통합생산을 위한 생산정보 모델에 관한 연구

김철한(Cheolhan Kim),김광수(Kwangsoo Kim) 대한산업공학회 1991 대한산업공학회지 Vol.17 No.2

객체지향적 접근방법에 의한 생산정보시스템 설계방법

김철한(Cheolhan Kim),김광수(Kwangsoo Kim) 제어로봇시스템학회 1991 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.1 No.1

시그니처 트리를 사용한 의미적 유사성 검색 기법

김기성(Kisung Kim),임동혁(Donghyuk Im),김철한(Cheolhan Kim),김형주(Hyoungjoo Kim) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.34 No.6

As ontologies are used widely, interest for semantic similarity search is also increasing. In this paper, we suggest a query evaluation scheme for k-nearest neighbor query, which retrieves k most similar objects to the query object. We use the best match method to calculate the semantic similarity between objects and use the signature tree to index annotation information of objects in database. The signature tree is usually used for the set similarity search. When we use the signature tree in similarity search, we are required to predict the upper-bound of similarity for a node; the highest similarity value which can be found when we traverse into the node. So we suggest a prediction function for the best match similarity function and prove the correctness of the prediction. And we modify the original signature tree structure for same signatures not to be stored redundantly. This improved structure of signature tree not only reduces the size of signature tree but also increases the efficiency of query evaluation. We use the Gene Ontology(GO) for our experiments, which provides large ontologies and large amount of annotation data. Using GO, we show that proposed method improves query efficiency and present several experimental results varying the page size and using several node-splitting methods. 온톨로지의 활용이 늘어나면서 의미적 유사성 검색에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 질의 객체와의 의미적 유사성이 높은 객체를 검색하는 최근접 질의 기법을 제안하였다. 의미적 유사성을 측정하는 유사성 함수로는 최적 대응값 방식의 유사도 함수를 사용하였으며 주석 정보에 대한 색인을 위해 시그니처 트리를 사용하였다. 시그니처 트리는 집합 유사성 검색에서 많이 사용되는 색인 구조로서 유사성 검색에 사용하기 위해서는 검색시 각 노드를 탐색하였을 때 발견할 수 있는 유사도의 최대값을 예측할 수 있어야 한다. 이에 본 논문에서는 최적 대응값 방식의 유사도 함수에 대한 예측 최대값 함수를 제안하고 올바른 예측 함수임을 증명하였다. 또한 시그니처 트리에 동일한 시그니처가 중복되어 저장되지 않도록 구조를 개선하였다. 이는 시그니처 트리의 크기를 감소시킬 뿐만 아니라 질의 성능 또한 향상시켜 주었다. 실험의 데이타로는 대용량 온톨로지와 주석 정보 데이타를 제공하는 Gene Ontology(GO)를 사용하였다. 실험에서는 제안한 방법의 성능 향상 외에도 페이지 크기와 노드 분할 방법이 의미적 유사성 질의 성능에 미치는 영향에 대해 알아보았다.

수평필터 간격을 고려한 농업용 저수지 제체의 3차원 침투특성

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),김철한 ( Cheolhan Kim ),강경오 ( Gyeongo Kang ),윤석진 ( Seokjin Yoon ),홍혁기 ( Hyuckki Hong ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-

수평필터 간격이 적용된 존형 저수지 제체 (Zoned fill-type)의 2차원 침투해석에 의한 안정성 평가는 수평필터존이 제장면 전체 (Z축 방향)에 설치된 것으로 고려하기 때문에 제체내의 침윤선은 실제보다 급격히 저하되고, 현장에서의 침투거동은 매우 다르기 때문에 제체의 잠재적 위험성이 결여된 해석결과를 초래한다. 이와 같이 수평필터존이 제체의 안정에 미치는 영향이 클 수 있음에도 불구하고 기존의 해석방법에서 필터의 간격이 고려되지 않은 이유는 안전측을 지나치게 고려한 해석치의 반영과 제체의 붕괴원인에 대하여 월류 또는 여수토의 붕괴현상에 중점을 두고 있으며, 제체내의 침투수에 대하여 허용 안전기준내에 만족하면 대체로 안정하다고 판단하는 엔지니어의 관점도 포함 될 수 있다. 제체의 안정에 관한 판단은 침투해석에 의한 공극수압의 작용범위를 바탕으로 사면안정 및 내진해석 등의 다양한 해석결과에 근거로 접근해야하기 때문에 초기 해석수행에 있어서의 침투문제는 보다 포괄적이고 기술적으로 다루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 수평필터 간격을 고려한 농업용 저수지 제체의 3차원 침투해석을 실시한 결과, 코어부의 공극수압은 수평필터가 제장면 전체에 설치되 있는 조건을 기준으로 필터간격이 멀어질수록 하한 1.30배 - 상한 2.32배의 범위로 나타났다. 이는 필터간격이 코어의 열화에 미치는 영향뿐만 아니라 덧쌓기시 수위증가에 따른 기설코어의 안정성에도 영향을 미칠 수 있다고 판단된다. 침윤선의 높이는 필터간격에 따라 하한 4.88 배 - 상한 8.93 배의 범위로 변동폭이 크게 나타났는데 이는 제체내의 포화상태가 필터간격에 의해 지배되고 있고 강도가 점차적으로 감소함을 의미한다. 전체적으로 필터간격에 따른 변화폭은 간격이 약 20m 까지는 크게 증가하고, 20m 이상부터는 점차적으로 완만한 경향을 가지는 것으로 나타났다. 따라서 20m 이내에서의 필터간격은 변동성이 크므로 필터간격이 제체의 구조적 안정성에 미치는 영향에 대한 상세한 검토 후에 현장에 적용해야할 것으로 판단된다.

