Study on Adaptive Sliding Mode Control of 2-DOF pan-tilt System Based on RBF Neural Network

RBF neural network-based sliding mode control is a new nonlinear control strategy, which combines neural network and sliding mode controller, and can effectively solve some problems in nonlinear system control. In this paper, the proposed control algorithm is studied for 2-degree-of-freedom pan-tilt system, firstly, the kinematic and dynamics model of the system is derived, then the unknown system dynamics is modeled using RBF neural network into the sliding mode controller to realize the attitude control of 2-degree-of-freedom pan-tilt system. Compared with the traditional PID controller, the sliding mode controller based on RBF neural network exhibits better robustness and fast response performance in the nonlinear system. Since the RBF neural network has strong nonlinear approximation ability and self-adaptive capability, it can effectively overcome the model error and uncertainty of the nonlinear system. In the simulation experiments of this paper, we use MATLAB/Simulink tools, and verify the effectiveness of the proposed controller comparing with PID controller. The results show that the sliding mode controller based on RBF neural network proposed has better control performance in the attitude control of 2-degree-of-freedom pan-tilt system. In the future, the proposed control method can be applied to a real system to achieve better control effects.Table of contents Table of contents II List of figures IV List of tables VI Abstract VII 1. Introduction 1 2. Structural design of the pan-tilt system 4 2.1. Structure and parameters of pan-tilt system 4 2.2. 2 degree of freedom pan-tilt system control structure 5 2.3. Motor selection for two-degree-of-freedom pan-tilt system 6 3. Kinematic and dynamical modeling of pan-tilt systems 8 3.1. Pan-tilt system forward kinematics 8 3.1.1. Forward Kinematic modeling of pan-tilt systems 8 3.1.2. Inverse Kinematic modeling of pan-tilt systems 10 3.1.3. The Jacobian of pan-tilt systems 11 3.2. Dynamics of pan-tilt systems 14 3.2.1. Lagrangian method 15 4. Radial basis neural network 20 4.1. Radial basis neural network structure 20 4.2. The selection method of relevant parameters of radial basis neural network 21 4.2.1. Selection of Radial Basis Function 21 4.2.2. Selection of width parameter of the radial basis function 22 4.3. Radial basis neural network training 23 4.4. Sliding mode control of pan-tilt system based on RBF neural network 25 4.4.1. System description 25 4.4.2. RBF approximation 26 4.4.3. Control law design and stability analysis 27 4.5. Comparison of sliding mode control based on RBF neural network with PID control. 28 4.6. Computer simulation 32 4.6.1. Comparison in the ideal state 34 4.6.2. Comparison in the fuzzy state 37 4.6.3. Simulation under external disturbance and comparison 39 4.7. Summary 43 5. Experimental section 44 6. Conclusion 50 References 52Maste

A Study on Development of Torpedo Counter Measure(TCM) for ROK Navy

Modern torpedoes continue to develop and show dramatic improvements in performance of detection and tracking capabilities, speed and range. Recently, naval ships cannot evade torpedoes with simple evasive maneuvers as in the past. Therefore, Navy has been developing and operating various Torpedo Defense systems. In accordance with the development of torpedoes, the Torpedo Defense systems are also undergoing technological progress. The Torpedo Counter Measure, which is the representative weapon system of the Torpedo Defense system, is the last resort to secure the survivability of the submarine from the enemy's torpedo attack. Advanced countries in submarine operation are developing and operating high-performance Torpedo Counter Measure system. The ROK Navy also has developed and operated a floating Torpedo Counter Measure and a self-propelled Torpedo Counter Measure. However, as neighboring countries are developing various underwater weapons and the performance of torpedoes is progressing, a more advanced Torpedo Counter Measure system is required. In this study, the global development trend of torpedoes and Torpedo Counter Measure system is examined. This thesis showed the current situation of the Korean Navy and focused on the development direction of Torpedo Counter Measure systems to be pursued in the future for the ROK Navy.1. 서 론 1 1.1 연구배경 및 목적 1 1.2 연구방법 3 2. 어뢰와 어뢰대항체계의 이론적 고찰 4 2.1 어뢰의 이론적 고찰 4 2.1.1 어뢰 개요 4 2.1.2 어뢰의 분류별 종류 5 2.1.3 어뢰의 기술발전 동향 7 2.2 어뢰대항체계의 이론적 고찰 12 2.2.1 어뢰대항체계의 개요 12 2.2.2 어뢰대항체계의 종류 13 2.3 어뢰대항체계를 활용한 방어 15 2.3.1 어뢰 종류별 대응 15 2.3.2 어뢰방어 시나리오 16 3. 어뢰기만기 종류와 운용 현황 19 3.1 어뢰기만기 종류 19 3.1.1 예인형기만기 19 3.1.2 소모형기만기 20 3.2 해외 어뢰기만기 개발 동향 22 3.2.1 미국 22 3.2.2 영국 24 3.2.3 프랑스 25 3.2.4 독일 26 3.2.5 이스라엘 28 3.2.6 러시아 30 3.3 한국 어뢰기만기 운용 현황 34 3.3.1 부유식기만기 34 3.3.2 자항식기만기 34 3.4 현 운용 어뢰기만체계의 성능과 운용 한계 36 3.4.1 어뢰 탐지와 경보 능력 36 3.4.2 항적 추적어뢰 대응 미흡 37 3.4.3 Hard Kill 요격체계의 부재 37 3.4.4 자항식기만기의 주행성능과 운용 효과 38 4. 어뢰기만기 발전 방안 39 4.1 어뢰 경보체계 개선 39 4.2 항적추적어뢰 대응 40 4.3 복합 어뢰기만기(Soft Kill + Hard Kill) 개발 40 4.4 자항식기만기 신뢰성 향상 41 5. 결 론 42 참 고 문 헌 45Maste

