유죄협상제도에 관한 고찰

이호열 창원대학교 2011 국내박사

금 나노 입자를 활용한 액체 내 A431 암세포의 무형광 방식 관찰을 위한 근접장 주사 광학 현미경

이호열 인하대학교 대학원 2011 국내석사

본 논문에서는 금 나노 입자를 NSOM 측정에 활용하여 액체 내 세포와 생체분자의 표적 단백질 분포를 관찰하기 위한 세 가지 연구 결과를 다루고 있다. 첫째로 암세포의 epidermal growth factor receptor(EGFR) 분포를 측정하기 위하여 인체에 무해하고 강한 광 산란/발광 특성을 가지는 금 나노 입자를 광학 표지로 선정하였으며, bio-conjugation 과정을 거쳐 금 나노 입자를 세포 표면의 EGFR에 부착하였다. 두 번째는 액체 환경에서의 측정을 위한 NSOM system의 안정화와 고감도화로서, isolation box을 이용한 NSOM 시스템의 온도 안정화, Lock-in amp의 주파수 천이속도 감소를 통한 출력 안정화, 그리고 Lock-in amp의 기준 위상 조정을 통한 Q 값 향상을 적용하였다. 또한, 액체 증발의 영향을 최소화하기 위해 잠수종 구조를 적용하여, 최종적으로 액체 내에서 1,000 이상의 Q 값을 얻을 수 있었다. 군집화된 금 나노 입자 측정을 통해 NSOM 시스템의 높은 분해능을 확인할 수 있었다. 마지막으로 구축된 NSOM 시스템을 활용하여 세포 증식이 원활하고 EGFR 발현율이 높은 A431 암세포를 관찰하여 세포 표면의 EGFR 분포를 파악할 수 있었으며, 공초점 레이저 주사 현미경을 이용하여 측정된 결과와 비교/분석하였다.

Motion planning of kinematically redundant robot systems

이호열 한양대학교 대학원 2008 국내석사

우리 주위에는 여유 자유도를 가진 많은 로봇을 볼 수 있다. 심지어 보다 효율적인 컨트롤을 위해 로봇을 여유 자유도로 설계 하는 경우도 있다. 대표적인 여유자유도 로봇으로는 다 관절 휴머노이드 모델과 다 관절 로봇 손가락이 있다. 때로는 6자유도 로봇을 여유 자유도 시스템으로 표현하는 경우도 있다. 이러한 것처럼, 우리 주위에는 많은 여유 자유도 로봇이 있으며 이를 보다 효율적으로 컨트롤 해야 할 필요성이 있다. 본 논문의 큰 주제는 redundant manipulators에 적용 하는 효율 적인 Joint Limit 알고리즘, 군집로봇 제어를 위한 여유자유도 기반의 네비게이션 알고리즘, 효율적인 파지 알고리즘이다. Joint Limit 알고리즘에 관한 많은 연구가 있었다. 기존에 연구된 Joint Limit 알고리즘은 현재의 관절과 주어진 관절 각 범위의 가운데 지점과의 거리를 최소화 하는 방법을 사용한 것 이다. 하지만 이것은 관절의 위치를 가운데 지점으로 구속하는 성향을 부여하여 로봇의 운동 범위를 제한 하는 경우도 있으며 많은 에너지를 소비하는 경우도 있다. 따라서 본 논문에서는 로봇의 운동 범위를 제한 하지 않으면서 설정한 Joint Limit을 위반하지 않는 운동 알고리즘을 제안한다. 두 번째 주제는 군집 로봇 제어를 위한 여유자유도 기반의 네비게이션 알고리즘이다. 본 논문에서는 모바일 로봇의 위치제어 모델을 3자유도 시스템으로 등가화 하고, 이를 여유자유도 시스템과 같이 컨트롤 하는 알고리즘을 제시 한다. 이러한 알고리즘은 다수의 로봇 상호간의 충돌과, 장애물과의 충돌을 회피하며 지정된 경로를 주행 하는 것을 가능하게 한다. 세 번째 주제는 로봇 손가락의 파지 알고리즘에 관한 연구이다. 로봇은 위치, 크기, 모양이 다양한 물체를 파지 해야 한다. 대부분의 로봇은 시각 센서를 통해 대상 물체의 위치, 모양, 크기를 파악하게 된다. 하지만 시각 센서에 의한 대상 물체의 인식에는 한계가 있으므로 위치, 모양, 크기를 정확하게 인식 하는 것에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 로봇이 파지할 대상 물체의 위치, 모양, 크기 등의 최소한의 정보만을 이용하여 안정적으로 물체를 파지 할 수 있는 알고리즘을 제안한다. We can see a lot of robots that has more joints then the operational degreed of freedom. Moreover, there is a necessity to design the robot with kinematic redundancy for more efficient control. A typical redundant robot is the multi-joint humanoid robot and multi-joint finger. Sometimes, a 6 DOF manipulator can be regarded a redundant system, if only some of operational degree one to be controlled. Like this, there are a lot of redundant robots around us and it is necessary to control this kind of robots effectively. There are three main subjects in this works, which are a realistic joint limit algorithm for kinematically redundant manipulators, Redundancy-Based navigation algorithm for swarm robot systems and grasping algorithm. There have been many researches on the joint limit algorithm exploiting kinematic redundancy in kinematically redundant manipulators. Existing joint limit algorithms tend to minimize the distance between the current joint angle and the middle angle of the given joint range. However, strictly speaking, these algorithms control the joint angle to come close to the middle angle, but sometimes this algorithm does not fully utilize the entire motion range of joints and consumes relatively large energy. Therefore, this paper proposes a new joint limit algorithm that not only prevents the joint limit violation, but also utilizes the wide motion range of joints. Another subject is Redundancy-Based navigation algorithm for swarm robot systems. The motion of each mobile robot is modeled as a kinematically redundant system. The self-motion space of this model is employed to resolve the motion of the swarm robot system while avoiding obstacles. The feasibility of the proposed navigation algorithm was verified by simulating several swarm robot models. Another subject is grasping algorithm. Robots have to grasp object with diverse sizes and shapes. Through visual sensors, robots recognize the position of object to approach and grasp object. When recognizing the position of the object through the visual sensor, it is very hard to recognize its shape, size and position correctly. Therefore, even in case that the correct position and size of the object are not known, the grasping algorithm should enable the robot to grasp the object appropriately according to minimum information. In this paper, we propose each algorithm, showing the efficiency of this algorithm through the simulation.

