Elman 신경망을 이용한 절단면 표면거칠기 예측에 관한 연구

이충우(Chung-Woo Lee),윤태종(Tae-Jong Yun),오원빈(Won-Bin Oh),이보람(Bo-Ram Lee),김영수(Young-Su Kim),김일수(Ill-Soo Kim) 대한기계학회 2021 大韓機械學會論文集A Vol.45 No.7

선박의 시스템이 복잡해짐에 따라 설치되는 파이프의 종류와 수량은 지속적으로 증가하는 추세이며, 특히 해양 파이프라인은 해양에서 개발된 원유, 가스를 수송하고 물, 공기 등 각종 유체를 이송 및 전송하기 때문에 필수적인 요소이다. 파이프라인의 제작과정에서 절단은 공정의 첫 단계로써 고품질의 절단작업이 필수적으로 요구되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 절단공정에서 파이프 절단면의 표면거칠기를 확보 및 예측하기 위해 엘만(Elman) 신경망으로 예측모델을 개발하였다. 실험에서 아크전류 및 절단속도를 공정변수로 선정하고, 실험계획법을 이용하여 공정변수가 표면거칠기에 미치는 영향을 분석하였다. 공정변수가 표면거칠기에 미치는 영향을 파악한 결과 데이터를 토대로 엘만 신경망을 이용하여 절단면의 품질을 예측하고, 실험값과 비교하여 예측능력을 확인하였다. As the ship’s system becomes more complex, the type and quantity of pipes to be installed constantly increase. In particular, the offshore pipeline transports crude oil and gas developed in the sea and transports and transmits various fluids such as water and air. It is an essential element. Cutting in the manufacturing process of the pipeline is the first step in the process, and high-quality cutting work is indispensable. In this study, a prediction model was developed using an Elman neural network to secure and predict the surface roughness of the pipe cutting surface in the plasma cutting process. In the experiment, the arc current and cutting speed were selected as process variables, and the effect of the process variables on the surface roughness was analyzed using the experimental design method. Based on the result data of grasping the effect of process variables on the surface roughness, the quality of the cut surface was predicted using the Elman neural network, and the predictive ability was confirmed by comparing it with the experimental value.

한라봉 감귤 과립의 물리화학적 특성

이충우(Chung-Woo Lee),김미보(Mi-Bo Kim),오영주(Young-Ju Oh),임상빈(Sang-Bin Lim) 한국식품영양과학회 2014 한국식품영양과학회지 Vol.43 No.4

