항만 내 선박과 부두의 사고를 예방하기 위하여 통항 및 접안 안전성 평가를 통하여 안전한 부두가 건설되어 관리하고 있으나, 선 박의 접안 및 계류 과정에서 선박이 부두에 충돌하거나 로프로 인한 인명사고의 발생 등 예측할 수 없는 사고들이 종종 발생한다. 자동계류장 치는 선박의 신속하고 안전한 계류를 위한 자동화된 시스템으로 로봇 매니퓰레이터와 흡착 패드로 구성된 탈/부착 메커니즘을 가지고 있다. 본 논문은 자동계류장치의 흡착 패드의 위치 및 속도제어에 필요한 선체와의 변위 및 속도 측정 시스템을 다룬다. 자동계류장치에 적합한 측 정 시스템을 설계하기 위하여, 본 논문은 우선 센서의 성능 및 실외 환경적 특성 분석을 수행한다. 다음으로 이러한 분석 결과를 토대로 실외 부두환경에서 설치되는 자동계류장치에 적합한 변위 및 속도 측정시스템의 구성 및 설계 방법에 대해 기술한다. 또한 센서의 측정상태 감지 및 속도 추정을 위한 알고리즘을 제시한다. 제안된 방법은 다양한 속도 구간에서의 변위 및 속도 측정 실험을 통해 그 유용성을 검증한다.

Gas turbine engines are widely used as prime movers of generator and propulsion system in warships. This study addresses the problem of designing a DS-based PID controller for speed control of the LM-2500 gas turbine engine used for propulsion in warships. To this end, we first derive a dynamic model of the LM-2500 using actual sea trail data. Next, the PRC (process reaction curve) method is used to approximate the first-order plus time delay (FOPTD) model, and the DS-based PID controller design technique is proposed according to approximation of the time delay term. The proposed controller conducts set-point tracking simulation using MATLAB (2016b), and evaluates and compares the performance index with the existing control methods. As a result of simulation at each operating point, the proposed controller showed the smallest in , which means that the rpm does not change rapidly. In addition, IAE and IAC were also the smallest, showing the best result in error performance and controller effort.

This paper describes the design of H-infinity controller for robust control of a DC motor system. The suggested controller can ensure robustness against disturbance and model uncertainty by minimizing H-infinity norm of the transfer function from exogenous input to performance output and applying the small gain theorem. In particular, the controller was designed to reduce the effects of disturbance and model uncertainty simultaneously by formalizing these problems as a mixed sensitivity problem. The validity of the proposed controller was demonstrated by computer simulations and real experiments. Moreover, the effectiveness of the proposed controller was confirmed by comparing its performance with PI controller, which was tested under the same experimental condition as the H-infinity controller.

In this study, magnetic characteristics of two models of permanent magnet actuator applied and used in the Recloser were studied, and the new model design was verified using numerical analysis on the operation and current characteristics of the magnet actuator accordingly. Such as the Recloser require fast operation characteristics to open the fault current, so when the moving and fixed contacts of a magnet actuator with permanent magnets that generate holding force come into contact, a high holding force is required, and when it open to circuit, the magnetic force is rapidly reduced. It demands very high performance. Therefore, the speed characteristics and current characteristics of the contact points of the magnet actuator for which the design was completed were compared.

The model predictive controller performance of the mobile robot is set to an arbitrary value because it is difficult to select an accurate value with respect to the controller parameter. The general model predictive control uses a quadratic cost function to minimize the difference between the reference tracking error and the predicted trajectory error of the actual robot. In this study, we construct a predictive controller by transforming it into a quadratic programming problem considering velocity and acceleration constraints. The control parameters of the predictive controller, which determines the control performance of the mobile robot, are used a simple weighting matrix Q, R without the reference model matrix Ar by applying a quadratic cost function from which the reference tracking error vector is removed. Therefore, we designed the predictive controller 1 and 2 of the mobile robot considering the constraints, and optimized the controller parameters of the predictive controller using a genetic algorithm with excellent optimization capability.