영국해군을 중심으로

세계 제일의 해군력을 보유하였다가 위상이 추락하고 최근 제도약단계에 들어선 영국해군의 발전과정을 세부적 요인들로 분석한 후, 이를 한국해군 발전과정에 대입하여 발전요인의 비교분석을 실시하였음. 발전요인의 비교분석 결과를 통하여 도출된 결론을 바탕으로 미래 한국해군의 발전방향을 제시한 논문임.해군력에 대한 발전기간과 규모의 차이는 상존하나 영국과 한국은 국가안보와 번영에 있어 해군력의 중요성을 인식하여 해군력을 조직적이고 체계적으로 건설하고 발전시켜 왔다. 이러한 해군력 발전과정에 있어 어떠한 영향요인이 실질적으로 작용했으며 또 중요했는가를 분석하기 위해 물리적·정치적·경제적·내부노력·과학기술적 요인 다섯 가지를 주요 영향요인으로 선정한 후 각각의 영향요인별 세부 분석요소들도 도출하였다. 이를 바탕으로 각 영향요인별로 영국과 한국의 해군력 발전과정을 시대별로 분석한 결과, ‘물리적 요인’은 해군력을 발전시켜야 하는 분명한 필요성을 제시해 주었으며, ‘정치적 요인’은 원하는 해군력의 규모를 결정지어 주었고, ‘경제적 요인’은 결정된 해군력의 규모를 실현시키는 실질적인 수단으로 작용되었다. 또 ‘내부노력 요인’은 해군력 발전과정에 놓여있는 수많은 미비점들을 개선·보완시켜 주었으며, ‘과학기술적 요인’은 최첨단 군사과학기술로 무장한 해군함정과 무기를 갖추게 하여 해전에서 승리를 달성토록 해주었다. 영국의 경우, 약 400년 이상 오랜 기간 동안 해군력을 발전시키는 과정에서 위 다섯 가지 영향요인들 모두는 각각의 특성과 기능을 적절히 발휘하여 해군력 발전 시대마다 중요한 영향을 미쳤음이 확인되었다. 그 중에서도 영국해군이 발전해온 전 과정에서 ‘정치적 요인’과 ‘경제적 요인’은 다른 영향요인 보다 중요도에 있어 우선 시 되었으며, 이 두 요인은 상호 불가분의 관계로 ‘예산지원’이라는 결정적인 산출물을 낳아 영국해군의 규모와 능력을 발전시키는데 실질적인 수단이 되었다. 이에 따라 영국해군은 오랜 기간 모든 요인에서 비약적인 발전과 공세적인 해양전략(정책)을 추구할 수 있었으며, 영국해군이 해외무역과 상업적 이익을 보호해 국익을 증대시키는 중요한 역할을 하고 있음을 국민들이 명확히 인식하여 더 많은 지지를 보내줌으로써 결국에는 영국의 해군력을 더 강화시키게 되는 선순환적 관계가 유지되었다. 하지만 영국은 제1, 2차 세계대전 참가로 ‘경제적 요인’의 비중이 가장 높아지게 되었는데, 전후 발생한 엄청난 대외채무와 국내경제 악화로 해군력을 대폭 줄여야만 했었다. 그러나 전쟁을 통해 개발한 신기술(수중청음기, 대잠공격무기, 고주파레이더, 대잠항공기 등)의 발전으로 인한 ‘과학기술적 요인’의 중요성이 더욱 부각되어졌으며, 이는 최근까지 이어져 온 영국의 경제적 어려움 속에서 해군력의 크기는 줄이더라도 성능에서는 월등한 해군력으로 전환시키는 핵심요소로써 작용되어 왔다. 한국의 경우, 약 70년 정도의 짧은 역사를 가졌음에도 불구하고 현대식 해군력을 발전시키는 과정에서 물리적·정치적·경제적·내부노력·과학기술적 요인 다섯 가지 모두가 긍정적인 영향을 미쳤음이 확인되었다. 한국의 해군력 발전과정에 미친 영향요인들 중에서는 ‘정치적 요인’, ‘경제적 요인’, ‘과학기술적 요인’의 중요도가 다른 영향요인 보다 우선시되었다. 이중 ‘정치적·경제적 요인’은 긴밀히 연결되어 ‘예산지원 결정’이라는 결과로 나타나 해군력 발전에 직접적인 영향을 미쳤다. 특히 한국의 해군력 발전에는 ‘정치적 요인’에 대한 비중이 매우 높았는데, 이는 1970년대 박정희정부의 율곡사업 추진, 1990년대 김영삼정부의 대양해군 건설계획 추진 및 2000년대 김대중정부의 전략기동함대 건설계획 공식화에 따라 당시 소폭이지만 해군예산(방위력 개선비) 비율을 증가시키게 되었기 때문이었다. 이를 통해 1990년대 후반부터 원해작전이 가능한 구축함(KDX-Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ)과 잠수함(209/214급) 등 고가의 해군무기체계들이 전력화될 수 있었으며, 여기에다 1970년대부터 시작된 기술개발 노력의 결실로써 현재 국내에서 첨단함정과 일부 무기들을 연구개발부터 제작까지 모든 과정을 처리할 수 있는 정도로까지 발전한 ‘과학기술적 요인’이 핵심적인 역할을 했다. 정리하면, 현대 민주주의 정치제도를 유지하고 있는 영국과 한국에서의 해군력 발전과정에는 다섯 가지 영향요인들 중 ‘정치적·경제적·과학기술적 요인’에 대한 중요도가 높게 평가되는 특징을 가지고 있었다. 그렇다고 그 외 영향요인들이 중요하지 않다는 것은 아니다. 해군력의 건설과 발전의 필요성은 물리적 요인의 세부요소인 ‘국제안보환경 요소’를 극복하기 위해서 비롯되었으며, 내부노력 요인은 정치적 요인의 세부요소 중 국가지도자(집권당) 등 국민의 지지를 높이는 중요한 역할과 함께, 경제적 요인의 국방예산을 조절시키는 근원적인 역할을 담당할 뿐만 아니라, 최첨단 군사과학기술이 해군함정과 무기에 접목되도록 하는 역할을 포함하고 있기 때문이다. 지금까지의 분석결과를 통해 미래 한국해군의 발전방향에 주는 정책적 함의는 다음과 같다. 첫째, 당면한 북한의 위협과 주변 해양강대국들의 잠재적 위협에 동시에 대응함에 있어 바다와 관련된 안보와 번영이라는 국가목표를 달성하기 위해서는 가장 적합한 해양전략(해양력)의 수립이 요구되며, 여기에는 미래위협의 가능성이 가장 높은 중국에 대한 분석이 바탕이 되어야 한다. 둘째, 해군력 발전을 실현시키는데 있어 실질적 수단이 되는 적정 규모의 해군예산을 확보할 수 있도록 국민에 대한 실질적인 교육과 홍보 활동 및 정치적 결정과정에서 해군에 유리하도록 지원할 수 있는 여건조성이 필요하다. 셋째, 최첨단 군사과학기술이 접목된 전략기동함대 전력을 갖추도록 해야 하는 것으로, 한국해군이 갖추려는 전략기동함대의 전력은 적 보다 월등히 우수한 무기체계를 갖춘 해군함정과 무기체계로 구성되어지는 것이 가장 기본일 것이며, 적어도 잠재적 위협 중 가장 현실화될 가능성이 높은 중국의 해군함정과 무기체계 보다는 우위에 있어야 한다.제 1 장 서 론 1 제1절 연구의 배경 및 목적 1 제2절 연구의 범위 및 방법 7 제3절 선행연구 고찰 13 제4절 분석의 틀 및 연구의 흐름도 21 제 2 장 연구분석을 위한 이론적 논의 23 제1절 해양전략과 해군전략 개념 23 제2절 해양력과 해군력의 개념 25 Ⅰ. 해양력 개념 25 Ⅱ. 해군력 개념 29 제3절 해양력과 해군력 발전에 미치는 영향요인 도출 32 Ⅰ. 해양력 발전에 미치는 영향요인 33 Ⅱ. 해군력 발전에 미치는 영향요인 44 제 3 장 영국의 해군력 발전과정에서의 영향요인 중요도 분석 51 제1절 영국의 해군력 시대별 발전과정 검토 51 Ⅰ. 해군 건설기(~1603년) 51 Ⅱ. 대양해군 건설기(1603~1815년) 55 Ⅲ. 세계해군 건설기(1815~1900년) 65 Ⅳ. 해군 쇠퇴기(1901~2010년) 73 Ⅴ. 해군 부흥기(2010년~현재) 82 제2절 해군력 발전 영향요인별 반영도 분석 86 Ⅰ. 물리적 요인 86 Ⅱ. 정치적 요인 89 Ⅲ. 경제적 요인 92 Ⅳ. 내부노력 요인 101 Ⅴ. 과학기술적 요인 103 제3절 소결론 111 제 4 장 한국의 해군력 발전과정에서의 영향요인 중요도 분석 116 제1절 한국의 해군력 시대별 발전과정 검토 116 Ⅰ. 해군 건설기(1945~1960년대) 116 Ⅱ. 해군 발전기(1970~1980년대) 120 Ⅲ. 대양해군 건설기(1990년~현재) 124 제2절 해군력 발전 영향요인별 반영도 분석 129 Ⅰ. 물리적 요인 129 Ⅱ. 정치적 요인 135 Ⅲ. 경제적 요인 138 Ⅳ. 내부노력 요인 145 Ⅴ. 과학기술적 요인 149 제3절 소결론 157 제 5 장 결론 : 미래 한국해군의 발전방향 164 제1절 영국과 한국의 해군력 발전과정 상 영향요인 중요도 비교분석 164 제2절 미래 한국해군 발전방향 168 Ⅰ. 미래 해양안보 상황 및 미래전 양상 169 Ⅱ. 미래 한국해군 발전방향 178 제3절 연구의 의의와 한계 184Docto

