레이저 비전 센서 기반의 용접부 품질 예측 알고리즘 개발

최효준(Hyo-Jun Choi),강태훈(Tae-Hoon Kang),김동윤(Dong-Yoon Kim),유지영(Ji-Young Yu) 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11

자동차, 철도, 항공기 등의 다양한 산업 분야에서 알루미늄 합금의 수요가 증가하고 있다. 알루미늄 합금은 철강소재 대비, 약 30% 낮은 비중과 높은 내식성, 가공성 등의 장점이 있다. 알루미늄 합금의 산업 적용을 위해서는 해당 소재의 용접성 및 용접 품질에 대한 평가가 선행되어야 하며, 일반적으로 용접성 평가는 인장시험, 피로시험 등의 파괴 검사를 통해 이루어진다. 파괴 검사는 동일 시험편에 적용이 어렵고, 전수 검사가 불가능하기 때문에 제품 적용에 어려울 뿐만 아니라 경제성 역시 낮다는 단점이 있다. 따라서, 제품의 용접 품질 검사와 공정 중의 용접 품질 검사를 위해서는 비파괴 검사 방법을 통한 용접 품질 평가 기술의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 알루미늄 5083 합금의 가스메탈아크용접(Gas Metal Arc Welding, GMAW) 품질 예측 모델을 개발하였다. 모델의 입력은 용접부 외관 형상 정보를 사용하였으며, 용접부 외관 형상은 레이저 비전 센서를 이용하여 외관 형상의 영상 데이터를 획득하였다. 모델의 출력은 각장, 용입 깊이 등의 용접부 내부 형상을 사용하였으며, 용접부 내부 형상은 용접 시편의 단면 검사를 통해 데이터를 획득하였다. 이러한 입출력 데이터셋을 이용하여, 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network) 기반의 용접 품질 예측 알고리즘을 개발하였다.

인공위성 운용개념을 고려한 신뢰도 예측 사례 연구

최효준(Hyo-Jun Choi),이정훈(Jung-Hoon Lee),안재현(Jae-Hyun Ahn),강승협(Seung-Hyeob Kang) 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.11

인공위성은 일반적인 지상 또는 항공 무기체계와 다르게, 목표 수명 기간 동안 하드웨어 정비가 불가능하다. 따라서, 목표 수명까지의 신뢰도를 설정하고, 개발 간 여러 단계에 걸쳐 제품보증 업무를 통해 신뢰성을 높이는 설계를 수행한다. 설계된 인공위성이 신뢰도 목표값을 만족하는지 예측하는 것은 인공위성 개발의 성공을 위한 필수적인 업무이다. 이러한 신뢰도 예측의 정확성을 높이기 위하여 본 연구에서는 인공위성의 운용개념 정의를 매우 중요한 요소로 보고 운용개념이 미치는 신뢰도 예측의 영향성에 대해 분석하였다. 첫째, 신뢰도 예측을 위한 고장률 분석 및 신뢰도 블록 다이어그램 적용 등 인공위성 신뢰도 예측 시 사용되는 규격과 방법에 대한 사례를 확인하였다. 둘째, 운용 목적 및 궤도를 통해 인공위성의 종류를 확인하였고, 이에 따른 인공위성별 운용개념의 차이점을 확인하였다. 마지막으로 실제연구·개발된 인공위성의 신뢰도 데이터를 운용개념의 차이를 두어 각각 분석하였다. 분석 결과 운용개념 차이에 따라 신뢰도 예측값의 목표값 만족 여부가 다름을 확인할 수 있었다. 이를 통해 본 연구는 인공위성 개발 시 운용개념을 고려한 신뢰도 예측의 중요성 및 필요성을 제시하였다. Satellites hardware cannot be maintained during their life cycle, unlike general ground or air weapon systems. Therefore, they should be set up reliably for their required life, and design should be carried out to increase reliability through product assurance at various stages during development. Predicting whether a designed satellite satisfies its reliability requirements is an essential task for the success of satellite development. In order to increase the accuracy of reliability prediction, we considered a very important factor to define the satellite operation concept and analyzed the effect of the operation concept on the reliability prediction. First, we analyzed standards and methods used for predicting satellite reliability, such as failure rate analysis and reliability block diagrams. Second, we analyzed the types of satellites according to their purpose and orbit and compared the differences in the operation concept according to the types of satellites. Finally, we analyzed the reliability data of an actual satellite with different operating concepts. Depending on the difference in the operating concept, the result showed whether the reliability prediction value satisfies the required reliability value. As a result, this study suggests the importance and necessity of reliability prediction considering the concept of operation when developing satellites.

