해도 정보를 이용한 선박의 최적 항로 생성

김민규(Min-Kyu Kim),김종화(Jong-Hwa Kim),양현(Hyun Yang) 한국항해항만학회 2022 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2

Min-Kyu Kim*․Jong-Hwa Kim**․†최근 자율 운항 선박에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, MUNIN (Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks) 프로젝트를 계기로 자율 운항 선박에 대한 개발과 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 국제해사기구 IMO는 자율 운항 선박 시대에대응하기 위해 자율 선박을 MASS (Maritime Autonomous Surface Ship)라 정의하고 선박 자율화 정도에 따라 4단계 등급을 제시하고 있다. 완전한 자율 운항 선박에 대한 요구조건을 만족하기 위해서는 항로 결정과 제어기술이 필수적이다. 본 연구에서는 여러 가지 기술 중 선박의최적경로를 생성하는 기법을 다룬다. 기존에 최적항로를 생성하기 위한 방법으로는   , Dijkstra와 같은 알고리즘들이 주로 사용되었다. 그러나 이와 같은 알고리즘은 섬이나 육지에 대한 충돌 회피는 고려하고 있지만 수심 및 연안 선박에 대한 규정들은 고려하지 않고 있어실제로 적용하기에는 한계점이 있다. 따라서 본 연구에서는 안전을 위해 선박의 선저 여유 수심과, 해도에 규정되어 있는 선박 운항에 대한여러 규정들을 반영하여 최적 항로를 생성하고자 한다. 최적 항로를 생성하기 위한 알고리즘으로는 강화학습 기반의 Q-learning 알고리즘을적용하였다.

스포츠복지문화 활성화를 위한 정책요인의 우선순위 산정

김민규 ( Kim Min-kyu ),박수정 ( Park Soo-jung ),박병권 ( Park Byung-kwon ) 인하대학교 교육연구소 2018 교육문화연구 Vol.24 No.4

본 연구는 스포츠복지문화 활성화를 위한 정책요인에 대해서 AHP를 활용하여 가중치를 도출하고, 향후 어떠한 정책요인부터 우선적으로 실현해야 하는지에 대한 제언하는데 목적이 있다. 이를 위하여 김민규와 송정란(2018)이 연구한 스포츠복지문화 활성화를 위한 정책요인들을 활용하여 우선순위 산정을 실시하였다. 이에 따른 주요 결론은 다음과 같다. 첫째, 계층 1은 정책 요인이, 둘째, 계층 2의 하위계층은 서비스전달체계 요인이, 셋째, 계층 2 중 정책 요인의 하위계층은 서비스전달체계 요인이, 넷째, 계층 2 중 인프라 요인은 콘텐츠웨어 인프라 요인이, 다섯째, 층 2 중 연구개발 요인은 전문가양성운영체계 요인이, 여섯째, 정책 요인의 계층 3 중 유관 법안 개정 요인은 관련 법안의 지원에 대한 논의 요인이, 일곱째, 정책 요인의 계층 3 중 정책개발 요인은 스포츠복지 정책사업 개발 요인이, 여덟째, 정책 요인의 계층 3 중 인식개선 요인은 지자체 및 유관기관의 복지적 관점 증진 요인이, 아홉째, 정책 요인의 계층 3 중 서비스전달체계 요인은 행정지원 부처 결정 및 역할 정립 요인이, 열 번째, 정책 요인의 계층 3 중 예산관련 요인은 예산확보방안 요인이, 열한 번째, 인프라 요인의 계층 3 중 하드웨어 인프라 요인은 기존 스포츠 시설 활용의 효율성 제고 요인이, 열두 번째, 인프라 요인의 계층 3 중 휴먼웨어 인프라 요인은 스포츠복지 강사충원 요인이, 열세 번째, 인프라 요인의 계층 3 중 콘텐츠웨어 인프라 요인은 스포츠복지 프로그램 개발 요인이, 열네 번째, 연구개발 요인의 계층 3 중 전문가 양성 운영체계 요인은 스포츠복지학의 교육과정 개발 요인이, 열다섯 번째, 연구개발 요인의 계층 3 중 기초자료 조사 요인은 스포츠와 복지 전문가의 상호교류 요인이, 열여섯 번째, 연구개발 요인의 계층 3 중 기획연구개발 요인은 스포츠복지 대체 프로그램 개발요인이 최우선 고려되어야 하는 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 정책과정 전반과 학문의 유기적 결합에 도움이 될 것이다. 추후 학계와 현장의 의견 교류 및 비교분가 가능한 질적연구가 이루어져야 할 것이다. The purpose of this study is to identify the weight of the policy factors by using AHP for the purpose of activating sports welfare culture and make suggestions as to which policy factors should be implemented in the future. For this, priorities were set for the policy factors for activating sports welfare culture as studied by Kim Min-Kyu and Song Jung-Ran (2018). The key conclusions were as follows. First, for layer 1, it is the policy factors that top priority should be given to. Second, for the sublayer of layer 2, it is service delivery system. Third, for the sublayer of policy factors for layer 2, it is service delivery system. Fourth, for the infrastructure factor, it is content ware infrastructure. Fifth, for the R&D factor of layer 2, it is professionals training system. Sixth, for the related legislative amendment in layer 3 of the policy factors, it is the discussion of supports for related legislative proposals. Seventh, for the policy development factor in layer 3 of the policy factors, it is sports welfare policy project development. Eighth, for improved perception in layer 3 of the policy factors, it is the greater focus on welfare with local governments and related agencies. Ninth, for service delivery system factor in layer 3 of the policy factors, it is the determination of the government ministry and its roles for administrative supports. Tenth, for budget in layer 3 of the policy factors, it is how to get budget. Eleventh, for hardware infrastructure in layer 3 of the infrastructure factors, it is the increase of efficiency in using the existing sports facilities. Twelfth, for human ware infrastructure in layer 3 of the infrastructure factors, it is the recruit of sports welfare instructors. Thirteenth, for content ware infrastructure in layer 3 of the infrastructure factors, it is the development of sports welfare programs. Fourteenth, for the professional training and operation system in layer 3 of the R&D factors, it is the development of a curriculum for sports welfare studies. Fifteenth, for basic data research in layer 3 of the R&D factors, it is the mutual exchange between sports and welfare professionals. Sixteenth, for planning and R&D in layer 3 of the R&D factors, it is the development of alternative programs in sports welfare. The results of the study will be helpful in organically combining the policy course as a whole with the academic disciplines in general.