Pitting Corrosion Behavior of Aluminum under Residual Stress

Although crystallographic orientation-dependent corrosion of aluminum is dominated by its crystallographic orientation, surface crystallinity under the deformations caused by residual stresses significantly varies with the corrosion stage. Therefore, analysis of the influences of both crystallographic orientation of aluminum and residual stresses on the corrosion resistance of aluminum at all corrosion stages is necessary. Accordingly, herein, the role of residual stress in the crystallographic orientation-dependent corrosion behavior of aluminum at the pit initiation and propagation stages was investigated. A clear correlation between step dissolution of aluminum, crystallographic orientation of aluminum, and residual stress was experimentally, theoretically, and computationally demonstrated based on work function and first-principles calculations. Aluminum atoms exhibit sequential dissolution behaviors, resulting in step configuration of the surface. Residual stress can slightly restrain or promote pit nucleation at the pit initiation stage depending on its sign. However, on the step surface, residual stress is a primary factor determining the dissolution rates of atoms at the pit propagation stage regardless of the crystallographic orientation. Neighboring coordination numbers and distance between atoms were measured to elucidate the effects of crystallographic orientation and residual stress on the corrosion behavior of aluminum. Results of the theoretical and first-principles calculations were adequately consistent with each other and supported the experimentally determined pit density and depth behaviors. This study clarify the role of residual stress in pitting corrosion of aluminum and further expected to broaden the options to improve the corrosion resistance of parts in various industry.1. Introduction 01 1.1 Residual Stress 01 1.2 Residual Stress developed in Industries 03 1.2.1 Mechanisms of the generation of residual stress 04 1.2.2 Research trends of residual stress 07 1.3 Aluminum in Industries 10 1.4 Objectives of Research 13 2. Theoretical Background 16 2.1 Residual Stress on Electrochemical Properties 16 2.1.1 Galvanic corrosion 17 2.1.2 Pitting corrosion 21 2.1.3 Stress corrosion 25 3. Experimental methods 28 3.1 Materials 28 3.2 Residual stress 29 3.3 Corrosion test 32 4. Computational methods 33 4.1 Surface modeling 33 4.2 First-principles calculation 35 5. Results and Discussion 36 5.1 Residual stress distribution 36 5.2 Dissolution of aluminum without residual stress 38 5.3 Dissolution of aluminum with residual stress 42 5.4 The work function calculation 47 5.5 The first-principles approach 53 6. Conclusions 59 References 60Maste

