수질자동측정기기를 이용한 하·폐수처리 유출수 분석에 관한 연구

정금규 조선대학교 대학원 2007 국내석사

본 연구에서는 오수, 폐수, 하수를 처리하는 환경기초시설물들로부터 배출 되는 수질오염원을 체계적으로 감시하고, 합리적인 배출 부과금을 산정(算定)하여 신뢰성을 확보하고, 방류수질을 경제적이며 효과적으로 관리하기 위해서 우선 폐수 연속자동측정망 구축과 안정적 운영을 위한 국내·외 현황을 조사하여 비교분석하였으며, 또한 수질자동측정기기를 하수 및 폐수처리장의 배출구에 설치하여 여기에서 얻어진 수질 데이터와 실험실에서 얻어진 수질데이터를 비교 검토함과 동시에 수질 종합관리 시스템 구축방안 등 설치 및 운영관리에 필요한 기술적인 방안을 제시함으로서 시행착오에 따른 비용손실을 방지하고, 효과적인 시스템 구축방안을 모색하는데 그 목적이 있다. - 화력발전소의 총 질소자동측정기는 시료채수펌프로 유입되는 저류수조로 유입되어야 하는 시료가 유입되지 않았을 경우나 일정 범위 내로 유입되지 않을 경우 기기정지, 시약없음 등의 측정기 상태로 인해 일부 데이터가 0.0으로 출력되는 경우가 있으며, - 화학공장의 COD자동측정기는 KMnO4 시약의 주입이 원활하지 못할 경우와 KMnO4의 Factor 값을 분석에 의한 정확한 값이 맞지 않아 동일한 데이터 가 계속적으로 출력되는 사례를 알 수 있었다 - 그러므로 자동측정기를 효율적으로 활용하기 위해서 측정기 뿐만 아니라 제반 시설 및 관리가 무엇보다도 중요하는 걸 알 수 있었다. 측정기의 성능, 부대시설, 유지관리, 측정방식 등이 우선적으로 이루어져야 하며, 각 사업장의 관리인과 관리자들의 의식 개선이 이루어져야 한다. In this paper we design a Contracture Tele-Monitoring System of Waste Water. It has been urgent to install the Continuous Water Monitoring Equipments (CWME) according to the enactment of nationwide water-quality TMS and there have been some problems with existing monitoring equipments and their solutions in establishing measurement equipments and system that could output more accurate and precise data in the discharge companies. In this regard, this study investigated the conditions of installing measuring equipments, measuring methods and present operational conditions and attempted to draw problems occurred during their real-time operation and to suggest the solutions. The accuracy and operational rate of COD, T-N and T-P monitoring equipments were lower than pH and SS monitoring equipments that corresponded to a general item among the continuous water monitoring equipments. The former did not actually have fundamental problems with their low performance in accuracy and operational rate, but it had the problems of not reviewing the operational management, system design and establishment. Therefore, this study could suggest the solutions to this problem.