본 연구의 목적은 2가지 선속에서 운항하는 선박의 선형 설계 자동화에 관한 것이다. 가장 기본적인 선박의 형상을 가지는 60 계열(CB=0.6) 선박을 대상선박으로 선택하여 연구를 수행하였다. 선박 형상의 향상 방향은 저항성능 향상의 관점이며, 특히 선박의 형상과 밀접한 관계를 가지는 조파저항성능을 향상하기 위한 선박 형상 설계 자동화를 수행하였다. 본 연구의 목적을 실현하기 위하여 최적화 기법과 저항 성능을 예측하는 기법 그리고 선형의 형상을 변경하는 기법을 접목하여 선박 형상 설계 자동화 소프트웨어를 개발하였으며, 개발된 소프트웨어를 대상선박에 적용하였다. 최적화 기법으로는 순차이차계획법(sequential quadratic programming method)를 사용하였으며, 조파저항성능을 예측하기 위하여 포텐셜기저 패널법(potential-based panel method)을 사용하였다. 선박 형상의 변경은 가우시안형 수정함수 법(Gaussian-type modification function method)를 개발하여 적용하였다. 개발된 소프트웨어를 사용하여 대상선박의 서로 다른 두 가지 선속에 대하여 설계를 수행하고 그 결과를 서로 비교하였다. 그리고 개발된 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 모형시험을 수행하여 구한 실 험값과 수치해석을 수행하여 구한 계산값을 서로 비교하였다.

최근 도로교통공단의 교통사고분석시스템의 자료에 의하면, 2014년 교통사고 사망자는 4762명으로 2013년 5092명에서 크게 감소한 것으로 분석되었다. 이는 1978년 이후 가장 낮은 수준으로, 자동차 등록 대수 2천만 시대에 유의미한 성과라고 판단된다. 그러나 우리나라 교통안전 수준은 OECD 최하위 수준으 로 아직 미흡한 실정이다. 2012년 기준 자동차 1만대당 사망자 수는 2.4명으로 OECD 평균 1.1명(영국 0.5명, 미국 1.3명, 일본 0.7명, 독일 0.7명)의 2배가 넘는 수준이다. 사망사고는 총돌 속도와 유의미한 관계가 있을 것으로 판단된다. 2012년 발생한 교통사고를 살펴보면, 사고 직전의 속도가 높을 수록치사율이 증가하는 것으로 분석된다. 또한 제한속도 초과 사망자 수 1,137 명으로 전체 교통사고 사망자 수(5,392명)의 21.1% 차지하는 것으로 분석되며, 도로의 제한속도를 초과 한 경우 일반 사고에 비해 높은 치사율을 나타내고 있다. 하지만 이러한 사고 심각도와 속도와의 관계를 분석한 국내 연구는 미흡한 실정이다. 이에 이 연구의 목적은 합리적인 모형의 정립을 통해 속도와 교통사고 심각도와의 관계를 분석하는데 있다. 또한 도로의 설계 속도를 기준으로 그룹을 분류하여 도로의 설계 속도별로 속도 위반 정도가 사망 사고에 미치는 영향을 분석하고, 나아가 사고 심각도에 영향을 미치는 다른 변수들을 분석하고자 한다. 연구의 목적을 달성하기 위한 분석 모형은 random parameter ordered logit model을 활용하였으며, 분 석에 활용한 자료는 2012년 특별․광역시의 사고 자료 중 단일로에서 발생한 사고 중 속도가 확인 가능한 자료 26,582건이다. 연구의 흐름은 다음과 같다. 첫째, 문헌연구를 통하여 관련 연구 및 분석방법론을 검토한다. 둘째, 설 계 속도에 따라 60km 이하, 60~90km, 100km 이상의 세 그룹을 분류하고, 그룹별 사고 심각도를 분석 한다. 마지막으로 연구의 결과를 정리하고 향후 과제를 제시한다. 연구의 결과, 도로의 설계 속도가 높을수록 제한 속도 위반이 사고 심각도에 높은 영향을 미치는 것으 로 분석되었으며, 2당의 과속 여부보다는 1당의 과속여부가 사고 심각도에 미치는 영향이 큰 것으로 분석 되었다.

본 연구의 목적은 1인승 보트를 설계·제작하여 시운전 및 전산유체역학(CFD)를 이용하여 속도성능을 분석하는 것이다. 선형설계를 포함한 보트의 전반적인 설계과정을 설명하였고, 설계를 바탕으로 제작된 보트에 대하여 잠잠한 해상에서 시운전을 수행했다. 시운전을 통해 보트의 설계속도에서 제동마력은 1680 W가 계측하였다. 유동해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 이용하여 자유수면과 동적트림을 고려하여 수행되었다. 유동해석 결과 잉여저항 성분이 마찰저항 성분에 비해 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 시운전과 CFD 결과를 바탕으로 보트의 전체효율계수를 추정하였다. 전체효율계수는 전달효율과 준 추진효율로 나누었다. 준 추진효율은 동일 프로펠러를 사용하는 솔라보트의 속도성능 추정 시 사용될 수 있다. 연구결과은 향후 개발될 보트의 선형설계, 성능 분석 및 개발에 정보를 제공할 수 있다.