중국 유학생 취업에 영향을 미치는 요인 분석 - 한국 석사 학위 취득 중국 유학생을 중심으로

한국은 2004년 '스터디 코리아 프로젝트(Study Korea Project)'를 실시한 후, 우수한 유학생유치를 통한 고등교육의 국제화를 추진하고 있으며, 현재 '유학생 10만 시대'를 앞두고 있다. 현재, 한국 내 유학생 수는 전반적으로 증가하는 추세를 보이고 있으다. 특히, 한중 양국이 경제적으로 긴밀한 관계를 유지하면서 한국으로 유학을 오는 중국인 유학생 수는 전체 외국인 유학생 중 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 따라서 본 논문은 한국에서 석사 학위를 취득한 중국인 유학생을 중심으로 연구 범위를 한정하여 해당 그룹의 특성을 밝히는 것을 목표로 하였다. 또한, 한국에서 석사 학위를 취득한 중국인 유학생의 취업과 취업 후 월급 및 직장의 만족도에 영향을 미치는 요인에 대한 연구를 진행했다. 본 논문은 설문 조사 방식을 채택하였으며, '텐센트' 소프트웨어로 링크를 생성한 후 중국인 유학생들이 자주 사용하는 통신 APP인 WeChat으로 해당 설문 조사를 배포하였다. 이를 특정 중국인 유학생 그룹에 배포한 뒤 온라인으로 작성하는 방식으로 진행되었다. 유효 응답 설문지는 총 188개이며, 그중 취업한 사람이 작성한 설문지는 123개이다. 본 논문은 선행연구를 바탕으로 상관관계 분석을 제시하고, 중국 학생들의 취업, 취업 후 평균 월급 및 첫 직장의 만족도에 영향을 미치는 요인을 밝히기 위해 로지스틱 회귀분석을 실시하였다. 분석 결과를 보면 학교 순위, 비교육적 프로그램, 한중관계 수업, 나이, 외동 여부가 취업에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 대학원 종류(전문대학원), 전공(이공계열), 부모의 학력은 중국인 유학생들의 취업 후 평균 월급과 비례 관계에 있는 것으로 나타났으며, 나이가 높을수록 직장의 만족도는 낮은 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 한국 대학의 정책 및 향후 한국 유학을 선택하는 중국 학생들에게 참고 자료를 제공한다. 첫째, 학교들은 비교육적 프로그램을 최대한 늘리고 프로그램을 다양화하여 학생들의 참여도를 보장하기 위해 노력해야 한다. 둘째, 학교는 더욱 긴밀해지는 한중 관계와 발맞춰 한중 관계와 관련된 수업을 늘려야 한다. 이를 통해 중국인 유학생들로 하여금 한국 생활 및 학업에 보다 빠르게 적응할 수 있도록 해야하며, 양국 학생들이 서로의 문화를 더욱더 이해하고 양국 국민 간의 교류를 증진시킬 수 있도록 해야한다. 외국인 유학생들은 한국의 생활 양식과 자신의 미래 계획을 신중하게 고민한 후 자신과 알맞은 지역과 전공을 선택해야 한다. 또한 본 논문의 경우 연구 데이터 및 조사 인력의 한계 등으로 인하여 제한적인 연구 결과를 얻었으나, 본 연구에서 사용한 연구 대상 및 종속 변수에 미치는 영향간의 조합의 경우 후속 연구에 많은 도움이 된다고 생각된다. 키워드: 중국인 유학생, 취업, 월급, 직장의 만족도, 로지스틱 회귀제 1 장 서 론 1 제1절 연구 배경 1 제2절 연구 목적 및 주요 문제 3 제3절 논문 구성 6 제 2 장 선행연구 7 제1절 유학생에 대한 선행연구 7 제2절 유학이 취업에 주는 도움 선행연구 10 제 3 장 연구방법 및 모형 설정 13 제1절 연구 구도 13 제2절 변수 설명 17 제3절 연구방법 22 제 4 장 분석 결과 24 제1절 상관관계 분석 24 제2절 취업 여부에 대한 로지스틱 회귀결과 28 제3절 평균 월급과 직장 만족도에 대한 서수 로지스틱 회귀결과 34 제 5 장 결 론 41 제1절 요약 및 논의 41 제2절 시사점 및 한계점 44 참고문헌 47 국내문헌 47 국외문헌 48 국문초록 53 부 록 55 설 문 지(한국어) 55 설 문 지(중국어) 66Maste

Substitution effect of fish meal with meat meal in diet on growth performance, feed consumption, feed utilization, chemical composition, hematology, and innate immune responses of rockfish (Sebastes schleheli)

Fish meal (FM) is widely used as a main protein source in formulated feed for marine fish culture. However, the production of FM has shrunk or plateaued due to the overfishing and climate change in the wild. Meat meal (MM) is known as a good replacer for FM in fish feeds. Dietary replacement effect of MM for FM on the growth, feed consumption, feed utilization, body composition, hematology, and innate immune responses of rockfish was determined. A total of 630 fish (initial weight of 2.3 g) was randomly distributed into 21, 50 L flow-through tanks (30 fish/tank). Seven experimental diets were formulated. The control (MM0) diet contained 55% FM. Then, 10, 20, 40, 60, 80, and 100% FM in the MM0 diet were replaced with MM, referred to as the MM10, MM20, MM40, MM60, MM80, and MM100 diets, respectively. All experimental diets were allocated to triplicate groups of fish. Fish were hand-fed to visual satiation twice a day for 8 weeks. Increased substitution of FM with MM in diets resulted in decreased essential amino acids (EAA), such as lysine and threonine and the sum n–3 highly unsaturated fatty acids, but increased EAA, such as arginine and methionine, and the sums of saturated and monoene FA. Weight gain (9.8 g/fish) of fish fed the MM10 diet was significantly (P < 0.003) greater than that (8.8, 8.9, 8.2, and 7.9 g/fish, respectively) of fish fed the MM0, MM60, MM80, and MM100 diets. Specific growth rate (SGR) (2.93%/day) of fish fed the MM10 diet was significantly (P < 0.004) higher than that (2.79, 2.69, and 2.64%/day, respectively) of fish fed the MM0, MM80, and MM100 diets. Weight gain and SGR of fish fed the MM100 diet were (P < 0.05) significantly lower than those of fish fed the MM0 diet. Feed consumption (9.34 g/fish) of fish fed the MM10 diet was significantly (P 0.05) different among the experimental diets. The chemical composition, and AA and FA profiles of the whole-body fish were not influenced by the experimental diets. In conclusion, dietary substitution FM up to 80% with MM can be made without deteriorating growth performance of rockfish. However, the optimum substitution level of FM with MM in diets were estimated to be 18.5 and 18.2% based on regression analysis of weight gain and SGR of rockfish, respectively.1. Introduction 1 2. Materials and Methods 4 2.1. Preparation of the experimental fish and conditions 4 2.2. Preparation of MM and experimental diets 4 2.3. Measurement of the growth of rockfish 7 2.4. Analysis of the chemical composition of the experimental diets and whole body of fish 8 2.5. Analysis of AA and FA profiles of the experimental diets and fish 8 2.6. Hematological parameters of fish 9 2.7. Analysis of innate immune responses of fish 10 2.8. Statistical analysis 10 3. Results 12 3.1. AA and FA profiles of experimental diets 12 3.2. Performance of rockfish at the end of the 8-week feeding trial 16 3.3. Biological indices of rockfish in the 8-week feeding trial 23 3.4. Chemical composition of the whole-body rockfish at the end of the 8-week feeding trial 25 3.5. Plasma parameters of rockfish in the 8-week feeding trial 27 3.6. Innate immune responses of rockfish in the 8-week feeding trial 29 3.7. AA and FA profiles of the whole body of rockfish in the 8-week feeding trial 31 4. Discussion 35 5. Conclusion 43 References 44Maste

A Study of the Information for the Application of Digital Twin Technology of Port Safety

