• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.47-50
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• 2002

산업이 발달함에 따라 대량의 화물을 빠르게 운반할 수 있는 해상운송수단의 수요가 증가하게 되고 이로 인하여 해상 선박 간 충돌사고가 빈번히 발생하게 되었다 선박 충돌은 주로 조선하는 사람들의 관습, 습관의 차이, 부주의, 판단오류 등의 이유로 발생한다. 연구자들은 선박 충돌을 방지하기 위하여 조선에 관련된 많은 부분을 지능화한 지능형 충돌회피시스템 개발에 노력을 기울이고 있다. 선박을 비롯한 자율운동체의 충돌방지 기법은 비행체, 수중운동체, 자율로봇 등 영역 특성을 달리하는 다양한 분야에서 연구되어오고 있다 기존 연구들의 충돌방지는 주로 장애물의 공간적 특성에 기반하고 있다. 이에 개체의 움직임을 예측하여 시간적 요소를 가미하면 더욱 향상된 충돌방지가 가능하다. 특히, 선박은 느린 운동 특성과 조선법, 규격화된 통신수단의 발달로 인하여 상대편 선박의 이동 예측이 용이하므로 이를 적용하여 보다 향상된 충돌방지가 가능하다. 본 연구에서는 기존의 충돌회피기법의 과정에 예측을 추가한 예측기반 충돌회피모형을 제안하고 선박운항환경을 모의실험에 의하여 해당 모형 적용시 충돌회피 경로 산출의 안전성이 크게 개선됨을 보인다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권5D호
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• pp.739-747
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• 2011

본 연구에서는 멀티빔 음향측심기 조사 각도의 물리적 한계 및 수면 및 수중의 장애물로 인하여 발생되는 음영 구역을 축소하고, 수직 구조물에 대한 계측 범위 확대를 위하여 트랜스듀서를 기울인 상태로 측량하는 기법을 적용하고 기술의 적정성을 평가하였다. 경남 마산 동호항에서 실시한 실해역 시험을 통해 트랜스듀서를 특정 각도($25^{\circ}$)로 기울여 측량한 결과, 기존 방식의 측심 결과와의 차이가 국제 수로측량 기준 상의 특등급 허용오차를 넘지 않았다. 총 조사대상 구역 $114,961m^2$의 수면적 중, 일반적인 조사방식으로는 $60,895m^2$로 53% 계측되었으나, 제안한 기울임 방식을 적용하여 $85,933m^2$를 계측할 수 있었다. 이는 전체 조사면적의 약 75%로, 동일조건의 장애물이 존재함에도 불구하고 기존 방식보다 약 22% 수평면적을 더 조사한 효과를 얻었다. 수직면에 대한 조사 대상구역 $7,421m^2$ 중, 일반적인 계측방식으로는 $1,046m^2$로 전체 조사면적의 약 14%가 조사되었으나, 제안한 기울임 방식으로 조사하여 총 $4,450m^2$, 대상면적의 60% 정도의 수직면이 계측되었다. 또한, 기울임 측량의 성능 평가를 위하여 선형 반사판을 고안하고, 측심기를 검교정하고, 트랜스듀서의 기울임 자체를 검교정하는 방안을 제시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제34권1호
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• pp.1-14
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• 2024

폐광산의 갱도 입구를 통해 고속 라이다(Light Detection And Ranging, LiDAR) 장비가 탑재된 무인이동체를 투입하여 폐광의 갱도를 형상화하기 위한 기술이 제안되었다. 직경이 1.5 m 이상인 좁은 갱도에 바닥이 슬러지 형태로 미끄럽고 장애물이 있는 환경에서 무인 이동체를 운영할 때 고려할 사항을 검토하였다. 육상환경 이동을 위해 4족 보행 로봇을 활용하였으며 항공 환경 이동을 위해 쿼드콥터 드론이 활용되었다. 수중환경의 갱도에 투입하기 위해서 수중 드론이 사용되었다. 무인 이동체를 실제 광산 현장에 투입하여 폐광 현장용 이동체가 고려해야 할 변수들을 도출하였다. 폐광산 갱도 형상화용 센서로서 2차원 영상 기반의 solid-state 라이다가 사용되었다. 방사형으로 측정되는 라이다의 특성을 고려하여 고정 경사각을 두어 회전시켜 운영하여 갱도 형상화를 위한 효율성을 높이고 동시에 장애물 감지도 같이 수행할 수 있도록 제안하였다. Solid-state 라이다를 이용하여 측정데이터로부터 센서의 자세와 로봇의 자세를 반영하여 현실 좌표계 데이터로 변환하기 위한 계산기법이 도출되었다. 라이다 센서와 무인 비행체가 결합하여 실제 현장에 투입하여 갱도 형상을 추출하였다. 마지막으로 실제 현장에서 효용성을 높이기 위한 요소를 도출하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.218-224
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• 2012

