實時間 로봇 그래픽 시뮬레이터 開發

홍순혁 성균관대학교 대학원 1999 국내석사

바이오가스 플랜트의 공정 최적화 및 안전성 평가에 관한 연구

홍순혁 건국대학교 2016 국내박사

본 연구는 유기성 폐기물을 이용한 바이오가스 플랜트의 보다 효율적 운전을 위하여, 공정 운전에 필요한 여러 공정 변수에 대한 데이터 분석을 통하여 공정 최적화 조건을 제시하고, 바이오가스 플랜트의 안전성 평가를 위하여, 가스 누출, 폭발 등의 중대사고에 대한 위험성을 평가하고, 그에 따른 개선조치를 제시하는 데 그 목적이 있다. 본 연구에서는 현재 상업적으로 가동중인 바이오가스 플랜트의 실제 운전 자료를 활용하여 공정 최적화 및 안전성 평가에 관한 연구를 수행하였다. 대상 소화조는 운전온도 37.5℃, TS(total solid content) 12%미만인 중온 습식 혐기성 소화조이며, 산 발효와 메탄 발효가 동시에 이루어지는 전통적인 단상 소화조이다. 바이오가스 생산의 원료는 유기성 폐기물인 음식물류 쓰레기와 하수 생슬러지이며, 원료 효율성 및 그 상관관계를 검증을 위하여 회귀분석과 데이터 분석을 실시하였다. 그 결과, 음식물류 쓰레기는 바이오가스 생산량에 많은 기여를 하고, 하수 생슬러지는 바이오가스의 메탄 함량에 많은 기여를 함을 확인하였다. 전처리 공정에서의 음식물 쓰레기 입자 크기 및 온도에 따른 하수 생슬러지의 응집력을 확인하였으며, 혐기성 소화조 내의 미생물 분리 공정을 실시하여 우점화된 미생물에 대하여 확인하였다. 소화일수에 따른 소화효율, 미량원소와 pH, 유기물 부하에 대한 데이터 분석, 염화철 사용과 황화수소 농도의 상관관계 회귀 분석, 탈황 흡착제 개발 및 소화탈리액의 총질소 부하에 대한 검증을 실시하여, 공정 최적화 조건을 제시하였다. 음식물쓰레기 전처리의 경우, 입자크기 5㎜에서 최적의 효율을 보였으나, 협잡물 비중을 개선해야 할 필요성이 확인되었다. 하수 생슬러지 전처리의 경우, emulsion type의 고분자 응집제를 약 200ppm dosing하고 온도를 11℃이상 유지하여야 최적의 효율을 보였다. 미생물 분리 동정 결과, methanosarcinales, methanomicrobiales와 chloroflexi, bacteroidetes의 우점화가 약 10%의 혐기성 소화효율을 향상시키는 것으로 확인되었으며, 염화제일철이 염화제이철에 비하여 황화수소 제어에 보다 효과적인 것으로 나타났으나, 두 물질의 화학적, 물리적 특성을 고려하여, 바이오가스 공정이 설치되는 지역의 기후, 운전 방식에 따라 결정하여야 한다. 국내 바이오가스의 경우, 실록산에 대한 특별한 규제 또는 품질 규격을 요구하는 곳이 없으나, 유럽의 경우, 바이오가스 연소과정에서 효율을 저해할 수 있는 실록산에 대한 규제를 하고 있어, 건식 탈황 흡착제를 신규 개발하였다. 유럽에서 상용화된 복합 탈황제의 성능과 개발한 복합 탈황제의 성능을 비교 확인하였다. 개발한 복합 탈황제는 황화수소 98% 이상, 실록산 70% 이상의 제거율을 보여, 유럽 제품보다 우수한 성능을 보였다. 바이오가스 공정의 경우, 환경부에서 관리감독하는 환경플랜트로 구분되어, 공정 위험성 분석을 실시한 사례가 없다. 본 연구에서는 바이오가스 공정에 대한 위험성 분석을 위하여 HAZOP study를 실시하였으며, 각 구간에서 많은 위험 요소들이 발굴되어, 이에 따른 개선조치가 제시되었다. 바이오가스 플랜트에 대한 안전성 평가를 통하여, 향후 발생할 수 있는 사고에 대한 방지책을 제시함으로써 보다 안전한 플랜트 운영을 기대할 수 있게 하였다. The purpose of this study is that, as first, the conditions for process optimization are suggested with actual process operation data by data analysis and regression method, and, as second, the corrective actions for plant safety improvement are suggested by HAZOP study. A commercial operating biogas plant is verified and applied for this study. The anaerobic digester of target has that the operating temperature is 37.5℃, TS(Total Solid Content) is less than 12%. Therefore, this digester has middle temperature and wet type anaerobic digestion process. Thus, an acid fermentation is built upon prior methane fermentation in same digester. The fuels of biogas production are food waste and sewage primary sludge. This study carries out a data analysis and regression to verify the effectiveness with each fuel. The results are food waste contributes to increase the amount of biogas than sewage primary sludge, and sewage primary sludge contributes to improve methane content of biogas than food waste. In case of food waste pre-treatment process, the best particle size is 5㎜ for optimization, but it has still another issue to improve the ratio of grit. In case of sewage primary sludge pre-treatment process, the best conditions are the emulsion type polymer cohesion is used with about 200ppm concentration, and the temperature should be over than 11℃. The result of microbial separation identification is that the dominant species are methanosarcinales, methanomicrobiales, chloroflexi, and, bacteroidetes. Those microorganisms lead to improve the digestion efficiency about 10%. Ferrous chloride is better than ferric chloride to control H2S, but these two chemicals have different characteristics, especially, the freezing point, therefore, it has to consider the conditions of new built biogas, for instance, weather of location and operating condition. Korea doesn’t have a guideline and standard for siloxane content in biogas, but most of European countries have a standard for it. To remove the siloxane with hydrogen sulfide in biogas, new multifunctional absorbent is developed in this study. This absorbent has over than 98% of H2S rejection and over than 70% of siloxane rejection performance. It should be better performance than European company’s commercial product. Biogas plant isn’t chemical plant in Korea, it is environmental plant. For this reason, there is no record to carry out the safety evaluation. This study carries out HAZOP study to evaluate a safety and to identify the risks in biogas plant. A lot of risks are checked by HAZOP study, and the corrective actions are suggested. HAZOP study expects to prevent accidents and to make secure for more safe operation of biogas plant.