COVID-19로 인한 무역의 수급불일치, 미국-중국 무역 전쟁, 러시아-우크라이나 전쟁 등 급격한 외부 변화와 전자상거래 증가로 인한 항만 서비스 증가에 대응하기 위해 항만에서는 무인 Digital Twin 기술 도입을 검토 하고 있다. 기술적으로는 무인화가 가능하지만 항만 노동자 업무 전환, 자동화로 인한 일자리 부족 등의 사회적 합의가 이루어지지 않고, 외부 트럭이나 선박 등 외부 자원의 자동화는 아직 이루어지지 않았기 때문에 인력의 안전을 고려하지 않을 수 없다. 실제로 항만에서 사망사고를 포함한 중대 재해는 매년 발생하고 있다. 이에 본 연구는 항만 안전을 위한 Digital Twin 기술 적용하기 위해 필요한 수준과 현재 수준의 역량을 분석하고, 안전사고를 예방하기 위해서 어떠한 정보가 필요하고 수집 가능성을 확인하였다. 연구 결과 항만 Digital Twin 기술 적용을 위한 정보 요인은 항만 속성 관련 정보, 항만 상태 관련 정보, 항만 운송 관련 정보, 항만 인력 관련 정보로 분류되었다. 이를 바탕으로 설문을 수행하였으며 IPA와 Borich 요구도 분석, The Locus for Focus Model 분석을 통하여 항만의 생산성과 밀접한 관계의 항목일수록 정보에 대한 수집 의지가 높고, 활발한 투자가 이루어 진 반면 인력과 관련된 작업자 정보에 대한 인식 수준이 올라간 반면, 해당 정보를 수집하는 방안이 마련되어 있지 않은 결과를 확인하였다. 본 연구는 Digital Twin 및 안전 관련 선행 연구와 사례 분석을 바탕으로 무인이 아닌 실제 항만에 Digital Twin 기술을 적용하기 위해 필요한 데이터 요소 도출 하였고, 정보의 수집 가능성 및 중요도를 분석하여 향후 시스템 설계나 연구에서 필요한 정보 및 데이터 수집에 편의성을 제공하고 하였다.제 1 장 서 론 1 제1절 연구 배경과 목적 1 제2절 연구 방법 및 구성 2 제 2 장 이론적 고찰 3 제1절 Digital Twin의 개요 및 연구동향 3 1. Digital Twin 기술의 개요 및 동향 3 2. Digital Twin 기술 적용 항만의 개요 및 동향 9 제2절 항만 안전의 개요 및 선행연구 18 1. 항만 안전 개요 18 2. 항만 안전 사고 분석 19 3. 항만 안전 관련 선행 연구 20 4. 선행연구와 차별점 23 제3절 항만 안전을 위한 Digital Twin 기술 적용 정보 도출 24 제 3 장 실증분석 27 제1절 설문 일반현황 27 1. 설문 대상 27 2. 일반현황 27 제2절 분석결과 28 1. IPA 분석결과 28 2. Borich 요구도 분석결과 29 3. The Locus for Focus Model 분석결과 31 제3절 종합연구결과 32 제 4 장 결 론 34 제1절 연구결과의 요약 및 시사점 34 제2절 연구의 한계점 및 향후 과제 35 참고문헌 36 부 록 40 국문 초록 45Maste

Evaluation of Consolidation Settlement and Ground Stability of Soft Ground Using Drone Survey