노후화된 농업용 저수지의 상류사면 리모델링 방법

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),김철한 ( Cheolhan Kim ),홍석민 ( Seokmin Hong ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

본 연구에서는 노후화된 농업용저수지의 효율적인 리모델링 방법을 제시하기 위하여 코어와 필터가 없거나 노후화 되어 기능을 하지 못하는 균일형 저수지의 상류사면을 보강하였을 경우에 실내모형실험을 통하여 공극수압과 토압 거동을 비교분석하였다. 코어와 필터가 없는 균일형 제체(Case-1)에서의 공극수압은 만수위 상태까지 급격히 상승하였고, 필터를 보강한 경우(Case-2)는 반응속도가 느리고 약간씩 증가하였으며, 상류사면을 보강한 경우(Case-3)는 매우 느리고 작은 값을 나타냈다. 준설토를 이용한 상류사면의 리모델링 방법은 코어와 필터가 노후화되어 차수기능과 침투기능을 하지 못하기 때문에 1차적으로 코어를 설치하여 침투수를 차단하고, 누수된 침투수는 하류사면의 필터를 통하여 신속하게 배출시켜 파이핑 현상에 대한 안정성을 높일 수 있고 아울러 저수지의 내용적을 증가시키는 매우 효율적인 리모델링 방법이라고 판단된다. 코어와 필터가 없는 균일형 제체(Case-1)의 상류사면을 준설토로 리모델링한 경우(Case-3)에 상류사면 토압과 성토 중앙부의 토압은 수위가 증가함에 따라 급격하게 증가하고 일정한 상태를 나타냈다. Case-3의 경우가 Case-1보다 약간 더 크게 나타났고, 하류사면에서는 모든 경우에서 큰 변화 없이 유사한 값을 나타냈다. 상류사면의 토압이 성토 중앙부에서 측정한 값보다 크고 하류사면의 토압은 작기 때문에 아칭현상은 발생되지 않았으며, 상류사면의 공극수압은 같은 위치의 토압보다 약간 작거나 유사하게 나타나 수압할렬의 가능성이 없는 것으로 나타났다.

농업용 저수지 제체의 열화 요인에 관한 해석적 검토

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),김철한 ( Cheolhan Kim ),강경오 ( Gyeongo Kang ),윤석진 ( Seokjin Yoon ),홍혁기 ( Hyuckki Hong ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-