인공위성 이중화 아이템의 고장률 적용 방안 사례 연구

최효준(Hyo-Jun Choi),이수중(Soo-Jung Lee),안재현(Jae-Hyun Ahn),이정훈(Jung-Hoon Lee) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.10

인공위성은 지상 무기체계와 달리 고장 시 하드웨어 정비가 제한적이다. 따라서, 신뢰성이 매우 중요하기 때문에 개발 단계에서 신뢰성을 높이기 위한 업무를 수행하고 있다. 신뢰도 목표값을 충족하는 설계가 되었는지 신뢰도 예측을 수행하고 있다. 신뢰도 예측 결과는 여러 가지 요소에 따라 영향을 받으며, 신뢰도 예측의 정확성을 높이기 위하여 이 요소들을 정확히 정의하고 분석하는 것이 매우 중요하다. 인공위성은 대부분의 구성품에 이중화 설계가 적용되어 있기 때문에, 본 연구에서는 신뢰도 예측의 정확성을 높이기 위한 한 요소로서 이중화 아이템 고장률 값을 연구 대상으로 선정하였다. 이중화 아이템의 고장률이 신뢰도 예측에 미치는 영향성과 고장률 적용 방안에 대하여 분석하였다. 첫째, 이중화 아이템 고장률 적용 기준에 대한 연구 사례를 확인하였다. 둘째, 고장률의 차이에 따른 신뢰도 예측 결과에 대한 영향성을 분석하였다. 또한, 이중화 아이템 고장률 적용 방안에 대한 이론적 3가지 방안을 확인하였다. 마지막으로 실제연구·개발된 인공위성의 데이터로 3가지 방안을 각각 적용하였을 때, 결과에 미치는 영향성과 가장 적절한 방안을 확인하였다. 이를 통해 본 연구는 인공위성 신뢰도 예측의 정확성을 높이기 위한 이중화 아이템 고장률 적용 방안을 제시하였다. Unlike ground weapon systems, artificial satellites are difficult to maintain in the case of failure. Therefore, work is being done to increase reliability in the development stage. In addition, it reviewed whether reliability prediction has become a design that satisfies the required reliability. The reliability prediction results are affected by various factors, and it is very important to accurately define and analyze these factors to increase the accuracy of reliability prediction. Because most components of satellites are designed with redundancy, this study evaluated the method of applying redundant item FIT (Failure in time) to increase the accuracy of reliability prediction. This study analyzed the influence of the FIT of redundant items on reliability prediction and the application of the FIT of redundant items. First, this study reviewed the cases applying the redundant item FIT. Second, the reliability prediction result was analyzed according to the FIT difference. In addition, three theoretical methods for applying the redundant item FIT were reviewed. Finally, this study found the impact on the reliability prediction results and the most appropriate method when each of the three methods was applied to the reliability data of satellites for which actual research/development was carried out. This paper proposed a method for applying the FIT of redundant items to increase the accuracy of satellite reliability predictions.

초고층 철근콘크리트 건물의 구조 최적설계

최효준(Choi Hyo-Jun),서대원(Seo Dae-Won),신성우(Shin Sung-Woo) 대한건축학회 2009 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.29 No.1(구조계)

Tall buildings are easily affected to drift laterally by horizontal loads like wind. Thus, the main point of structural design of tall buildings is to control its lateral drift effectively. However, there are thousands of structural members which are compounded together into tall buildings. So it is hard task to analyse and design tall buildings in conventional ways. In a effort to improve conventional trial-and-error design methods that depends on structural engineer's experience and intuition. This study presents a formulation for optimal design of tall buildings. A full-scales 40 story three-dimensional RC wall-framed building is presented to illustrate the effectiveness and efficiency of the optimal design technique.

공공시설의 접근성 분석을 통한 서비스 이용 가능 범위 분석 연구 - 청주시를 대상으로

최효준(Hyo-Jun Choi),이종연(Jong-Youn Lee),조민경(Min-Kyoung Cho),정경연(Gyeong-Yeon Jeong),황재훈(Jea-Hoon Hwang) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.5

본 연구는 계층 구분없이 이용할 수 있는 공공시설의 서비스 이용 가능 지역 분석에 관한 연구로서, 공공시설의 공간적인 분포뿐만 아니라 접근성을 고려하여 공공시설의 추가 설치 시 반영할 수 있는 공간적 분석방법을 사용하였으며 청주시 시민들의 공공시설 이용가능 범위를 알아보는 데 목적이 있다. 분석방법으로는 첫째, 공공시설의 공간적인 분포를 알아보기 위하여 QGIS를 통해 도면화하였다. 둘째, 도로망을 추출하여 네트워크 분석을 통해 접근성을 분석하였다. 셋째, 공공시설 접근성 범위 내 거주하고 있는 인구 비율을 추출하여 서비스 이용 가능 범위를 분석하였다. 이를 통해 기존의 공공시설의 입지분석을 수요자의 입장에서 공간을 분석하였다. 연구결과로는 근린공원이 청주시의 서쪽, 생활체육시설은 남쪽과 북쪽에 밀집되어있어 골고루 분포될 필요가 있다. 노인복지시설, 생활체육시설, 병원 등은 청주시에 균일하게 분포되어있으며, 유치원의 경우 어린이들의 적응환경을 위해 초등학교와 비슷한 분포 패턴을 나타내었다. This study sought to analyze the service availability of public facilities in Cheongju City that could be used regardless of class. The purpose was to find out the scope of the use of public facilities by using a spatial analysis method that could lead to the additional installation of public facilities if necessary. First, QGIS, an open-source Geographic Information System, was used to find out the spatial distribution of the public facilities. Second, a road network was extracted, and accessibility analysis was performed using network analysis. Third, the service availability range was analyzed by extracting the proportion of the population residing within the accessibility range of public facilities. Through this, the location analysis of the existing public facilities was carried out from the perspective of the consumer. The results showed that neighborhood parks were concentrated in the west of Cheongju-si, and sports facilities for all users were concentrated in the south and north. An even distribution would be ideal. On the other hand, welfare facilities for the elderly, sports facilities for all, and hospitals were evenly distributed in Cheongju-si, and the distribution of kindergartens was similar to that of elementary schools, which would provide a good adaptation environment for children.