수질 연속자동측정기 형식승인 고도화 적용 분석

박규만 호서대학교 벤처대학원 2023 국내박사

본 연구는 현장에서 주로 사용되는 수질 연속자동측정기별 특성 및 현행되어지고 있는 실험실 시험 기준의 승인제도에 대한 장기적인 정확·정밀성 및 안정성 등의 신뢰성과 내구성 보증에 대한 한계를 확인하고 현장시험 성능기준 승인 조건 등을 제시함과 더불어 법률적인 제·개정 사항과 관련 분야의 승인제도의 보완이 필요하다는 관점에서 발단하였다. 본 연구에서는 국외 시험 검사제도의 시험방법을 조사하고 현장에 설치되어 있는 방류구 수질 연속자동측정기 현황을 조사하여 현장시험 형식승인 제도의 고도화를 위한 기초자료로 활용하였다. 수질 연속자동측정기의 성능기준과 시험방법에 대한 선진적 적용 방안을 제시하고 이를 바탕으로 모사시험과 현장적용성 평가를 수행하였으며 이를 통해 현행 형식승인 제도의 미비점에 대한 개선방안을 제시하였다. 연구의 결과로 국내외 규격 및 성능기준과 시험방법 검토 후 동일 측정값을 활용한 모사 분석을 실시하여 현장시험 도입의 부합성을 확인하였으며 이를 현장적용성 검토에 반영하여 타당성을 검증하였다. 현장 측정값의 오차와 평균오차, 반복성, 드리프트, 직선성의 합성불확도를 조합한 결합성능특성의 비교를 통해 현장시험 기준의 상대정확도를 산정할 수 있었으며 이는 현재 시행 중인 실험실 시험 기준 성능시험 방법과도 기준 및 시험방법 산정의 유사성을 확보할 수 있는 수준으로 산정 논리의 부합성을 확인할 수 있었다.실험실 성능기준 모사 분석 부합율은 반복성 91.6%, 드리프트 90.0%, 직선성 48.9%였으며 현장시험 모사 결과는 90번째 백분위 오차 1.09%, 결합성능특성 1.31%의 양호한 결과를 보였고 현장시험 성능기준(안)을 활용한 현장적용성 평가 결과, 결합성능특성 0.63∼2.05%는 90번째 백분위 오차 0.59%를 상회하여 상대정확도의 적정 수준임을 확인하였다. 실험실 시험 성능기준 및 선진 현장시험 성능기준의 부합성 분석과 더불어 도출된 현장시험 성능기준의 기존 국내 실험실 성능시험 및 시험방법과의 연계성, 적절성 및 도입 타당성을 선진 규격을 활용한 성능시험 모사 분석, 현장적용성 평가 등을 통해 확보하였다. 국내 실험실 기준의 성능시험 및 시험방법에 대한 규격은 현재 운용 중에 있으나 측정값의 신뢰성, 측정기의 안정성과 내구성 등 장기 운용의 안정적 보증이 불가하다는 한계성이 존재하고 있다. 본 연구의 결과로 도입 가능한 현장시험 성능기준(안)은 현존하는 단기적인 실험실 성능시험의 문제점을 극복하고 정확·정밀성, 안정성, 내구성 등의 장기보증이 가능한 형식승인 성능시험 고도화에 일조할 것으로 사료된다. The study analyzes the characteristics of continuous automatic water quality measuring instruments mainly used in the field and the limitations of the current laboratory test standard approval system. Also it emphasized the need to supplement the approval system in the field. In this study, It researched the test method of the overseas inspection system about type approval of water measuring instruments. The status of the continuous automatic measuring device for water quality at the outfall installed in the field was investigated and then one used as basic data for the advancement of type approval system about the field test. An advanced application plan for the performance standards and test methods of the continuous automatic water quality measuring instrument was presented. For the field applicability wanted to present, the accuracy test of the water quality environment measuring instruments was performed. As a result of the study, after investigating performance standards and test methods of domestic and international standards, to confirm the conformity of the introduction of field tests simulated by using the same measured values ​​was conducted, the review of field applicability was reflected in verify the feasibility about field test standard. By comparing the combined performance characteristics that integrated the standard uncertainties of error, average error, repeatability, drift and linearity, it was possible to establish standards of field test, which are related to the performance standards and test methods of laboratory tests currently in used. Matching rate of the performance standards in the laboratory by simulation was 48.9~91.6%. The simulation of the field test showed good results of error by 90th of absolute value ascending percentile 1.09% and Combined performance characteristic 1.31%. Also the field applicability evaluation using the performance standard(draft) of field test showed that the Combined performance characteristic of 0.63 to 2.05% exceeded the error by 90th of absolute value ascending percentile of 0.59% as indicating the appropriate level of relative accuracy. The compatibility of performance standards for laboratory test and advanced performance standards for field test was analyzed. The connectivity, appropriateness and applicability between the existing domestic performance methods by laboratory test and the performance standards about the derived field test were secured through simulation analysis of performance test using advanced standards and field applicability evaluation. The suitability of the formula logic is also sufficient. These are levels that can secure the relevance between standards of Introduced field test and the performance test method of the laboratory test currently being implemented. Standards for performance test procedures and test methods based on domestic laboratory are currently in effect. But it is thought to serve as a starting point for additional securing of reliability such as accuracy, precision, stability, durability, and equivalence to overcome the problems.

