유인 우주탐사용 생명유지시스템 개발 동향

이종원,김연규,이주희,Lee, Jongwon,Kim, Younkyu,Lee, Joohee 한국우주과학회 2021 우주기술과 응용 Vol.1 No.1

인간이 지구를 벗어난 우주 공간, 태양계 내의 천체(예, 달, 화성 등) 등에서 안전하게 생활하기 위해서는 반드시 환경제어 및 생명유지시스템 기술이 필요하다. 생명유지시스템은 일반적으로 공기관리시스템, 물정화시스템, 폐기물관리시스템 등으로 구성되며, 우주공간의 밀폐된 주거지에서 인간의 호흡 활동과 일상생활이 가능하도록 해준다. 본 논문에서는 우선 미국 항공우주국(NASA) 주도로 개발되어 온 생명유지시스템의 개발 동향을 소개하였다. 그리고, 현재 국제우주정거장(ISS)에서 운용 중인 생명유지시스템의 현황에 대하여 살펴보고, 국내 개발 동향도 조망해 보았다. Environmental Control & Life Support System (ECLSS) technology is essential for humans to live safely in space other than on Earth and celestial bodies (ex, Moon, Mars etc.) in our solar system. Life support systems generally consist of Air Management System (AMS), Water Recovery System (WRS), and Waste Management System (WMS), and it can enable humans to breathe and live in enclosed dwellings in outer space. First, this paper described the development trends of life support systems that have been developed under the leadership of NASA. In addition, we introduced the current development status of life support system in operation on the International Space Station (ISS) and prospected the development trends in Korea.

Variable Length Execution Set을 지원하는 VLIW 아키텍처를 위한 소프트 에러 검출 기법

이종원,조두산,백윤흥,Lee, Jongwon,Cho, Doosan,Paek, Yunheung 한국정보처리학회 2013 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.2 No.3

공정 기술의 발전으로 인해 내장형 시스템에서 소프트 에러 발생 비율이 크게 증가하고 있다. 고성능, 저전력을 특징으로 하는 VLIW 아키텍처가 내장형 시스템에 널리 사용되어 왔는데, 이러한 VLIW 아키텍처에서 명령어 복제를 통해 소프트 에러를 감지하여 신뢰도를 높이고자 하는 연구가 진행되어 왔다. 하지만 기존 연구는 대부분의 상용 VLIW 아키텍처가 코드 크기 감소를 위해 사용하는 VLES 를 고려하지 않고 이루어졌다. 명령어 복제를 통한 신뢰도 향상을 위한 연구가 실용성 및 적용성을 갖추기 위해서는 VLES 를 지원하는 VLIW 아키텍처에 대해 이루어져야 한다. 이에 본 논문에서는 VLES 를 지원하는 VLIW 아키텍처에서 명령어 복제를 위해 필요한 설계 방법을 논하고 이에 따른 실험 결과를 제시하였다. 실험 결과 VLES 를 지원하지 않을 경우에 비해 약 4% 정도의 추가적인 하드웨어 비용을 들여 평균 64% 정도에 달하는 코드 크기 감소 효과를 얻을 수 있었고, 또한 실행 시간에는 추가적인 손실이 발생하지 않음을 알 수 있었다. With technology scaling, soft error rate has greatly increased in embedded systems. Due to high performance and low power consumption, VLIW (Very Long Instruction Word) architectures have been widely used in embedded systems and thus many researches have been studied to improve the reliability of a system by duplicating instructions in VLIW architectures. However, existing studies have ignored the feature, called VLES (Variable Length Execution Set), which is adopted in most modern VLIW architectures to reduce code size. In this paper, we propose how to support instruction duplication in VLIW architecture with VLES. Our experimental results demonstrate that a VLIW architecture with VLES shows 64% code size decrement on average at the cost of about 4% additional cell area as compared to the case of a VLIW architecture without VLES when instruction duplication is applied to both architectures. Also, it is shown that the case with VLES does not cause extra execution time compared to the case without VLES.