인터넷서점의 배송정책에 관한 연구

홍순혁 서울産業大學校 産業大學院 2003 국내석사

본 연구의 목적은 인터넷 서점의 배송정책을 분석하여 배송비 절감을 통한 고객 서비스와 수익성향상에 초점을 두었다. 기존의 인터넷 서점의 배송은 택배를 통한 단일배송정책이다. 이러한 배송 정책은 현재의 주문증가추세와 고객의 다양한 생활 패턴에 따른 수요의 변화에 적합하지 않아 물류비를 증가시키고 고객의 욕구를 만족시키지 못하고 있다. 본 연구에서는 인터넷 서점의 배송 정책을 퀵, 당일, 일반, 여유 배송으로 분류하고 기존의 배송 방법과 성격이 비슷한 퀵, 당일 배송보다는 여유배송분석에 초점을 두었다. 여유배송은 고객의 구매성향을 Price-sensitive와 Delivery time-sensitive로 분류하고 Price-sensitive고객에 초점을 맞추었다. 즉, 배송기간을 기존 3∼5일 에서 6∼10일로 여유를 갖는 대신 배송비를 낮추려고 하는 방안이다. 여유배송을 통한 배송비의 절감은 택배비, 부분 배송비, 배송지연비로 구분하여 각각 절감액을 계산하는 모델을 제시하였다. 여유 배송에 따른 배송비 절감액 모델을 기준으로 3가지 대안으로 구분하여 시나리오 분석을 하였다. 시나리오는 현재 하루 평균 40,000원 미만 주문량 대비 주문 증가율을 0%(현재), 50%, 100%, 200%로 가정하였고, 여유기간을 3일과 5일, 그리고 택배 할인율을 30%, 50%, 70%로 분류하여 각 대안별로 민감도분석을 하였다. 분석결과 택배 할인율 50% 기준일 때, 여유기간이 3일인 경우에는 구매비 및 배송원가의 절감으로 40,000원 미만에 대해서 무료 배송이 바람직하지만, 매출액 증가가 더딜 경우 과도기적으로 2안을 채택하는 것이 바람직하고, 여유기간이 5일인 경우에는 매출량이 현재보다 150%증가된다면, 40,000원 미만의 고객 주문에 대해 무료 배송 정책(1안)이 가능하다. In this paper we study the delivery policy of online bookstores and recommend the improved policy to increase customer satisfaction and sales revenue. The current policies of most online bookstores are too simple so that the customer rarely can have an option on delivery methods, which results in lost revenue and customer dissatisfaction. We classify customers into two, the price-sensitive and the delivery time-sensitive, and develop a new shipping method, the unhurried shipping, for the price-sensitive who are reluctant to pay shipping fee for the small purchase but willing to wait extra time for the ordered goods if some kind of compensation is provided for their patience. The customers could get discount on shipping fee by the unhurried shipping but have to accept the longer delivery lead-time which is twice as the standard shipping. We investigate the possible ways to reduce costs with the prolonged delivery time and show that some costs regarding shipment, inventory and customer service could be saved in order to make up for additional costs for the price-sensitive.