위성감시 망원경 미러 반사율 감소 경향 연구를 위한 실험 방법 제안

박준수(Jun Su Park),최효준(Hyo Jun Choi) 한국항공우주학회 2020 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2020 No.7

위성감시 망원경 미러 유지보수 방안에 대한 연구

박준수(Jun Su Park),이정훈(Jung Hoon Lee),최효준(Hyo Jun Choi) 한국항공우주학회 2019 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2019 No.11

고장-기능 간 관계도를 이용한 다 기능 무기체계의 동시조달수리부속 최적화 연구

김경록(Kim, Kyung-Rok),최효준(Choi, Hyo-Jun) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.8

무기체계 개발 시 종합군수지원 측면에서 중요한 것 중 하나가 동시조달수리부속 산출이다. 동시조달수리부속은 무기체계 가용도 향상 측면에서 매우 중요한 것으로, 이에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 연구는 하부 구성품의 고장이 무기체계의 다양한 기능에 미치는 세부 영향들을 고려하지 못하고 있다. 즉 하부 구성품의 고장이 무기체계의 특정 기능에 미치는 영향이 미비하면, 구성품 교환과 같은 정비가 필요 없다는 점을 고려하지 못한다. 그래서 본 연구에서는 고장-기능 간 관계도를 이용하여, 하부 구성품의 고장이 무기체계의 다양한 기능에 미치는 세부 영향을 고려한 동시조달수리부속 산출 방법을 기술하였다. 본 연구 절차는 다음과 같다. 첫째, 무기체계의 운용 및 정비 시스템을 분석한다. 둘째, 고장-기능 간 관계도를 개발한다. 셋째, 수집된 자료를 바탕으로 시뮬레이션 모델을 설계 한다. 마지막으로, 시뮬레이션과 메타 휴리스틱 모형인 진화 전략을 통해 동시조달수리부속 최적 수량을 선정한다. 해당 연구는 동시조달수리부속 산출 연구에 새로운 방향을 제시하였다. To develop weapon system, Concurrent Spare Parts(CSP) is one of the important somethings in terms of Intergrated Logistics System(ILS). CSP is very important to improve the availability of weapon system, and various research about CSP are performed. However, most of the research does not consider the effects between sub-item's failure and weapon system's multiple function. In other words, if sub-item's failure does not seriously influence weapon system's specific function, the point, not necessarily to replace sub-item, is not considered. Therefore, the method to calculate CSP based on above consideration is written by failure-function matrix in this paper. The study follows the procedure below. First, it's to define the operation and maintenance procedure of weapon system. Second, failure-function matrix is developed. Third, simulation model is desinged by input data. Finally, The quantity of CSP is calculated by simulation and evolution strategy, meta-model. This study suggests new research direction to calculate CSP.

RC 플랫 플레이트 구조물의 내진 안전성 평가

서대원(Seo Dae-Won),최효준(Choi Hyo-Jun),한범석(Han Byum-Seok),신성우(Shin Sung-Woo) 대한건축학회 2009 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.25 No.8

The conventional flat plate systems were designed and built to resist gravity loads only. Because, the conventional flat plate system was designed and built to resist gravity loads only, the slab-column connections this system may not be appropriate to sustain deformation reversals during an earthquake of moderate intensity. This paper presents an analytical approach to evaluation the vulnerability of reinforced concrete flat plate structures subjected to earthquake load. Nonlinear dynamic analysis and reliability evaluation were studied for three type of buildings, 5, 10, and 15 story heights with flat plate structural system. And, a model was developed to predict punching shear failures at interior slab-column connections based on experimental results. Based on the reliability analysis, the probability of failure of existing flat-plate system are presented for different soil conditions and peak ground acceleration varying from 0.05g to 0.3g. The reliability index for typical 5, 10 and 15 story with flat plate structural system was evaluated by the Monte Carlo simulation (MCS). Under seismic loading, the probability of punching failure increased with increasing expected peak ground acceleration and the number of stories in the building. Also, the local soil conditions have a significant effect on the probability of punching failure. Conclusively, the conventional building structures that were designed with flat plate slab system to resist gravity load only, slab-column connections of these building have showed punching failure in this study. So, it is needed to appropriate reinforcing detail to sustain deformation reversals during an earthquake of moderate intensity.

GPS를 기반으로 한 목적지 도착 알람 시스템

김상우(Sang Woo Kim),장보현(Bo Hyun Jang),최효준(Hyo Jun Choi),안병구(Beongku An) 대한전자공학회 2017 대한전자공학회 학술대회 Vol.2017 No.11