국내 저수지중 축조된지 50년 이상 경과된 제체가 약 68% (2013)에 이르고 있으며, 최근 집중호우의 급증에 따라 노후화된 저수지 제체의 안정에 미치는 영향이 더욱 가중될 것으로 예상되고 있다. 제체의 노후화는 제체를 구성하는 존에서 시간경과에 따른 열화현상으로서 설명될 수 있으며, 제체의 사고 및 붕괴를 유발하는 원인이 될 수 있다. 이러한 열화현상은 시간 의존적이나 제체내의 침투거동을 지배하는 인자가 무엇이냐에 따라 크게 달라질 수 있다. Toe-drain이 설치된 저수지 제체는 인접한 필터부 재료와는 입경분포가 다르기 때문에 유속변화로 인한 침식 또는 성토재의 혼입현상으로 나타날 수 있다. 이는 필터의 투수계수가 지나치게 크거나 필터의 설계간격이 적정성을 가지지 못하는 조건에서 발생될 수 있으며, 장기적으로 필터의 기능을 감소시키고 제체의 노후화를 앞당기는 요인이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 제체내의 열화현상을 지배하는 인자로서 필터의 투수계수 및 설계간격이 열화에 미치는 영향을 3차원 침투해석 (Toe-drain에 인접한 필터부의 유속, 동수경사, 제체내의 침투수량)으로 평가하였다. 그 결과, 필터가 제장면 전체에 설치된 조건에서의 유속변화는 필터간격이 있는 조건보다 안정한 것으로 나타났다. 이는 제장면 전체에 설치된 조건에서의 유속은 필터부의 단면적에 균등하게 작용되나 필터간격이 있는 조건에서는 필터부를 구성하는 단면적 감소로 인해 물의 흐름이 집중된 것으로 판단된다. Toe-drain에 인접한 필터부의 유속을 정규화 한 결과, 필터간격에 따라 하한 5.33배-상한 10.63배까지 증가함으로서 필터간격이 증가할수록 유속이 증가하는 것으로 나타났고, 필터의 투수계수에 따라 필터간격에 따른 변화는 더욱 커지기 때문에 성토부와 필터부 투수계수의 상호작용에 근거한 필터의 허용투수계수기준 정립이 필요할 것으로 판단된다. 유속에 대한 변화량은 필터간격 약 20m의 이상에서는 완만한 경향으로 나타나기 때문에 20m 이내 범위로 필터간격을 설계하는 방법이 침식에 안정하다고 판단된다. 필터부의 동수경사는 모든 간격에서 허용안전기준내로 충족되어 안전한 것으로 나타났고, 필터간격이 멀어질수록 동수경사는 증가하고 있으나 일부구간에서는 증감하는 경향을 나타났는데 이는 필터간격에 따라 구조·경제적으로 합리성을 갖춘 간격이 존재하며 그에 대한 추가적인 검토가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

실내모형실험에 의한 농업용 저수지의 하류사면 리모델링 방법

이달원 ( Dalwon Lee ),이영학 ( Younghak Lee ),김철한 ( Cheolhan Kim ),홍석민 ( Seokmin Hong ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

농업용 저수지를 리모델링할 경우에 제체 덧쌓기에 의해 시공하고 있는데 이는 제체의 코어, 필터가 정상적이란 판단 하에 설계된 것이지만 실제 제체의 코어와 필터는 너무 오랜 기간이 경과되어 본래의 기능을 할 수 없는 상태가 대부분이다. 따라서 본 연구에서는 둑 높이기하면서 코어만 있고 수직 및 수평필터가 기능을 하지 못하는 조건에서 하류사면을 보강하였을 경우에 실내모형실험을 실시하고 공극수압과 토압거동을 비교분석하여 현장적용 시 기초자료를 제시하고자 하였다. 코어만 있고 수직 및 수평필터가 기능을 하지 못하는 조건 (Case 4)에서의 공극수압은 코어 하부, 중부, 하류사면 모두에서 점차적으로 증가하고 있고, 하류사면을 수평필터로 보강한 경우(Case-5)는 모든 위치에서 일정하고 작게 측정되어 코어를 통과한 침투수가 수평필터로 신속하게 배출됨을 알 수 있었다. 코어와 수직필터만 있는 경우(Case 6)의 공극수압은 상류사면에서 수위 상승에 따라 급격하게 증가하였고 코어 하부와 중부에서 점차적으로 증가하였다. 하류사면을 수평필터로 보강한 경우(Case-7)는 공극수압의 반응속도도 느리고 Case-6보다 작은 값을 나타냈다. 이 방법은(Case-7) 가장 이상적인 방법으로 코어가 차수역할을 하고 통과된 침투수는 수평필터가 신속하게 배출시키기 때문에 리모델링시 가장 효율적인 방법이라고 판단된다. 코어만 있는 경우(Case-4)의 토압은 수평필터를 설치한 경우(Case-5)보다 상류사면과 코어에서 더 크게 나타났고, 하류사면에서는 필터 설치여부와 관계없이 침투수의 영향을 받지 않아 작고 큰 변화를 나타내지 않았다. 하류사면의 토압은 공극수압보다 약간 작게 나타나 수압할렬의 가능성이 있는 것으로 나타났고 아칭현상은 발생하지 않았다. 앞으로 필터 기능이 소멸된 노후화된 저수지를 리모델링할 경우에는 하류사면의 일부를 절취하여 예상되는 침윤선보다 높은 위치에 수직필터를 설치하고, 수평필터의 간격은 파이핑이 발생되지 않도록 3-D 침투해석으로 구한 후토우 드레인에 연결하여야 저수지의 붕괴가능성을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