原子力 發電所 低壓 터빈 블레이드의 破損解析 및 安全性 評價에 관한 硏究

홍순혁 東亞大學校 大學院 2002 국내박사

원자로에서 발생된 열에너지를 전기에너지로 바꾸어 주는 장치인 터빈은 에너지 변환장치로써 매우 중요한 역할을 하나 문제 발생시 원자로에 막대한 손상을 유발하게 된다. 특히, 국내 발전소 중 가압경수로형(Pressurized water reactor : PWR)의 경우 저압 터빈에 비틀림 마운트형 터빈 블레이드를 사용하고 있어 비틀림 마운트에 의한 비틀림 하중과 회전속도에 의한 원심력 및 증기력에 의한 반복굽힘하중이 중첩되어 상당히 복잡한 하중 양식을 보이고 있다. 이러한 가동 특성상 파손과 파괴가 반복적으로 발생함으로서 터빈의 안전성을 저해하게 된다. 따라서 본 연구에서는 비틀림 마운트형(Torsion-mounted type) 터빈 블레이드의 파손 원인과 안전성 평가를 실기 부품 재료인 12% Cr강을 사용하여 피로균열진전실험을 수행하여 응력확대계수범위와 스트라이에이션 및 파면의 표면거칠기 관계를 원자간력 현미경을 이용하여 터빈 블레이드에 부하 된 하중조건을 구명하고, X선 프랙토그래피를 이용하여 X선 파라미터의 변화로부터 소성역 크기를 검토함으로서 부계의 파괴시 최대응력확대계수 및 응력확대계수범위의 추정을 통하여 실제 작용응력을 구하였다. 그리고 실제 가동 중인 터빈 블레이드의 하중조건과 경계조건에 대한 선형정적해석과 비선형 접촉해석을 수행하여 전체적인 응력분포와 터빈 블레이드의 파손부인 루트 핀 구멍의 최대응력를 구한 뒤 파손해석에서 구한 최대응력을 서로 비교함으로써 저압 터빈 블레이드의 파손 원인을 구명하였다. 그리고 로터 회전 구간에서 발생하는 터빈 블레이드의 각 차수의 가진 주파수와 고유진동 모드를 나타내는 캠벨(Campbell) 선도를 작성하여 터빈블레이드의 공진 발생 유무를 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 원자간력 현미경으로 다중 주사영역을 측정하여 구한 자승평균평방근거칠기는 응력확대계수범위와 좋은 선형 관계를 가지고 있으므로 터빈 블레이드 파손시의 부하 상태를 예측할 수 있었다. 2. 파면상의 잔류응력에 의해 결정되는 소성역깊이 ω_(y)는 파괴역학 파라미터(K_(max)/σ_(y))의 제곱에 비례하여 증가하고 다음과 같은 관계식을 얻었다. ω_(y) = 0.0402(K_(max)/σ_(y))^(2) 3. 파손된 터빈 블레이드 파면의 X선 프랙토그래피를 이용한 응력해석 결과 작용된 최대응력은 632.6 MPa로 추정되었다. 4. 터빈 블레이드의 표면거칠기와 루트 부분의 접촉상태를 고려한 유한요소 해석 결과를 굿멘(Goodman) 선도에 적용하면 피로강도가 저하되어 응력조건이 파손영역으로 이동하게 된다. 이는 표면거칠기와 접촉상태카 피로 파손에 미치는 영향이 지대함을 알 수 있다. Turbine blade converts thermal energy of steam into mechanical energy of rotor. But if it has fatigue damage, it deeply hurt nuclear reactor. Specially, case of a country plant with pressurized water reactor, torsion-mounted blade is used in low pressure turbine, it was broken the number of 29 in 1991, 24 in 1998. Turbine blade has complicated load types : torsional load caused by torsion-mounted fitting, centrifugal force caused by the rotation of rotor, cyclic bending load caused by steam pressure. Among load types, cyclic bending load is operating time dependent load and causes fatigue failure. To clear out the failure mechanism, nanofractography is needed on 3-dimensional crack initiation and crack growth with high magnification. Existing fracture analysis is composed of quality analysis with naked eye and two-dimensional quantity analysis. Case of two-dimensional quantity analysis, we don't get information of fracture surface's height. Then it is insufficient for quantitative estimation. Therefore, SPM(Scanning Probe Microscope) that can measure 3-dimensional surface profile with resolution of atomic size is used for the purpose to serve this study. Fractured mechanical components demand failure analysis without contact and destruction due to the oxidation and damage of fracture surface. Stress analysis by X-ray diffraction method is already established technology as destructive means of seeking cause of fracture. In broken mechanical parts, sufficient analytical results may not always be obtained by the technique of fractography due to contamination and deformation of the fracture surface. On the other hand, failure analysis by X-ray diffraction method comes to be used as effective failure surface analysis. The X-ray diffraction method can determine residual stress near the fracture surface of torsion-mounted blade in nuclear plant, the correlation between X-ray parameter and fracture mechanical parameter on the basis of data on fracture surface by fatigue test was determined and the load applied to broken turbine blade was predicted. Estimation of fatigue limit for component with complicated shape is difficult than that of standard fatigue specimen, because of complex test equipment. So, we substitute maximum principle stress from strain analysis for fatigue limit diagram made by standard fatigue specimen. then we can estimate endurance safety of component with high trust. Static stress analysis, nonlinear contact stress analysis and modal analysis for turbine blade is performed by ANSYS ver. 5.6. Comparison of maximum static stress around hole with maximum contact stress between pin and hole can makes the cause of fracture for turbine blade clear. Difference of fatigue limit between fatigue test by standard specimen and in-service mechanical components is due to surface roughness and machining condition etc. In in-service mechanical components, Goodman diagram has to consider surface roughness for failure analysis. In this study, to find a fracture mechanism of torsion-mounted blade in nuclear plant, the relation between stress intensity factor range and surface roughness in 12% Cr steel using AFM was estimated, then perform ststic stress, nonlinear contact stress and modal analysis on torsion-mounted blade with finite element method and predict in-service loading condition and afracture mechanism. Main result obtained was as follows (1) It is difficult to observe brittle striation width with SEM, but it is able to observe with AFM. It hasn't a linear relation between brittle striation width and stress intensity factor range. (2) Root mean square roughness can estimate the load condition of fractured turbine blade because of a linear relation between it and stress intensity factor range. (3) The relationship between residual stress and stress intensity factor range was obtained as follows. o_(r) = -154.06 log△K + 279.9 (4) The plastic depth w_(y) for fracture surface was estimated by(o_(y)/ K_(max))^(2) and experimental formula was obtained as follows. w_(y) = 0.0402 (o_(y)/ K_(max))^(2) (5) Maximum stress applied to turbine blade was estimated as 632.6 MPa by X-ray fractograpy and approximate calculation of stress intensity factor. (6) The actual surface roughness on the hole of turbine blade is very larger than design surface roughness. It fairly drops fatigue limit, then occurs failure of turbine blade. Result of failure analysis and FEM for turbine blade shows excessive stress concentration by roughness and contact condition has a great effect on fatigue failure.

