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      • 모델기반 식물공장 온도제어 기법

        천성표 ( Seongpyo Cheon ),하영호 ( Youngho Ha ),문애경 ( Aekyung Moon ),이해동 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

        지구온난화로 인한 급격한 환경변화, 대륙 및 국가 간의 무역여건변화, 산업 간의 불균형 심화 등 농업분야도 타산업분야와 마찬가지로 극복해야 할 많은 문제가 있다. 단순한 식량생산의 주축이 되는 1차 산업이 아니라 이제는 타산업분야보다 더욱 경쟁력을 갖추고 더 많은 이익을 창출할 수 있는 산업분야로 농업을 바라보아야 하며, 이러한 시도가 생명과학과 정보기술 등 다양한 학문분야들과 교류하여 시너지를 창출하는 연구가 더욱 활발히 이루어져야 한다. 최근 고부가가치 작물의 생산량 증대와 이들의 출하시기 조절을 통한 탄력적/안정적 생산 등을 목적으로 다양한 에너지원을 활용하는 온실, 그리고 식물공장에 관한 연구와 개발이 활발히 이루어지고 있다. 그 가운데 완전제어형 식물공장은 식물의 생장에 적합하도록 균일한 온습도를 제공하는 챔버로 안정적이며 경제적인 환경제어가 필수적이다. 본 연구에서는 식물공장의 경제적인 온도제어를 위해서 에너지균형식을 이용한 모델링 방법을 제안한다. 식물공장의 온도제어를 위해 가장 흔히 사용하는 방식은 온-오프제어(On-Off Control, Bangbang Control)방식이다. 이 방식은 일정 온도 영역을 설정해 두고 조건을 만족하면 온(On)시키고, 조건을 벗어나면 오프(Off)시키는 방법으로 제어방법이 단순하고, 직관적이며, 복잡한 제어기가 필요치 않은 장점이 있으나, 비효율적이고 비경제적이며, 정밀한 제어가 힘든 단점이 있다. 빠른 응답속도와 안정적인 온도제어를 필요로 하는 경우에는 비례-적분-미분제어(PID Control)방식을 사용하기도 하는데, 이 방식은 제어기가 고가이며, 식물공장의 제어설비가 복잡해지고, 설치 및 운용환경에 따라 비례-적분-미분의 이득 조절이 별도로 필요한 특징이 있다. 때때로 운전조건이나 필요에 따라 비례-적분제어(PI Control), 비례-미분제어(PD Control) 등 비례-적분-미분제어기를 변형한 방법을 사용하기도 한다. 본 연구에서 제안한 모델기반 온도제어 기법은 식물공장의 온도특성을 모델로 구현하여 식물공장과 모델을 병렬로 놓고 온도를 예측하여 제어하는 방법이다. 제안 방법은 온-오프제어방식과 비례-적분-미분제어방식에 모두 적용가능하며, 이들 제어기의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 경제적 운전이 가능하도록 한다. 본 연구에서는 온-오프제어방식으로 운전하고 있는 식물공장의 온도제어실험데이터를 이용하여 에너지균형식의 계수를 추정하여 모델을 만들고, 모의실험을 통해 모델의 성능을 평가했다.

      • 제조용 로봇 기술 동향

        천성표(Seong-Pyo Cheon),김성신(Sungshin Kim),백경동(Gyeongdong Baek),이인성(Inseong Lee),하영호(Youngho Ha) 한국생산제조학회 2011 한국생산제조시스템학회 학술발표대회 논문집 Vol.2011 No.4

        로봇산업은 IT(Information Technology)혁명을 이을 21세기 최고의 고부가가치 산업이 될 것이라는 데 별 다른 이의가 없다. 이러한 예측을 실현하기 위해서, 세계 주요 국가들은 자신들만의 비전과 목표를 세워, 산업적/정책적 측면에서 지원ㆍ육성하고 있다. 특히, 산업(제조)용 로봇은 사용목적과 용도가 명확하므로 지금까지 로봇산업과 로봇기술 발전의 견인차 역할을 하고 있다. 최신 제조용 로봇의 기술 동향과 로봇 구동부 기술에 대해 살펴보고, 향후 기술 발전 방향을 예측해 보고자 한다.

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