• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 2006.12a
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• pp.1-6
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• 2006

Single-Camera Stereoscopic Vision three-dimensional measurement system has been developed based upon 30-PTV algorithm. The system consists of one camera $(1k\times1k)$ and a host computer. To attain three-dimensional measurements a plate having stereo holes has been installed inside of the lens system. Three-dimensional measurements was successfully attained by adopting the conventional 30-PTV camera calibration methods. As applications of the constructed measurement system, a water droplet mixed with alcohol was constructed on a transparent plastic plate with the contacted fluid diameter 4mm, and the particles motions inside of the droplet have been investigated with the constructed measurement system. The measurement uncertainty of the constructed system was 0.04mm, 0.04mm and 0.09mm for X, Y and Z coordinates.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.21 no.5
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• pp.650-658
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• 1997

Analysis and control of intake charge motion such as swirl and tumble are very important factors in improving the gasoline engine performance. In this paper, single-frame PTV (particle tracking velocimetry) is used to investigate intake tumble patterns in a steady flow test rig of gasoline engine with dual-intake-valve and pent-roof combustion chamber. Intake tumble pattern is quantified in accordance with blockage ratio of TIV (tumble intensifying valve) with single- frame PTv.The view of the instantaneous 2-D velocity field gives a realistic understanding of in-cylinder flow field. Thus it is confirmed that PTV is a effective tool in engine design. In conventional port, two tumble structures appear clearly, and the larger one is observed under the exhaust valve side and the smaller is right below the intake valve side. The larger vorticity is observed in TIV port, thus it is concluded that TIV have an effect on intensified tumble motion in cylinder flow.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.5 no.1 s.14
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• pp.7-12
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• 2002

As the first step to investigate the fundamental mechanism of a dispersed two-phase flow, we studied the detailed interactions between bubble or particle motion and flow around it. Experiments were carried out with a rising bubble or particle in stagnant water in a vertical pipe. Particles with different densities, and/or different shapes were used for comparison with a bubble. We adopted 3D-PTV (Three-Dimensional Particle Tracking Velocimetry) for measuring the bubble or particle motions, and PIV (Particle Image Velocimetry) for measuring the water flow simultaneously (Hybrid PIV). The experimental results showed that the oblate spheroidal solid particle rose along the longer axis direction at the point that the inclination of the longer axis reached the maximum, and the inclination direction changed after moving. The bubble moved to the direction that the spheroid's projected width grew up to the largest, and the minor axis of the oblate spheroidal body of the bubble was parallel to the moving direction. The trajectory of the center of the particle/bubble which was measured with 3D-PTV, was marked on the section (x-y) of the pipe. It exhibited the pattern of the particle/bubble motion.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2003.05a
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• pp.391-396
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• 2003

정류상태하에서의 WINFLOW 모델에 의한 모의발생 결과치는 산정된 계산치와 관측치의 오차백분율(0.011~0.080의 범위)를 비교해 볼 때 지하수두 분포를 신뢰도 수준에 있어 잘 반영하고 있는 것으로 판단되며 동서방향으로는 일정 수두분포, 남북방향으로는 완만하고 안정된 수두경사를 이루는 것으로 분석되었다. 분석유역에서의 지하수 유동은 남측에서 하천지역으로 안정된 유동형태를 보이고 있으며, 각 지점에 대한 입자추적은 상류에서 양수지점까지 비교적 직선에 가까운 형태를 보이고 있으나 양수지점의 하류부에서는 양수량의 크기에 따라 영향반경도 많은 차이를 나타내었다. P 및 Pl관정의 동시 양수인 경우에는 P지점 또는 Pl지점의 단일정일 경우보다 영향반경의 크기가 증가한 것 보다는 다소 복잡해진 양상을 보였으며 입자경로는 직선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다. 양수량에 따른 영향원을 살펴보면 지하수가 남측에서 북측(병성천)으로 유동할 경우에 상류부보다 관정 측면과 하류부에서 더욱 크게 지하수두가 감소하는 변화경향을 나타내어 지하수유동방향 및 유속이 관정의 영향원 분포에 많은 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.5 no.1
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• pp.12-15
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• 2007