한라봉 감귤을 이용한 가공제품의 다양화 방안으로 감귤을 건조한 후 분말 과립화하여 간편 편의식품을 제조하기 위하여, 한라봉 감귤 주스 분말 70%, 착즙박 분말 10%, 첨가물6.92%로 고정하였고, 한라봉 감귤 주스와 구연산의 비율(J10C3=10.0:3.08, J08C4=8.75:4.33, J07C5=7.5:5.58) 을 달리하여 세 가지 과립을 제조한 후 물리화학적 특성과 유동성을 측정하여 시판 제품과 비교하였다. 수분 함량은 5.08~5.44%로 시료 간 유의적인 차이는 없었으나, 대조구인 시판 제품에 비해 약 2배 높았다. 적정산도는 4.35~5.88%로 구연산의 첨가량이 많을수록 유의적으로 증가하였으며, 시판 제품에 비해 약 1.7~2.3배 낮았다. 당도는 90~98°Brix로 감귤 주스의 첨가량이 많을수록 유의적으로 증가하였으며 시판 제품에 비하여 다소 낮은 값을 보였다. 비타민 C 함량은 1.22~1.60 g/100 g으로 감귤 주스의 첨가량이 많을수록 높았으며, 시판 제품에 비하여 약 5.8~7.6배 낮았다. 색도는 시판 제품에 비하여 L값과 b값에서는 높았지만 a값은 낮았다. 겉보기 밀도는 0.541~0.660 g/mL로 한라봉 감귤 주스의 첨가량이 높을수록 감소하였으며, 시판제품과 유사하였다. 다짐 밀도는 0.561~0.689 g/mL로 구연산 첨가량의 증가에 따라 증가하였으며, 시판 제품과 유사한 경향을 나타내었다. 물에 대한 용해도는 66.6~72.0%이었고, 물에 의한 팽윤력은 3.84~6.40 g/g으로 시판 제품과 유사하였다. 한 시간 경과 후 흡습량은 시판 제품에 비하여 1.6~1.8배 높았다. 관능검사 결과 시제품은 색, 단맛, 전체적인 기호도에 있어서는 시판 제품과 유의적인 차이를 나타내지 않았지만, 향과 쓴맛에 있어서는 유의적으로 기호도가 낮았다. 결론적으로 한라봉 감귤 유동층 건조 주스 분말과 동결건조 착즙박 분말을 이용하여 시중에서 판매되고 있는 과립 타입의 유사한 제품화가 가능할 것으로 추정되었다. Three different granule powders of Citrus Hallabong were prepared with different ratios of fresh juice and citric acid (J10C3=10.0:3.08, J08C4=8.75:4.33, J07C5=7.5:5.58) at fixed quantities of juice powder (70%), pressed cake powder (10%), and additives (6.92%), and their physicochemical properties were measured and compared with targeted commercial product (CP). The moisture content of Hallabong granules (HG) was 5.08∼5.44% (w/w), which was two times higher than that of CP. Titratable acidities increased with higher citric acid content and were 1.7∼2.3 times lower in HG compared to that of CP. Soluble solids of HG increased with higher citrus juice content (90∼98°Brix) and were slightly lower than that of CP. Vitamin C contents of HG increased with higher citrus juice content and were 5.8∼7.6 times lower than that of CP. In terms of color difference, L and b values of HG were higher while a value was lower than those of CP. Bulk and compaction densities of HG were 0.541∼0.660 g/mL and 0.561∼0.689 g/mL, respectively and were similar to those of CP. Water solubility and swelling capacity were 66.6∼72.0% and 3.84∼6.40 g/g, respectively, and were similar to those of CP. Hygroscopicity of HG after an hour of elapsed time was 1.6∼1.8 times higher than that of CP. Sensory evaluation test showed that color, sweetness, and overall acceptance of HG were not significantly different from those of CP, whereas flavor and bitterness of HG were lower than those of CP. In conclusion, convenient food granules could be made with Citrus Hallabong juice and pressed cake, which is similar to the commercial product.

양식장용 크레인 Boom 두께에 따른 구조해석에 관한 연구

이충우(Chung-Woo Lee),윤태종(Tae-Jong Yun),오원빈(Won-Bin Oh),이보람(Bo-Ram Lee),김일수(Ill-Soo Kim) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.8

유엔 식량농업기구(FAO)가 발간한 ‘세계수산양식현황(SOFIA)’에 따르면 1인당 연간 수산물 소비량은 한국이 상위권을 차지하고 있지만, 연근해어업과 원양어업을 통한 생산량(2019년 기준)은 급격히 줄고 있는 상황이다. 줄어드는 수산물 생산에 대한 실질적인 대안 마련이 시급한 현 상황에서 해상양식업을 통한 수산물의 공급확대에 관심과 수요가 증가하는 추세이다. 이처럼 수산 양식업의 수요가 증가함에 따라 양식장용 크레인의 수요도 증가하고 있지만, 노후화 된 양식장용 크레인 붐(Boom)이 수산물을 인양하는 과정에서 변형 및 파손이 일어나는 사고가 발생하고 있다. 양식장에서 사용되는 크레인은 중량물이 붐의 말단 부위에 집중되어 있으며, 길이가 긴 다단 붐을 인출하여 장기간 반복적인 인양작업을 하여 붐이 변형 및 파손 되고 있다. 하지만, 현재 해상에서 사용되는 양식장용 크레인의 안전성 및 최적화 설계에 대한 연구는 미미한 상황이며, 사고를 예방하고 안전성이 확보된 인양작업을 위해 크레인 붐의 구조에 대한 신뢰성 확보 연구 및 실제 사용 환경에 맞추어 최적화된 크레인 붐 설계가 시급하게 요구된다. 따라서 본 연구에서는 양식업에 사용되는 크레인의 붐의 안전성 확보를 위해 상세설계 된 모델로 구조해석을 수행하였으며, 최적화 설계를 위하여 붐의 두께에 따른 구조해석을 통해 최적의 두께를 선정하고 안전성을 검증하고자 하였다. [그림 본문 참조]