승강기 제조업체 도장공정 폐수의 화학적 처리에 관한 연구

이호열 창원대학교 2008 국내석사

This study was to investigate the applicability of chemical treatment for wastewater from the painting process in elevator manufacturing company. The average amount of wastewater was 147m3/d in this factory, and it's 81%(119m3/d) was generated from the painting process. Therefore samples were divided into two classes, such as pre-washing wastewater and painting wastewater. Pre-washing wastewater was generated in the normal operating condition, and painting wastewater was discharged from the changing of paint booth water. Painting wastewater put a load on treatment facilities because it has high concentration of contaminants compared to pre-washing wastewater. When painting wastewater was fed into the facility, the concentration of effluent sharply increased and fluctuated. It has been very difficult to properly treat painting wastewater. Thus, this study was carried out to draw out the optimum conditions, such as the injection rate of organic coagulant(as chitosan), pH of reactor, and the injection rate of polymer in the application of chemical treatment to the painting process waste water. For pre-washing wastewater, the optimum conditions were 15mg/ℓ of organic coagulant(as chitosan), pH 6~7, and 3mg/ℓ of polymer. It was found that 20mg/ℓ of organic coagulant(as chitosan), pH 6~7, and 5mg/ℓ of polymer were proper for the painting wastewater treatment in terms of turbidity, TOC, floc form, sedimentation, and operating costs.

