• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권7호
• /
• pp.659-666
• /
• 2016

자기교란은 관성/자기센서를 이용한 자세추정시 추정정확도를 저하시키는 주된 원인이다. 본 논문은 저자가 개발한 6축 관성센서를 이용한 센서가속도 추정용 칼만필터의 확장으로서, 9축 관성/자기센서를 이용하여 운동체의 자세가 지속적으로 변화하는 가운데 운동체 주변 자기교란을 정확히 추정하고, 이를 통해 자기교란환경에서도 정확한 3차원 자세를 추정할 수 있는 병렬 칼만필터를 제안한다. 제안하는 필터는 자기교란벡터를 상태변수로 지정하여 명시적으로 추정하며, 병렬구조이므로 설령 극심한 자기교란에 의해 자세추정이 영향을 받더라도 롤과 피치와는 무관하고 요에만 영향이 국한되는 장점을 지닌다. 제안방법은 로봇이나 선박, 항공기처럼 자기적으로 균등하지 않은 환경에서 운용되는 분야에 효과적으로 적용될 수 있다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.9-16
• /
• 2015

고체 추진제를 연료로 사용하는 DACS의 압력 및 추력을 동시에 제어하기 위한 제어기법을 제안하였다. 두 제어변수를 효과적으로 제어하기 위하여 각 변수의 물리적 특성을 고려한 연속형 루프 닫힘 구조를 적용하였고, 부정정 구조를 가진 제어명령을 효율적으로 분배하기 위하여 가중벡터를 이용한 의사 역행열 기법을 제안하였다. 아울러 높은 가속도를 안정적으로 획득하기 위하여 압력 유도기법을 종말 호밍구간에 적용함으로써 추력과 압력에 관한 명령 분배의 효용성을 입증하였다.

• 재활복지공학회논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.53-62
• /
• 2017

본 논문에서는 균형평가도구 중 임상에서 가장 많이 사용되는 BBS(Berg Balance Scale)를 머신러닝 기법을 이용하여 점수 분류 정확도를 제시한다. 데이터취득은 Noraxon 시스템을 이용하여, 신체 8군데(왼쪽 오른쪽 발목, 왼쪽 오른쪽 엉덩이 위, 왼쪽 오른쪽 손목, 등(Back), 이마)에 관성센서를 부착하였다. 관성센서의 3축 가속도데이터를 기반으로 특징벡터 STFT(Short Time Fourier Transform), SAM(Signal Area Magnitude)를 추출하였다. 그 다음, BBS의 항목을 동작특성에 따라 정적인 동작(static movement)과 동적인 동작(dynamic movement)으로 나누었고, BBS의 각 항목에 대하여 점수에 영향이 있는 센서부착위치에 따라 특징벡터를 선별하였다. BBS의 항목마다 선별된 특징벡터는 GMM(Gaussian Mixture Model)을 이용하여 분류하였다. 실험대상자 40명에 대한 정확도 산출결과, 1번순으로 차례대로 55.5%, 72.2%, 87.5%, 50%, 35.1%, 62.5%, 43.3%, 58.6%, 60.7%, 33.3%, 44.8%, 89.2%, 51.8%, 85.1%의 분류 정확도를 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제26권2호
• /
• pp.118-125
• /
• 2008