XML 문서 키워드 가중치 분석 기반 문단 추출 모델

이종원,강인식,정회경,Lee, Jongwon,Kang, Inshik,Jung, Hoekyung 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.11

기존의 XML 문서나 다른 문서는 단어를 중심으로 분석이 진행되었다. 이는 형태소 분석기를 활용하여 구현이 가능하나 문서 내에 기재되어 있는 많은 단어를 분류할 뿐 문서의 핵심 내용을 파악하기에는 어려움이 있다. 사용자가 문서를 효율적으로 이해하기 위해서는 주요 단어가 포함되어 있는 문단을 추출하여 사용자에게 보여주어야 한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 정규화 된 XML 문서 내에 키워드를 검색하고 사용자가 입력한 키워드들이 포함되어 있는 문단을 추출하여 사용자에게 보여준다. 그리고 검색에 사용된 키워드들의 빈도수와 가중치를 사용자에게 알려주고 추출한 문단의 순서와 중복 제거 기능을 통해 사용자가 문서를 이해하는데 발생할 수 있는 오류를 최소화하였다. 제안하는 시스템은 사용자가 문서 전체를 읽지 않고 문서를 이해할 수 있게 하여 문서를 이해하는데 필요한 시간과 노력을 최소화할 수 있을 것으로 사료된다. The analysis of existing XML documents and other documents was centered on words. It can be implemented using a morpheme analyzer, but it can classify many words in the document and cannot grasp the core contents of the document. In order for a user to efficiently understand a document, a paragraph containing a main word must be extracted and presented to the user. The proposed system retrieves keyword in the normalized XML document. Then, the user extracts the paragraphs containing the keyword inputted for searching and displays them to the user. In addition, the frequency and weight of the keyword used in the search are informed to the user, and the order of the extracted paragraphs and the redundancy elimination function are minimized so that the user can understand the document. The proposed system can minimize the time and effort required to understand the document by allowing the user to understand the document without reading the whole document.

사용자 정보 분석 기반 모바일 피트니스 시스템

이종원,한개,정회경,Lee, Jongwon,HanKai, HanKai,Jung, Hoekyung 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.11

현대 사회는 건강한 삶에 대한 사람들의 관심이 깊어지고 있다. 이에 따라 건강과 관련된 연구 및 서비스 개발이 진행되고 있는 실정이다. 이를 위해 IT 분야에서는 의료 분야의 정보를 활용한 헬스케어 시스템들이 개발되고 있다. 개발된 시스템들은 PC 및 스마트 TV를 활용하거나 스마트 폰을 이용하여 사용자에게 의료 분야의 정보 및 운동과 관련된 정보를 제공해주지만 사용자의 신체 정보를 정확히 분석하는 알고리즘이나 시스템은 개발 단계인 실정이다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 사용자의 BMI(Body Mass Index) 지수와 BMR(Basal Metabolic Rate) 수치를 분석하여 사용자에게 정보를 제공하는 시스템을 제안한다. 사용자에게 제공하는 정보는 기존의 피트니스 시스템들처럼 움직임을 감지하고 이로 인해 소모한 칼로리 값을 보여주는 것과 달리 사용자의 신체에 적절한 운동 강도, 적정 수준의 운동량, 적합한 운동 기구를 추천해준다. 이로 인해 사용자는 추천 받은 정보를 기반으로 효율적인 운동을 진행할 수 있을 것으로 사료된다. Modern society is deepening people's interest in healthy life. Therefore, the development of research and service related to health is proceeding. In the IT field, healthcare systems using information in the medical field are being developed. Most systems utilize PC and smart TV or use smart phones to provide users with information and movement-related information in the healthcare field. However, algorithms and systems that accurately analyze user 's body information are in development stage. To solve this problem, this paper proposes a system that provides information to the user by analyzing the BMI (Body Mass Index) index and BMR (Basal Metabolic Rate) of the user. The information provided to the user suggests appropriate exercise intensity, appropriate level of exercise, and fitness equipment that are appropriate for the user's body, unlike conventional fitness systems that detect motion and show the calories consumed. In addition, the user can perform efficient exercise based on the recommended information.