도로 터널은 주간에도 조명이 필요한 구간이며, 특히 비교적 밝은 야외 환경과 접한 터널 경계부는 시각환 경의 복잡함을 고려 시 조명 설계에 특히 주의를 기울여야 한다. 터널 경계부는 터널 입구, 혹은 태양에 의한 입구 그림자 선으로부터 터널 안쪽으로 정지거리만큼까지의 구역으로, 터널 경계부의 조명은 설계속도로 주 행 중인 운전자가 터널 입구 경계로부터 정지거리만큼 떨어진 위치에서부터 터널 입구 경계에 도달할 때까지 지속적으로 터널 경계부의 장해물을 확인할 수 있도록 휘도 수준이 확보되어야 한다. 따라서 터널 경계부의 휘도는 운전자의 시각적인 특성과 더불어 설계속도 및 이에 상응하는 정지거리에 의해 영향을 받는다. 조원범, 정준화(2014)는 설계속도 100km/h인 도로를 대상으로 터널로 접근하는 운전자의 시야를 축소하 여 묘사한 조명 시뮬레이터를 활용하여 터널로 접근하는 운전자 시야 내 휘도분포를 묘사하기 위한 시나리 오를 구성하고, 피험자 21명 대상 실험을 수행하여 정지거리에서 터널 입구 경계에 위치한 장해물을 발견하 기 위해 필요한 경계부 휘도를 안전율별로 산정하였다. 안전율은 특정 순응 휘도와 경계부 휘도 조건에서 장해물을 확인할 수 있는 운전자의 비율 또는 특정 운전자가 장해물을 확인할 수 있는 확률을 의미한다. 본 연구는 설계속도에 따른 터널 경계부 휘도의 변화를 비교하기 위해 설계속도 80km/h인 도로를 대상으로 피험자 19명을 대상으로 터널 경계부 휘도 도출을 위한 실험을 수행하였으며, 이 결과를 조원범, 정준화 (2014)의 연구에서 도출한 설계속도 100km/h인 도로의 경계부 휘도 도출 결과와 비교하였다. 본 연구는 조 원범, 정준화(2014)와 동일한 실험조건을 적용하였으며, 단, 조명 시뮬레이터는 연구대상 도로의 설계속도 80km/h에 상응하는 최소 정지거리 110m에 맞춰 수정․활용하였다. 본 연구와 조원범, 정준화(2014)의 비교 결과는 표 1 및 그림 1과 같다. 설계속도 80km/h 대비 설계속도 100km/h 도로의 필요 경계부 휘도의 비율(이하 ʻ경계부 휘도비ʼ)은 안전율 75%의 경우 1.3~3.0, 안전율 50%의 경우 1.3~2.8에 분포하며, 순응휘도가 증가할수록 경계부 휘도비는 감소하는 것으로 분석되었다. 경 계부 휘도비는 80km/h 도로에서 필요한 특정 안전율을 확보하기 위해 필요한 경계부 휘도와 비교하였을 때, 동일한 안전율을 확보하기 위한 필요한 100km/h 도로의 경계부 휘도의 비율이다.

PURPOSES: Previous Speed Profile reflects the patterns of speeds in sections of tangents to curves in the roads. However these patterns are uniform of speeds and Acceleration/Deceleration. In oder to supplement these shortcomings. this study made a new profile which can contain factors of Acceleration/Deceleration through theories of Previous Speed Profiles. METHODS : For sakes, this study developed the speed prediction model of Rural Multi-Lane Highways and calculated Acceleration/Deceleration by appling a Polynomial model based on developed speed prediction model. Polynomial model is based on second by second. Acceleration/Deceleration Profile is developed with the various scenarios of road geometric conditions. RESULTS: The longer an ahead tangent length is, The higher an acceleration rate in curve occurs due to wide sight distance. However when there are big speed gaps between two curves, the longer tangent length alleviate acceleration rate. CONCLUSIONS: Acceleration/Deceleration Profile can overview th patterns of speeds and Accelerations/Decelerations in the various road geometric conditions. Also this result will help road designer have a proper guidance to exam a potential geometric conditions where may occur the acceleration/deceleration states.

