철도 통합무선망 운영관리 시스템의 모델기반 설계에 관한 연구

김창원(Kim, Changwon),김경희(Kim, Kyung-Hee),이영훈(Lee, Young-Hoon),이재천(Lee, Jae-Chon) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.5

철도를 통한 승객 및 화물 운송의 수요가 증대함에 따라 철도 교통량 및 혼잡도가 증가하여 이에 따른 사고발생 가능성의 상승과 승객서비스 품질의 저하가 중요한 문제로 부각되고 있다. 이러한 문제들에 대한 해결책의 하나로 철도운영 에 이용되는 통신서비스망의 통합을 통한 망의 고품질화가 최근에 많은 주목을 받게 되었다. GSM-R이 그러한 요구에 부응 하는 유럽에서 개발된 통합 철도통신망인데, 망 자체의 속도 제한 때문에 다양하고 고품질이 요구되는 철도통신 서비스를 제공하는 데에는 제약이 있음이 알려져 있다. 이에 국내에서는 차세대 통신수단인 LTE 기반의 첨단 철도 통합무선망 구축에 관한 연구가 진행 중에 있다. 하지만 철도 통합무선망 자체에 대한 구축이 이루어진다 해도, 통합 통신망을 운영하고 관리하 는 시스템이 필요한데 관련 연구가 미흡하다. 본 연구에서는 구축되는 철도 통합무선망을 위한 망의 운영관리 시스템에 대해 연구하는 것이 목표이다. 이를 위해 모델 기반 접근법을 통해 통신망 운영관리 시스템에 대한 개념설계를 수행하였다. 운영 관리 시스템 설계에 있어서 먼저 운영관리의 개념을 명확하게 하는 것이 중요하기 때문에, 유스 케이스 다이어그램을 통해 시스템 컨텍스트 모델을 생성하였다. 또한 운영관리 개념의 명확성을 확보하기 위해서 모델링 표준언어인 SysML을 사용하 여 운영 시나리오 모델을 생성하였다. 계속해서 SysML 모델들을 EFFBD 모델로 변환한 후 모델 시뮬레이션 및 검증을 수행 하였다. 따라서 본 논문에서 보고된 연구 결과는 향후 운영관리 시스템의 개발 단계에서 상세설계를 진행할 때 기본 토대로 활용될 수 있다. The increased demand on the transport of both passengers and goods through rail systems implies higher traffic intensity and congestion on the railways, resulting in greater likelihood of accidents and also degraded passenger services. To cope with the issues, development of an integrated communication network for rails has attracted great deal of attention lately. GSM-R is such an example developed in Europe, which seems to have restrictions in providing various communication services due to network speed limit. For the reason, an LTE-based approach is under study in Korea. After the network development, operation management of the network is necessary. Design of operation management systems has been studied little and thus is the objective of this paper. To do so, a conceptual design has been carried out based on model-based approach. Specifically, a context model has first been created using the use case diagram. Then, SysML models of operational scenarios were developed for the management system. The SysML models have alternatively been expressed as EFFBD models to simulate and verify them. Consequently, the result of the conceptual system design for the operation management of the integrated wireless network is expected to be used as a basis for the detailed design later.

Random Forest 방법을 적용한 초저유량 하이드로싸이클론 설계 및 성능예측

김창원(Changwon Kim),서영진(Youngjin Seo) 한국생산제조학회 2020 한국생산제조학회지 Vol.29 No.2

Adaptive Cruise Control Based on the Brain Limbic System

Changwon Kim(김창원) 한국기계가공학회 2023 한국기계가공학회지 Vol.22 No.3

In this paper, we propose a neuromorphic-based control strategy to guide the adaptive cruise control (ACC) feature in autonomous vehicles. ACC is used to improve safety and reduce driver fatigue. A numerical model of the mammal brain limbic system (BLS) produces the required control action, which is “adaptive,” although not in the classic sense applied in adaptive control theory. To examine the stability of the BLS-based ACC, a cell-to-cell mapping method (a numerical analysis) is used, proving the Lagrange stability. The numerical simulations are then compared with the legacy policy of constant time gap (CTG), which is based on a proportional derivative control. The results show that the suggested controller results a similar or even better specification, generally, than the commonly used alternative.