온실의 지붕형식이 구조안전성에 미치는 영향

이종원 ( Jongwon Lee ),이석건 ( Sukgun Lee ),이용범 ( Yong Beom Lee ),( Hyunwoo Lee ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

온실의 지붕형식은 크게 복숭아형, 아치형, 양지붕형이 있으며, 가장 많이 이용되고 있는 형식은 복숭아형이다. 복숭아형을 선호하게된 것은 폭설에 의한 온실의 피해를 경감시키고자 김 등(2002)은 시설형태별 피해 양상 및 플라스틱 온실의 구조적 안전성 문제 등을 현장 조사 분석을 통하여 아치형과 복숭아형 온실의 지붕 기울기를 처마높이에서 지붕중앙부위까지의 수직높이를 4등분하여 각 구간별 경사도를 산출하여 복숭아형 온실이 아치형 온실 보다 적설하중에 유리하다고 보고한데 기인한다. 이러한 노력으로 현재 농가에 보급되고 있는 단동온실과 연동온실의 지붕형태는 복숭아형으로 표준화 되어 있으나 지붕길이의 구간별 경사도만을 고려하여 눈의 흘러내리는 경향 등으로 분석된 결과이며, 현재까지 지붕형태에 따른 구조공학적인 검토는 이루어지지 않은 실정이다. 그리고, Kirsten(1973)의 연구결과에 따르면 지붕형상에 따른 온실내 직달광 투과율은 상당한 차이가 있으며 아치형 온실의 직달광 투과율이 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서는 지붕형식이 온실의 구조안전성에 미치는 영향을 분석하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째. 단동온실의 경우 지붕형상이 아치형인 경우와 복숭아형인 경우에 부재에 발생되는 최대휨모멘트, 최대수평 및 수직변위량은 거의 유사한 것으로 나타났다. 설하중의 경우에는 복숭아형이 아치형보다 최대휨모멘트는 평균 1.7%, 최대수평변위는 14.4%, 최대수직변위는 7.4%정도 높게 나타났으며, 풍하중의 경우에는 복숭아형이 아치형보다 최대휨모멘트는 평균 2.7%, 최대수평변위는 16.1%, 최대수직변위는 10.1%정도 높게 나타났다. 둘째, 1-2W형 연동온실의 지붕형식에 따른 최대휨모멘트는 곡률반경이 증가할수록(아치형→복숭아형→양지붕형) 방풍벽과 기둥에서는 적설하중 재하시에는 곡률반경이 2,000cm(폭 7m)까지는 급격하게 감소하다가 완만하게 감소하는 나타났으며, 풍하중 재하시에는 곡률반경이 900cm(폭 7m) 전후까지는 거의 유사하게 나타나다가 곡률반경이 1,000cm(폭 7m) 전후로 증가하면 급격하게 증가한 후 거의 유사하게 나타났다. 그리고 서까래는 적설하중 재하시는 곡률반경2,000cm(폭 7m)까지는 급격하게 증가하다가 이후 완만하게 증가하였으며, 풍하중 재하시에는 곡률반경이 1,000cm까지는 급격하게 증가하다가 이후 완만하게 증가하는 것으로 나타났다. 셋째, 벤로형 연동온실의 지붕형식에 따른 최대휨모멘트는 적설하중 재하시 기둥은 양지붕형이 아치형에 비해 44%적게 발생하였으나, 서까래는 180% 증가하는 것으로 나타났다. 그리고, 풍하중 재하시에는 방풍벽은 거의 유사하게 나타났으나 서까래는 260%, 기둥은 17% 높게 발생하였다. 이상의 결과에서 아치형이 가장 구조적으로 안전한 것으로 나타나 광환경을 고려할 때 단동온실은 아치형으로 하는 것이 좋을 것으로 판단되며, 연동온실의 경우 천창환기방식에 따라 곡부권취식인 경우에는 아치형, 용마루개폐식인 경우에는 복숭아형이 유리한 것으로 판단된다.