목적: 온보드 영상장치(On-Board Imager, OBI) 및 콘빔CT(Cone Beam Computerized Tomography, CBCT)를 이용하면 치료실에 위치한 환자의 자세 및 위치와 모의치료 시점의 환자의 자세 및 위치를 비교할 수 있다. 온라인 영상유도방사선치료(on-line Image Guided Radiation Therapy, on-line IGRT)에서는 이러한 정보를 이용하여 방사선 치료 직전에 환자의 위치를 확인하고 보정한다. 이때 모의치료 시 획득한 영상과 치료실에서 실시간 얻은 kV X선 영상 또는 콘빔CT 영상을 이용하여 2차원/2차원 맞춤(2D/2D Match) 또는 3차원/3차원 맞춤(3D/3D Match)의 이미지 퓨젼 프로그램을 사용하여 그 편차를 산출한다. 이 과정에서 주어지는 편차가 환자 자세에 대한 오차를 정확히 반영하고 있는지에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 신체 내부 구조가 모사된 팬톰(The $RANDO^{(R)}$ Phantom, Alderson Research Laboratories Inc., Stamford, CT, USA)을 사용하여 실제 방사선 치료와 동일한 과정을 따라 모의치료 및 치료계획을 시행한 후 치료 테이블 위에 팬톰을 셋업한다. 그리고 모의치료 시 표시된 팬톰의 표면 지점에 치료실의 레이저에 일치시킨다. 이때, CT 모의치료실과 가속기가 있는 치료실의 벽면 고정 레이저에 대한 정렬의 일치만 확인하면, 치료테이블에 놓여진 팬톰의 위치는 모의치료 시 위치와 정확히 일치한다. 실제로는 팬톰 표면에 나타나는 레이저 선의 두께 정도되는 오차를 무시한다면, 두 시점에서 팬톰의 위치가 정확히 같다고 말할 수 있다. 정확히 위치가 재현되었다고 가정되는 팬톰에 대해 평행이동 또는 회전이동의 변화를 만들어 준 후, 위치가 옮겨지고 틀어진 팬톰에 대해 온보드 영상장치로부터 kV X선 영상을 그리고 콘빔CT로부터 CT 영상을 얻는다. kV X선 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 이용하여 OBI 프로그램에서 제공되는 2차원/2차원 맞춤의 결과를 얻는다. 그리고 콘빔CT 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 가지고 이미지 퓨젼 과정을 거쳐 3차원/3차원 맞춤의 결과를 얻는다. 이렇게 얻은 2차원/2차원 맞춤 및 3차원/3차원 맞춤의 결과와 처음에 팬톰에 인위적으로 만들어준 위치 변화를 비교한다. 결과: 온보드 영상장치로 획득한 kV X선 영상과 모의치료 시 영상을 비교하는 2차원/2차원 맞춤에서는 팬톰의 위치에 회전이동만 존재한다고 가정했을 때에는 평균 $0.06^{\circ}$의 오차 내에서 모의치료 시 팬톰의 위치에 대한 편차를 찾을 수 있었다. 또한 평행이동만 존재한다고 가정했을 때에는 편차 벡터의 크기가 평균 1.8 mm였다. 그리고 회전이동과 평행이동이 동시에 존재하는 일반적인 경우에는 편차 벡터의 크기는 평균 2.1 mm, 테이블 회전 방향으로 평균 $0.3^{\circ}$의 오차 내에서 모의치료 시 팬톰의 위치를 찾을 수 있었다. 콘빔CT로 획득한 영상을 이용하는 3차원/3차원 맞춤의 과정에서 팬톰의 위치가 회전이동만 존재할 때에는 평균 $0.03^{\circ}$의 오차 내에서, 평행이동만 있는 경우는 편차 벡터의 크기의 평균이 0.16 mm 내에서, 틀어지고 이동된 팬톰의 위치를 찾을 수 있었다. 그리고 회전이동과 평행이동이 동시에 존재하는 일반적인 경우에는 편차 벡터의 크기는 1.5 mm, 테이블 회전 방향으로 평균 $0^{\circ}$의 오차 내에서, 모의치료 시 팬톰의 위치와 맞출 수 있었다. 결론: 온보드 영상장치와 콘빔CT를 이용한 영상유도방사선치료(on-line IGRT)에서 모의치료 시 팬톰의 위치는 가속기의 치료테이블 위에서 매우 정확히 재현되어졌다. 온보드 영상장치는 kV X선 영상을 이용하여 간단하게 위치의 검증과 보정을 할 수 있었고, 콘빔CT를 이용하는 경우에는 2차원적인 정면 또는 측면 영상이 아니라, 3차원 영상을 비교함으로서 더욱 정확한 위치보정이 가능하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권11호
• /
• pp.101-109
• /
• 2009