Internet-based Teleoperation for Robotic Devices

홍순혁 成均館大學校 大學院 2004 국내박사

원격로봇 조작은 통신채널을 통한 휴먼 오퍼레이터와 원격지 로봇 시스템간의 인터렉션(Interaction)을 필요로 한다. 따라서, 원격조작 시스템에 있어서 통신채널의 성능은 매우 중요한 요소가 된다. 인터넷 기반 원격조작에 있어서 성공적인 작업을 위해서는 인터넷의 제한된 대역폭과 가변적인 전송지연시간을 다루기 위한 효율적인 방법들이 필요하게 된다. 이러한 인터넷 상의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 원격지 로봇 시스템의 자동화 정도(Autonomy level)와 지능 (Intelligence)을 향상시키는 방법이 가능하다. 그러나, 원격지 로봇이 완전 자동화된 작업을 수행하기 위한 지능을 가지는 것은 비용적, 기술적 측면과 더불어 실제 작업에 있어서의 불확실성이 매우 높기 때문에 실제적으로 구현에 많은 제약이 따르게 된다. 또한, 원격지 로봇 시스템의 자동화 정도는 작업환경의 조건 및 주어진 작업에 따라 매우 다르게 된다. 인터넷기반 원격조작에 있어서의 이러한 제약들로 인해, 전체 시스템의 신뢰성 및 성능을 높이기 위한 타당성 있는 필요조건들은 쉽게 얻어질 수 없다. 따라서, 본 연구에서는 인터넷 상에서 로봇 장치들을 제어하기 위해 필요한 기술들을 살펴보고 이를 구현, 그 효용성을 검증하는 것을 목표로 하였다. 본 연구에서는 이러한 목적으로 5개의 서로 다른 인터넷 기반 원격조작 시스템을 개발하였으며, 가상현실 시스템과 인터넷을 통한 효율적인 정보전송기법을 적용하여 이들의 효용성을 검증하도록 하였다. 첫 번째 시스템은 안전성이 절실히 요구되는 극한환경에서 동작하는 다수의 로봇장치들을 인터넷을 통하여 모니터링하기 위한 것으로써, 대상환경은 관찰되어야 할 다수의 로봇들이 완전히 자동화된 시스템의 공정장치로 운용된다. 따라서, 각 공정장치들을 성공적으로 관리하기 위해서는 이들 장치들의 운전정보를 얻기 위해 필요한 센서 정보들의 효과적인 처리, 네트워크로의 전송, 그리고 운전정보 전시기술 등이 필요하게 된다. 특히, 다수의 비전 카메라 사용에 있어서의 불편함을 보완하며, 각 공정 장치들의 운전정보를 효과적으로 전시할 수 있도록 가상현실 그래픽 시스템을 이용하여 시스템을 구현하였다. 두 번째 시스템에서는 인터넷을 통하여 원격의 로봇 매니퓰레이터를 제어하기 위한 3차원 로봇 그래픽 시뮬레이터를 개발하였다. 초기 시스템개발의 목적은 로봇 조작을 위한 사용상의 용이성을 고려한 오퍼레이터 인터페이스 제작을 위한 것이었다. 3차원 그래픽 시뮬레이터를 이용한 오퍼레이터 인터페이스는 시뮬레이션의 많은 이점을 활용할 수 있으므로 로봇 조작을 위한 인터페이스로써 매우 유용하다. 여기서는 3차원 그래픽 시뮬레이터에 네트워크 연결을 위한 기능들을 추가하여 인터넷을 통한 원격 로봇 매니퓰레이터 조작을 위한 시스템을 구현하였다. 기존의 로봇 시뮬레이터는 성능 면에서 다양한 기능들을 제공함으로써 오퍼레이터의 조작성을 최대한 고려할 수 있으나, 시스템에 종속적이라는 단점을 지니고 있다. 따라서, 세 번째 시스템에서는 기존의 3차원 로봇 시뮬레이터를 웹브라우저 안에서 구동될 수 있도록 개발하여 타 시스템으로의 이식이 가능하도록 하였다. 개발된 웹기반 오퍼레이터 인터페이스는 기존의 시스템들과 비교하여 순수 3차원 그래픽 인터페이스로 구성되어 오퍼레이터의 조작성과 사용상의 용이성을 모두 고려할 수가 있었다. 네 번째 시스템은 대상 원격 로봇으로써 소형의 자율이동로봇을 제어하는 시스템을 개발하였다. 로봇 매니퓰레이터와는 달리, 이동로봇의 경우 비교적 동적인 환경에서 로봇이 구동된다. 따라서, 성공적인 원격조작을 위해서는 실사의 로봇 이미지뿐만 아니라 로봇의 운전정보를 실시간적으로 알려주기 위한 부가정보의 피드백이 매우 중요한 요소이다. 실시간 운전정보 전송을 위해서는 실사의 이미지로부터 부가적인 운전정보 추출을 위하여 별도의 비젼 프로세싱을 수행하였으며, 로봇의 직접제어를 위한 효과적인 방식을 개발하였다. 마지막 다섯 번째 시스템에서는 원격 로봇 교육을 위한 웹기반 로봇 교육시스템을 구성하였다. 인터넷을 이용한 원격조작 시스템의 응용으로써, 실제 로봇 교육시스템에서 주어진 학습내용에 대한 실습을 원격의 실제 로봇을 가지고 실험할 수 있는 환경으로 구성하였으며, 이를 위한 웹기반 3차원 로봇 시뮬레이터를 개발하였다. 인터넷 언어인 Java와 Java3D를 이용하여 구성된 웹기반 3차원 가상 시뮬레이터를 이용하여 오퍼레이터는 인터넷이 가능한 곳이라면 어디에서든 언제든지 개발된 시스템을 이용할 수가 있다. 이 시스템에서는 실제 인터넷 기반 원격시스템 구성에 있어서 전체 시스템의 신뢰성 및 성능을 고려하여 필요한 응용기술들을 적용, 검토하였다. Telerobotic operation involves interactions between a human operator and a remote robotic system via communication channels. Therefore, the performance of the communication channel is a crucial factor in a teleoperation system. To be successful in the Internet-based teleoperation, several effective schemes to deal with the restricted bandwidth and arbitrary transmission delay of the Internet must be established. One possible solution is to improve the degree of autonomy and local intelligence of the remote robotic system. However, the intelligence needed for fully autonomous operation of the remote robots may not possible in the near future due to the high costs, technical limitations and high levels of operational uncertainty. Also, the autonomy levels