• Nuclear Engineering and Technology
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• v.21 no.1
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• pp.40-47
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• 1989

For the effective design of a beam forming structure of the negative-ion-based neutral beam injector, a computer program based on a particle simulation model is developed for the calculation of charged particle motions in the electrostatic fields. The motions of negative ions inside the acceleration tube of a multiple-aperture triode are computed at finite time steps. The electrostatic potentials are obtained from the Poisson's equation by the finite difference method. The successive overrelaxation method is used to solve the matrix equation. The particle and force weighting methods are used on a cloud-in-cell model. The optimum design of the beam forming structure has been studied by using this computer code for the various conditions of elctrodes. The effects of the acceleration-deceleration gap distance, the thickness of the deceleration electrode and the shape of the acceleration electrode on beam trajectories are exmined to find the minimum beam divergence. Some numerical illustrations are presented for the particle movements at finite time steps in the beam forming tubes. It is found in this particle simulation modelling that the shape of the acceleration electrode is the most significant factor of beam divergence.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.2
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• pp.106-113
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• 2017

Attitude determination algorithms for aircraft and land vehicles use earth gravitational vector and geomagnetic vector; hence, magnetometers and accelerometers are employed. In dynamic situation, the output from accelerometers includes not only gravitational vector but also motional acceleration, thus it is hard to determine accurate attitude. The acceleration compensation method treated in this paper solves the problem to compensate the specific force vector for motional acceleration calculated by a GPS receiver. This paper analyzed the error from the corrected vector regarded as a constant by conventional acceleration compensation method, and improve the error by rederivation from measurements. The analyzed error factors and improvements by the proposed algorithm are verified by computer simulations.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.920-926
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• 2007

새로운 매체와 접촉 시 발생하는 거부감을 최소화 하고 별도의 학습 없이 사용 가능한 직관적 명령 전달 방식의 매개 인터페이스를 제안한다. 제안하는 매개 인터페이스는 3차원 공간에서 사용가능한 가상 마우스와 TV 리모트 컨트롤러의 기능적 결합을 목표로 하고 실버세대들에게 익숙한 매체인 펜을 형태로 삼아 개념적으로 설계되었다. 구체적인 구현은 가속도계의 신호를 분석하거나 펜촉에 레이저 포인터를 추가하여 레이저 포인터의 좌표 변화를 웹캠으로 추적, 인식하는 방법으로 구분하였고 본 논문에서는 가속도계의 경우를 소개한다. 가속도계 신호분석을 통해 마우스의 기능을 모사하고 동작을 감지하는데 발생하는 문제점과 이를 해결하기 위한 기존 연구를 분석하고 동작 중에 중력방향의 수직축이 바뀌면서 발생하는 가속도계 신호의 오류를 보상하기 위해 제안된 Zero Velocity Compensation 방법을 소개한다. ZVC의 결과에 필수적인 저주파의 시계열 신호 실시간 끝점 추출과 동시에 패턴인식을 위한 특징추출 기능을 수행하는 새로운 알고리즘을 제안하며 기존의 방법과 실험적으로 성능을 비교한다. 또한 입력된 가속도계 신호를 학습된 인식기를 통해 인식하는 기존의 연구에서 더 나아가, 마우스의 좌표변화를 짧은 시간동안 가속도 신호의 실시간 분석을 통해 모사하기 위해 변형시킨 알고리즘을 소개한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.124-129
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• 2006

음악은 소리를 즐긴다는 뜻을 담고 있다. 감상자에게 단순한 청각적 자극을 넘어 즐거움을 주기 위해선 음악적인 경험이 뒷받침되어야 한다. 가상 현실을 이용한 사용자와 시스템 간의 상호작용을 음악 경험 제공에 접목하려는 시도는, 새로운 경험을 통해 일반인들이 보다 쉽게 음악을 접하고 체험함으로써 음악을 통해 즐거움을 얻을 수 있도록 도움을 주는 데에 그 목적이 있다. 가상 오케스트라를 구현하고 지휘 동작을 재현하는 것은 이러한 가능성을 극대화하는 연구이다. 본 논문에서는 가상 오케스트라를 구현하기 위해 필수적인 중간 단계로, 사용자의 지휘 동작을 감지하여 연주의 박자(속도)를 제어하는 지휘 시뮬레이션 시스템을 제시한다. 실제의 지휘 동작을 분석하고, 동작의 변화를 인식하기 위하여 가속도 센서를 이용, 공간상에서 지휘봉의 움직임을 가속도 정보로 수집하여 이에 상응하는 박자의 제어를 구현한다. 사용자의 박자 명시에 따라 변화하는 상하 방향의 가속도를 센서를 통해 전압 신호로 입력 받고, DSP 의 A/D conversion 모듈에서 디지털 신호로 변환, 일정 수준 이상의 신호를 박자 정보로 직렬통신을 통해 컴퓨터에 전달한다. 컴퓨터에서는 Max/MSP를 이용하여 각 박자 사이의 시간 간격을 측정하고 상응하는 MIDI 음악을 재생하는 방식으로 시스템이 구현된다. 기존 연구에서 사용된 CCD 카메라에 의한 Motion Tracking 을 보완하여 동작의 크기에 따라 음량을 조절한다. 본 논문에서 제시되는 시스템은 지휘 동작에서 가장 특징적으로 나타나는 상하 방향의 급격한 가속도 변화를 직접 입력 받기 때문에 기존 시스템에 비해 지휘 동작의 인식 성공률을 높일 수 있으며, 화상 처리 및 계산에 의한 지연을 최소화할 수 있다. 또한, 장치의 규모를 소형화하여 보다 지휘봉의 형태에 가까운 인터페이스를 제공하며, 적합한 응용 콘텐츠를 접목할 경우 게임 컨트롤러로의 발전 가능성이 있다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.227-227
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• 2003