일반적으로 3차원 그래픽 깊이 캐쉬와 픽셀 캐쉬는 메모리 대역폭의 효율적인 사용을 위하여 라이트 백(write-back) 캐쉬로 설계된다. 또한 3차원 그래픽 특성상 캐쉬 읽기 접근을 시도한 주소에 대한 캐쉬 쓰기 접근 혹은 읽기 접근이 발생하지 않고 캐쉬 쓰기 접근만 발생하는 경우가 많다. 캐쉬 메모리의 모든 블록이 사용되고 있는 상태에서 캐쉬 접근 실패가 발생하면 캐쉬 메모리 한 블록이 교체 알고리즘(replacement algorithm)에 의하여 한 블록을 라이트 백 동작을 실행하고 그 블록에 다른 데이터를 저장한다. 이러한 캐쉬 접근 실패 발생은 방출되는 캐쉬 메모리 한 블록의 데이터를 저장하기 위한 외부 메모리 쓰기 접근과 캐쉬 접근 실패를 처리하기 위한 외부 메모리 접근을 동시에 발생시킨다. 따라서 연속적인 캐쉬 접근 실패가 발생하는 경우 다량의 메모리 읽기와 쓰기 접근이 동시에 발생되어 메모리 병목현상을 유발시키고 이는 결국 메모리 접근 소요 시간을 길어지게 한다. 이와 같이 연속적인 캐쉬 접근 실패는 캐쉬를 사용하는 프로세서나 IP의 성능 저하와 전력소비 증가를 유발한다. 본 논문에서는 캐쉬 사용 시 발생하는 메모리 병목현상을 최소화하기 위하여 빠른 라이트 백이라는 새로운 방법을 사용하였다. 이 방법은 캐쉬 메모리 블록에 들어있는 유효 데이터를 방출하는 시점을 조절하여 외부 메모리 접근이 다량으로 몰리는 것을 방지하는 것이다. 즉 같은 메모리 용량과 접근 성공율을 가지는 캐쉬의 성능을 증가시킬 수 있는 방법이다. 이를 통하여 메모리 병목 현상을 완화시킬 수 있고 또한 캐쉬 접근 실패 시 소요되는 평균 메모리 접근 소요시간을 줄일 수 있다. 이러한 새로운 캐쉬 구조를 위한 실험은 ARM11, 3차원 그래픽 가속기 및 다양한 IP들이 내장되어 있는 SoC 환경에서 3차원 그래픽 가속기의 깊이 캐쉬와 픽셀 캐쉬에 적용하여 진행하였으며 여러 가지 실험 벡터를 이용하여 결과를 측정하였을때 성능을 향상시킬 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제43권9호
• /
• pp.53-58
• /
• 2006

버텍스 쉐이더는 fixed function T&L(Transform and Lighting) 엔진의 유연성을 향상시키고, 이전보다 다양한 3D 그래픽 효과를 표현하기 위하여 설계되었다. 본 논문의 쉐이더는 DirectX 8.1 의 Vertex Shader 1.1 과 OpenGL ARB에 기초하여 설계하였다. 버텍스 쉐이더는 벡터 연산을 위하여 4개의 ALU로 구성된다. 작은 면적의 저전력 설계를 위하여 32비트 부동소수점 데이터 형식을 24비트 데이터 형식으로 대체하였다. 버텍스 쉐이더 코어의 동작 검증을 위하여 Xilinx Virtex2 300M gate 모듈을 사용하였다. 시납시스 합성결과 TSMC 0.13um 공정에서 115MHz의 주파수로 동작가능하고, 12.5M Polygons/sec 의 연산성능을 보였다. 버텍스 쉐이더 코어의 면적은 동일 공정에서 11만 게이트를 차지한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제45권11호
• /
• pp.932-938
• /
• 2017

플라자마의 거동을 오일러리안 격자와 라그랑지안 입자를 혼합하여 해석하는 Particle-in-cell 기법을 적용하여 간략화된 홀추력기를 해석하였다. 본 연구는 중성입자, 이온입자 뿐만 아니라 전자도 라그랑지안 기법으로 개별추적 계산하기 때문에 message passing interface 기법을 이용해 대용량 계산이 가능한 병렬클러스터링을 적용하였다. 계산에 앞서 일정한 벡터의 자기장에서 전자군의 나선형 거동을 해석하였고, 절대해와 일치함을 확인하여 코드를 검증하였다. 실린더 내부에 반경방향으로 일정한 자기장과 축방향으로 일정한 전기장을 고정시켜 플라즈마의 거동을 PIC 모델을 이용하여 해석하였다. 반응 실린더 내부에 전자가 로렌츠 힘에 의해 이중나선을 그리며 구속되는 현상이 잘 포착되었고, 고속 회전하는 전자와 주입된 중성입자가 충돌하여 이온화 되었고, 대전된 입자가 축방향의 전기장에 의해 급 가속하는 현상 또한 잘 모사되어 플라즈마의 플룸 거동을 모사하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제17권4호
• /
• pp.207-211
• /
• 2006