2015 교육과정을 통해 본 국어과 교육과정 발전의 논제 ―영역과 내용 체계

김창원 ( Changwon Kim ) 국어교육학회 2016 國語敎育學硏究 Vol.51 No.1

교과 교육과정은 항존성과 가변성의 길항 관계 위에서 총론의 지침과 교과의 요구를 반영하여 개정된다. 2015 국어과 교육과정도 국어교육의 전통과 교육과정 총론이 정한 원칙 위에 여러 영역이 이론을 주고받으며 개정되었다. 본고는 1∼10학년 공통 < 국어 > 과목을 대상으로 하여 국어과의 영역과 내용 체계가 어떤 맥락에서 개정되었고, 어떤 방향으로 개선해야 할지에 대해 논의하였다. 국어과의 영역은 듣기·말하기·읽기·쓰기를 기초로 하여 언어(국어 지식/문법)와 문학 영역이 부가되는 형태로 진화해 왔다. 본고에서는 여기에 매체를 더하여 기초 영역(발화·문식·어휘·어법), 수행 영역(듣기·말하기·읽기·쓰기·매체), 문화 영역(언어·독서·문학)을 설정하는 복층 체제를 제안하였다. 이는 1차 교육과정과 유사하지만 더 발전한 형태다. 국어과의 내용 체계는 ``기능-지식-태도``라는 과목 목표를 바탕으로 하여 영역을 공시축으로, 학년별 발달 양상을 통시축으로 삼아 국어 경험을 조직하는 방식으로 구성할 수 있다. 이때 중요한 것은 발달 양상에 따라 영역 간 비중을 조정하고 그에 걸맞은 경험을 제공하는 일이다. 이를 위해서는 영역 전문가뿐 아니라 교육계 내·외부의 전문가가 협력하여 ``국어``라는 교과에 대한 개인적, 국가·사회적 요구를 분석하고 학교 교육의 틀 안에서 국어과의 위상과 성격을 정위해야 한다. This paper discusses how grade 1∼10 common Korean education curriculum` domain and contents system have revised under what context and to what direction. It begins from 2015 revised curriculum. This paper suggests to categorize Korean education`s domain into three fields: basic field (including oracy, literacy, vocabulary, grammar), performance field (including listening and speaking, reading, writing, medium), and culture field (including language, text reading, literature). This categorization is to hierarchically organize domains as contents of Korean education, similar to the 1st national curriculum. Also, this paper suggests systemizing curriculum contents to organize language experience with domain as a synchronic axis and grade development as a diachronic axis, based on subject`s goal of ``skill-knowledge-character``. What important is adjusting portions of each domain and offering suitable Korean language experience for each specific student based his/her development. For that, investigation on personal, social and educational demand on Korean language is required.

일상 제품의 유희적 가치를 높이기 위한 인터랙션 디자인 기법에 관한 연구 : 피지컬 내러티브의 적용과 사례개발을 중심으로

김창원(Changwon Kim),남택진(Tek-Jin Nam) 한국HCI학회 2010 한국HCI학회 학술대회 Vol.2010 No.1

생체모방형 제어 알고리즘 기반의 메카넘휠 로봇 위치 제어

김창원(Changwon Kim),서준호(Joonho Seo) 제어로봇시스템학회 2017 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.23 No.12

As a type of AVG, Mecanum wheel-based mobile robots are used in various logistics areas including factories, medical facilities, and warehouses. Many studies have been conducted to improve the control performance of AGVs such as their perception, localization, path planning and navigation, and motion control systems. Among this broad area of mobile robot research, this paper focuses on a bio-inspired control strategy of brain limbic system-based control that is utilized to control the position of a Mecanum wheel-based mobile robot. The working principle of the brain limbic system-based control strategy is learning from proper connection processes between emotion as the stimulus and behavior as the reaction. After describing the BLS control in greater depth, the application of a BLS controller to a Mecanum wheel robot is suggested. The control parameters of the BLS controller are optimized via a genetic algorithm. Numerical simulations are conducted for comparison with a conventional mobile robot position control algorithm to demonstrate the suggested control method’s performance.