of the remote robotic systems may vary depending on the working environment, size, and tasks. Due to these limitations on the Internet-based teleoperation, the set of requirements to achieve high reliability and performance cannot be addressed easily. Therefore, the objective of this research is to identify, implement, and evaluate techniques for controlling robotic devices on the Internet. In this thesis, five different types of Internet-based teleoperation systems have been developed and investigated with these purposes in relation to the use of VR system and the effective scheme to exchange the required data through the Internet. The first application was created to monitor through the Internet, a fully automated large-scale processing system which involved many robotic devices in a safety-critical region. Because this system introduces many devices to monitor, the key problems for successful results resided in effectively processing, delivering, and displaying the required sensory information. Particularly, the limitations on using a large number of vision cameras caused us to introduce the VR techniques to this system. In the second system, a 3D graphic simulator was developed for controlling the remote robot manipulator over the Internet. The initial purpose of developing a 3D graphic simulator was to make the easy-of-use operator interface for normal robotics applications. In previous researches, the usefulness of a 3D graphic simulator as the operator interface was verified with its various helpful functionalities. By adding network features, the developed 3D graphic simulator could be used for various purposes over the Internet. The most promising potential applications will be teleprogramming of robots and training in university course work. The limitations of the standalone simulator caused the author to develop a portable simulator, which can be executed within a Web browser. The developed Web-based operator interface can be used confidently compared with the early Web-based operator interfaces, because this operator interface was developed from pure 3D interfaces. This system was investigated as a third experiment. The fourth system employed an autonomous mobile robot unlike the previous three systems, which had stationary devices. This application addresses significant considerations about feedback information for the operator because the mobile robot operates in a wide range of working environments. And also, an effective control scheme was introduced to allow direct control of the remote robot over the Internet. Finally, the fifth system has reintroduced the second system as a Web-based application for distance learning in robotics classes. For providing the actual experiment, a Web-based virtual robot simulator was developed using Java and Java3D APIs. With this Web-enabled program, the operator can control the remote robot in any place where the Internet is available at any time he desires. In this system, several considerations for constructing the Internet-based teleoperation systems were made from the experiences of five different Internet-based teleoperation systems.