자동측정망을 이용한 산업단지 오염배출 상시감시 방안에 관한 연구

박기혁 성균관대학교 일반대학원 2010 국내박사

현재 본류중심으로 설치 운영되고 있는 수질자동측정망의 효율성을 증대하기 위하여, 산업단지 내 소하천 등과 같은 산업단지로부터 오염물이 직접 유입되는 지천을 중심으로 수질자동측정소를 설치하여야 한다는 필요성이 제기되고 있다. 즉 산업단지의 소하천으로 오염물질 유출이 발생할 경우, 본류로 유입되기 전에 조기감지하고 신속한 대처를 할 수 있도록 오염원(발생원)에서 최단거리에 있는 지점에 수질자동측정소를 설치하여야 할 것이다. 본 연구에서는 국내 4대 하천 수계로 합류되는 소하천들 중에서 공단 폐수가 유입되는 하천들에 대한 자료와 현장 조사를 통하여, 소하천에 유입되는 산단폐수가 물론 소하천이 합류하는 본류에 미칠 수 있는 영향을 파악하고, 이에 대한 대비책으로써, 주요 소하천에 수질자동측정소를 설치하는 방안을 제시하였다. 한강, 금강, 낙동강, 영산강수계에 속하는 소하천들 중에서 예비후보지점 48개 하천에 대해서 수질자동측정소 설치 필요성을 평가하였다. 이들 하천에 대해서 입주공단의 특성, 상수원수질보호구역 지정유무, 폐수발생량특성(특정수질유해물질발생, 유기물발생), 하천유입경로에 따른 소하천 감시목적의 적합성, 그리고 기존 측정소 인접성 등을 평가하여, 우선설치후보대상지점을 선정하였다. 현장 방문을 통해서 파악된 각 예비후보지점들의 수질자동측정소 입지조건을 기준으로 하여, 25개 지점들이 최종적으로 수질자동측정소 설치후보지점들로 선정되었다. 25개 지점들 중에서 17개 지점들은 낙동강 수계에 속하는 소하천에 위치하며, 한강수계에 4개 지점들이, 금강수계에 2개 지점들이 영산강 수계에 2개 지점들이 제안되었다. 오염사고 발생 이력과 유해산업폐수 배출량에 따라서 하남지방산업단지, 평동지방산업단지가 가장 먼저 수질자동측정소가 설치되어야 할 것으로 제안되었으며, 많은 폐수발생에도 불구하고, 인근(20 km 이내)에 수질자동측정소가 존재하지 않는 것으로 파악된 원주우산지방산업단지와 원주문막지방산업단지를 흐르는 소하천의 경우도 수질자동측정소가 시급하게 설치되어야 하는 것으로 파악되었다. 본 논문은 수질자동측정망 구축을 위한 수질측정소 설치위치 선정의 지침으로 활용될 수 있을 것이다. In order to improve the performance of the National Automated Water Quality Monitoring System, which is deployed along major national rivers, it is desirable to install automated water quality monitoring stations on the downstream of small tributaries along which industrial complexes are located. By doing so, a remedy can be made before a main stream is contaminated, if any water pollution accident occurs in upstream of a small tributary. In this study, a systematic approach is suggested to select appropriate sites for installing automated water quality monitoring stations to improve national surveillance of water quality of tributaries along which industrial complexes are located. At the very beginning of design of such a system, data regarding all the tributaries of major rivers and industrial complexes initially should be analyzed with a geographic information system. Based on the information gathered, preliminary candidates can be selected; in this study 48 candidates were selected. Once the selection of preliminary candidates is made, each candidate should be analyzed more in detail. For each site, the followings should be checked to select the final candidates; i.e., characteristics of industrial complexes residing on the site including wastewater flow rate, toxicity of wastewater), location of a drinking water source in the downstream, location where the tributary joins to the main rivers, and the distance from the closest automated water quality monitoring station that is working presently. This analysis should include field trips, since the information from databases often is not accurate. Since the data for a specific site was made, any change could have been made to the site. Therefore, selection of final candidates should be made after field trip to all the preliminary candidates. In our study, a total of 25 sites were selected as final candidates for the automated water quality monitoring system for small tributaries with industrial complexes. 17 out of the 25 sites were selected from Nakdong River basin. 4, 2, and 2 sites were selected from Han River, Geum River, and Youngsan River basins, respectively. Due to their past water pollution accidents and amount of wastewater discharge, small streams which are respectively flowing through Hanam Local Industrial Complex, and Pyungdong Local Industrial Complex were placed on the top of the list. In the case of streams with Wonju Woosan Local Industrial Complex and Wonju Moonmak Local Industrial Complex, they were given high priority because there is no automated water quality monitoring station within 20 km from the complexes. The approach to select appropriate sites for automated water quality monitoring stations, which is presented in this study can be utilized as guide in the process of designing an automated water quality monitoring system.