최적의 플라즈마 절단면 품질 예측을 위한 연구

이충우(Chung-Woo Lee),윤태종(Tae-Jong Yun),오원빈(Won-Bin Oh),이보람(Bo-Ram Lee),박범순(Bum-Soon Park),김일수(Ill-Soo Kim) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.6

선박 및 플랜트에 사용되는 파이프라인은 최근 신조선 수요의 증가에 따라 종류와 양이 증가하는 추세이며, 점차 복잡해지는 파이프라인 시스템과 원유 및 가스 등 각종 유체의 이송을 위해 해양 파이프 라인은 필수적으로 사용되고 있다. 파이프를 생산하는 공정에서 절단 공정은 첫 단계로 파이프 절단면의 품질이 이후 공정에 영향을 줄 수 있으므로 고품질의 절단 품질이 필수적으로 요구되고 있다. 효율적인 절단 공정을 수행하기 위하여 최근에는 플라즈마 절단이 많이 사용되고 있다. 플라즈마 절단은 다른 절단에 비해 절단 속도가 빠르고, 두꺼운 절단 두께로 인해 생산량 증가와 비용 감소의 장점을 나타내고 있다. 하지만, 플라즈마 절단은 Dross 형성 및 큰 절단 폭을 나타내어 효율적인 공정을 위해 절단면의 품질과 신뢰성을 높여주는 연구가 활발히 진행되는 추세이다. 현재 플라즈마 절단을 수행하는 과정에서 공정 변수에 따른 경향을 파악하는 연구는 다수 진행되었으나, 예측모델을 기반으로 파이프의 플라즈마 절단면 품질을 예측하는 연구는 미비하여 절단면 품질을 확보하기 위한 연구가 시급하게 요구된다. 본 연구에서는 플라즈마 절단을 통해 절단된 파이프 절단면의 품질을 예측하기 위한 예측모델을 개발하였으며, 예측모델간의 비교를 통해 보다 뛰어난 예측 성능을 나타내는 예측모델을 선정하였다. 플라즈마 절단 실험에는 A106B 재질의 파이프를 사용하였으며, 실험의 공정 변수는 표면거칠기에 영향을 줄 수 있는 아크 전류 및 절단 속도로 선정하였다. 실험계획법을 이용하여 플라즈마 절단을 수행하였으며, 획득한 파이프 절단면의 표면거칠기 데이터를 기반으로 절단면의 품질을 예측하고 비교하였다. [그림 본문 참조]

양식장용 크레인 Boom 두께에 따른 구조해석에 관한 연구

이충우(Chung Woo Lee),윤태종(Tae Jong Yun),오원빈(Won-Bin Oh),이보람(Bo-Ram Lee),김일수(Ill-Soo Kim) 대한기계학회 2021 大韓機械學會論文集A Vol.45 No.5

해상양식장에서 사용되는 크레인은 중량물이 boom의 말단 부위에 집중되어 있으며, 길이가 긴 다단 boom을 인출하여 장기간 반복적인 인양작업으로 인해 boom이 변형 및 파손 되는 문제점이 있다. 하지만, 현재 해상에서 사용되는 양식장용 크레인의 안전성 및 최적화 설계에 대한 연구는 미비한 상황이며, 사고를 예방하고 안전성이 확보된 인양작업을 위해 크레인 boom의 구조에 대한 신뢰성 확보 연구 및 실제 사용 환경에 맞추어 최적화된 크레인 boom 설계가 시급하게 요구된다. 따라서 본 연구에서는 양식업에 사용되는 크레인의 boom의 안전성 확보를 위해 유한요소 모델(FEM: finite element model)을 설계하여 구조해석을 수행하였으며, 최적화 설계를 위하여 boom의 두께에 따른 구조해석을 통해 최적의 두께를 선정하고 안전성을 검증하고자 하였다. When cranes are used in aquaculture, heavy objects are often concentrated at the end of the boom. This can deform the boom and damage it from repetitive lifting. However, research on the safety and optimized design of cranes for aquaculture farms currently used at sea is insufficient. Research is needed on securing the reliability of the structure of the crane boom to prevent accidents and to ensure safety for lifting work and to match the actual use environment. There is an urgent need for an optimized crane boom design. Therefore, in this study, a finite element model was designed to secure the safety of the boom of a crane used in aquaculture, and a structural analysis was performed. For the optimal design, the optimal thickness was selected and safety was verified through structural analysis according to the thickness of the boom.