적층형 로봇 메커니즘의 개발 및 응용

이호열 한양대학교 대학원 2012 국내박사

로봇 시스템의 기본이 되는 메커니즘은 다양하게 분류 된다. 그 예로, 구조적인 특성에 의해 직/병렬 메커니즘, 구동 방식에 의해 모터 시스템, 유/공압 시스템, 와이어 드리븐(wire-driven) 시스템 등으로 분류 된다. 이와 같이 분류된 메커니즘은 서로 다른 특성을 가진다. 직렬 메커니즘의 경우 넓은 작업 영역을 가지고 있으며, 모든 관절들은 독립적으로 구동 된다. 하지만, 병렬 메커니즘에 비해 구조적으로 강하지 못하며, 하위 관절 및 링크는 상위 관절들의 링크 및 엑추에이터의 하중까지 함께 받게 된다. 따라서, 직렬 메커니즘은 로봇 자체 무게 대비 가반하중 (payload)이 작은 경우가 많다. 병렬 메커니즘의 경우 구조적으로 높은 강성, 큰 가반하중 등의 장점이 있지만 좁은 작업 영역 (workspace), 구조적인 싱귤러(geometric singularity configurations), 해석 및 설계의 복잡성 등의 단점을 가지고 있다. 또한, 구동 방식에 있어서 모터시스템은 제어 및 설계가 비교적 간단하기 때문에 일반적인 로봇에 가장 많이 사용된다. 유/공압 시스템은 순간적인 큰 힘 또는 빠른 속도를 요구하는 시스템에 주로 사용된다. 와이어 드리븐의 경우 메커니즘을 구동하기 위한 엑추에이터(일반적으로 모터)를 실제 작업이 발생하는 관절에서 분리하여 임의의 위치에 위치하게 할 수 있는 장점이 있다. 이와 같이 메커니즘 및 구동 방식에 따라 로봇의 성능 및 특성이 결정되기 때문에, 로봇 설계 시 적절한 메커니즘과 구동 방식을 선택해야만 한다. 본 논문에서는 기존의 로봇 시스템에 적용될 수 있는 새로운 형태의 메커니즘을 제안할 것이다. 제안하는 메커니즘은 ``stackable mechanism" (적층형 메커니즘)이다. 적층형 메커니즘은 병렬 메커니즘이지만 직렬 메커니즘과 같이 모든 관절이 독립적으로 구동되는 메커니즘이다. 즉, 모든 엑추에이터 (모터)를 실제 작업이 발생하는 관절에서 분리하여 임의의 위치에 배치 할 수 있는 직렬 메커니즘이다. 또한 병렬 메커니즘인 장점인 구조적인 견고성을 가지는 메커니즘이다. 이와 같이 적층형 메커니즘은 직렬 메커니즘의 특성, 병렬 메커니즘의 특성을 동시에 가지는 메커니즘이다. 또한, 유/공압 장치와 같이 선형 구동력을 이용하여 관절을 구동하는 메커니즘이며, 와이어 드리븐 메커니즘과 같이 로봇을 구동하는 모든 엑추에이터를 임의의 위치에 둘 수 있게 하는 메커니즘이다. 따라서, 적층형 메커니즘의 작업 관절들은 소형으로 제작 가능하며, CoM, ZMP 등을 임의의 위치에 둘 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 장점들을 설명하기 위해, 인간의 검지 손가락과 크기가 같은 소형 로봇 손가락, 작은 절개 부위에 삽입 가능한 수술용 로봇 팔, CoM, ZMP 등의 위치를 임의로 선택할 수 있는 장점을 이용하여 로봇의 무게 대비 작업 능력 (관절 구동속도, 가반하중, 작업 반경)이 큰 이동 로봇 기반의 작업 로봇에 적층형 메커니즘을 적용할 것이다. 적층형 메커니즘을 다양한 로봇에 적용 할 수 있도록 기구학적 해석 방법 및 설계를 위한 구조적인 강성 해석의 방법을 제시 할 것이다. 적층형 메컨니즘은 다수의 4-BAR 메커니즘으로 구성되어 있기 때문에 설계 시 이를 구성하는 모든 링크의 길이, 폭, 두께 등을 최적화 할 필요성이 있다. 하지만 다수의 4-BAR로 구성되어 있어서 해석 및 설계가 복잡하다. 따라서, 1개의 4-BAR의 기구학적 해석 방법 및 설계 문제를 설명할 것이며, 이를 확장하여 간단하게 적층형 메커니즘에 적용 할 수 있을 방법을 제시 할 것이다. 이를 위해 구조적인 강성을 해석 하기 위해 사용되어 지고 있는 유한요소법을 간략화하여 적층형 메커니즘에 적용 하는 방법을 설명할 것이다. 최종적으로 제시하는 메커니즘의 장점을 가장 잘 설명할 수 있는 예제를 통해, 기구학적인 해석 법, 기구학적 설계 변수를 선정하는 방법, 기구적인 강성 해석을 통한 최적 설계 방법 등을 상세히 설명할 것이다.