도메인 기반 모델링과 구조 유니트를 이용한 기업 구조 프레임워크의 설계방법

채희권(Heekwon Chae),김광수(Kwangsoo Kim),김철한(Cheolhan Kim),최영환(Younghwan Choi) 한국전자거래학회 2005 한국전자거래학회지 Vol.10 No.2

엔터프라이스아키텍처 (EA) 프레임워크는 기업의 정보기술 요소들 사이의 상호 운영성을 증가시키기위해 활용되는 EA를 구축하기 위한 도구이다. 본 논문은 엔터프라이스 아키텍처 유닛(AU). 참조모델, 그리고 도메인 모델 사이의 연관관계를 조합하여 정의한 ENAF (ENterprise Architecture Framework)이라는 엔터프라이스 아키텍처 프레임워크의 설계 기법을 정의한 것이다. 이 기법에서 정의하는 AU는 하나의 비즈니스 프로세스와 이를 지원하는 시스템 및 기술요소들을 연관관계를 포함하여 조합한 최소단위의 EA로서, 서로 연관이 있는 AU틀의 조합을 통하여 EA의 구축이 가능하도록 하였다. UML과 같이 범용성있는 모델링 언어의 사용은 비즈니스 도메인을 표현하는데 한계가 있으므로 비즈니스 도메인의 기술에 적합한 DSM의 개념을 도입하였으며, DSM으로 정의된 AU 들은 토픽 맵을 이용하여 EA를 생성할 수 있다. 논문의 2장은 EA 관련 연구 및 DSM, 토픽 맵에 대하여 기술하였으며, 3장은 본 연구에서 제안하는 EA 프레임워크의 설계 방법에 대하여 성명하였으며, 4장에서는 본 설계 기법을 적용한 사례에 대하여 설명하였다. An Enterprise Architecture (EA) Framework is a tool which supports implementation of the Enterprise architecture that is used to enhance the interoperability of the IT components. In this paper, we propose a framework named as ENAF (ENterprise Architecture Framework) which combines enterprise architecture unit (AU), reference model, and association relationship between domain model. Architecture Unit is defined as a minimum set of a business process and its associated components such as application system and technical components. An EA can be designed and implemented by the aggregating the related AUs including association relationship between Architecture Units. Because UML model has limitations to describe business domain semantics because it is designed for general purpose, we adapt the DSM (Domain Specific Modeling) concept. We describe association relationship between Architecture Units designed by Domain Specific Modeling through Topic Map. Session 2 describes related works about Enterprise Architecture frameworks, Domain Specific Modeling, and Topic Map, while Session 3 explains components of the ENAF. Finally Session 4 shows the case study for implementation of the new Framework called ENAF.

3차원 수치해석과 모형실험에 의한 월류유도수로의 침투거동

류정현 ( Junghyun Ryu ),이달원 ( Dalwon Lee ),이영학 ( Younghak Lee ),허준 ( Jeon Heo ),김철한 ( Cheolhan Kim ),심재웅 ( Jaewoong Shim ),윤보라 ( Bora Yun ),김민기 ( Mingi Kim ),이풍현 ( Punghyun Lee ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

필댐의 붕괴는 월류와 파이핑이 주된 원인으로, 최근의 강우특성은 집중호우나 홍수에 의한 자연재해가 과거보다 증가되고 있어 월류에 의한 피해가 더욱 확대될 것으로 전망된다. 특히 노후화된 농업용 저수지는 발생 가능한 최대홍수량(PMF) 유입시에 여수토에서 홍수량을 처리할 수 없기 때문에 월류로 인하여 저수지가 붕괴된다. 이와 같은 조건에서 홍수량을 일시적으로 처리할 수 있는 월류유도수로를 축조하여 저수지 전체붕괴를 사전에 예방할 수 있다면 현장에서 매우 유용하게 적용될 것으로 판단된다. 본 연구는 여수토 방수로와 인접하여 콘크리트로 월류유도수로를 축조하고 월류수심을 변화시켜가면서 방류량을 측정하며 이론방류량과 비교분석하였다. 또한 침투특성과 안정성을 분석하기 위해 3차원 응력침투연계해석(3D-Fully coupled analysis)을 실시하였다. 대형실내모형실험 결과, 월류유도수로에서 여수토방수로 계획홍수량의 40%를 처리할 수 있는 월류수심은 홍수위와 댐마루를 기준으로 각각 1.1cm 와 3.5cm 로 나타났고, Francis 공식을 이용한 월류수심-홍수량과의 이론치와 비교하여 매우 유사한 것으로 평가되었다. 공극수압은 만수위 상태로 유지한 후에 월류수심이 증가함에 따라 모든 위치에서 급격하게 증가하였고 댐마루에서도 급격한 증가현상이 나타나 현장 적용시 공극수압의 영향을 고려해야 할 것으로 판단된다. 수치해석은 균일형 저수지(Case 1), 균일형 저수지에 월류유도수로를 설치한 단면(Case 2), 균일형 저수지에 월류유도수로와 Gabion을 설치한 단면(Case 3)으로 구분하여 실시하였다. 공극수압은 월류유도수로의 하부 제체에서 평가한 공극수압은 Case 3를 기준으로 Case 1에서는 약 1.1 - 2.4kPa 정도 크게 나타났고, Case 2는 약 0.8 - 2.4kPa 정도 크게 나타났다. Case 3 (Fs=7.0)를 기준으로 안전율을 평가하면 Case 1(Fs=2.3)은 3.1배, Case 2(Fs=0.7)는 10.0 배 정도 작게 나타나서 균일형 저수지에서는 월류유도수로와 Gabion을 함께 설치하는 방법이 내부침식을 저감시키고 저수지 안정에 매우 효과적인 방법으로 평가되었다.