The present study has measured the velocity distribution in a three-dimensional shape model of the rectangular settling tank using PIV system. The experiment system consists of hi-speed camera, laser and host computer. Reynolds number based on the guide wall height(H=25mm) has been applied during the whole experiments. The results showed that recirculation flow in settling tank exists and a internal flow weakly influenced by Reynolds number at Re=5×103 greater.

PURPOSES: The purpose of this study is to develop a method for distribution between superelevation and side friction factor by increasing design speed. METHODS: First of all, a method for distribution between superelevation and side friction factor and a theory for the functional formula of side friction factor in compliance with horizontal radius applied in South Korea and the United States are considered. Especially, design speed of 140km/h and numerical value of design elements are applied to the theory for the functional formula of side friction factor in AASHTO's methods. Also, the anxiety EEG upon running speed is measured to reflect ergonomic characteristics through field experiments at seven curve sections of the West Coast Freeway, and this data is applied to graph for the functional formula of side friction factor. RESULTS : Matching side friction factor against the anxiety EEG, the results that a critical points of driver's anxiety EEG sharply increase locate under existing parabola are figured out. CONCLUSIONS : Therefore, we could get a new type of the functional formula that driver's driving comfortability is guaranteed if the existing the functional formula of side friction factor goes down under boundary of the critical points of the anxiety EEG.

Vehicle routing problem is one of the traveling salesman problems with various conditions such as vehicle capacity limits, delivery time windows, as well as time dependent speeds in metropolitan area. In this research hourly vehicle moving speeds informat

현 도로설계기준은 설계속도에 기반하여 선형설계에 관한 지침을 제시하고 있으며, 이는 설계속도가 도로 공용 후에 운전자의 주행 속도와 거의 동일할 것임을 전제하고 있다. 도로 평면 곡선부의 설계도 주어진 설계속도에 따라 운전자가 쾌적성을 유지한 채 통과할 수 있는 최소곡선반경을 기준으로 제시하고 있다. 그러나 쾌적성에 기초한 횡방향 미끄럼마찰계수는 실제 습윤노면에서 관측되는 물리적인 횡방향 미끄럼마찰계수보다 낮기 때문에 기준에 제시된 곡선반경은 최소의 의미보다는 권장 값으로 보는 것이 합리적이다. 아울러, 최소곡선반경보다 여유로운 설계 값을 선호하는 실무관행으로 도로 공용 후 운전자의 주행속도는 설계속도를 상회하여 설계속도가 주행속도를 대표하지 못하는 결과를 초래하고, 결과적으로 현 설계기준의 주요전제를 위반하게 될 것으로 본다. 이러한 연구 가정을 검토하기 위해 지방부 도로에서 노면 미끄럼 마찰계수와 운전자의 주행속도를 조사하였다. 연구결과로, 쾌적성에 기반한 미끄럼 마찰계수와 물리적인 미끄럼마찰계수와의 차이에 따른 안전여유를 정량적으로 제시했고, 안전여유 및 설계관행에 따른 여유로운 설계로 인해 설계속도와 주행속도 간에 괴리가 발생함을 제시했다. 이를 토대로, 현 설계속도 기반의 선형설계는 최소기준과 더불어 설계속도와 주행속도 사이의 괴리를 최소화할 수 있는 선형 설계 관리 방안이 마련될 필요가 있다.

현행 도로설계의 기준이 되는 "도로의 구조 시설 기준에 관한 규칙 해설 및 지침"에서는 설계속도에 따라 도로 선형별 최소 설계기준을 정하고 있으며, 이 기준을 만족시키면 교통안전성 이 확보되는 것으로 규정하고 있다. 이러한 설계기준에 적용되고 있는 개별 설계요소들은 원칙적으로 차량 및 운전자 특성을 감안하여 설치기준이 정립되었으나, 설계요소간의 연관성 또는 일관성에 대한 깊이 있는 연구를 통해 제반 기준이 정립된 것은 아니다. 결과적으로, 현재의 도로설계기준이 개별 설계 요소들의 조합에 의해 결정되는 도로의 안전성, 일관성 문제를 모두 고려하지는 못하였다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 설계기준에 내재된 문제점을 인지하고 해결을 위해 우선적으로 3차원 가속도를 고려한 선형 설계방안에 대한 연구를 수행하였으며, 이를 통해 더욱 안전하고 조화로운 도로건설을 유도하고자 한다.