KVLCC2에 대한 파랑 중 부가저항과 수직운동에 대한 수치해석

김민규,박동우,Kim, Mingyu,Park, Dong-Woo The Korean Society of Marine Environment and safet 2016 해양환경안전학회지 Vol.22 No.5

본 연구에서는 KVLCC2의 파랑 중 부가저항과 운동을 Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes(URANS) 방법과 3차원 포텐셜법을 이용하여 추정하였다. 수치해석은 3가지 선박속도(설계, 운항, 정지 속도)에서 다양한 파랑조건에서의 선박의 부가저항 및 수직운동(상하 및 종 동요 응답)의 추정에 대해 수행되었다. 첫째, CFD와 3차원 포텐셜 방법을 이용하여 규칙파에서의 선박속도와 파랑조건에 따른 선박의 부가저항과 운동을 추정하고 실험값과의 비교를 통해 두 수치 해석법의 특징을 살펴보았다. 둘째, CFD를 이용한 선박의 속도별 비정상 파형 분포와 선박의 부가저항 및 운동의 시간이력에 대해 해석하였다. 수치 격자계에 대한 수렴도를 확인하였고 수치계산과 모형시험 결과를 비교하여 사용한 수치 기법들을 체계적으로 검증 하였다. 이를 통해 본 연구에 적용된 수치해석법들의 신뢰성과 선속변화에 따른 파랑 중 부가저항과 선박의 수직운동에 대한 관계를 확인하였다. The present study provides numerical simulations to predict the added resistance and ship motion of the KVLCC2 in regular waves using the unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (URANS) and 3-D potential methods. This numerical analysis is focused on added resistance and vertical ship motions (heave and pitch) under a wide range of wave conditions at three ship speeds (design, operating and zero speeds). Firstly, the characteristics of the CFD and 3-D potential flow methods are presented to predict added resistance and ship motions in regular waves taking into account various wave conditions at design speed to provide a validation study as well as at operating and zero speeds. Secondly, analyses of added resistance and ship motion with unsteady wave patterns and time history results as simulated by CFD were performed at each ship speed. Systematic validation and verifications of the numerical computations in this study were made against available Experimental Fluid Dynamics (EFD) data including grid convergence tests to demonstrate that reliable numerical results were obtained for the prediction of added resistance and ship motion in waves. Relationships between added resistance, vertical motion and changes in ship speeds were also found.