FAB 산업을 위한 시뮬레이션 기반 smart-FAB 생산운영 정보시스템 체계 구축

이호열 KAIST 2011 국내박사

스포츠이벤트를 통한 지역사회의 결제변동에 관한 의식조사 : '97 동계유니버시아드대회를 중심으로

이호열 한양대학교 대학원 1997 국내석사

본 연구의 목적은 ’97 동계유니버시아드대회를 중심으로 스포츠이벤트가 지역사회의 경제변동에 미친 영향을 문헌자료와 주민의식조사 자료를 토대로 규명하는데 있다. 이를 위해 본 연구의 주제와 관련된 문헌 및 자료를 수집하여 체계적으로 정리하였고 이러한 이론적 작업을 통한 일반적 변수의 조작화 과정을 거쳐 설문지를 구성한 다음, 무주와 전주의 거주민을 대상으로 현지조사를 실시하였다. 수집된 자료를 기술 및 추리통계의 다양한 방법중 빈도분석(Frequency)과 일원변량분석(One-Way ANOVA)을 통해 분석하였으며, 각 집단간의 유의차를 검증하기 위해 Tukey's HSD(Honestly Significant Difference)방법을 이용하여 사후비교(Post Hoc Comparison)를 실시하였다. 이상과 같은 연구목적 및 절차를 통하여 도출된 결론은 다음과 같다. 1. ’97 동계유니버시아드대회가 지역사회의 경제변동에 비친 영향에 대한 주민의식조사결과 지역의 홍보가 3.77, 기업의 인지도 상승 3.56, 관광자원개발 3.45, 도로‧교통망 확대 3.44, 관광수입 증대 3.41, 특산품 시장확대 3.36, 직업의 종류증대 3.35, 경제성장 3.34, 고용확대 3.33, 재정확대 3.24, 동산 및 부동산가격 상승 3.22의 인식도를 보여 전 경제변수 11항목에서 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 2. 일반적 특성에 따른 각 변수에 대한 의식 차이를 검증한 결과 성별, 연령별, 거주기간별 특성에서는 전 변수에서 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 학력별 특성에서는 도로‧교통망 확대, 지역 홍보, 경제성장 변수에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 대한 사후비교 결과 도로‧교통망 확대에서는 대학원 이상과 중졸, 대학원 이상과 고졸, 대학원 이상과 대졸에서 각각 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 지역 홍보에서는 고졸과 대졸에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 그러나 경제변수에서는 각 집단간 유의차는 없는 것으로 나타났다. 직업별 특성에서는 도로‧교통망 확대와 지역의 홍보 변수에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 대한 사후비교 결과 도로‧교통망 확대에서는 관리직과 근로 및 기능직, 관리직과 농‧임‧어업직, 관리직과 자영서비스직에서 각각 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 지역홍보에서는 대학생과 단순노무직에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 월평균 수입별 특성에서는 특산품시장 확대, 지역홍보, 직업의 종류증대, 고용확대 변수에서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 대한 사후비교 결과 각 집단간 유의차는 없는 것으로 나타났다. 이상을 종합해 보면 ’97 동계유니버시아드대회라는 국제적 동계스포츠이벤트가 개최지역의 경제변동에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 일반적 특성에 따라 이에 대한 의식의 차이가 있는 것으로 나타났다. 이는 스포츠이벤트가 지역사회의 경제분야에 구조적 변화를 일으키고 있으며, 또한 본 연구의 발전적 변동론을 입증해 주고 있다. 이와 같이 이제 스포츠이벤트는 단순한 행사 차원을 벗어나 현대사회에 있어 사회변동의 주체로서 자리잡고 있다. 따라서 이러한 연구는 경제분야 뿐만 아니라 사회‧문화와 정치‧외교 분야 등 다양하게 이루어져야 하며, 또한 이러한 대규모 스포츠이벤트에 대한 의식은 시대의 흐름에 따라 동태적으로 변하는 특성을 지니므로 이에 대한 종단적이고 시계열적인 연구가 금후의 과제로 계속되어야 할 것으로 사료된다.