Over the past 20 years, the construction industry has shown a lower level of digitization than other industries, resulting in a productivity growth rate of 1.0%. To overcome this, the government has announced a "Smart Construction Revitalization Plan" aimed at digitizing and automating the entire construction process. In particular, as a part of the future growth of the industry, the government is steadily supporting the domestic drone industry, such as "Drones Industry Promotion Policy 2.0," and subsequently the market size of the domestic drone industry is continuously growing. Researches on the use of drones at construction sites are also being actively conducted. For examples, the drone survey accuracy was verified compared to existing surveying methods in the fields of construction and maintenance of roads, geospatial information of open-pit mines or coastal sand dunes, and calculation of cutting and embankment generated during earthworks. In addition, various studies are carried out to increase the usage of drones in various fields, such as detecting cracks through temperature differences outside structures, thermal infrared monitoring of harmful gases generated in landfills, and determining the quantity of stored materials. In the field of the ground subsidence measurement in a construction site, the conventional method depends on the manual on-site surveying while there are limited to a few points where the instrument is installed. However drones have high potential for the ground subsidence measurement because they can easily measure a wide area and even difficult-to-access areas. However, in the field of ground subsidence, there are few studies carried out for the accuracy of soft ground subsidence measurement using drone surveying. This is why the drone surveying has not been widely adopted yet. Therefore, this study aims to examine the drone surveying for consolidation settlement and ground stability evaluation through soft ground settlement measurement in large-scale dredged landfills. We used LiDAR sensor that is capable of measuring high-density 3-D topography. The purpose of this study is to compare the digital surface model from the LiDAR survey to the manual measurement data of surface settlement plate. We checked the accuracy and tendency of predicted settlement and consolidation on 7 surface subsidence plates installed at tested soft ground site where soil improvement is being carried out. The major findings derived through the study can be listed as follows. 1. The difference between the manual measurement data of surface settlement plate and the drone LiDAR survey data at the selected seven locations was estimated 122mm (RMSE: root mean square error). 2. The two methods showed the difference of 456mm in the settlement prediction, and 8.21% of consolidation based on the hyperbolic curve. 3. Reviewing the predicted settlement and consolidation of 8 points without on-site ground instruments, only 2 points showed the significant consolidation differences. We believe that this related to the impact of the loading embankment of the adjacent areas by reviewing the fill embankment history of the site. Based on the results of this study, it is believed that the drone LiDAR survey can be used to control the fill embankment speed and to evaluate abnormal subsidence by providing geospatial information on the soft ground stability where instruments are not installed. However, the LiDAR survey data have limitations to replace the manual measurement data of surface settlement plate. It is because the current LiDAR survey result does not seem to satisfy the residual settlement condition of the port site. Future study includes the improvement of accuracy and precision in drone LiDAR survey data acquisition and processing to meet the soft ground settlement measurement standard.|지난 20년간 건설업은 다른 산업 대비 낮은 디지털화 수준으로 생산성 증가율은 1.0%에 머무르고 있고, 이를 극복하고자 정부에서는 ‘2030 건설 전 과정 디지털화·자동화’를 목표로 ‘스마트건설 활성화 방안’을 발표하며 여러 가지 정책을 시행하고 있다. 특히, 미래 성장산업의 목적으로 ‘드론산업육성정책 2.0’등 국내 드론산업을 꾸준히 지원하고 있고, 국내 드론산업의 시장규모도 지속해서 성장하고 있다. 건설현장에서 드론을 활용하기 위한 연구도 활발히 진행되고 있다. 선행연구들을 살펴보면 도로의 시공 및 유지관리, 노천광산 또는 해안사구의 지형정보 구축, 토공 작업 시 발생하는 절·성토량 계산 등 기존에 시행되고 있는 측량방법과 드론측량의 결과를 비교하여 정확도를 검증하였고, 구조물 외부의 온도 차이를 통한 균열감지, 쓰레기 매립지에서 발생하는 유해가스의 열적외선 모니터링, 야적된 자재의 수량파악 등 여러 분야에서 드론의 활용성을 높이고자 다양한 연구가 진행 중이다. 지반침하 분야에 한정해 보면 현재 수기계측 등을 통해 침하량을 계측 중이나, 계측기가 설치된 지점에 대한 한정된 계측이 이루어지는 등 한계점이 있다. 드론은 광범위한 지역 및 접근이 어려운 지역 등에 대한 손쉬운 계측이 가능하므로, 지반침하 분야에서 드론의 활용성이 기대된다. 그러나 지반침하 분야에서 드론측량의 연약지반 침하계측 시 정확도에 관한 연구가 미흡하여 계측 활용성에 있어 제한이 있었다. 따라서, 본 연구에서는 고밀도의 3차원 지표면 형상 측정이 가능한 라이다를 선정하여 대규모 준설매립지에 대한 연약지반 침하계측을 통해 압밀침하 및 지반안정 평가에 대한 활용성을 검토해보고자 하였다. 본 연구에서는 준설매립으로 조성된 부지의 연약지반을 개량하는데 기존의 수기계측을 대신하여 드론측량을 활용하고자, 현재 연약지반을 개량 중인 현장에 설치되어 운영 중인 지표침하판 7개소를 선정하여 수기계측 데이터와 드론라이다(LiDAR) 측량데이터를 비교하고, 장래침하량과 압밀도의 계산 결과를 비교하여 그 정확성과 경향성을 확인하였다. 수기계측 데이터와 드론라이다(LiDAR) 측량데이터를 비교한 연구결과는 다음과 같다. 1. 선정된 7개소의 수기계측 자료와 드론라이다(LiDAR) 측량데이터의 차이를 확인하였고, 122mm의 RMSE(Root Mean Square Error) 오차를 보였다. 2. 수기계측과 드론라이다(LiDAR) 측량데이터의 장래침하량과 압밀도를 쌍곡선법을 사용해 계산한 결과 장래침하량은 456mm의 RMSE 오차를 보였고, 압밀도는 8.21%의 RMSE 오차를 확인하였다. 3. 계측기가 설치되지 않은 지점 8개소의 장래침하량과 압밀도를 검토한 결과 8개소 중 2개소의 압밀도의 차이가 크게 나온 것으로 확인되었는데, 대상현장의 성토 이력을 검토한 결과 이는 인접 구역의 재하성토 하중에 의한 영향 때문으로 추정할 수 있었다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때 드론라이다(LiDAR) 측량을 통해 연약지반 성토 시 계측기가 설치되지 않은 곳의 안정성을 검토하여 성토속도를 조절하고 이상침하 현상을 판단하는데 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 하지만 항만현장의 설계조건인 잔류침하량 5 ~ 10cm를 만족하는 연약지반 개량검토를 수행하려면 드론라이다(LiDAR) 측량데이터의 평균 오차를 고려했을 때, 수기계측 데이터를 대신해 드론라이다(LiDAR) 측량데이터를 연약지반 개량검토에 사용하는 것은 어려운 것으로 판단된다. 연약지반을 개량하는 현장에 사용하려면 드론라이다(LiDAR) 측량데이터의 처리방법을 개선하여 정확도와 정밀도를 높이기 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.1. 서 론 1 1.1 연구 배경 1 1.2 연구 동향 6 1.3 연구 목적 12 2. 연약지반 계측관리 14 2.1 개 요 14 2.2 계측관리 14 2.2.1 계측관리 항목 14 2.2.2 계측관리 분석 17 2.3 장래침하량 예측방법 18 2.3.1 쌍곡선법 (Hyperbolic Method) 18 2.3.2 아사오카법(Asaoka Method) 19 2.3.3 호시노법(Hoshino Method) 21 2.4 드론측량 23 2.4.1 드론 사진측량 24 2.4.2 드론 라이다(LiDAR)측량 25 2.4.3 연약지반에서의 드론측량 27 3. 현장 침하 계측 및 드론라이다(LiDAR) 측량 28 3.1 과업대상 28 3.1.1 대상현장 침하계측 29 3.1.2 대상현장 침하계측 관리기준 31 3.2 드론라이다(LiDAR) 측량 33 3.2.1 드론측량 비행승인 33 3.2.2 드론라이다(LiDAR) 재원 35 3.2.3 드론라이다(LiDAR) 측량 36 4. 측량결과 비교분석 41 4.1 수기계측 및 드론라이다(LiDAR) 측량 데이터 비교 41 4.2 계측기별 장래침하량 및 압밀도 비교 59 4.3 장래침하량 및 압밀도 비교결과 73 4.4 계측기 미설치구간에 대한 드론라이다(LiDAR) 측량 77 5. 결 론 84 참 고 문 헌Maste

Partial Discharge Diagnosis using a UHF Sensor in a Structure of Eco-Friendly Insulation Gases