화장품 소재연구를 위한 해조류의 발효 공정 확립

이충우(Chung-Woo Lee),김현아(Hyun-A Kim),윤혜련(Hye-Ryeon Yoon),전태영(Tae-Young Jeon) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.9

본 연구에서는 감태, 파래, 서실, 대황, 청각, 불등가사리, 세모가사리, 참도박, 미역, 다시마 등 해조류의 발효공정을 확립함으로써 해양 생물의 화장품 소재로의 사용 가능성에 대한 제안을 하고자 하였다. 해조류의 효과적인 발효를 위해 김치로부터 분리된 유산균인 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei ) 균주를 선정하였고, 첨가제로 전지 분유를 사용하였다. 해조류 분쇄물 2.0 % 와 전지분유 1.0 % 를 투입하고, 이후 40 ℃ 까지 방랭하여 준비 한 후 락토바실러스 사케아이 유산균 1.0 % 를 접종 하였다. 발효물을 냉각하고 여과한 후 부틸렌글라이콜, 글리세린 등과 방부 역할을 할 수 있는 1, 2-헥산다이올 등을 첨가하여 혼합 후 제품을 완성하였다. 10 종의 해조류 중 감태, 청각, 미역, 다시마의 발효 효율이 좋음을 확인 할 수 있었다. 화장품에 적용 가능한 발효물의 함량을 결정 하였고, HET-CAM (The Hen’s egg test-Chorioallantoic membrane) 법을 이용하여 원료의 안전성을 확인 하였다. In this study, the possibility of using marine life for cosmetic materials was assessed by establishing a fermentation process of seaweed, such as Ecklonia cava, Enteromorpha prolifera, Chondria crassicaulis, Eiseniabicyclis, Codium fragile, Seaweed furcata, Gloiopeltis tenax, Grateloupia elliptica, Undaria pinnatifida, and Saccharina japonica. Lactobacillus sakei isolated from Kimchi was used for effective fermentation and whole milk powder was used as an additive. 2.0 % of crushed seaweed and 1.0 % of whole milk powder were added and afterwards, 1.0 % Lactobacillus sakei was added after cooling to 40 °C. After cooling and filtering the fermented product, butylene glycol, glycerine, and 1,2-hexandiol, which have the effect of a preservative, were added to mix and complete the final product. Among the ten kinds of seaweeds, the process was found to be highly effective in the fermentation of Ecklonia cava, Codium fragile, Undaria pinnatifida, and Saccharina japonica. The amount of fermentable substances in cosmetics was determined and the safety of the raw material was verified using the HET-CAM (The Hen"s egg test-Chorioallantoic membrane) test.

데이타마이닝을 이용한 지능적 이미지 검색 시스템 설계

이충우(Chung-Woo Lee),나연묵(Yunmook Nah) 한국멀티미디어학회 1999 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.1999 No.1

레이저 마킹 시스템의 이산시간 슬라이딩 모드 제어기 설계

이충우(Choung Woo Lee),채수경(Su-Kyoung Chae),최재모(Jae-Mo Choi),정정주(Chung Choo Chung) 제어로봇시스템학회 2004 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.10 No.4