도시관리를 위한 U-city 서비스분야의 상대적 중요도와 우선순위 연구 : 위례신도시를 중심으로

홍순혁 성균관대학교 일반대학원 2015 국내석사

도시는 물리적으로 인간의 사회, 경제적 활동이 고도로 집적되어 있는 공간이다. 도시의 서비스는 시대마다 변화하는 도시 형태와 도시의 추구 가치에 따라 새로운 도시서비스를 요구했다. 도시의 경쟁력 강화와 도시민의 삶의 질 향상을 위하여 유비쿼터스도시(이하 U-City라 함)의 건설 등에 관한 법률이 제정되었다. 우라나라는 세계 최초로 U-City 구현을 위한 법적 기반을 마련하였다. U-City는 현재 도시의 구조와 기능에 U-IT의 기술적 특성을 심어 이 시대가 요구하는 도시서비스를 제공하는 미래지향적 도시를 구축하는 것이다. 본 연구는 도시관리에 어려움이 예상되는 위례신도시와 같은 둘 이상의 지자체를 포함하는 도시를 중심으로 이러한 도시서비스로서「유비쿼터스도시의 건설등에 관한 법률」및 관련 지침에 언급된 U-서비스분야 영역과 통합서비스 요소의 상대적 중요도와 우선순위 도출하였다. 이를 위하여 관련 분야 실무자 중심으로 AHP 분석을 통한 설문조사를 시행하였다. 연구결과 서비스 분야의 우선순위에 있어 상위 항목(방범․방재, 교통, 행정, 시설물관리, 환경, 보건․복지․의료, 교육 등)순으로 상대적 중요도가 도출되었다. 통합서비스 요소에 있어서는 (통합재해관리, 시설물 데이터관리 및 제공, 대중교통, 오염관리, 도시경관관리, 현장행정지원 등)순으로 나타났다. 이러한 연구결과는 위례와 같은 2개 이상의 지방자치단체를 포함하는 도시(이하 복합경계도시라 칭함)지역과 같이 도시관리에 불리한 지역에서 우선적으로 적용할 업무를 분류하는데 이용할 수 있으며, U-서비스 제공기관의 기능 설계에 반영할 수 있고, 직무 조정과 인력배치, 재원 배분등에 활용할 수 있다. 또한 21세기 도시의 경쟁력 향상과 U-City 구축의 활성화에 기여할 수 있기를 기대해 본다.

Single Junction Charge Pumping 방법을 이용한 재산화 질화산화막 게이트 유전막을 갖는 전하트랩형 비휘발성 메모리의 계면트랩 및 기억트랩에 관한 연구

홍순혁 광운대학교 대학원 2001 국내석사

실리콘 기판 위에 초기 산화막을 성장시킨 후 NO 열처리 및 재 산화하는 공정방법으로 성장한 재 산화된 질화산화막을 게이트 유전막으로 사용한 새로운 전하트랩형 기억소자를 최초로 제작하고 비휘발성 기억소자로의 응용가능성과 계면트랩 및 기억트랩의 분포를 조사하였다. 소자제작을 위해 0.35μm 리트로그레이드 트윈 웰, CMOS 공정을 사용하였다. 이때 게이트 유전막은 초기 산화막을 800℃에서 습식 산화하였다. 전하트랩 영역인 질화막 층을 형성하기 위해 800℃에서 30분간 NO 열처리를 한 후 터널링 산화막을 만들기 위해 850℃에서 습식 산화방법으로 재 산화하였다. 게이트 유전막의 두께는 C-V 방법으로 확인하였으며 95.8Å이다. SIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy) 분석결과 질소의 최댓값이 실리콘-실리콘 산화막 계면으로부터 14.2Å 떨어진 위치에 있음을 알 수 있었다. 프로그램은 11V 500μs, 소거는 –13V 1ms의 조건에서 프로그래밍이 가능하였으며 최대 기억창은 2.28V이었다. 또한 11V 1ms와 –13V 1ms로 프로그램과 소거 시 각각 20년 이상과 28시간의 기억유지 특성을 보였으며 3×10³회 정도의 전기적 내구성을 보였다. 단일접합 전하펌핑 방법으로 소자의 계면트랩밀도의 분포와 기억트랩 밀도의 공간적 분포를 구하였다. 초기상태에서 채널 중심부근의 계면트랩 및 기억트랩 밑도는 각각 4.5×10^10/cm²와 1.95×10^18/cm³이었다. 10³회 프로그램/소거 반복 후 트랩을 조사한 결과 계면트랩은 2.3×10^12/cm²으로 증가하였음을 알 수 있었으며 프로그램과 소거의 반복에 따른 열화가 진행됨에 따라 계면트랩은 증가하고 기억트랩에 기억된 전하의 량은 감소함을 보였다.