보행중 노면 요철 자동 측정기기 개발

姜聲撤 명지대학교 2000 국내석사

수 100m의 시험구간에서 수 cm 간격으로 도로 노면의 굴곡 상태를 간단하게 측정할 수 있는 측정장치를 구현하였다. 도로 노면의 굴곡 계측을 위해, 위치감응 1차원 광검출센서(PSD)를 이용한 대칭 삼각측량법에 의해 ±0.05 mm의 해상도를 갖는 정밀한 광학적 거리측정기기를 구현하였다. 측정 장치의 움직임 보정을 위해 압전식 자이로스코프를 이용하였으며, 배경 광에 의한 영향을 제거하기 위해 전기.회로적인 배경 잡음 제거회로를 사용하였고, 노면 반사율에 의한 광량의 차이를 제거하기 위해서 광원의 자동 전력 조절회로를 구현하였다. 측정결과 구현된 노면 요철 측정장비는 ±0.2mm의 해상도를 갖는다. We develope a road profiler system to measure road-ruggedness at an interval of several centimeters over a several hundred meters. First, we develope a precision optical range finder with ±0.05mm resolution based on an optical symmetric triangulation method. External effects due to environmental conditions are eliminate by a background light noise rejection and automatic power control algorithms. The movement and vibration of the measurement system are detected by a piezo-electric gyroscope and compensated by a software. Experiment shows that the developed road profiler has a resolution of ±0.2mm