최근에는, 초소형 AUV(Autonomous Underwater Vehicle)의 개발에 대한 요구가 증가하고 있으므로 그 요소 기술의 확보가 시급하다. 요소 기술의 하나로서 국부경로제어의 기존 연구에서는 주로 전방감시소나(Forward Looking Sonar : FLS)의 정보를 활용하고 있는데, FLS의 크기는 초소형 AUV에 적합하지 않으므로 장애물회피소나(Obstacle Avoidance Sonar : OAS)를 이용하는 것이 바람직하다. 요약하면, 초소형 AUV를 위한 OAS 기반의 국부경로제어 시스템은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다. 즉, OAS는 낮은 방위(bearing) 분해능 및 지역적인 거리(range) 정보를 제공하며, 임무시간을 증대하기 위해서 에너지 소비가 적은 시스템을 필요로 한다. 나아가, 구조 및 파라메터 관점에서 용이한 설계 절차를 요구한다. 이 문제를 해결하기 위해서 OAS 빔 모델링을 기반으로 진화 전략(Evolution Strategy : ES) 및 퍼지논리 제어기(Fuzzy Logic Controller : FLC)를 이용하는 지능형 국부경로제어 기법이 제안되었다. 제안된 기법의 성능을 검증하고 특성을 분석하기 위해서 수중비행체(Underwater Flight Vehicle : UFV)의 수평면 침로(course) 제어가 수행되었다. 시뮬레이션 결과는 제안된 기법에 있어서 실제 적용의 가능성과 추가 연구의 필요성을 보여준다.

• 수산해양기술연구
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• 제40권2호
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• pp.144-148
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• 2004

해저에 설치된 파이프에서 분출되는 기포에 의해 형성된 강한 수평압력분포를 이용하여 선박을 신속 하고 정밀하게 유도, 정박시키는 도선시스템으로 항구, 협수로, 해협 등과 같이 복잡한 수상, 수중 장애물 지역에서 선박을 신속하고 정밀하게 유도함과 동시에 협소한 부두에 안전하게 선박을 정박시키기 위하여 본 도선 시스템을 고안하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제20권2호
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• pp.129-137
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• 2010

The purpose of this study is to investigate the effect of a 12-week aquatic exercise on obstacle gait in older women. Originally, 20 healthy female elderly participated this study but 12 of them completed the program. All participants were trained in the aquatic exercise program by an authorized trainer. They had come to the authors' lab three times during training period(0, 6, 12 weeks) and performed obstacle gait with three different height(0, 30, and 50% of leg length). After performed 3-Dimensional motion analysis following results were found. (1) For the CV, MVHC, TC, HC, statistically significances were shown in obstacle height. Although significant training effects were not shown, all variables showed typical patterns and it was considered as efficient motion to overcome the height obstacles. (2) The anterior-posterior and vertical GRF of support leg during support phase were revealed in height effect but in training one. However, differences between Peak 1 and Peak 2 in vertical GRF increased as training period increased. (3) Knee and hip resultant joint moments were affected by training but ankle resultant moments remained unchanged.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.928-933
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• 2012

In this paper, the IR and compass sensors for the underwater system were used. The walls of the water tank have been recognized and avoided treating the walls as obstacles by the bio-mimetic underwater robot. This paper is consists of two parts: 1.The hardware part for the IR and compass sensors and 2.The software part for obstacle avoidance algorithm while the bio-mimetic robot is swimming with the obstacle recognition. Firstly, the hardware part controls through the RS-485 communications between a microcontroller and the bio-mimetic underwater robot. The software part is simulated for obstacle recognition and collision avoidance based upon the data from IR and compass sensors. Actually, the bio-mimetic underwater robot recognizes where is the obstacle as well as where is the bio-mimetic robot itself while it is moving in the water. While the underwater robot is moving at a constant speed recognizing the wall of water tank as an obstacle, an obstacle avoidance algorithm is applied for the wall following swimming based upon the IR and compass sensor data. As the results of this research, it is concluded that the bio-mimetic underwater robot can follow the wall of the water tank efficiently, while it is avoiding collision to the wall.