모형실험에 의한 농업용저수지의 복통 균열 위치에 따른 침투특성

류정현 ( Junghyun Ryu ),이달원 ( Dalwon Lee ),이영학 ( Younghak Lee ),허준 ( Jeon Heo ),김철한 ( Cheolhan Kim ),심재웅 ( Jaewoong Shim ),윤보라 ( Bora Yun ),김민기 ( Mingi Kim ),이풍현 ( Punghyun Lee ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

노후화된 농업용저수지에서 내부침식으로 인한 붕괴 원인은 콘크리트 구조물인 복통과 접촉한 성토재의 경계부에서 발생하고, 내부침식은 복통경계부에서 침식과정에 따라 수리학적 및 역학적인 특성이 크게 변하기 때문에 메커니즘을 추정하기가 매우 복잡하다. 이러한 취약부에서 내부침식을 방지하기 위한 저감시키기 위한 방법을 파악하기 위하여 복통 주위에 점토층을 포설하여 누수를 방지하는 현재모델(A 방법)과 점토층 상부에 Sand층과 Geotextile을 적용하여 복통에 가중되는 침투 수압 저감과 함께 성토존에서 토립자 유실을 최소화하기 위한 개선모델(B 방법)을 적용하여 대형실내모형실험을 수행하였다. 모형의 구성은 복통 주위를 국내의 복통구조물 설치기준을 따라 점토층을 포설하였고, 균열위치에 따른 침투특성을 파악하기 위해 복통에 하류사면, 중앙부, 상류사면 복통에 누수를 유도하기 위한 폭 10cm, 직경(φ)8 -10mm의 균열을 모사하였고 현행모델과 개선모델과의 침투특성을 비교하였다. 복통의 보강방법에 따른 침투형태를 모형실험에 의해 분석한 결과, 현재모델(A 방법)은 균열부를 통하여 복통내부로 토립자가 유실되었고, 개선모델(B 방법)은 토목섬유가 clogging 효과를 나타내며 토립자의 침식속도를 억제하는 것으로 나타났다. 균열부를 보강한 B 방법은 복통내부로 토립자의 유실이 나타나지 않았고, 모래층이 배수성을 향상시켜 복통주위에 포화영역이 형성되는 것을 억제하여 파이핑 가능성을 저감시키는 것으로 나타나서 A 방법보다는 우수한 방법이라고 판단된다. 균열위치에 따른 침투특성을 비교분석한 결과, 균열이 발생한 모든 위치에서 균열부로의 누수 및 토립자의 유실이 발생하며 복통과 점토층의 경계면에 공동을 발생시켜 후방형 파이핑으로 진행되는 메커니즘을 나타냈다. 또한 상류사면에 위치한 복통에 균열이 발생한 경우 내부침식의 진행속도가 가장 빠르고 상류사면에 소용돌이 현상이 발생하며 가장 큰 영향을 나타냈다. 복통에 각각 균열이 발생된 경우의 공극수압은 상류사면에서 급격하게 증가하고 누수로 인하여 점차적으로 감소하였다. 중앙부에서는 모래층으로 침투수가 배출되면서 점차적으로 감소하였고, 하류사면에서는 침투수가 도달되지 않아 부(-) 공극수압을 나타냈다. 따라서 복통균열위치에 따른 침투특성을 기초로 개선모델의 현장적용과 균열위치에 따라 보수·보강공법도 변경되어야 할 것으로 판단된다.