부스팅 회로 기반의 2단 증폭기 구조를 가지며, 바이어스 회로 및 증폭기에 사용되는 소자는 부정합을 최소화하기 위해 동일한 크기의 단위 소자를 반복적으로 사용하여 설계하였다. 한편, 온-칩 기준전류 및 전압회로에는 배치설계 상에서 별도의 아날로그 전원전압을 사용하여 고속 동작 시 인접 회로 블록에서 발생하는 잡음 및 간섭에 의한 성능저하를 줄였다. 또한, 미세공정상의 잠재적인 불완전성에 의한 성능저하를 완화하기 위해 다양한 아날로그 배치설계 기법을 적용하였으며, 전체 ADC 칩은 $0.70mm^2$의 면적을 차지한다. 시제품 ADC는 45nm CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 각각 최대 0.77LSB, 1.57LSB의 값을 가지며, 동적성능은 100MS/s 동작 속도에서 각각 최대 64.2dB의 SNDR과 78.4dB의 SFDR을 보여준다. 본 시제품 ADC는 $2.0V_{PP}$의 넓은 입력신호범위를 처리하는 동시에 IF 대역에서 높은 동적성능을 확보하기 위해 사용공정상의 최소 채널 길이가 아닌 긴 채널 기반의 소자를 사용하며, 2.5V의 아날로그 전압, 2.5V 및 1.1V 두 종류의 디지털 전원전압을 사용하는 조건에서 총 425.0mW의 전력을 소모한다.

운행 가솔린자동차 엔진성능에 미치는 튜닝 흡기 및 배기 시스템의 효과에 관한 연구 (A Study on Effects of Tuning Intake and Exhaust Systems upon Engine Performance in a Driving Gasoline Car)

  • 배명환;구영진;박희성
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권11호
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    • pp.775-784
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 운행자동차에 있어서 안전운행과 환경에 문제가 없는 효과적인 엔진튜닝의 작업가능성을 확인하고, 튜닝엔진의 특징을 파악하여 엔진튜닝 검사의 기초자료를 분석하는 것이다. 비튜닝 및 튜닝 엔진 2-1, 2-2, 2-3의 4종류에 대한 넓은 범위의 엔진회전수 하에서 4행정, 4기통 DOHC, 터보 인터쿨러, 수냉 가솔린엔진의 실제 운행자동차를 사용하여 공연비 및 성능 특성에 미치는 튜닝엔진의 효과를 실험적으로 조사했다. 운행 가솔린자동차에 대한 엔진의 튜닝 부분은 흡기 다기관, 흡기 파이프, 공기필터, 배기 다기관, 배기 파이프 및 소음기를 포함한다. 1인이 탑승한 5단 자동변속기를 갖는 운행 가솔린자동차 비튜닝 및 튜닝 엔진의 공연비 및 토크는 차대 동력계(Dynojet 224xLC)에 의하여 실험에 의해 측정하였다. 운행 가솔린자동차 튜닝엔진의 최대 토크는 비튜닝엔진보다 평균 103.68% 만큼 증가되었고, 튜닝엔진의 최대 출력은 비튜닝엔진보다도 평균 119.68% 만큼 증가되었음을 알았다.

KURT 미소진동 모니터링 (Microseismic Monitoring for KAERI Underground Research Tunnel)

  • 김경수;배대석;고용권;김중열
    • 지질공학
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    • 제19권2호
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    • pp.139-144
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    • 2009
  • KURT는 방사성폐기물 처분기술 개발을 위해 운영 중인 시설로서, 본 시설의 안전 운영을 위해 미소진동계측시스템을 구축하여 실시간으로 원격 감사관리 중에 있다. 본 시스템 구축 후 1년 간의 운영 결과, 총 14회의 진동 기록이 관측되었다. 이 중 2008년 10월 29일 공주시 남동 15 km 지점에서 발생한 규모 3.4의 지진을 제외하고는 대부분 극미소지진과 KURT 주변에서 인위적으로 발생한 진동들로 해석되었다. 현재까지의 모니터링 결과, KURT 벽면의 숏크리트 혹은 콘크리트 구조물 및 암반에서 단열의 생성 전파에 의해 발생한 고주파의 진동으로 추정되는 징후는 없는 것으로 판단된다. 미소진동계측시스템은 넓은 동작 범위의 특성을 가지며 현재 실시간으로 현장과 실내에서 감시관리 중에 있다. 본 시스템에 사용된 3 성분 수진기는 시추공에 매설하기 적당하도록 설계된 수진기로 진동 방향을 분석하여 미소진동의 진원지를 추적하는 데 적합하도록 하였다. 본 시스템에서 적용하는 계측기술은 지하공동 주변 암반의 균열현상과 낙반 등의 감시관리는 물론 모든 원자력 관련시설, 타 기간시설의 공학적 안전 진단에도 적용 가능하다.