캐패시터, 인덕터 등의 전자부품들은 적층기술 및 표면 실장 기술 등을 이용하여 적층형 칩형태로 제작되고 있다. 적층형 칩형태의 전자부품들은 전자기적 특성을 부여하는 세라믹스와 전극역할을 하는 금속으로 구성되어 있으며, 전극 부분은 크게 내부전극과 외부전극으로 구분된다. 고장이 발생하게 되면 고장의 형태를 의미하는 고장모드(failure mode)와 제품을 고장에 이르게하는 물리, 화학적, 기계적 과정을 의미하는 고장기구(failure mechanism)을 조사하게 된다. 전자부품에서 고장이 발생하였을 경우, 1차적인 분석대상은 전극재인데 전극재에 기인한 고장으로는 세라믹스와 전극재 사이의 열팽창계수 차이에 기인한 박리현상(Delamination), 인쇄불량에 의한 단락 및 두께 불량, 세라믹스와 전극재 사이의 반응, 산화에 의한 부식 등이 있다. 이러한 고장은 급격한 주위 환경의 변화에 의한 것보다는 일정수준의 스트레스가 축적되어 발생하며, 수명을 예측하기 위해서는 고장의 원인을 규명하고 그 원인에 의한 가속 시험을 수행하는 것이 일반적인 방법이다. 본 연구에서는 Ag 외부 전극재의 수명을 예측하고자 가속시험을 수행하였고, 고장 분석 통하여 Ag외부 전극재의 특성 및 문제점 등을 정확히 파악하기 위한 연구를 하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.19 no.5
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• pp.43-52
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• 2014

In this paper, we propose Gravity Removal and Vector Rotation algorithm for counting steps of wearable device, and we evaluated the proposed GRVR algorithm with Micro-Electro-Mechanical (MEMS) 3-axis accelerometer equipped in low-power wearable device while the device is mounted on various positions of a walking or running person. By applying low-pass filter, the gravity elements are canceled from acceleration on each axis of yaw, pitch and roll. In addition to DC-bias removal and the low-pass filtering, the proposed GRVR calculates acceleration only on the yaw-axis while a person is walking or running thus we count the step even if the wearable device's axis are rotated during walking or running. The experimental result shows 99.4% accuracies for the cases where the wearable device is mounted in the middle and on the right of the belt, and 91.1% accuracy which is more accurate than 83% of commercial 3-axis pedometer when worn on wrist for the case of axis-rotation.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.7
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• pp.773-778
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• 2011

Accelerometers are widely used to measure the lateral vibrations of pipe-like structures such as a gun tube under impulse loads. Stress waves that precede the lateral vibrations due to the explosion within a gun contribute little to the vibrations, but saturate the accelerometer input. A mechanical filter eliminates this high-frequency stress wave and only transmits the signal corresponding to the lateral vibrations. The mechanical filter consists of a mechanical structure for mounting the accelerometers and a damping material. The low-pass filter characteristics are determined from the equivalent damping and stiffness property of this damping material. In this paper, we tested nine commercially available damping materials for their vibration characteristics by using a test rig. We also observed the change in the vibration characteristics while compressing the material. We designed and manufactured a mechanical filter and verified its filtering performance.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.7 no.3
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• pp.190-197
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• 2011

In this paper, an analytical and experimental study is performed in order to determine the effects of interaction between a vehicle and a structure. For this purpose, a wheel tracking machine and an adequate single span bridge are designed. Results presented in the paper show that the real vehicle tracking accelerations including the interaction between the vehicle and the structure produce additional effects on the dynamic behavior of the structure including reversal and contrary behavior. Also, the interaction between the vehicle and the bridge is reproduced by applying the identified real vehicle tracking accelerations to a general finite element analysis program.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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• pp.420-422
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• 2011

2009년 경찰청 통계자료에 따르면 교통사고 사망자 중 안전 운전 불이행, 중앙선 침범, 신호 위반, 안전거리 미확보 등 운전자의 부주의에 의해 이루어진 사고가 약 90%이상을 차지하고 있어 심각한 사회적 경제적 문제를 초래한다. 이러한 운전자의 운전습관 개선 및 안전운전에 대한 사회적 요구, 사고 기록 등의 요구에 부응하기 위하여, 디지털 주행기록계 차량용 블랙박스 등 다양한 형태의 시스템이 사용되고 있으나, 이러한 시스템은 사고 후 차량데이터를 기반으로 위험운전여부를 분석하여 운전자를 관리하기 때문에 실시간으로 운전자를 관리하기에는 큰 한계가 있다. 이에 본 연구는 3축 가속도 센서와 GPS를 사용하여 위험운전 여부를 판단하고, 그 결과를 계수화하여 운전자의 정숙 운전 지수를 계산하여 보여줌으로써, 안전 운전과 급정차 급출발에 따른 연비 악화를 개선할 수 있도록 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.186-189
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• 2004

Sensor used by semiconductor process produced an MAP sensor and applied to several industry. Among those sensors divided as transducer which convert physical quantity into electrical value, piezoresistive type sensor has been studied for the properties and sensitivity of piezoresistor. In this paper, the variation of seismic mass which have been functioned as actuator moving the cantilever beam analyzed the effect on distribution of resistance change ratio and supposed the optimal shape and position of piezoresistor. The resulting are following; According to the increment of seismic mass size, the value of resistance change ratio decreased caused by improve the stiffness. Y directional piezoresistor is formed in spot of 100 m apart from cantilever edge and length of that is 800$\mu$m. To increase the sensitivity, piezoresistor is made as n-type and x-direction.