신경회로망을 이용한 高溫 底사이클 疲勞龜裂成長 모델링에 관한 硏究

홍순혁 東亞大學校 敎育大學院 1995 국내석사

고온용 부재의 안전성 평가를 위하여 균열성장거동에 관한 파괴역학적 평가는 대단히 중요하다. 이러한 실험 연구는 주로 균열성장구동력과 굴열성장속도 사이의 관계를 실험 조건에 영향을 받지 않는 수학적 모델링을 세우는데 주력되어 왔다. 이러한 모델은 주로 균열성장 지배 파라미터를 구하는 문제에 초점을 맞추고 있기 때문에 함수 근사화와 해석적 방법에 기초를 둔 연구가 대부분이었다. 이와 같은 균열성장문제에는비선형 특성이 많이 포함되고 피할 수 없는 실험 오차가 있기 때문에 균열성장거동을 표현하기가 매우 어렵다. 특히 고온저사이클 피로균열성장거동은 역학, 환경, 및 재료 등의 변수에 매우 복잡하게 관련 되어, 균열성장거동의 동적 특징을 모델링하는데 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 인지과학 방법 중의 하나인 신경회로망을 이용하여 상술의 수학적 모델링이 시퀀설(sequential) 데이터 처리에 국한됨으로써 오는 기능상의 한계를 극복하고자 한다. 즉, 피로 실험에서 얻은 균열성장속도를 파괴 역학 파라미터로 평가하는 것이 아니라 기존의 파라미터를 이용한 데이터 처리 시스템의 관점에서 다충 펍셉트론(multilayer perceptron)인 역전파 신경 회로망(back propagation neural network)을 이용하여 이러한 특징을 검토한 후 균열성장구동력인 각종의 J적분을 신경회로망의 입력층 데이터로, 균열성장 속도를 출력층 데이터로 하여 균열성장거동을 모델링하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1.임의 함수를 이용한 신경희로망의 학습과 일반화로부터 신경회로망은 함수 맵핑(function mapping) 능력을 가지고 있었다. 2. 균열성장 모델링에 사용하는 역전파 신경회로망은 학습시간과 추정평균 오차를 고려할 때 최적 은닉층 유니트 개수는 5개, 최적 학습 데이터 첫수는 15개이었으며, 과도한 은닉층 개수 및 학습데이터 개수는 오히려 추정평균 오차와 학습시간을 동시에 증가시켰을 뿐 학습을 개선시키지 못했다. 3. 신경회로망의 학습에 큰 영향을 미치는 학습계수와 모우멘트계수는 신경회로망의 구조에 따라 적절한 값이 존재하며, 계수 일반화에 사용한 계수연동법이 계수 고정법보다 학습효과가 더 켰다. 4. 균열성장에 관한 데이터 패턴 수가 많아질수록 패턴 분리가 잘 일어나며, 한점 표현방식보다는 균열성장 곡선의 기울기를 이용하는 두 점 표현 방식이 훨씬 더 정확하게 균열성장 모델링을 하고 있다. 5.학습된 신경회로망을 이용하여 균열성장속도를 예측한 결과, 미학습 데이터에 대한 모델링이 추정평균오차 범위내에서 정확하게 수행되므로 신경회로망이 균열성장 모델링에 유용한 것으로 평가된다. It is very important to secure reliabilty of high temperature instruments in light of prevention of catastrophic fracture. Safety assessment on the basis of crack growth rate can predict remaining life and determine inspection intervals. Mechanical, environmental and material parameters influenced high temperature low cycle fatigue crack growth and so numerical and experimental analysis on it have been proposed by many investigators. But prediction of crack growth rate through them was deviated from estimated mean error range(5%). Therefore in this paper neural network, cognitive science approach is used to simulate crack growth rate. The main result are obtained as follows. 1. Neural network has a good ability in mapping for distributed data of arbitrary function. 2. Back propagation neural network for crack growth modelling needs optimal number of learning data and hidden units and excessive number of them increases estimated mean error with remarkable learning time. 3. Learning and momentum rate have optimal values according to architecture of neural network and floating rate method has a good learning efficiency than constant rate method. 4. As the number of data patterns on crack growth are increased, pattern classification is occured well and two point representation scheme with gradient of crack growth curve eimulates crack growth rate better than one point representation scheme. 5. da/dt-J' relation predicted by neural network showes that test condition with unlearned data is simulated well within estimated mean error.