Hybrid 수분 전처리 장치가 배출원 HCl 회수율에 미치는 영향

길한뉘 건국대학교 대학원 2022 국내석사

굴뚝 배출 가스는 국소적이지만 농도가 높고 발암성과 같은 유해성이 큰 물질들이 다량 존재하기 때문에 집중적인 농도 관리 및 측정이 요구되고 있다. 이에 따라 우리나라는 TMS (Tele Monitoring System)를 이용하여 대형 사업장에서 배출되는 대기오염물질 농도를 원격으로 상시 측정 및 관리하고 있다. TMS 측정 시 굴뚝 배출 가스는 고온 고습의 특징을 가지고 있어 분석기로 유입 전 수분 전처리 장치가 필요하며 수분 제거 과정에서 분석 물질의 손실이 없는 것이 가장 중요하다. 하지만 굴뚝 배출 가스 조건에서 수분 전처리 장치에 대한 연구가 부족한 것이 비단 우리나라뿐만이 아니고 전 세계적인 실정이다. 따라서 본 연구에서는 굴뚝 배출 가스 조건에서 수분에 대한 용해도가 큰 HCl을 대상으로 수분 전처리 장치의 회수율을 비교 ∙ 분석하고 각 장치의 한계점을 보완한 Hybrid 수분 전처리 장치를 제안 및 평가하였다. 굴뚝 배출 가스 조건을 모사하기 위해 도관을 180 ℃로 유지하였으며 습윤 가스 생성기를 이용하여 절대 습도 4 ± 2(v/v%), 17 ± 2 (v/v%)의 시료가스를 생성하였다. 연구에 사용된 수분 전처리 장치는 Cooler, Nafion dryer (Roll type Nafion dryer, Poly tube Nafion dryer)와 KPASS 총 4종이었다. Cooler의 경우 85% 이상의 높은 수분 제거율은 보였으나, HCl 회수율은 5% 이내의 낮은 회수율을 보여 배출원 HCl 수분 전처리 장치로써는 부적합하다고 판단되었다. Nafion dryer의 수분 제거율은 종류 및 가열 온도에 따라 유의한 차이가 발견되지 않았으며 83% 이상의 높은 제거 효율을 나타내었다. 반면 HCl 회수율은 Nafion dryer의 종류 및 가열 온도에 따라 유의한 차이를 보였다(p-value<0.05). 실온(25 ℃)조건에서 비교적 표면적이 작은 Roll type Nafion dryer가 Poly tube Nafion dryer보다 높은 HCl 회수율을 보였다. 또한 가열 온도가 증가할수록 HCl 회수율이 증가하였고 가열 온도 80 ℃에서 90%이상의 회수율을 나타냈다. 그러나 고온에서 장시간 가열 시 Nafion dryer의 변형 및 사용기간의 단축이 확인되어 수분 농도에 따른 적절한 온도 설정이 중요하다고 판단된다. 본 연구 조건 중 가장 낮은 수분 제거율을 보인 KPASS는 유량에 따른 수분 제거 효율에 유의한 차이는 발견되지 않았다. 반면, HCl 회수율은 유량이 증가할수록 증가하였고 5 L/min에서 90% 이상의 회수율을 나타냈다. Hybrid KPASS의 수분 제거 효율 및 HCl 회수율을 평가하였고 각각 85% 이상, 95% 이상의 높은 효율을 보였다. 또한, Hybrid KPASS에서 온도를 50 ℃ 조건으로 고정하고 실험을 진행한 결과, 수분 제거 효율 83%이상, HCl 회수율은 92% 이상으로 나타났다. 향후 다양한 배출가스 온도에 대해서도 본 연구에서 얻어진 Hybrid KPASS의 적용이 가능하다고 사료된다. Flue gas emitted from a stack comprises of many harmful substances. Thus, concentrated management and continuous measurement are required. Accordingly, Korea uses a Tele Monitoring System (TMS) to remotely measure and manage the concentration of air pollutants emitted from various companies. The stack emission gas has the characteristics of high temperature and humidity. It is the most important thing to use a water pretreatment device before introducing the gas into an analyzer. However, the lack of research was carried on water pretreatment devices under the conditions of stack emission, not only in Korea but also all over the world. In this study, the recovery rates of HCl with respect to various water pretreatment devices was compared and analyzed under stack conditions. Hydrogen Chloride (HCl) was selected because humidity strongly influences its measurement. Moreover, a hybrid water pretreatment device was proposed and evaluated to supplement the limitations of other conventional devices. To simulate the stack condition, the sample gas was maintained at 180 °C with absolute humidity of 4 ± 2 (v/v%) and 17 ± 2 (v/v%). Water pretreatment devices used in this study were four types: Cooler, Roll type Nafion dryer, Poly tube Nafion dryer and hybrid KPASS. Cooler showed a high humidity removal rate over 85%, but the HCl recovery rate was low as < 5%, so that it was found to be unsuitable to use the cooler as a water pretreatment device for the measurement of HCl. In terms of Nafion dryers, no significant difference was found in the water removal rate with respect to the type of Nafion dryer and heating temperatures. On the other hand, the HCl recovery rate showed a significant difference depending on the type of Nafion dryers and heating temperatures. The roll type Nafion dryer with a relatively small surface area under room temperature (25 °C) revealed a higher HCl recovery rate than that of the poly tube Nafion dryer. In addition, as the heating temperature increased, the HCl recovery rate increased. The recovery rate was higher than 90% at the heating temperature of 80 °C. KPASS, showed the lowest humidity removal rate among these study conditions. No significant difference was found for the water removal rate of KPASS according to flow rates. On the other hand, the HCl recovery rate showed a significant difference depending on the flow rates. As the flow rate increased, the HCl recovery rate increased. The humidity removal efficiencies and HCl recovery rates of the Hybrid KPASS were evaluated. The humidity removal efficiencies and the HCl recovery rate were found to be higher than 85% and 95%, respectively. When fixed at 50 °C in the Hybrid KPASS, the humidity removal efficiency was higher than 83%, and the HCl recovery rate was higher than 92%.