바나듐 계열 촉매를 통한 NOx의 NH3-SCR에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the NH3-SCR of NOx over a Vanadium-based Catlayst)

  • 정희찬;심성민;김영득;정수진;김우승
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.20-27
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    • 2012
  • The $NH_3$-SCR characteristics of $NO_X$ over a V-based catalyst are experimentally examined over a wide range of operating conditions, i.e., $170-590^{\circ}C$ and $30,000-50,000h^{-1}$, with a simulated diesel exhaust containing $NH_3$, NO, $NO_2$, $O_2$, $H_2O$, and $N_2$. The influences of the space velocity and oxygen concentration on the standard-SCR reaction are analyzed, and it is shown that the low space velocity and high oxygen concentration promote the SCR activity by ammonia. The best $deNO_X$ efficiency is obtained with a $NO_2/NO_X$ ratio of 0.5 because of an enhanced chemical activity induced by the fast-SCR reaction, while at the $NO_2/NO_X$ ratios above 0.5 the $deNO_x$ activity decreases due to the slow-SCR reaction. The oxidation of ammonia begins to take place at about $300^{\circ}C$ and the reaction products, such as $N_2$, NO, $NO_2$, $N_2O$, and $H_2O$, are produced by the undesirable oxidation reactions of ammonia, particularly at high temperatures above $450^{\circ}C$. Also, $NO_2$ decomposes to NO and $O_2$ at temperatures above $240^{\circ}C$. Therefore, $NO_2$ decomposition and ammonia oxidation reactions deteriorate significantly the SCR catalytic activity at high temperatures.

한국의 빨간 오징어 유자망 어업과 북서태평양의 해황 변동 (Korean Drift Gillnet Fishery For Flying Squid , Ommastrephes bartrami ( Lesueur ) , and the Variation of Oceanographic Conditions in the North Western Pacific Ocean)

  • 임기봉
    • 수산해양기술연구
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    • 제22권3호
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    • pp.8-16
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    • 1986
  • The fishing conditions of flying squid, ommastrePhes barsram(Lesueur), in the North Pacific Ocean was studied based on the horizontal water temperature data, satellite data from NOAA and statistical data of flying squid fisheries which were collected from 1980 to 1984. The obtained results were as follows; 1. Since 1979, the Korean drift giIlnet fishery for flying squid was launched in North Pacific. Number of operating vessel and catch of flying squid increased gradually every year. The number of vessels were 111 and their annual catches were 42, 977 M/T in 1984. Therefore, Korean drift giIlnet fishery for this species has played an important role in the products of Korean high-sea fisheries. 2. In the beginning of the fisheries, fishing grounds was formed in the west of long. 1800E. In 1982, in consequence of the center which extended eastward, the fishing ground was formed long. 166$^{\circ}$W in the central North Pacific Ocean. Since 1983, the fishing grounds were formed as far as long. 161$^{\circ}$W. The range of general fishing season in the central North Pacific was from June to August. After september, fishing ground was shifted to the west, in the Northwestern Pacific. 3. The Predominant fishing season for the flying squid was August through January of the coming year. Optimum water temperature for flying sguid at surface layer in the Pacific Ocean ranged from 11 $^{\circ}$e to 17$^{\circ}$e in winter, 13$^{\circ}$e to 17$^{\circ}$e in spring, 12. 8$^{\circ}$C to 19.7$^{\circ}$e in summer and 1O.6$^{\circ}$e -18.7$^{\circ}$e in fall. 4. In summer, the Oceanographic condition in the North Pacific Ocean showed that the water temperature at surface layer was lower in 1980, 1983 and higher in 1981, 1982 and 1984 as compared with mean annual water temperature. 5. The characteristics df oceanographic conditions in the fluation, disformation, mixing and other factors of the Kuroshio and Oyashio currents, which have considerably influenced upon the water masses of the areas. 6. The data and information on surface thermal Structure interpreted from Infrared Satellite Imaginary from NOAA-7 and NOAA-8 are very available in estimating water temperature on the areas and investigating the major fishing grounds. 7. According to the fisheries statics of Japanese drift gilInet, the annual catches of flying squid considerably decreased from 225, 942 M/T in 1983 to 133, 217 M/T in 1984. 8. The fishing grounds in the central North Pacific in several fishing seasons were formed as follows: In June, the initial fishing season, the fishing grounds were formed in the vicinity of lat. 35 - 40oN, the central North Pacific east of 179$^{\circ}$E. In July, the fishing ground were formed in the wide arEa of the central North Pacific north of 400N and long. 174$^{\circ}$E-145$^{\circ}$W In Auguest, concentrative fishing operation carried out in :he central North Pacific north of 43$^{\circ}$N and East of 165$^{\circ}$W. On the other hand, in September, main fishing grounds were disappeared and moved to the west.

