고장 극복 Ethernet의 이중화 포트 전환을 위한 시간초과 간격 설정 연구

고윤민 명지대학교 공과대학원 2010 국내석사

Vision을 이용한 스테이지 컨트롤 로봇 시스템 개발

민현기 명지대학교 공과대학원 2008 국내석사

Abstract Development of Stage Control Robot system using Vision The welding process in production process of the industrial manometer most decides the quality of the manometer is one on the process which is important. The bourdon tube which is a core parts of the industrial manometer usual processes the stainless steel plate which has a thin thickness and Mig or Tig welding process leads and produces. This affects big in quality of the manometer where the residual stress if the plate which occurs from welding process operates with an elastic force. The variation of the welding at the time of welding department is tensile stress because in compliance with the contraction of the fusion metal which occurs basically from welding process. This variation according to the deposit quantity, welding method and welding condition of welding speed etc. is visible a big difference. The security of homogeneity of like this welding condition operates with the core element of manometer production and case of the welding process which leans in the hand of the person the skillful plunger doing no matter how, the limit makes appear in homogeneity security. This research which sees leads and secures respects the homogeneity of welding condition and the productivity improvement of quality power raising and the product with bourdon tube fixation department the same guard post style work to recognize a processing error and the expert accomplishes the welding to analyze the image of these CCD cameras, sought the welding contour track of optimum and the robot system power feed the welding department researched. 산업용 압력계의 제작공정 중 용접공정은 압력계의 품질을 결정하는 중요한 공정 가운데 이다. 산업용 압력계의 핵심 부품인 부르동관은 보통 얇은 두께를 가진 스테인리스 판재를 가공하여 Mig나 Tig 용접공정을 통하여 제작하게 되는데, 이 용접공정에서 발생하는 판재의 잔류응력이 탄성력으로 작용하는 압력계의 품질에 큰 영향을 끼치게 된다. 용접시 용접부의 변형은 근본적으로 용접 과정에서 발생하는 용융금속의 수축에 의한 인장응력에 기인하는데 용착량, 용접 방법, 용접 속도 등의 용접 조건에 따라 큰 차이를 보인다. 이러한 용접 조건의 균일성의 확보가 압력계 제작의 핵심 요소로 작용하게 되는데 사람의 손에 의지하는 용접공정의 경우 아무리 숙련공이라 할지라도 균일성 확보에 한계가 나타나게 된다. 본 연구를 통해 용접 조건의 균일성을 확보하여 품질력 제고와 제품의 생산성 향상을 위해 부르동관 고정부와 같은 초소형 공작물을 가공오차를 인식하여 숙련자가 용접을 수행하듯이 CCD 카메라의 이미지를 분석하고 최적의 용접궤적을 찾아 용접부를 자동 이송 시켜주는 로봇 시스템을 연구하였다.