Macromolecule diffusion in cells and tissues is important for cell signaling, metabolism and locomotion. Biophysical methods, including non-invasive or minimally invasive in-vivo photobleaching techniques and single quantum-dot tracking, have been used to measure the rates of macromolecule diffusion in living cells and tissues, including central nervous system and tumors. Mathematical modeling and statistical analysis of experimental data revealed various modes of diffusion, which are strongly coupled with spatiotemporal changes in nanoscale structures and material properties.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.12
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• pp.1087-1092
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• 2010

A micro 3D-PTV system has been constructed using a single camera system. Two viewing holes were created behind the object lens of the microscopic system to construct a stereoscopic viewing image. A hybrid recursive PTV algorithm was used. A concept of epipolar line was adopted to eliminate many spurious candidates. Three-dimensional velocity vector fields were obtained by calculating the three-dimensional displacements of particles that were identified as being identical. The system consists of a laser light source (Ar-ion, 500 mW), one high-definition camera ($1028{\times}1024$ pixels, 500 fps), a circular plate with two viewing holes, and a host computer. The performance of the developed algorithm was tested using artificial images. The characteristic of the vector recovery ratio was investigated for the particle numbers. A micro backward-facing step channel ($H{\times}h{\times}W:\;36{\mu}m{\times}70{\mu}m{\times}3000{\mu}m$) was measured using the developed measurement system. The results were in good qualitative agreement with other results.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1812-1816
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• 2009

이미지 해석에 의한 유속장 측정방법은 유체역학분야에서 지난 30 여년 동안 많이 활용되어온 속도측정 기법으로 오늘날에는 이를 수공학 분야에서 이를 유량측정 등 수리현상 해석에 활용하려는 시도가 다각적으로 이루어지고 있다. 이에 본 연구에서는 이미지 해석에 의한 유속장 측정방법을 용담댐 시험유역에 적용하여 그의 자연하천에서의 적용성을 검토하고자 한다. 이미지 해석에 의한 유속장 측정방법은 PIV(Particle Image Velocimetry)로 통칭되고 있으며, PIV는 seeding, illumination, recording, 및 image processing의 네 가지 요소로 구성된다. seeding을 위해서 유체를 따라 흐를수 있는 작은 입자를 유체에 첨가한다. 유체를 따라 흐르는 입자들의 선명한 이미지를 얻기 위해서illumination이 필요하다. PIV를 이용하여 흐름을 해석하기 위한 illumination은 일반적으로 이중펄스 레이저가 이용된다. 이렇게 유속장 해석을 하려는 유체에 대하여 seeding 및 illumination이 준비되면 단일노출- 다중 프레임법, 혹은 다중노출-단일 프레임법으로 흐름을 recording을 한다. image processing은 이미지를 다운로드하고, 디지타이징 및 화질향상을 하는 전처리(pre-processing), 상관계수의 산정에 의한 유속 벡터의 결정 및 에러 벡터를 제거하고 유속장을 그래프화하는 후처리(post-processing) 과정으로 구성된다. LSPIV(Large Scale PIV)는 PIV의 기본원리를 근거로 하여 기존의 PIV에 비하여 실험실 내에서의 수리모형실험이나 일반 하천에서의 유속측정과 같은 큰 규모$(4m^2\sim45,000m^2$)의 흐름해석을 할 수 있도록 Fujita et al.(1994)와 Aya et al.(1995)이 확장시킨 것이다. PIV와 비교시 LSPIV의 다른 점은 넓은 흐름 표면적을 포함하기 위하여 촬영시에 카메라의 광축과 흐름 사이의 각도가 PIV에서 이용하는 수직이 아닌 경사각을 이용하였고 이에 따라 발생하는 이미지의 왜곡을 제거하기 위하여 이미지 변환기법을 적용하여 왜곡이 없는 정사촬영 이미지로 변환시킨다. 이후부터는 PIV의 이미지 처리 방법이 적용되어 표면유속을 산정한다. 다만 이미지 변환을 PIV 이미지 처리 전에 하느냐 후에 하느냐에 따라 유속장 해석결과에 차이가 있다. PIV의 네가지 단계를 포함하여 LSPIV의 각 단계를 구분하면, seeding, illumination, recording, image transformation,image processing 및 post-processing의 여섯 단계로 나뉘어진다 (Li, 2002). LSPIV를 적용시 물표면 입자의 Tracing을 위하여 자연하천에서 사용하기에 적합한 환경친화적인 seeding 재료인 Wood Mulch를 사용하여 유속을 측정하였다. 적용지점은 용담댐 상류의 동향수위관측소 지점으로 이 지점은 한국수자원공사의 수자원시험유역이 위치하고 있다. 이미지의 촬영은 가정용 비디오 캠코더 (Sony DCR-PC 350)을 이용하여 두 줄기의 흐름에 대하여 각각 약 5분 동안의 영상을 촬영한후 이중에서 seeding의 분포가 잘 이루어진 약 1분간을 추출한후 이를 이용하여 PIV 분석에 이용하였다. 대체적으로 유속장의 계산이 무난하게 이루어지었으나 비교적 수질 상태가 양호하고, 수심이 낮고, 하상재료가 자갈로 이루어져 있어 비슷한 색상의 seeding 재료를 추적하기 어려운 구간이 발생한 부분에서는 유속의 계산이 정확히 이루어지지 않았다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.4 no.1
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• pp.38-46
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• 2001