음성통신을 활용한 모바일 학생 출석 앱

김창원(Changwon Kim),편기현(Kihyun Pyun) 한국통신학회 2015 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11

소각로 폐열을 이용한 요소수 주입 공정 개발

김기훈(Kihoon Kim),김경호(Kyungho Kim),김형탁(Hyoungtak Kim),이주성(Jusung Lee),신민철(Mincheol Shin),김창원(Changwon Kim),윤진한(Jinhan Yun),이정규(Jungkyu Lee),홍원석(Wonseok Hong) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.1

선택 적 비촉매 환원법 (Selective Non-Catalytic Reduction)은 소각로의 연소실 내부로 환원제를 주입하여 연소과정에서 발생하는 질소산화물을 제거하는 기술이다. 대부분의 소각시설에서는 환원제로 요소수를 사용하고 있으며, 이류체 노즐을 통하여 분사된 요소수는 연소가스 중 질소산화물을 질소와 수증기로 환원시킨다. 이러한 선택적 비촉매 환원법의 경우에 초기 투자비 및 유지비가 적다는 장점이 있으나 요소수가 액상으로 주입되기 때문에 질소산화물과의 반웅 효율이 낮아 일부 미반응된 요소수가 대기 중으로 배출되는 암모니아 슬립 발생에 대한 문제점이 있다. 또한 계속해서 강화되는 대기오염물질 배출허용기준과 미세먼지 관리 종합대책의 후속 조치로 질소산화물 배출 부과금제가 시행됨에 따라 기존의 소각시설들은 질소산화물의 관리를 강화할 수 있는 현실적인 대책이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 요소수를 기화시킨 후 소각로 내부로 주입하여 암모니아 슬립 발생은 줄이면서 질소산화물의 저감 효율은 극대화하고자 하였으며, 추가적인 가열설비의 구축 없이 소각로에서 발생되는 폐열을 활용하여 이를 구현하고자 하였다. 요소수의 기화 및 주입을 위하여 소각로 잉여 열원의 현황을 파악하고 운영조건을 사전에 검토하였으며, 온도와 압력에 따른 요소수의 기화 특성을 실험적으로 확인하여 설비 제작을 위한 설계 인자를 도출하였다.

하수처리 A²/O 공정의 실시간 모니터링 및 DO 제어 시스템 개발

백경동(Gyeongdong Baek),김성신(Sungshin Kim),김창원(Changwon Kim),천성표(Seong-Pyo Cheon),김예진(Yejin Kim),김효수(Hyosoo Kim) 제어로봇시스템학회 2010 제어로봇시스템학회 합동학술대회 논문집 Vol.2010 No.6

본 논문은 하수처리장 운영의 안정성, 경제성 확보와 상용화를 목적으로 웹기반 하수처리공정 모니터링 및 제어 시스템을 개발하였다. 개발된 하수 처리공정 원격 모니터링 및 제어 시스템은 호기조 DO 주입량, 외부 탄소원 주입량, 내부 반송량 및 슬러지 반송량 제어가 가능하며 유입수와 유츌수에 대해 NH₄-N, NOx-N, PO₄-N, 그리고 슬러지 부피량을 측정할 수 있다 본 논문에서는 개발된 시스템의 평가를 위해 NH₄-N 농도를 기반으로 질산화에 필요한 폭기량을 공급하기 위해 송풍량을 제어하였고 유입수와 유출수의 NH₄-N 농도 변화를 분석하였다 본 개발 기술은 하수처리장 운영에 대해 원격관리 시스템을 실현하여 효율적인 관리 및 비용 절감을 기대할 수 있다.

분석적 계층화 과정을 적용한 모바일 로봇 작업 환경 지도 생성을 위한 자동 탐사 방법

김세진(Sejin Kim),이학(Hak Yi),김창원(Changwon Kim) 제어로봇시스템학회 2018 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.24 No.12

In this paper, an automatic Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) method is studied. This method is based on Grid-based FastSLAM and frontier-based exploration. Firstly, the Grid-based FastSLAM generates an occupied grid map that is intuitive and that easily generates the frontiers that are required for frontier-based exploration. To execute a SLAM, the robot must move to a frontier to explore the unknown area in order update the map. Before the robot selects a frontier as a sub-target, it has to select a frontier for efficient map building. In this research, a method for selecting a frontier among several candidates is suggested by means of the Analytic Hierarchy Process, which is a multi-objective decision making method. In the simulations, several cases are studied to demonstrate the performances of the proposed method and the results are compared with conventional frontier selection method.