개량된 외부순환 공기리프트 반응기에서 폐수중 유기물과 질소의 동시제거

김종철 명지대학교 공과대학원 1999 국내박사

The present study examined experimental results such as formation of biofilm in an aerobic and an anaerobic conditions, removal of COD(Cr) and nitrification in an aerobic fluidized bed biofilm reactor operating in the batch and the continuous modes, removal of COD(Cr) and denitrification in an anaerobic fixed bed biofilm reactor operating in the continuous mode, removal of COD(Cr), nitrification, and denitrification in a 2-step aerobic-anaerobic continuous process, and simultaneous removals of organic material and nitrogen from wastewater in the modified external loop airlift reactor (EL-ALR). Although carriers such as granular activated carbon and spherical wire sponge particle were good for the formation of biofilm at the aerobic condition, the spherical wire sponge particle was preferred due to its fluidization and cost of carrier. In the anaerobic condition, however, carrier of physically treated polyvinyl chloride(PVC) particle was good for the formation of biofilm and fluid pathway. For COD(Cr) removal and nitrification in the aerobic fluidized bed biofilm reactor operating in batch mode, COD(Cr) was firstly removed over 90% regardless of C/N ratio for hydraulic retention time(HRT) of 8 hours. And removal of ammonia was rapidly increased in proportion to C/N ratio at constant ammonia concentration while formation of nitrate was decreased. Therefore, the optimum C/N ratio was 10 for removal of organics and nitrification of ammonia. Gas velocity providing efficient fluidization of carriers, shear stress of fluid, and proper concentration of dissolved oxygen was 5.240 cm/sec. Also, removal of COD(Cr) and formation of nitrate were increased with increasing concentration of carrier and optimum concentration of carrier and temperature were 10 v/v% and 30~37℃, respectively. Continuous process was superior to batch process in the wastewater treatment when HRT was less than 4 hours and 24 hours with removals of COD(Cr) and ammonia, respectively. Also, continuous process was superior to batch process for nitrification when HRT was more than 4 hours. Glucose was used as the electron donor for denitrification in the continuous anaerobic fixed bed biofilm reactor. Denitrification was fastly carried out at C/N ratio of 4.50, whose rate was increased with decreasing concentration of influent nitrate. Concentration of ammonia and dissolved oxygen were not toxic for denitrification and pH was decreased during denitrification because of using glucose as carbon source Among removals of COD(Cr), nitrification, and denitrification in the 2-step aerobic-anaerobic continuous process, COD(Cr) had the largest percentage of removal during 15 hours of HRT in anaerobic reactor. Since nitrate was removed in the anaerobic reactor as endogeneous denitrification, ammonia concentration was increased in the effluent of anaerobic reactor rather than aerobic reactor. This experimental observations may imply that cells in the anaerobic reactor were lysized to produce ammonia. Also, concentration of COD(Cr) at influent of anaerobic reactor was increased with decrease of HRT while a portion