FEA를 이용한 이식형 인공중이용 차동전자 트랜스듀서의 진동 모델링과 최적 설계

김민규,임형규,한찬호,송병섭,박일용,조진호,Kim Min-Kyu,Lim Hyung-Gyu,Han Chan-Ho,Song Byung-Seop,Park Il-Yong,Cho Jin-Ho 한국음향학회 2005 韓國音響學會誌 Vol.24 No.7

최근까지 개발되었던 청각 보조기 중에서 공기 전도형 보청기의 하울링 (howling) 현상과 수술 후 이소골 등 기존 음향계의 재생이 불가능한 인공 와우 (cochlear implant system)의 단점을 해결하고, 동시에 청음 명료도가 높은 음성 신호를 전달하기 위한 수단으로 연구된 것이 인공중이 (implantable middle ear hearing device) 이다. 본 연구에서는 인공중이의 음성 신호 재현을 위한 진동 장치인 차동전자 트랜스듀서 (differential electromagnetic transducer, DET)에 대한 수학적 모형화와 계의 진동을 기술하는 운동방정식을 유도하고 그 해를 구하였다. 제한된 크기와 인가 전류 $1\;mA_{rms}$ 정현파에서 최대 구동력을 얻기 위해서 전자기력에 대한 유한요소해석을 수행하였고, 결과에 의해서 자석과 코일에 대한 최적 크기를 결정하였다. 사람의 중이 내 등자뼈 (stapes)의 진동 특성과 유사한 진동을 갖는 DET를 설계하기 위해서, 진동막의 강성계수를 변화하면서 진동해석을 시뮬레이션 하였다. 설계된 DET는 마이크로 머시닝 기술에 의해서 제작하였고, 그 진동 특성을 측정 하였다. 최종적으로 측정된 진동 특성에 대한 분석을 통하여 인공중이를 위한 진동 장치로서의 적용 가능함을 확인하였다. Among various kinds of hearing aids which have been developed so far. the conventional air conduction hearing aids have some problems such as the acoustic distortion, an howling effect due to acoustic feedback. Another type of hearing aid. the cochlear implant system can be applied to the profound imparied person. However. it shows the disadvantage that there is no possibility of recovery of the acoustic organ such as ossicle. On the other hand. the implantable middle ear heaving device directly vibratos the ossicular chain and has better sound qualify. good cosmetics for appearance. and wide frequency responses so that it can overcome the defects or the conventional hearing aids. In this paper, a mathematical modeling and a momentum equation derivation of the DET has been performed. For the optimization of the structure dimension generating maximal vibrating force of the DET. the computer simulation using a finite element analysis (FEA) software has been performed. Also. the vibrating transducer has been designed to make the frequency characteristics or the transducer be similar to those of the normal middle ear. Through the experimental results, the measured vibration characteristics of the DET has been evaluated to verify the performance for the application to implantable middle ear hearing devices.

ICR계 마우스에서 Enrofloxacin과 Colistin 복합체의 단회 경구 및 정맥투여시 급성독성

김민규,박승춘,윤효인,오태광,최양웅,Kim, Min-Kyu,Park, Seung-Chun,Yun, Hyo-In,Oh, Tae-Kwang,Choi, Yang-Woong 한국독성학회 1998 Toxicological Research Vol.14 No.3

The study was carried out to evaluate the acute toxicity of enrofloxacin-colistin combination via a single oral(p.o.)and intravenous(i.v.) administration in ICR mice. All procedures of the test were performed by the established regulation of Korean National Institute of Safety Research (1994. 4.14). The maximal dose of oral and intravenous routes was 5,000mg/kg and 90mg/kg, consisting with each 6 groups including control of male and female, respectively. As the results, $LD_{50}$m}'s of the combinations showed 3,075mg/kg (f)and 2,564mg/kg(m) after oral administrations, together with 48mg/kg(f) and 40mg/kg(m) after intravenous administration. These facts indicated that acute toxicitiy of enrofloxacin-colistin combination were different depending on the administration routes and sexes in ICR mice. In conclusion, the route of enrofloxacin-colistin combination must not choose as i.v. route administration in terms of acute toxicity based on $LD_{50}$.