모리 오오가이(森鷗外)의 『망상(妄想)』고찰 : 갈등과 체념의 의미를 중심으로

홍순혁 韓國外國語大學校 敎育大學院 2012 국내석사

모리 오오가이(森鷗外;1862〜1922)는 소설가 번역가 평론가 계몽사상가로 일본 근대를 이끈 문호이며, 나츠메 소오세키(夏目潄石)와 더불어 대표적인 일본근대의 지성작가로 불리고 있다.『망상(妄想)』은「미타문학(三田文學)」에 1911년 3∼4월에 걸쳐 게재되었으며, 수필적 형식에 소설적 허구와 구성을 가진 작품으로, 자기 인생을 소재로 한 자전소설 또는 특이한 소설로 분류된다. 본 고에서는 『망상』속에 나타난 이러한 오오가이의 생애와 사상에 관하여 고찰해 보았는데, 본론 제1장 ‘독일유학의 의의’에서는 1884년부터 1888년까지 햇수로 5년간의 독일유학을 통하여 얻은 오오가이의 근대적 자아인식과 서양사상의 이해을 작품 속에서 찾아보고 이를 통해 근대의 계몽주의자가 된 그 의의를 확인했다. 제2장에서는 갈등의 이해를 위해 근대적 자아 갈등과 동서양 문명갈등으로 나누어 살펴보았다. 제3장에서는 갈등 극복으로서의 체념에 대하여 논하였다. 먼저 체념의 전제가 되는 좌절의 요인을 작품속에서 조사해 보았다. 본론의 마지막은 오오가이 체념의 의미에 대해 고찰해 보았다. 오오가이의 작품과 자전서 및 평론가의 평론을 종합해 볼 때 오오가이 체념의 특징은 극대칭 개념의 합일이라는 점이다. 즉, 이타주의적 개인주의, 서양에서 돌아온 보수주의자, 고통과 평온, 호감과 반감 등이 함께 녹아져 있는 상태를 의미한다고 할 수 있다. 다시 말해 이것은 현실의 고통과 미래의 희망이 합치되어 있는 정신세계라고도 표현할 수 있을 것이다. 이러한 갈등의 근본적 원인으로는 학자들은 오오가이의 어린시절부터 내재된 동양적 사상(유교사상, 계층적 위계질서)을 지적하고 있는데, 내재된 동양사상과 외부로부터 들어온 서양사상의 충돌이 근대 개화기를 살았던 오오가이에게는 심리적 갈등을 피할 수 없었던 것이다. 결론적으로 『망상』속에 나타난 오오가이의 체념도 오오가이 속에 내재된 동서양 문명의 충돌로 발생된 갈등을 현실의 고통과 미래의 희망이 합치되는 형식으로 처리하는 갈등극복으로서의 체념이라고 할 수 있다. 森鷗外の『妄想』考察 - 葛藤と諦念の意味を中心に - 洪 淳 爀 森鷗外(1862~1922)は江戸時代の末に岩見国鹿足郡津和野町に生まれ、明治時代を経て大正時代に人生を終えた彼の家は代々に津和野藩主である亀井家の典医であった。医師の家に生まれて軍医、官僚として一生を暮した鷗外は日本近代文学の代表的な作家である。特に夏目漱石とともに知性作家としてよく知られている。 『妄想』は一九一一年三月から四月にかけて『三田文学』に掲載された作品である。随筆的素材と形式に小説的虚構と構成を持った作品で、自分の人生を素材にした自伝小説または珍しい小説に分類されるのが一般的である。『妄想』の作品構造の特徴は対称の二重構造である。生と死、舞台上の自我と舞台下の自我、洋行歸りの留学生と保守主義者、自由と美の国といろいろな<要約>の欠けている国など、対立的な概念を登場させて葛藤を招きながらストーリを展開させていく。『妄想』の主題は二つに要約できる。一つは近代的な自我認識であり、もう一つは東西文明批判であると言える。近代的な自我認識はドイツ留学を通じて遂げられる。主人公の翁はつらい留学生活のある日、<心の飢え>を感じながら真の自我を悟るようになる。それは鷗外の『舞姫』と『青年』からも発見できる。近代的な自我認識は自我葛藤につながる。この問題を解こうとする主人公の努力過程がその当時の青年の悩みをよく見せている。 主人公の翁が真の自我を探すために接したのは西洋思想である。主人公は19世紀に流行したハルトマンの無意識哲学を読む。本稿は無意識哲学の理解を通じて鷗外の諦念と類似な所を発見することができた。それは人間だからこそやむを得ない限界を認定することである。辛い現実も受け入れるしかない。『妄想』の中に現われる自我葛藤は一人の主に会うことができなかったという<永遠なる不平家>として自ら自身を規定している。そのように規定する姿を通して葛藤が一時的な問題ではなく内面に深く潜在された要因を内包していると思った。東西洋の文明批判は主人公のドイツ留学の時まで溯る。ドイツの地質学者ナウマンとの日本文明に対する論争と小倉での西学盛衰を論じた講演を通じて日本の現在と未来の文明に対する肯定的な姿を見せるナショナルリスト的な作家の面貌が分かった。 次は『妄想』の中に現れた諦念の要因として三つの挫折をとりあげることができる。第一は<真の生は何か>という問いに対する挫折である。主人公は解けない謎だと認定しながらもつづけて謎をふりかえてみる。しかし、この謎を解いてくれる一人の主に会うことができない。第二は愛国的な啓蒙思想家の挫折である。主人公は帰国後、社会に対する啓蒙活動を行う。日本的なものを守りながら西洋的なものを受け入れる<本の杢阿弥主義>を唱えたが、帰ってきたのは非難であった。第三は日本の自然科学に対する挫折である。主人公は自然科学の中で最もエグザクトな学問である医学を勉強した医者である。彼は未来の萌芽を抱いて帰国したが、日本の風土ではその萌芽を育てるのが不可能であった。自分も実験室から追い出されるようになる。彼の同僚もひどい環境で潜水夫の喘ぎのように働く。 最後は鷗外の諦念の意味について論じた。鷗外の諦念は『妄想』の結末の部分に現れる<見果てぬ夢を見つめること>である。その中には挫折と希望とが凝縮されている。結論的に鷗外の諦念は極対称な概念の合一ともいえる。利他主義と個人主義、<西洋から帰って来た保守主義者>、苦痛と平穏、好感と反感のようなものなどがともに溶けられている状態を意味する。また、これは現実の苦痛と未来の希望が合致されている精神世界だとも表現することができるだろう。つまり、『妄想』に現れた鴎外の諦念には現実の葛藤と苦痛を乗越える一種の処世哲学としての意味を持っていたと考えられる。

Improvement of olefin metathesis efficiency through understanding catalyst stability

홍순혁 UMI Dissertation Services 2012 국내박사