kV cone-beam CT (CBCT)가 결합된 선형가속기의 등장으로 더욱 정확한 영상유도 방사선치료(Image-guided radiation therapy, IGRT)가 가능해졌다. IGRT는 영상장비를 이용해 표적의 이동을 보정할 수 있는 방사선치료기술로, CBCT를 이용한 IGRT의 경우 내부 장기의 정보를 바탕으로 병변의 이동을 정확히 알 수 있다. 내부 장기의 정보를 얻기 위해서는 방사선이 조사되기 바로 전에 환자의 CBCT 영상을 획득하여 치료계획 시 사용한 모의치료 CT영상과 정합을 수행하게 된다. 본 연구에서는 CBCT 영상의 재구성 품질에 따른 정합결과를 비교해 보았다. 6명의 환자로부터 총 56개의 CBCT 투과 정보를 획득하여 분석한 결과, 평행이동벡터의 차가 1 mm를 초과하는 경우는 단 3개에 불과하였다. 회전이동의 경우, x, y, z, 세 축을 모두 고려하였으며, 그 결과 총 168 ($56{\times}3$)개에서 단 3개만이 $1^{\circ}$ 이상의 차이를 나타냈다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제16권6호
• /
• pp.631-636
• /
• 2010

최근 방송통신 융합의 경향에 따라 IP 네트워크 통신 기반의 주문형 미디어와 지상파, 케이블등에 기반한 방송형 미디어를 모두 수용하는 하이브리드 IPTV가 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 최신 H.264 코덱을 지원하는 하이브리드 IPTV를 위한 리치 미디어 프레임워크를 제안한다. 이를 위해 하이브리드 미디어를 다루는 TV에 최적화된 미디어 콤포넌트와 RIA 런타임 엔진을 개발한다. 미디어 콤포넌트는 RF 방송, IP 기반 저장된 미디어 및 라이브 미디어의 다양한 재생 방식에 대해 일관되면서도 효율적인 응용 인터페이스를 제공하도록 설계되었다. 특히, 성능과 이식성을 위해 미디어 콤포넌트는 미디어 스트림 추상화, 적응식 주문형 I-프레임 탐색, 재생시간 자동 계산 등을 채택하였다. 제안된 미디어 인터페이스를 기반으로 RIA 런타임 프로토타입을 개발하였다. RIA 런타임은 한정된 자원을 갖는 IPTV 환경에서의 최적화된 렌더링을 위해 프로세서의 내장 그래픽 가속기를 최대한 활용하도록 설계되었다. 개발된 프레임워크의 성능과 유용성을 검증하기 위해 시연 및 실험을 실시하고 그 결과를 제시한다. 제안된 프레임워크는 IPTV 기반 VOD, 광고, 교육 등의 응용에서 벡터 그래픽 및 하이브리드 미디어를 지원하는데 효과적으로 사용될 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.41-50
• /
• 1982

수평적으로 무한히 넓은 천해에 시간에 따라 크기와 방향이 바뀌는 바람이 불 때의 해수의 유량transports)에 대한 이론적인 계산을 할 수 있는 모델을 만들 었다. 이 모델에서 사용하는 선형화된 이론식은 가속력, 편향력(Coriolis force), 바람의 응력(wind stress) 및 저면 마찰력을 포함하고 있으며, 이 모델로부터 해수 유량에 대한 다음과 같은 결과를 얻었다. 일정한 바람이 계속 불 때의 해수유량은 해저면 마찰로 인하여 바람 오른쪽 방향 90 보다 작다. 바람이 불기 시작한 후의 천이상태(transient state)의 유량은 정상류적(steady)인 에크만류( Ekman current) 에다가 시간이 지남에 따라서 크기가 감소하는 관성진동(inertial oscillation)과의 합성으로 나타난다. 바람의 크기가 정현적(sinrsoidal)으로 바뀌는 경우는 유량 벡터 는 바람 변화의 주기와 같은 시간동안 일주회전을 하는 유량타원(transport ellipse) 을 그린다. 바람의 방향이 바뀔 경우 해수유량은 자유관성진동(free inertial oscillation)과 강제진동의 합으로 나타나는데, 이 경우 강제진동의 주기는 바람 방향의 회전주기(rotation period)와 같다. 이 이론적인 해수유량모델은 해에서 시간에 따라 바람이 바뀔 경우 해수와 영양염의 이동에 대한 해석을 하는데 유용 하다.