원전 격납건물의 Steel Fiber 적용성 평가를 위한 지진취약도 분석

김민규,박준희,전영선,최인길,Kim, Min Kyu,Park, Junhee,Choun, Young-Sun,Choi, In-Kil 한국전산구조공학회 2012 한국전산구조공학회논문집 Vol.25 No.5

본 연구에서는 Steel Fiber를 원전 격납건물에 적용하기 위한 적용성 평가를 위해서 Steel Fiber가 삽입된 격납건물에 대한 지진위험도 평가를 수행하였다. Steel Fiber를 콘크리트에 삽입함으로써 콘크리트의 구조적 성능에서 취약점인 인장성능을 향상시킬 수 있고, 압축강도 및 전단강도도 증가시킬 수 있는 장점이 있기 때문이다. 그러나 아직까지 원전 격납건물에 Steel Fiber를 적용하기 위한 노력은 진행되고 있지 않다. 재료적 우수성에도 불구하고 원전에 적용하기 위해서는 좀 더 많은 사용경험과 성능검증이 이루어져야 가능할 것이다. 따라서 본 연구에서는 원자력발전소 격납건물에 Steel Fiber를 사용하였을 경우, 격납건물의 지진안전성의 변화를 살펴보기 위하여 기존의 실험자료를 이용하여 취약도 평가를 수행하였다. 분석결과 Steel Fiber의 함유로 인하여 전단성능과 연성능력이 증가하여 지진취약도의 향상으로 나타났다. Steel Fiber함유량이 1.0%인 경우 지진내력이 10%가량 증가하는 효과를 얻을 수 있었다. 그러나 본 연구의 결과는 제한된 기존의 실험결과를 이용한 예비해석이므로 Steel Fiber의 실제 적용성을 적확하게 분석하기 위해서는 Steel Fiber가 함유된 다양한 콘크리트 부재실험을 통하여 그 물성의 변화를 파악하여야 할 것이다. In this study, a seismic risk analysis performed for an applicability assessment of steel fiber in containment structures. Steel fiber can increase tensile properties of concrete structures moreover compressive and shear capacity. But many of researches about steel fiber reinforced concrete structures are now only focused in axial load condition. Also it is very difficult to find an effort for application to containment structures in NPP. Therefore, in this study, seismic fragility assessment for a steel fiber reinforced concrete containment structure. As a result, a seismic fragility capacity improved according to increase of shear and ductile capacity of concrete. In the case of 1.0% of steel fiber volume fraction, seismic capacity increases as 10%. But very limited previous experimental results were used in this study, so various element tests were needed for more accurate investigation.

원전 전기캐비넷의 지진취약도 재평가를 위한 진동대 실험

김민규,최인길,Kim, Min-Kyu,Choi, In-Kil 한국전산구조공학회 2011 한국전산구조공학회논문집 Vol.24 No.3

본 연구에서는 원자력발전소의 주요 설비중의 하나인 전기설비를 대상으로 지진취약도 재평가를 위한 진동대 실험을 수행하였다. 원자력발전소 내에는 많은 전기설비들이 설치되어 있으며, 이러한 전기설비의 손상은 전기설비 자체의 손상에서 그치는 것이 아니고 발전소 전체의 안전성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 원자력발전소의 확률론적 지진안전성 평가에서는 주요 전기설비에 대한 지진취약도 결과를 활용한 평가를 수행하고 있다. 본 연구에서는 기존의 확률론적 지진안전성 평가에서 사용하고 있는 전기설비의 지진취약도 값에 대한 재평가를 위하여 원자력발전소에서 사용하고 있는 주요 기기에 대한 진동대 실험을 수행하였다. 평가대상 전기설비로는 480V MCC를 선정하였으며, 진동대 실험을 위하여 NRC 설계지진, 등재해도 스펙트럼에 의한 인공지진 그리고 PAB165'에서의 층응답스펙트럼을 이용한 인공지진의 3가지 지진파를 이용하였다. 설계지진동 수준인 최대지반가속도 0.2g부터 단계적으로 입력수준을 증가시키면서 실험을 수행하였다. NUREG/CR-5203에서 제시하고 있는 방법에 의거하여 캐비넷에서의 증폭비를 비교하였으며, EPRI TR-103959의 방법으로 취약도 평가를 수행하여 기존의 확률론적 지진안전성 평가에서 사용하고 있는 지진취약도 결과와 비교하였다. 결론적으로 기존의 보고서에서 제시하고 있는 취약도 결과가 다소 보수적으로 평가하고 있음을 알 수 있었다. In this study, a seismic behavior of electrical cabinet system in Nuclear Power Plants(NPPs) was evaluated by the shaking table test. A 480V Motor Control Centers(MCCs) was selected for the shaking table test, and a real MCC cabinet for the Korea Nuclear Power Plant site was rented by manufactured company. For the shaking table tests, three kinds of seismic input motions were used, which were a US NRC Reg. guide 1.60 design spectrum, a UHS spectrum and PAB 165' floor response spectrum(FRS). Especially, the UHS input motion was selected for an evaluation of structural seismic amplification effects, three directional accelerations were measured at three points outside on the cabinet system and also that of the incabinet response amplification, accelerations were measure at two points which were mounted in electrical equipment such as relay. Seismic amplification effect is determined at the outside and inside of a cabinet as input seismic motion, and compared to the results which are calculated by analytical method based on NUREG/CR-5203.