디젤엔진 배출가스 질소산화물 저감을 위한 Solid SCR(Selective Catalytic Reduction)의 물리화학적 연구

이호열 한남대학교 대학원 2013 국내석사

Liquid urea based SCR has been used in the market to reduce NOx in the exhaust emission of the diesel engine vehicle. This system has several problems at low temperature, which are freezing below –12 ℃, solid deposit formation in the exhaust, and difficulties in dosing system at exhaust temperature below 200 ℃. Also, it is required complicated exhaust packaging equipment and mixer due to supply uniform ammonia concentration. In order to solve these issues, ammonia-transporting materials for solid SCR were studied in sequence. First, basic research on reaction rate of solid urea, ammonium carbonate, and ammonium carbamate as ammonia sources for the application of solid SCR was performed. TGA(Thermogravimetric Analysis) and DTA(Differential Thermal Analysis) tests for these materials are carried out for various heating conditions. From the results, chemical kinetic parameters such as activation energy and frequency factor are obtained from the Arrhenius plot. Additionally, from test results of DSC(Differential Scanning Calorimeter) for these materials, chemical kinetic parameters using the Kissinger method are calculated. Activation energies of solid SCR from this experiment are compared with proper data of literature study, then obtained data of this experiment are used for the design of reactor and dosing system for candidate vehicle. Second, analytical study of re-solidification materials from ammonium carbonate intermediate was carried out. Since the decomposition temperature of ammonium carbonate is around 60 ℃, ammonium carbonate produce ammonia gas through sublimation process by proper heating. After simple reactor which has heater control and temperature control of cooling water with visible window was designed and fabricated, pressures and temperatures are measured. From these data, saturation pressure curve as a function of temperature is obtained and will govern the design of dosing system. In order to simulate environment of vehicle operation, several cycles of heating and cooling were settled, then re-solidification materials inside of reactor were extracted for the analysis of XRD(X-Ray Diffraction) and FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy). From analytical results, byproduct and re-solidification materials from heating and cooling cycles are very similar to ammonium carbonate. Third, CFD(computational fluid dynamics) model is developed to simulate direct injection of ammonia gas from ammonia transporting materials into the SCR catalyst in the exhaust pipe of the engine. Configurations of one-hole and four-hole nozzle, and the effect of mixer which commonly used in liquid injection of AdBlue are considered for complex geometries. Mal-distribution index related to concentration of ammonia gas, flow uniformity index related to velocity distribution, and pressure drop related to flow resistance are compared for different configurations of complex geometries at the front section of SCR catalyst. These results are used to design the injection system for target vehicle. Fourth, ammonium carbonate which is one of candidates as alternative ammonia sources was used for the application of NOx reduction in engine test. According to test results, NOx reduction performance of ammonium carbonate is the same level of NOx reduction performance of liquid urea solution.

비냉각형 고효율 태양광 채광시스템 및 응용에 관한 연구

이호열 명지대학교 대학원 2012 국내석사

This paper describes solar light collecting system which employs parabolic reflector and Fresnel lens and its industrial application. We have introduced second-stage optical system so that it makes optical fiber overcome its numerical aperture limitation and also it makes focused light become collimated, which results in decreased light energy density. As result of these, light collecting efficiency become maximized and the system does not require separate cooling apparatus any more. The developed solar lighting system together with artificial light source like LED has been applied to plant factory as a hybrid lighting source. This makes us save electric energy for artificial lighting during day time. The intensity of LED light in the hybrid lighting system is controlled automatically according to ambient-light-sensor installed in the system so that the light intensity for a plant always keeps the same level no matter how the sun light changes. For a plant factory whose size is 330 square meters, when solar lighting system is applied, 28,080KWh electric energy can be saved per month 2 times. 본 논문은 포물 반사경 방식 및 프레넬 렌즈 방식을 이용한 태양광 집광장치 및 이의 응용에 관한 것이다. 본 시스템은 대구경 반사경과 더불어 2차 광학계를 도입하여 광섬유로 입사되는 빛의 입사각을 광섬유의 개구수보다 작게 함으로써 집광효율을 극대화하였다. 또한 광섬유 단면에 입사하는 빛의 에너지 밀도를 낮게 하기 위해 광섬유 다발 직경 크기와 동일한 평행광이 광섬유로 입사되게 함으로써 반사경을 사용한 집광 시 문제가 되는 열발생 문제를 별도의 냉각장치 없이 근원적으로 차단하였다. 최근 각광받고 있는 식물공장에 주로 쓰이는 LED와 같은 인공광원 대신 본 연구에서 개발한 태양광 집광장치를 식물공장에 적용하여 인공조명과 태양광의 혼합조명장치를 통해 식물을 재배하였다. 그 결과 낮 시간대에 인공조명에 소요되는 전기에너지를 대폭 절감할 수 있었다. 혼합조명장치에서는 조도센서를 활용하여 항상 일정량의 빛이 식물에 제공되도록 LED등의 밝기를 조절하였다. 하루 10시간 기준으로 100평 규모의 식물공장에 태양광 채광시스템을 적용할 경우 한 달에 약 28,080KWh의 에너지 절감효과가 있다.

에큐메니칼 예배음악 연구

이호열 한신대학교 신학대학원 2000 국내석사