PO 필름의 보온성 측정 방법 개발

이종원 ( Jongwon Lee ),우영회 ( Younghoe Woo ),강동현 ( Donghyeon Kang ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

본 연구는 온실 피복용으로 사용되고 있는 필름의 보온성 측정 방법을 개발하기 위하여 17개의 필름(국산 9개, 일산 8개)에 대하여 적외선(FT-IR) 분광 투과율, 보온율, 열전도율 및 열관류율 측정을 수행하였다. 측정 방법별 농업용 필름의 보온성을 분석한 결과, 장파장 적외선(8~15㎛) 투과율 3.0~39.1% 범위에서 보온성이 높은 필름은 J5, J7, J6, J4, J1, J8, K7, J2, J3, K4, K6, K5, K2, K8, K1, J2, K3 순이었으며, 보온율 5.8~17.2% 범위에서 보온성이 높은 필름은 J8, J2, K6, K1, J7, K2, J4, J6, K5, J3, J5, J2, K3, K8, K4, K7, J1 순으로 나타났다. 그리고, 열전도율 0.239~0.551 W·m-1·K-1 범위에서 K2, K6, J4, J5, J2, K8, K4, J7, K1, K7, J3, J6, K3, J8, K5, J1, J2 순으로 나타났다. 이러한 결과로 미루어 볼 때, 온실 피복용 필름의 보온성은 측정 방법별로 상이하게 나타나 정량적으로 온실 피복용 필름의 보온성을 측정할 수 있는 표준화된 측정 방법의 개발이 필요하며, 열관류율 측정을 통한 피복자재의 보온성 평가가 반드시 필요할 것으로 판단된다.

낙하 액적 진동의 비선형성에 대한 실험적 관찰

이종원(Jongwon Lee),황원태(Wontae Hwang) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11

PO 필름의 보온성 측정 방법 개발

이종원 ( Jongwon Lee ),우영회 ( Younghoe Woo ),강동현 ( Donghyeon Kang ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

본 연구는 온실 피복용으로 사용되고 있는 필름의 보온성 측정 방법을 개발하기 위하여 17개의 필름(국산 9개, 일산 8개)에 대하여 적외선(FT-IR) 분광 투과율, 보온율, 열전도율 및 열관류율 측정을 수행하였다. 측정 방법별 농업용 필름의 보온성을 분석한 결과, 장파장 적외선(8~15㎛) 투과율 3.0~39.1% 범위에서 보온성이 높은 필름은 J5, J7, J6, J4, J1, J8, K7, J2, J3, K4, K6, K5, K2, K8, K1, J2, K3 순이었으며, 보온율 5.8~17.2% 범위에서 보온성이 높은 필름은 J8, J2, K6, K1, J7, K2, J4, J6, K5, J3, J5, J2, K3, K8, K4, K7, J1 순으로 나타났다. 그리고, 열전도율 0.239~0.551 W·m-1·K-1 범위에서 K2, K6, J4, J5, J2, K8, K4, J7, K1, K7, J3, J6, K3, J8, K5, J1, J2 순으로 나타났다. 이러한 결과로 미루어 볼 때, 온실 피복용 필름의 보온성은 측정 방법별로 상이하게 나타나 정량적으로 온실 피복용 필름의 보온성을 측정할 수 있는 표준화된 측정 방법의 개발이 필요하며, 열관류율 측정을 통한 피복자재의 보온성 평가가 반드시 필요할 것으로 판단된다.