1960년 이후 가스절연개폐장치(Gas Insulated Switchgear, GIS)는 높은 절연 강도와 우수한 아크 소호 능력을 가진 육불화황(SF6) 가스를 사용하여 안정적인 전력을 공급하고 전력 시스템을 보호하기 위해 널리 설치되어 왔다. 그러나, SF6는 이산화탄소(CO2) 대비 23,500배 높은 지구온난화지수를 가지고 있어 기후변화 문제의 일환으로 규제되어 왔다. 본 논문은 UHF 센서를 적용한 친환경 절연 가스 구조에서 부분 방전 진단에 대해 기술하였다. 본 논문에서 사용된 친환경 절연가스 g3는 NovecTM 4710과 CO2 및 O2를 혼합한 가스로 4%의 NovecTM 4710가 혼합되어 있으며, Dry air는 N2, O2, Ar 및 기타성분으로 혼합된 건조 공기로 78%의 N2와 21%의 O2로 혼합되었다. 실제 가스절연개폐장치에서 발생 가능한 결함 원인을 모의하기 위해 자유입자(Free particle, FP), 도체돌출(Protrusion on conductor, POC), 외함돌출(Protrusion on enclosure, POE) 및 보이드(Void) 전극계를 제작하였다. 각 절연 가스는 가스의 오염을 방지하기 위해 0.1~0.5MPa의 압력으로 채우고, 반복적으로 방출하였다. PD 신호는 100MHz에서 2GHz의 주파수 범위를 가지는 UHF 센서를 사용하여 측정되었으며, 1MHz 미만의 주파수 범위를 가지는 커플링 커패시터와 PD 측정 장치를 사용한 기존 방법과 비교하였다. 친환경 가스 절연 구조에서 PD 진단을 목적으로 PD의 특성인 부분 방전 개시 전압(PDIV), 부분 방전 소멸 전압(PDEV), 시간 및 주파수 영역에서의 단일 펄스, 방전 크기, 위상 각도 및 펄스 개수와 같은 PRPD 패턴을 분석하였다. 또한, 기존 방법으로 측정된 pC 단위의 표면 전하와 UHF 방법으로 측정된 mV 단위의 출력 전압 간의 상관 관계를 조사하였으며, PD 결함은 역전파 알고리즘(BPA)을 사용하여 검출하였다. 본 논문에서 제안한 결과는 UHF 방법을 사용한 친환경 가스 절연 구조 또한, 기존의 결함진단 방법에서는 발생위치의 식별이 어렵거나 일부 정보를 누락되는 경우가 있었으나, 본 연구에서는 UHF 센서를 이용한 결함진단 방법으로 이러한 한계를 극복할 수 있었다. 이를 통해 보다 정확하고 효과적인 PD 진단이 가능해졌으며, 지속적인 연구와 개발을 통해 환경친화적인 가스 절연 장치의 사용을 증대시키는 데 기여할 수 있을 것으로 예상된다.|Gas-insulated switchgears(GISs) have been widely installed in the substations to provide stable power and protect electrical power systems since 1960 due to sulfur hexafluoride(SF6) gas used in a GIS which has high dielectric strength and excellent arc extinguishing performance. However, SF6 has high global warming potential(GWP) which is 23,500 times higher than that of carbon dioxide(CO2). In this reason, it has been specified as one of the six greenhouse gases in the Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC) and restricted to reduce the global warming situation in the world. This thesis dealt with partial discharge diagnosis in a structure of eco-friendly insulation gases using ultra-high frequency(UHF) sensor. The eco-friendly insulation gases used in this thesis were dry air with 78% N2 and 21% O2, and g3 with 4% NovecTM 4710, CO2, and O2 compared to SF6. To simulate PD defects occurring in a GIS, electrode systems such as a free particle(FP), a protrusion on conductor(POC), a protrusion on enclosure(POE), and void were fabricated. Each insulation gas was filled from 0.1 to 0.5MPa in the electrode systems and emitted repeatedly to prevent any pollution of gas. The PD signals were measured with a UHF sensor with frequency ranges of 100MHz to 2GHz compared to the conventional method using a coupling capacitor and PD measuring devices with frequency ranges of less than 1MHz. For the purpose of PD diagnosis for eco-friendly gas insulated structures, PD characteristics were analyzed such as a partial discharge inception voltage(PDIV), a partial discharge extinction voltage(PDEV), a single pulse in time and frequency domains, and phase-resolved partial discharge(PRPD) patterns such as a discharge magnitude, a phase angle and a pulse count. In addition, the correlation between the apparent charge in pC measured by the conventional method and the output voltage in mV measured by the UHF method was investigated and PD defects were identified by back propagation algorithm(BPA). The results proposed in this thesis would be expected to improve the PD diagnosis technique in the eco-friendly gas insulated structure using UHF method in the future.1. 서론 1 1.1 연구배경 1 1.2 연구내용 5 2. 이론 7 2.1 친환경 절연가스 7 2.2 부분방전 발생 메커니즘 10 2.3 부분방전 결함 17 2.4 부분방전 검출 및 분석기술 23 3. 실험 및 방법 39 3.1 실험계 39 3.2 모의결함 42 3.3 실험 방법 46 4. 결과 및 분석 48 4.1 교정 실험 48 4.2 부분방전 특성 분석 49 4.3 진단 프로세스 80 5. 결론 88 참고문헌 91 국문초록 98Docto

A Study on the Laser Decontamination Process for Radioactive Contaminants on Metal Surface in Nuclear Power Plants Decommissioning