실시간 측정불확도 평가 기능을 적용한 베타선 흡수법 미세먼지 측정기의 정도관리 고도화

김지호 건국대학교 대학원 2025 국내박사

This study aimed to enhance the reliability of measured data and establish a quantitative quality control strategy by implementing a real-time measurement uncertainty assessment function in a beta attenuation-based particulate matter (PM10) continuous ambient air monitoring instrument. In conventional measurement systems, only concentration values are displayed. In this study, a system was developed to calculate and display measurement uncertainty in real time alongside concentration values. The uncertainty assessment was designed based on the GUM(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement), by establishing a measurement model, estimating the standard uncertainty and degrees of freedom for each input variable, and combining them to compute the combined standard uncertainty, effective degrees of freedom, and ultimately the expanded uncertainty in real time. The system was applied and evaluated in ambient air conditions during winter and spring. The results showed that measurement uncertainty increased and fluctuated more sharply at higher concentration levels, indicating distinct variation patterns by concentration range. Contribution analysis identified five key input variables that significantly influenced the overall uncertainty, and variations in uncertainty were also observed depending on environmental conditions such as temperature and humidity. Furthermore, a comparison with the conventional mean ± standard deviation method was conducted to explore the structural characteristics and practical applicability of the real-time measurement uncertainty. This study presents a new quality control approach that provides uncertainty information simultaneously with measurement, and suggests potential for future expansion into advanced models applicable to various air pollutants and environmental conditions. 본 연구는 베타선 흡수법을 이용한 미세먼지(PM10) 연속자동측정기에 실시간 측정불확도 평가 기능을 구현하고, 이를 실제 대기환경에 적용함으로써 측정의 신뢰도 확보와 정도관리 체계의 정량화를 실현하고자 하였다. 기존의 측정기 운영 체계는 측정값만을 표출하였으나, 본 연구에서는 측정값과 함께 측정불확도 정보를 실시간으로 표출할 수 있는 시스템을 개발하였다. 측정불확도 평가는 국제표준문서 GUM 가이드라인을 바탕으로, 측정 모델식을 수립하고 각 입력 변수의 표준불확도와 자유도를 산정한 후, 이를 조합하여 합성표준불확도와 유효자유도를 계산하고, 최종적으로 확장불확도를 실시간으로 산정하는 방식으로 설계되었다. 개발된 시스템은 겨울 및 봄철의 실제 대기환경에서 적용되었으며, 농도 증가에 따라 불확도 값이 확대되고 급변하는 양상이 나타나는 등 농도별 불확도 변화 특성이 확인되었다. 입력 변수별 기여도 분석을 통해 5가지 주요 기여 인자가 도출되었으며, 온도·습도와 같은 환경 조건에 따라 불확도 반응 특성에도 차이가 관찰되었다. 또한, 기존의 평균±표준편차 방법과 비교하여, 실시간 측정불확도 방법은 구조적 해석 가능성과 적용 방향을 검토하였다. 본 연구는 측정과 동시에 측정불확도 정보를 제공하는 새로운 정도관리 체계를 제시하였으며, 향후 다양한 대기오염물질과 환경 조건에 대응 가능한 정도관리 고도화 모델로의 확장 가능성을 제안한다.