낙하 액적 진동의 비선형성에 대한 실험적 관찰

이종원(Jongwon Lee),황원태(Wontae Hwang) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11

온실 측고 상승에 따른 구조안전성 판별 프로그램 개발

이종원 ( Jongwon Lee ),이석건 ( Sukgun Lee ),이현우 ( Hyunwoo Lee ),나욱호 ( Wookho Na ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

국내 원예시설중 시설유형별 비중은 단동플라스틱온실 88.6%, 연동플라스틱온실 10.1%, 유리온실 0.7%이며, 2000년도까지 시공된 플라스틱 연동온실의 규격은 폭 7m×측고 2.7m×길이 50m이며, 와이드스팬형 유리온실은 폭 9(12.8)m×측고 4.3m×길이 100m, 벤로형 유리온실은 폭 6.4(9.6)m×측고 4.3m×길이 100m 이다.(농가보급형 자동화하우스 표준설계서, 2001, 농촌진흥청, 한국형유리온실 표준설계도, 1997, 농림부·농어촌진흥공사) 따라서, 국내 대부분의 연동온실 측고는 2.7m 또는 4.3m에 불과하나, 최근에는 온실내 환경개선과 생산성 향상를 위하여 온실의 측고를 4.5m~6.0m로 높인 온실들이 많이 시공되고 있는 실정이다. 그리고 경남지역을 중심으로 1-2W형 플라스틱온실의 측고를 2.7m에서 3.7~4.2m로 높이는 온실 개보수사업이 활발히 진행되었으며(2008, 윤용철 등), 2000년 이전에 시공된 유리온실 측고는 4.3m로 작물을 재배할 수 있는 유효높이는 3.5m정도로 파프리카, 토마토 등을 재배하기에는 측고가 낮아 1~1.5m 높이는 개보수사업이 2010년에 참샘영농단지(전북 김제) 및 아트팜(전남 강진) 등 6개소에 진행되었으며, 2011년에는 강원도 인제 1개소에서 진행되었다.(Agri C&S 자료) 이러한 온실의 측고 상승에 따른 구조안전성을 평가할 수 있는 프로그램을 개발하기 위하여 연동온실의 형태별로 폭, 동고, 측고 및 연동수에 따라 설계하중(적설심, 풍속)에 대한 온실의 부재별 최대휨모멘트을 산정할 수 있는 방법을 모색하고자 수행한 연구결과는 다음과 같다. 첫째. 연동온실의 구조해석 모델을 기둥과 기둥사이에 지붕이 1개인 1-2W형과 기둥과 기둥사이에 지붕이 2개인 벤로형으로 크게 두 개 유형으로 나눈 후 중방구조에 따라 다시 구분하였다. 중방이 보 구조인 것과 트러스 구조인 것으로 구분하여 지붕형상에 따라 3개 유형(복숭아, 아치형, 양지붕형)으로 다시 세분화하였다. 이렇게 8개 유형으로 세분화된 연동온실에 대해서 온실폭, 기둥높이, 연동수 등의 변수별로 총 1,015개의 연동온실에 대하여 구조해석을 수행하였다. 둘째, 연동온실의 부위별 풍력계수를 고려한 단위풍하중과 지붕경사에 따른 절감계수, 연동곡부 계수 등을 고려한 단위적설하중을 재하하였을 때 각 부재에 발생되는 최대휨모멘트을 온실 폭, 기둥높이 및 지붕높이를 이용하여 산정할 수 있는 식을 개발하였다. 셋째, 온실의 지점조건, 연동수, 지붕높이(라이즈비), 지붕형식, 방풍벽 유무, 중방구조변화 등에 따른 최대휨모멘트변화를 분석하여 최대휨모멘트 산정식에 적용할 수 있도록 하였다. 넷째, 개발된 식을 검증하기 위하여 온실의 폭, 기둥높이 및 연동수가 상이한 240개 모델, 벤로형 연동비닐하우스는 32개 모델에 대하여 구조해석 전용 프로그램인 SAP2000으로 구한 최대휨모멘트(SAP값)와 개발된 식으로 구한 최대휨모멘트(계산값)를 비교한 결과, SAP2000으로 구한 값과 본 연구에서 개발된 식으로 계산된 값의 회귀식 상관계수가 0.98~1.0으로 수식에 대한 신뢰도가 매우 높게 나타나 본 연구에서 개발된 식을 이용한 단위풍하중과 단위적설하중에 대한 부재별 최대휨모멘트를 산정할 수 있음을 확인할 수 있었다.