상악 구치부의 발치와 동시에 시행하는 상악동저 증강술을 이용한 임프란트 증례

김민규,진민주,안은주,Kim, Min-Kue,Jin, Min-Ju,Ahn, Eun-Joo 대한치주과학회 2007 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.37 No.3

Rapid crestal bone resorption following maxillary tooth loss is further accentuated in the posterior regions because of pneumatization and enlargement of the maxillary sinuses. A treatment rationale that allows preservation and augmentation of vertical available bone at the time of posterior maxil-lary tooth extraction may offer numerous therapeutic benefits which are more short courses of ther-apy and no needs of additional surgical augmentation. The present study comprised 3 patients who had 4 posterior maxillary teeth with no evident bone between the tooth apex and sinus floor, as estimated through preoperative radiographic analysis. Sinus floor augmentation at the time of tooth extraction was chosen for the ltreatment of these patients. After the tooth was carefully extracted, the empty alveolus was thoroughly debrided and a trephine approach was performed. Particulated autogenous bone was gently pushed beyond the empty alveolus to elevate the sinus membrane using an osteotome. The distance between bone crest and si-nus floor was radiographically estimated 4 months after the first procedure. Another procedure was then carried out to place the implants of 11 mm length without another augmentation procedure. All implant were clinically stable, with no sign of infection. The presented surgical procedure performed at the time of extraction of posterior maxillary teeth in close proximity to the sinus floor allowed placement of implants of proper length.

무게중심위치와 슬라이딩 모드 제어를 통한 이륜형 모바일 머니퓰레이터의 자세제어

김민규,우창준,이장명,Kim, Min-Gyu,Woo, Chang-Jun,Lee, Jangmyung 제어로봇시스템학회 2015 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.21 No.8

This paper proposes an attitude control system to keep the balance for a two-wheeled mobile manipulator which consists of a mobile platform and a three D.O.F. manipulator. In the conventional control scheme, complicated dynamics of the manipulator need to be derived for balancing control of a mobile manipulator. The method proposed in this paper, however, three links are considered as one body of mass and the dynamics are derived easily by using an inverted pendulum model. One of the best advantage of a sliding mode controller is low sensitivity to plant parameter variations and disturbances, which eliminates the necessity of exact modeling to control the system. Therefore the sliding mode control algorithm has been adopted in this research for the attitude control of mobile platform along the pitch axis. The center of gravity for the whole mobile manipulator is changing depending on the motion of the manipulator. And the orientation variation of center of gravity is used as reference input for the sliding mode controller of the pitch axis to maintain the center of gravity in the middle of robot to keep the balance for the robot. To confirm the performance of controller, MATLAB Simulink has been used and the resulting algorithms are applied to a real robot to demonstrate the superiority of the proposed attitude control.

Extra Tree와 ANN을 활용한 이상 탐지 및 공격 유형 분류 메커니즘

김민규,한명묵,Kim, Min-Gyu,Han, Myung-Mook 한국인터넷정보학회 2022 인터넷정보학회논문지 Vol.23 No.5

Anomaly detection is a method to detect and block abnormal data flows in general users' data sets. The previously known method is a method of detecting and defending an attack based on a signature using the signature of an already known attack. This has the advantage of a low false positive rate, but the problem is that it is very vulnerable to a zero-day vulnerability attack or a modified attack. However, in the case of anomaly detection, there is a disadvantage that the false positive rate is high, but it has the advantage of being able to identify, detect, and block zero-day vulnerability attacks or modified attacks, so related studies are being actively conducted. In this study, we want to deal with these anomaly detection mechanisms, and we propose a new mechanism that performs both anomaly detection and classification while supplementing the high false positive rate mentioned above. In this study, the experiment was conducted with five configurations considering the characteristics of various algorithms. As a result, the model showing the best accuracy was proposed as the result of this study. After detecting an attack by applying the Extra Tree and Three-layer ANN at the same time, the attack type is classified using the Extra Tree for the classified attack data. In this study, verification was performed on the NSL-KDD data set, and the accuracy was 99.8%, 99.1%, 98.9%, 98.7%, and 97.9% for Normal, Dos, Probe, U2R, and R2L, respectively. This configuration showed superior performance compared to other models.