To assess the oil-containment effectiveness of tandem oil fences placed in currents, the movement of oil droplets in the fore and aft region of the fences is investigated by experimental and numerical methods. The effect of the flexibility of the fence skirt of single fence on the fence effectiveness is also investigated. Laboratory experiment is conducted to trace the path of a spherical solid particle of equivalent density to an oil droplet which was released in a uniform stream ahead of a model oil fence. Depending upon the releasing position and the flow condition there, it was observed that the particle floated up to the free surface, collided with the fence, or escaped below the fence. By analyzing the droplet trajectories, a numerical method is developed to predict the region ahead of the fore fence where an oil droplet initiating its motion eventually escapes beneath the fence. The effect of the relative sizes of the drafts of the fore and aft fences, the fence separation, and the bottom depth of the sea bed on the effectiveness of tandem fences is investigated using the numerically obtained trajectories of oil droplets.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1011-1015
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• 2005

본 실험에서는 부력 조건이 달라질 때 단공방류구에서 정체수역으로 수평방류되는 부력제트의 거동을 규명하였다. LIF (Laser Induced Fluorescence) 시스템을 이용하여 수행하였는데, LIF 시스템은 고해상도의 이미지를 취득할 수 있어 데이터의 정확도가 높으며, 동시에 한 평면상의 농도장을 일시에 측정할 수 있는 장점이 있는 기술이다. LIF 시스템은 크게 세부분으로 구성되어 있는데 방출시스템, 포착시스템, 처리시스템이 그것이다. 실험 조건을 고려해서 온수를 이용하여 주변수와의 밀도차를 재현하였으며, LIF 시스템의 추적입자로 형광염료 Rhodamine B를 사용하였다. 또한, 실험 데이터 취득과정에서 필요한 검정과정을 수행하였는데, LIF 시스템에서 검정과정은 레이저 입사광의 강도가 불균등한 분포를 가지는 점과 주변수의 매질에 의한 근의 감쇠가 발생하는 문제를 해결하기 위한 것이다. LIF 시스템은 부력제트의 농도장을 매우 정밀하게 측정할 수 있는데, 방류밀도 Froude 수가 변함에 따라 측정된 순간이미지를 통해 제트의 진화과정을 상세하고 가시적으로 확인할 수 있었다. 검정과정을 거친 농도 종단면에서 중심선의 연장선이 LIF 시스템에 의해 측정된 순간이미지의 중심선 궤적과 거의 일치하는 것도 알 수 있었다. 또한 LIF 시스템을 통해서 취득된 단일수평부력제트의 궤적과 중심선 희석률을 기존의 상용모형인 VISJET과 CORMIX1에 의해 예측된 결과와 비교$\cdot$분석한 결과, 제트 중심선 궤적의 경우, LIF 시스템을 이용한 측정값은 대체로 VISJET 모형의 결과와 일치하는 것으로 밝혀졌다. 중심선 희석률의 경우, LIF 측정값은 대체로 CORMIX1 모형, Cederwall(1968)의 경험식과 일치하는 경향을 보였다.0\%$일 때가 밸브를 $60\%$와 $80\%$ 개폐시켰을 때보다 $0.3kg/cm^2,\;0.29kg/cm^2$ 낮게 나타나 밸브를 전체 개방 했을 때 관로내의 수압이 상수설계기준에 적합한 수압을 유지함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2003.09b
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• pp.105-119
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• 2003