대기배출원의 TMS와 배출계수 등을 이용한 오염배출량 산정방법 비교에 관한 연구

이규용 서울시립대학교 2002 국내석사

역무자동화설비 안테나감도 측정기 설계 및 구현

정재화 경북대학교 산업대학원 2015 국내석사

Transportation card and a terminal at subway stations communicate by using a carrier frequency of 13.56Mhz band corresponding to the ISO-14443 specification. Old or damaged transportation cards may be deteriorate receiving performance and they can whether use normally or not depending the capability of the terminals. If the usage of a transportation card which is normally operated at some stations is impossible at other stations, the transportation card user may think that the facilities at stations are out of order even though it’s because of deterioration of the transportation card. This leads to distrust for the transportation system and make a decline of consumer satisfaction measurement. In this paper, an antenna signal strength meter of an automatic fare collection system is designed and implemented to measure the electric field strength inducedbetween a terminal and a transportation card. The implemented meter uses an ATmega 128 microcontroller and it is used to determine the performance of a transportation card based on the measured data. Specifically, SWR (standing wave ratio) is measured between a RF-Main and the antenna of the reader, It was implemented to determine a matching state of the antenna performance and the reader. The implemented meter has been tested to confirm the applicability at real environment. The field test was performed at all the stations of line 3 of Daegu subway and measured the antenna signal strength for different distance from the reader of a terminal. It is confirmed that as the electric field strength is the higher the recognition distance of a transportation card is the longer. Also it is found that the recognition distance is longest and shoes good performance at SWR of 1.5. The implemented meter can be helpful to get more trust from the consumer and give better objective information instead of conventional passive approach for the customer dissatisfaction. Even though the good performance there are still several enhancement for system upgrade. Some of them include battery management capability to guarantee the continuous measurement, batter monitoring capability, and minimization of the size of the meter in order to make it portable for productive the measurement work. 교통카드는 ISO-14443에 해당하는 13.56Mhz 대역의 반송주파수를 사용하여 교통카드와 단말기가 상호 데이터 통신을 하여 처리를 하게 된다. 사용기간이 오래된 교통카드 혹은 훼손 교통카드의 경우 정상적인 교통카드보다 성능이 저하되어 단말기의 성능에 따라 사용이 가능할 수도 있고 불가능 할 수 있다. 교통카드사용이 불가능할 경우 고객은 본인이 소유한 교통카드 불량으로 판단치 않고 교통기관의 단말기 성능편차로 느끼게 될 수 있으며 나아가 해당 교통기관에 대한 불신으로 이어져 고객만족도를 저하 시킨다. 본 논문에서는 역무자동화 설비의 안테나감도 측정기를 설계하고 구현하였다. 구현된 시스템은 Atmega128을 사용하여 교통카드에 유기되는 전계강도를 검파부와 적분기를 통하여 안정된 전압값을 측정하여 리더기의 성능을 확인할 수 있도록 하였으며, 리더기의 RF-Main과 안테나의 정재파를 측정할 수 있도록 하여 리더기의 성능과 안테나의 매칭상태를 확인할 수 있도록 구현하였다. 안테나감도측정기를 제작하여 대구도시철도 3호선에서 현장시험 진행하였고 전계강도측정값과 교통카드인식률을 비교한 결과 전계강도 값이 높을수록 교통카드의 인식거리가 길어져 인식률이 좋은 것으로 나타났으며, 정재파비와 교통카드 인식률을 비교한 결과 정재파비가 1.5에서 교통카드이 인식거리가 가장 길어 인식률이 좋은 것으로 나타났다. 안테나감도 측정기의 활용으로 기존의 수동적인 점검방법 보다 양질의 점검이 가능하여 단말장비의 신뢰성을 높일 수 있을 것으로 예상된다. 안테나감도 측정기의 문제점으로는 배터리의 남은 용량을 확인할 수 없어 측정도중 전원이 꺼지는 사례가 발생되어 배터리 용량을 계산하여 현시하는 기능이 추가되어야 하고 안테나감도 측정기의 크기를 최소화 하여 휴대용으로 사용할 수 있도록 추가 연구가 필요하다고 사료된다.

스프링식 자동장력조정장치 변위측정기 개발에 관한 연구

이종화 우송대학교 2013 국내석사

본 논문은 스프링식 자동장력조정장치를 육안으로만 확인하여 유지보수를 하고 있는 시점에서 측정장비를 개발하여 온도변화와 동작상태의 상관관계를 분석할 필요성이 대두되어 연구를 하게 되었으며 측정장비의 성공적인 개발로 스프링식 자동장력조정장치의 동작상태를 과학적으로 검증할 수 있었다.