한국 석조물을 활용한 관광기념품개발 연구

이충우(Lee, Chung-woo),김진수(Kim,Jin-soo) 한국조형디자인학회 2004 조형디자인연구 Vol.7 No.1

오늘날 문화는 국제화 시대에 있어 한 국가나 지역의 문화자원의 총체로서 경제력을 가늠하는 잣대가 되고 있다. 21세기를 맞이한 문화산업 사회에서 근래의 단순한 기능성과 기술력만으로는 상품의 가치를 높이기는 힘들다. 자국의 고유한 문화적 배경과 구조에 의한 미적,기능적,경제적 가치를 향상시킴으로서 상품의 부가가치를 극대화 시켜야 한다. 관광기념품은 문화적 가치가 높은 아이디어기술이 집약된 상품으로 한나라의 문화적 배경과 창조에 의한 미적,기능적,경제적 가치를 극대화시키는 역할을 함과 동시에 자연적,역사적 이해를 돕고 자국의 홍보와 이미지를 세계 속에 널리 전달하는 매개체가 된다. 이러한 점에서 타제품과 차별성이 있어야 하고 한 국가의 고유한 문화를 상징적 기능으로 상품에 접목시켜야 한다. 한국적 특성을 반영하는 많은 문화재들이 있으나,석조조형 물은 불교가 우리나라에 전래된 이래로 조화롭고 소박한 한국민의 정서와 함께 성장하여 현재까지 무구한 발전을 거듭하고 있는 민족적 염원과 문화가 담긴 소산물이다. 석조 조형물은 형태 자체가 주는 아름다운 조형성 이외에도 많은 종교적 정신적 의미를 가지고 있고,그것을 만들어 내기까지의 과정에 담긴 수공미술의 정성스러움에는 한국의 이념적 예지와 염원이 담겨져 있다. 이에 본 연구자는 관광기념품의 의미와 현황을 파악하고 한국의 석조조형물에서 나타나는 조형성과 그 의미를 고찰하여,이를 발전시켜 실생활에 이용 가능한 관광기념품 디자인 개발에 주안 하고자 하였다. 디자인 과정에 있어서는 한국의 부도,석비,석등에서 볼 수 있는 대표 이미지를 선택한 후 변형하여 적용시켰으며 주요 제작방법은 주조에 의한 성형을 선택하였다. 본 논문에 연구 개발된 디자인 예시작품은 관광기념품을 통해 한국의 문화와 정서를 널리 홍보하게 되는 계기를 마련하고자 함이며 이를 통하여 한국적 문화 가치 증대와 국가적 이미지 재고에 기여할 수 있게 되기를 기대한다. Today, in the age of globalization the culture has become a criterion to judge the economic power of a country or a region. In the cultural and industrial society of the 21st century, it is difficult to raise the value of products only with simple functionality and technical power. The added value of products should be maximized by improving the aesthetic, functional and economic values of Korea unique cultural background and structure. A cultural product is the product in which ideas and technologies are intensively invested, and the outcome of culture, technology and creativity of a country, while maximizing the aesthetic, functional and economic values through cultural backgrounds and creations. A tourism and cultural property promotes the natural; historical and cultural understanding of a country, and becomes a medium to publicize it and convey its image throughout the world. In this sense, the tourism and cultural property should be differentiated from other products, reflecting the culture of a country in a symbolical way. There are many cultural properties reflecting Korean traits. Among them, the formative stone arts can be defined as the cultural properties that have included Korean peoples desires and thoughts and continued to develop ever since Buddhism was introduced. The formative stone arts have their own beautiful shapes and many religious and spiritual meanings, and the elaboraten~f their handicrafts reflect the simplicity and modesty of Korean handicraftsmen and the thoughts and desires of Korean people. In this study, I examined the meaning and status of the cultural properties as the tourist attractions and considered the beautiful shapes of Korean formative stone arts and their meanings. And then I tried to design for product which is available in the living. In the design processing, I adapted image of Korean formative stone art - especially the top made of stone, stone lamp, stone monument to be chosen. Technique of product item is casting. In addition, I tried to put emphasis on the development of tourism and cultural property designs, thereby contributing to the addition of Korean cultural values and the improvement of its national images.

전기버스용 100kW급 충전인프라 개발

이충우(Chung-Woo Lee),오승훈(Seung-Hun Oh),이윤재(Yun-Jae Lee),최은식(Eun-Sik Choi),강병관(Byung-Kwan Kang),류강열(Kang-Yeul Ryu),김희중(Hee-Jung Kim) 전력전자학회 2013 전력전자학술대회 논문집 Vol.2013 No.11