일반적인 로봇시스템은 자신이 이동해야 할 목표 지점을 자율적으로 생성할 수 없으므로 어떤 다른 시스템의 정보를 이용하여 주변을 탐색하거나 장애물을 인식하고 식별하여 자신의 제어전략을 수립한다. 그러므로 본 논문에서 제시한 시스템은 초소형 비행체를 이용하여 주위 환경과 자율 이동로봇의 위치 정보를 탐색할 수 있도록 시스템을 구성하였다 이러한 시스템의 성능은 로봇이 위치하고 있는 주위의 불완전한 정보로부터 적절한 결론을 유도해 낼 수 있어야 한다. 그러한 비선형적인 문제는 현재까지도 문제 해결을 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 자율이동로봇의 행동 환경을 공간상의 제약을 받지 않는 비선형 시스템인 초소형 비행체에 극초단파(UHF16채널) 영상장치를 이용하여 호스트 PC로 전송하고 호스트 PC는 로봇의 현재 위치, 이동해야 할 목표위치, 장애물의 위치와 형태 등을 분석한다. 분석된 결과 파라메타는 RF-Module을 이용해서 로봇에 전송하고, 로봇은 그 데이터를 분석하여 동작하게 된다. 로봇이 오동작 또는 장애물로 인해 정확한 목적지까지 도달하지 못할 때 호스트 PC는 새로운 최단경로를 생성하거나 장애물을 회피 할 새로운 전략을 로봇에게 보내준다. 본 연구에 적용한 알고리즘은 초소형 비행체에서 탐지한 불완전한 영상정보에서도 비교적 신뢰도 놀은 결과를 보이는 A* 알고리즘을 사용하였다 적용한 알고리즘은 실험을 통하여 실시간으로 정보를 처리할 수 있었으며, 자율 이동로봇의 충돌회피나 최단 경로 생성과 같은 문제를 실험을 통하여 그 성능과 타당성을 검토하였다.delta}textitH]$를 도출하였다.rc}C$에서 30 ㎫의 압력으로 1시간동안 행하였다 소결한 시편들은 직사각형 형태로 가공하였으며 표면은 0.5$\mu\textrm{m}$의 다이아몬드 입자로 연마하였다. XRD, SEM 및 TEM을 이용하여 상분석 및 미세조직관찰을 행하였다. 파괴강도는 3중점 굽힘 법으로 (3-point bending test) 측정하였다. 이때 시편 하부의 지지 점간의 거리는 30mm, cross-head 속도는 0.5 mm/min으로 하였고 5개의 시편을 측정하여 평균값을 구하였다.ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 3은 0.123$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.017$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 4는 0.055$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.016$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 5는 0.031$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.015$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 6은 0.111$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.020$\ell/\textrm{cm}^3$로 나타났다. 3. 단일재료의 악취흡착성능 실험결과 암모니아는 코코넛, 소나무수피, 왕겨에서 흡착능력이 우수하게 나타났으며, 황화수소는 펄라이트, 왕겨, 소나무수피에서 다른 재료에 비하여 상대적으로