항공부품 품질 관리 개선을 위한 3D 자동 측정 데이터 기반의 SPC 시스템 연구

김재규 경남대학교 대학원 2025 국내박사

최근 제조 산업 전반에 걸쳐 디지털 전환이 가속화되면서, 고정밀 부품 생산을 위한 스마트팩토리 기반 기술 도입이 활발히 이루어지고 있다. 특히 항공 및 방산 산업과 같은 고정밀 제조 분야에서는 미세한 품질 편차가 제품의 신뢰성에 큰 영향을 미치므로, 정밀한 측정 데이터의 실시간 수집 및 분석, 체계적인 품질 관리 시스템이 필수적이다. 그중 3차원 측정기(CMM, Coordinate Measuring Machine)는 복잡한 형상의 정밀 부품을 고해상도로 측정할 수 있는 핵심 설비로, 품질 확보를 위한 주요 수단으로 활용되고 있다. 그러나 기존의 3차원 측정 데이터는 대부분 수작업으로 저장·관리되거나, 시스템 간 연동이 미흡하여 실시간 활용이 어렵고 품질 데이터 분석에 많은 인적 자원이 투입되는 비효율적인 구조를 가지고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 측정기에서 생성되는 Raw Data를 자동으로 수집하고, 통합하여 실시간 분석이 가능하도록 하는 측정 데이터 자동 수집 Agent를 개발하였다. 해당 Agent는 측정기와 직접 연동하여 비정형 데이터 형태로 저장되는 Raw 결과를 실시간으로 정형화된 품질 데이터로 변환·저장할 수 있으며, 이는 수작업 대비 데이터 누락이나 오류를 줄이고 투입 공수를 획기적으로 절감하는 효과를 제공한다. 더불어 수집된 데이터는 고정밀 부품 산업의 특성에 맞춰 설계된 3차원 측정 전용 SPC 시스템 플랫폼으로 연계된다. 이 플랫폼은 측정 항목별 관리도, 공정능력 분석 등 통계적 공정관리 기능을 제공하며, 특정 설비나 공정에서 발생하는 이상 데이터를 실시간으로 탐지하고 경고함으로써 조기 대응을 가능하게 한다. 또한 플랫폼은 사용자 친화적인 대시보드와 자동화된 검사성적서 출력 기능을 탑재하고 있어, 고객 대응 및 품질 인증 자료 작성의 효율성도 함께 향상시킨다. 본 논문은 이러한 기술적 구현 과정을 통해 기존의 정적이고 수작업 중심이었던 측정 데이터 관리 방식을 자동화된 실시간 품질 관리 체계로 전환하는 새로운 접근을 제시한다. 특히 항공·방산 산업에 특화된 SPC 적용 사례를 바탕으로, 측정 기반 데이터 품질 확보가 생산성과 품질 안정성 확보에 기여할 수 있음을 실증하였다. 향후에는 다양한 측정 장비와 공정 조건에 유연하게 적용 가능한 확장형 SPC 시스템으로 발전시켜, 중소 제조기업에도 적용 가능한 범용 품질 플랫폼으로의 확산을 기대한다. As digital transformation accelerates across the manufacturing industry, the adoption of smart factory technologies has become essential for the efficient production of high-precision components. In particular, the aerospace and defense sectors demand rigorous quality assurance, as even minute deviations in product specifications can significantly impact reliability. Among various quality assurance tools, Coordinate Measuring Machines (CMM) play a pivotal role by enabling highly accurate dimensional inspections of complex geometries. However, conventional practices for managing CMM measurement data rely heavily on manual operations, resulting in inefficiencies, increased labor costs, and limited real-time utilization. Moreover, the lack of system integration often hinders timely quality analysis and response. To address these challenges, this study proposes the design and implementation of an automated data acquisition agent that interfaces directly with CMM devices. The agent collects raw measurement data in real time, transforms it into structured quality data, and stores it for immediate use, thereby minimizing data omissions and reducing human intervention. The collected data is further integrated into a Statistical Process Control (SPC) platform specifically designed for high-precision manufacturing environments. This platform supports key SPC functionalities, such as control chart monitoring and process capability analysis for each measurement characteristic. It also features real-time anomaly detection, alert notifications, and automated inspection report generation, all accessible through an intuitive dashboard interface. These capabilities enable proactive quality control and enhance the efficiency of quality documentation processes. This dissertation presents a novel approach to transitioning from static, manual measurement data handling to a dynamic, real-time quality management system. Through implementation in aerospace and defense manufacturing settings, the system demonstrates its effectiveness in improving data reliability, process visibility, and overall quality assurance. Furthermore, the proposed solution is scalable and adaptable to various measurement equipment and manufacturing conditions, offering potential for broader adoption across small and medium-sized enterprises (SMEs) seeking to establish advanced, data-driven quality control systems.