of COD(Cr) was removed in anaerobic reactor. Nitrification in aerobic reactor and denitrification in anaerobic reactor were, however, proportionally decreased with HRT. Simultaneous removals of organic material and nitrogen were proceeded in the modified EL-ALR with the riser as a fluidized bed biofilm reactor at aerobic condition and with the downcomer as a fixed bed biofilm reactor at anaerobic condition. Experimental results showed that removal efficiency of COD(Cr) in the modified EL-ALR was similar to those in the aerobic fluidized bed biofilm reactor operating at batch and continuous modes and that the removal efficiency(about 75%) of total nitrogen in the modified EL-ALR was similar to those in the 2-step aerobic-anaerobic continuous process and it was larger than that(40~45%) in the aerobic fluidized bed biofilm reactor operating in batch and continuous modes. The present results were thus concluded that the scheme of modified EL-ALR may simplify the nitrogen removal process by elimination of necessities such as transport of wastewater from aerobic reactor to anaerobic reactor and continuous supply of external carbon source in anaerobic reactor. 개량된 외부순환 공기리프트 반응기(EL-ALR)를 사용하여 폐수로부터 유기물과 질소의 동시제거에 관한 연구를 수행하였다. 먼저, 여러 가지 담체를 사용하여 호기조건과 혐기조건에서 미생물의 부착·성장실험, 회분식 호기반응기에서 유기물의 제거와 질산화의 최적조건(COD(Cr) 및 암모니아 농도, 기체속도, 담체 농도, 온도) 결정, 연속식 호기반응기에서 유기물 제거와 질산화 특성, 연속식 혐기반응기에서 탈질에 따른 최적조건(COD(Cr) 및 질산염 농도) 결정 및 초기조건 변화에 따른 유기물의 제거 및 탈질특성의 해석, 호기-혐기 2단계 연속 공정에서 유기물 제거와 질산화 및 탈질특성을 실험을 통해서 해석하였다. 그리고 최종적으로 개량된 EL-ALR에서 폐수중의 유기물과 질소를 동시에 제거하는 실험을 수행하여 개량된 EL-ALR가 질소를 다량으로 함유한 폐수처리에 적용이 가능함을 조사하였다. 실험결과, 호기조건에서는 생물막 부착이 양호하고 유동화에 유리한 구형 wire 스폰지 입자가, 그리고 혐기조건에서는 생물막 부착이 양호하고 유체의 유로 확보에 우수한 물리적으로 표면처리한 PVC가 각각 최적 담체로 선정되었다. 회분식 호기반응기에서 유기물 제거는 C/N비에 무관하고 반응시간 8시간에 90%이상의 높은 제거율을 나타내었으며, C/N비가 큰 경우 즉, 일정한 암모니아 농도에서 COD(Cr)의 초기농도가 증가할수록 암모니아 제거는 급속히 증가하였으나 질산화 비율은 상대적으로 감소하였다. 그러나 C/N비가 감소할수록 즉, COD(Cr)의 초기농도가 감소할수록 암모니아 제거속도는 감소되었으나 질산화 비율은 증가하여 유기물 제거와 암모니아 질산화의 관점에서 최적의 C/N비는 10으로 나타났다. 담체의 효율적인 유등화와 전단력과의 균형을 유지하고 충분한 용존산소 농도를 가지는 기체속도는 5.240 cm/sec이었으며, 유동층 생물막 반응기에서 담체 농도가 증가할수록 유기물 제거와 질산화가 양호하였으나 본 실험범위의 기체 속도에서는 10%의 담체 농도가 적절하였다. 또한 30~37℃의 온도에서 최적의 질산화 효율을 나타내었다. 폐수처리 효율은 연속식 공정이 회 분식보다 유리하며 특히 유기물과 암모니아 제거는 각각 수리학적 체류시간이 4시간과 24시간이하에서 연속식 공정이 유리하며, 4시간 이상에서 질산화 비율은 연속공정이 회분공정보다 크게 나타났다. 탈질에 요구되는 전자공여체로 글루코우스를 사용한 연속식 혐기반응기에서 탈질은 이론적으로 요구되는 C/N비 3.74보다 다소 증가된 4.5이상에서 빠르게 수행되었으며 유입 질산염의 농도가 감소할수록 탈질반응이 빠르게 종결되었다. 또한 실험조건의 용존산소 농도와 암모니아 농도에서 독성영향은 존재하지 않으며 탄소원으로 사용된 글루코우스의 영향으로 인하여 탈질이 진행되는 동안 pH는 감소하였다. 호기-혐기 2단계 연속공정에서 총 수리학적 체류시간이 15시간이상인 경우에 연속식 호기반응기에서는 대부분의 유기물이 제거되고 생성된 질산염은 혐기반응기에서 탈질의 수행에 필요한 탄소원이 부족하게 되지만 미생물의 자기산화로 부족한 탄소원을 보충하여 생성된 질산염은 완전히 제거되고 암모니아 농도는 호기반응기에서 보다 다소 증가하였다. 그러나 총 수리학적 체류시간이 짧아질수록 연속식 호기반응기에서 유입되는 탄소원의 농도는 증가되지만 질산염의 농도는 감소하며 유입된 질산염 또한 혐기반응기에서의 체류시간의 감소로 완전히 제거되지 않았다. 개량된 EL-ALR에서 기상이 공급되는 상승관은 호기조건으로 유기물 제거와 암모니아의 질산화가 진행되고, 액상이 순환되는 하강관은 혐기조건을 만족하여 상승관에서 생성된 질산염의 탈질이 진행되었다. 그 결과, 개량된 EL-ALR에서 총 질소의 제거율은 75%로 호기-혐기 2단계 연속공정에서와 거의 유사하였으며 회분식 및 연속식 호기반응기의 40~50% 보다 높은 값을 나타내었다. 또한 개량된 EL-ALR에서는 폐수가 상승관과 하강관을 순환하므로 기존의 질소제거 공정의 단점인 호기반응기에서 질산화된 폐수의 반송문제 및 혐기 공정에서 탄소원의 부족현상과 같은 문제점을 해결할 수 있었다.