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설계사양을 고려한 AVR 시스템의 PSO 기반 PID 제어기 (PSO-Based PID Controller for AVR Systems Concerned with Design Specification)

  • 이윤형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.330-338
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    • 2018
  • 비례-적분-미분(PID) 제어기는 단순한 구조와 넓은 범위의 운전영역에서 견고한 성능으로 인해 산업계에서 널리 사용되고 있다. 그러나 제어대상으로서 AVR(Automatic Voltage Regulator)은 전력 시스템의 파라미터의 변동에 강인하지 않다. 따라서 PID 제어기를 사용하여 AVR 시스템의 안정성과 성능을 향상시키는 것이 필요하다. 본 논문에서는 PSO(Partial Swarm Optimization) 알고리즘을 사용하여 AVR 시스템을 위한 최적 PID 제어기 파라미터를 결정하는 새로운 설계 방법을 제시한다. 제안하는 접근법은 쉬운 구현뿐만 아니라 안정된 수렴 특성 및 양호한 계산 효율과 우수한 특성을 갖는다. 또한, 제안 된 PSO-PID 제어기의 성능을 평가하기 위해 새로운 목적함수를 정의한다. 이 목적함수는 최대백분율 오버슈트와 정정시간이 설계사양으로 주어진 경우 이를 반영하기 위한 것이다. 이를 위해 ITAE 평가함수에 제약 조건을 위반하면 벌점을 부과하도록 하여 PSO 알고리즘이 PID 제어기 파라미터를 탐색할 때 설계사양을 만족하도록 하게 한다. 최종적으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 PSO-PID 제어기는 단자전압 계단응답에 대해 주어진 설계사양을 만족할 뿐만 아니라 다른 유사한 최근의 연구보다 더 우수한 제어 성능을 보임을 확인하였다.

항만 게이트의 데미지 컨테이너 관리 자동화 시스템 구축 사례연구 (A Case Study of Automation Management System of Damaged Container in the Port Gate)

  • 차상현;노창균
    • 한국항해항만학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.119-126
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    • 2017
  • 컨테이너 선박의 대형화에 따라 컨테이너터미널 내에서 동일한 시간 내에 처리해야 하는 물동량이 계속적으로 증가하고 있다. 컨테이너터미널에서는 수동처리 방식의 한계를 극복함과 동시에 지속적으로 운영측면에서 발생하는 비용을 줄이기 위하여 컨테이너터미널의 자동화 시스템을 도입하고 있다. 왜냐하면 컨테이너터미널의 게이트 반출 입 업무를 수행함에 있어 수작업 처리 시 부정확한 자료 처리로 혼란 요소가 다소 발생하고 있다. 바코드 시스템에서 스캐너에 바코드를 직접 인식시켜야하기 때문에 처리 시간소요가 다소 길고 불편함 있어 이러한 문제점을 보안하여 게이트 자동화 시스템 RFID시스템은 차량 번호를 인식하는 기술을 이용하여 반출 입 처리 소요시간 단축하여 효율적인 게이트 업무 수행을 할 수 있다. 한편, 데미지 컨테이너 체크를 수동으로 진행하는 경우 게이트 반입 할때 컨테이너의 손상여부 확인 후 수기로 게이트 작업자가 직접 문서을 작성하여 보관하기 때문에 고객이 데미지 컨테이너 증거자료를 요청할때 증거자료로 제출하기에 불충분하여 고객으로부터 크레임을 받는 경우가 발생하였다. 또한, 게이트 작업자 및 인력에 의한 컨테이너 관리의 어려움 발생하였고 게이트 주변 인력의 컨테이너 관리 안전사고에 위험이 항상 노출되어 있었다. 본 논문에서 고찰하는 게이트 데미지 컨테이너 자동화 시스템을 도입하게 되면 영상 저장 시스템에 의한 컨테이너 관리가 가능하다. 컨테이너 손상정보가 시스템에 저장되어 있기 때문에 고객이 데미지 컨테이너 자료를 요청 시 시스템에 저장 되어 있는 데미지 컨테이너 영상을 검색하여 증거자료 제출이 가능하고 고객으로부터의 크레임 대비가 가능하다. 또한, 게이트 관리 인력 업무의 통합으로 인력 감소 및 게이트 부근 안전사고 위험이 감소하였다.

압축기 정익, 터빈 노즐 가변 메카니즘 및 제어기법 연구 (Study on Variable Systems for Compressor and Turbine and its Control Scheme)

  • 김상조;김동현;배경욱;김대일;손창민;김귀순;이대우;고정상;최동환;김명호;민성기
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.1-14
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    • 2015
  • 아음속에서 초음속까지 운용되어야 하는 초음속 터빈엔진의 경우, 엔진 운용 공기량이 범위가 넓고 추력 및 연료소모율 등의 엔진 성능에 대해 요구조건이 높으므로 가변시스템 및 이를 제어하기 위한 최적의 제어로직 개발이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 압축기 가변 시스템이 적용된 가스터빈 성능해석 모델 및 제어기법을 개발하였다. 그리고 터빈 노즐 가변에 따른 엔진 운용 특성을 분석하였다. 또한 가변 시스템을 구동하는 액추에이터에 대한 개념 설계를 수행 하였다. 저바이패스비 혼합흐름 터보팬 엔진에 대한 탈설계점에서의 성능해석을 수행하였으며, 제어기법을 적용하여 탈설계점에서의 서지마진을 확보할 수 있었다.