세계 각국에서 주요 에너지원으로 사용되고 있는 원자력 발전소의 에너지는 다른 발전 방식에 비하여 높은 효율을 가지고 있으나 핵 물질로 인한 많은 위험이 존재한다. 특히 원전 해체 시 핵 물질을 포함하고 있는 시설 및 방사성 폐기물에서 방사성 물질이 방출되기 때문에 인체 및 생태계에 심각한 위해를 끼칠 수 있다. 따라서 방사성 오염 물질이 외부로 확산되는 것을 방지하고 방사능 준위를 낮추는 제염 공정은 필수적이다. 원전 해체 시 제염 공정은 화학적 및 기계적 제염 방식이 주로 사용되고 있다. 그러나 기존의 제염 방식은 폐용액, 폐연마재 및 퓸(fume) 등 다량의 2차 폐기물이 발생하며, 밀폐된 공간에서의 작업으로 인한 작업자의 안전 문제를 야기한다. 반면 레이저 제염 기술은 협소 구역 및 복잡한 형상에 대한 작업이 비교적 쉽고 원격 작업이 가능하여 작업자의 피폭에 대한 위험을 방지할 수 있으며, 우수한 제어성으로 인하여 정밀한 작업이 가능하다. 또한 친환경 열원인 레이저를 이용하여 재료 표면의 오염 물질을 증발시켜 제거함으로써 2차 폐기물 양이 매우 적다. 이러한 이점으로 인하여 반도체, 자동차, 선박 및 항공기 등에 적용되고 있는 레이저 클리닝 기술을 기반으로 원전 해체에 적용하고자 한다. 현재 원전 해체 분야에서의 레이저를 이용한 제염 기술의 수준은 초기 단계이며 기존의 제염 기술을 대체하고자 다양한 연구가 진행 중이다. 기존의 제염 기술을 대체하고 영구 정지된 고리 1호기 및 월성 1호기의 해체 작업에 적용하기 위하여 레이저 제염 기술을 확보하는 것이 시급하다. 본 연구에서는 평균 출력 100W의 큐스위칭(Q’switching) 파이버 레이저를 이용하여 금속 기판(STS304 및 A6061) 표면의 Ni-ferrite 코팅층을 제거하기 위한 레이저 제염 실험을 진행하였다. 이때 코팅층은 실제 원전 해체 작업 시 금속 표면에 침적된 산화물의 주요 성분인 Ni-ferrite를 이용하여 모사 산화막 시험편을 제작하였다. 실험은 레이저 빔 패턴(beam pattern), 비초점 거리, 에너지 밀도, 스캔 횟수, 빔 중첩 비율 및 평균 출력 등의 공정 변수에 따른 레이저 제염을 실시하였다. 이와 같이 다양한 공정 변수 제어에 따른 레이저 제염 효율을 계산하여 최적의 조건을 도출하였으며, 얻어진 결과를 통해 제염부의 기계적 및 재료학적 특성을 분석하였다. 공정 변수의 영향을 살펴본 결과, 빔 패턴에 따라서 코팅층의 제거 특성이 다르게 관찰되었다. 따라서 원자력 시설의 기기 및 부품의 다양한 형상에 따라서 적합한 빔 패턴을 선정하는 것이 중요하다. 비초점 거리는 시험편 표면에 조사되는 레이저 빔의 직경을 결정하여 에너지 양이 달라지는 것을 확인하였다. 또한 초점 거리 0mm(d=0mm)와 유사한 제염 결과를 나타내는 비초점 거리의 범위를 도출하였다. 에너지 밀도, 스캔 횟수, 빔 중첩 비율 및 평균 출력은 재료 표면으로의 입열량을 결정하여 코팅층 제거량에 영향을 미쳤다. 입열량이 증가하면 코팅층의 제거량이 증가하였으나 표면에 변색이 발생하였다. 따라서 적절한 조건을 찾는 것이 중요하다. 또한 단위 시간당 코팅층의 제거량은 작업 시간을 결정하는 중요한 요소이기 때문에 레이저 제염 효율을 계산하여 구하였다. 이를 통하여 상대적으로 스캔 시간 빠르고 스캔 횟수가 적은 조건이 가장 효율적인 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 원자력 시설의 방사성 오염 물질에 대한 레이저 제염의 적용 가능성을 확인하고 향후 원전 해체 시 레이저 제염 기술의 중요한 자료로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.|The energy of nuclear power plants, which are used as a major energy source in many countries around the world, has higher efficiency than other power geration methods, but there are many risks due to nuclear materials. In particular, since radioactive materials are released from facilities and radioactive waste containing nuclear materials during nuclear power plant decommissioning, it can cause serious harm to human and the ecosystem. Therefore, a decontamination process that prevents radioactive contaminants from spreading to the outside and lowers the level of radioactivity is essential. During decommissioning of nuclear power plants, chemical and mechanical decontamination methods are mainly used in the decontamination process. However, the existing decontamination method causes a safety problem for workers due to work in an enclosed space along with the generation of a large amount of secondary waste such as waste solution, waste abrasive, and fume. On the other hand, laser decontamination technology is relatively easy to work on narrow areas and complex shapes, and remote work is possible to prevent the risk of exposure to workers, and precise work is possible due to excellent controllability. In addition, the amount of secondary waste is very small by evaporating and removing contaminants on the surface of the material using a laser, which is an eco-friendly heat source. Due to these advantages, it is intended to be applied to nuclear power plant decommissioning based on laser cleaning technology applied to semiconductors, automobiles, ships, and aircraft. Currently, the level of decontamination technology using laser in the field of nuclear power plant decommissioning is in its early stages, and various studies are being conducted to replace the existing decontamination technology. It is urgent to secure laser decontamination technology in order to replace the existing decontamination technology and apply it to the decommissioning work of the permanently suspended Kori Unit 1 and Wolseong Unit 1. In this study, a laser decontamination experiment was conducted to remove the Ni-ferrite coating layer on the surface of metal substrates(STS304 and A6061) using a Q-switching fiber laser with an average power of 100W. At this time, as the coating layer, a simulated oxide film specimen was produced using Ni-ferrite, a major component of oxide deposited on the metal surface during the actual nuclear power plant decommissioning work. Laser decontamination was performed according to process parameters such as laser beam pattern, defocused distance, energy density, number of scans, beam overlap rate, and average power. As such, the optimal conditions were derived by calculating the laser decontamination efficiency according to the control of various process parameters, and the mechanical and material properties of the decontaminated area were analyzed through the obtained results. As a result of examining the influence of process parameters, the removal characteristics of the coating layer were observed differently depending on the beam pattern. Therefore, it is important to select an appropriate beam pattern according to various shapes of devices and parts of nuclear facilities. It was confirmed that the amount of energy varied by determining the diameter of the laser beam irradiated on the surface of the test piece. The results of this study confirm the applicability of laser decontamination to radioactive contaminants in nuclear facilities and are expected to be used as important data for laser decontamination technology in the future of nuclear power plant decommissioning. It was confirmed that the defocused distance varied in the amount of energy by determining the diameter of the laser beam irradiated on the surface of the specimen. In addition, a range of defocused distance showing decontamination results similar to the focal length of 0 mm(d=0mm) was derived. Energy density, number of scans, beam overlap rate, and average power determined the amount of heat input to the material surface and thus affected the amount of coating layer removal. As the heat input increased, the removal amount of the coating layer increased, but discoloration occurred on the surface. Therefore, it is important to find the appropriate conditions. In addition, since the removal amount of the coating layer per unit time is an important factor in determining the working time, the laser decontamination efficiency was calculated and obtained. Through this, it was confirmed that the conditions where the scan time was relatively fast and the number of scans was small were the most efficient.1. 서론 1 1.1 연구 배경 및 목적 1 1.2 연구 내용 4 2. 이론적 배경 6 2.1 원전 해체의 개요 6 2.1.1 원전 해체 프로세스 6 2.1.2 원전 산화막의 구성 및 특성 9 2.2 제염 공정의 분류 13 2.2.1 화학적 제염 16 2.2.2 기계적 제염 22 2.2.3 용융 제염 32 2.2.4 레이저 제염 34 2.3 레이저 제염 공정의 특성 36 2.3.1 레이저 제염의 공정변수 36 2.3.2 레이저 제염의 메커니즘 47 2.3.3 레이저 제염 장비의 광학계 구성 50 3. 실험 방법 54 3.1 실험 재료 및 장비 54 3.1.1 실험 재료 54 3.1.2 실험 장비 57 3.2 실험 및 분석 방법 59 3.2.1 실험 방법 59 3.2.2 분석 방법 63 4. 실험 결과 및 고찰 68 4.1 STS304의 Ni-ferrite 코팅층에 대한 레이저 제염 특성 68 4.1.1 레이저 빔 패턴의 영향 68 4.1.2 비초점 거리의 영향 76 4.1.3 에너지 밀도의 영향 81 4.2 금속 기판 재료별 Ni-ferrite 코팅층에 대한 공정지배인자 제어 90 4.2.1 레이저 빔 중첩 비율의 영향 90 4.2.2 레이저 평균 출력의 영향 112 4.3 금속 기판 재료에 따른 레이저 제염 특성 비교 118 4.3.1 레이저 제염 효율 118 4.3.2 금속 기판 재료별 제거 특성 128 4.3.3 레이저 제염부의 기계적 및 재료학적 특성 분석 130 5. 결론 138 참고문헌 141Maste