• 대한임상전기생리학회지
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• 제8권1호
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• pp.43-50
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• 2010

Purpose : The objective of this study is to effect of an aquatic rotation control and obstacle avoidance when conducted underwater on hemiplegia patient's balance ability and vestibular function. Methods : Twelve hemiplegia patients participated and were randomly assigned to a control group(I) with standard physical therapy and an aquatic group(II) with an aquatic rotation control, obstacle avoidance and standard physical therapy as well. The aquatic group trained using a Halliwick rotation control and obstacle avoidance through 3 times per week over 6 weeks. For all subjects, vestibular function, their balance, the change of electrooculogram (EOG), the change of accelerometer axis and torsiometer according to visual sense, vestibular sense with galvanic vestibular stimulation (GVS) or not during leg close stance were measured. Results : The EOG in the vertical and horizontal (p<0.05) were both significantly lowered. The change was significantly lower in the trajectory range of motion of trunk and spine with torsiometer when leg close stand (p<0.01) and leg close stand with GVS (p<0.01). The centre of gravity accelerated, there were reduced significantly difference X and Y axis of accelerometer during the closing of the leg without vision (p<0.05). There were reduced significantly difference X and Z axis of accelerometer during the closing of the leg with GVS (p<0.05). There were reduced significantly difference X and Z axis of accelerometer during the closing of the leg and close eyes with GVS (p<0.05). Conclusion : The balance ability, vestibular system and postural control is improved.

• 한국운동역학회지
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• 제24권2호
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• pp.95-101
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• 2014

The purpose of this study was to investigate the training and detraining effects of a 8-week water exercise on lower extremities coordination during obstacle gait in the female elderly. Eight elderly participants (age: $76.58{\pm}4.97$ yrs, height: $148.88{\pm}7.19$ cm, body mass: $56.62{\pm}6.82$ kg, and leg length: $82.36{\pm}2.98$ cm), who stayed at the Seoul K welfare center, were recruited for this study. All participants had no history of orthopedic abnormality within the past 1 year and completed the aquatic exercise program which lasted for 8 weeks. To identify the training and detraining effect of 8 weeks of water exercise, a 3-D motion analysis with 7 infrared cameras and one force plate sampling frequency set at 100 Hz and 1,000 Hz, respectively, was performed. A two-way ANOVA was performed to find training and detraining effects among diferent obstacle heights. In this study significant level was set at .05. Significant training effects of LTS (lead foot thigh and shank) coordination in all obstacle height were found (p<.05). It is also found that the training effect of LTS remained 37%, 58%, and 25% in obstacle height of 30%, 40%, and 50%, respectively. Lead foot showed the greater detraining effect of coordination compared with trail foot, and SF (shank and foot) coordination revealed better detraining effects of coordination compare with TS (thigh and shank) in both feet. Based on the findings, a 8 week water exercise give an positive effects to the elderly in terms of segment cooperation which potentially helps reducing their accident falls. The magnitude of detraining may also help the elderly to find the retraining moment.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.181-190
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• 2007

본 논문에서는 지능형 선박의 실시간 장애물회피를 위한 충돌회피시스템을 논한다. 다른 무인자율항체들의 충돌회피시스템과는 달리 지능형 선박의 충돌회피시스템은 목적지까지의 합리적이고 안전한 경로를 통한 충돌회피뿐만 아니라 해양을 항해하는 모든 선박이 준수해야하는 국제해상충돌예방규칙(COLRECs, International Regulations for Preventing Collisions at Sea)을 반영해야한다. 목적지까지의 합리적이고 안전한 경로를 통한 충돌회피라는 일반적인 충돌회피시스템의 목표를 달성하기 위해 BK-곱에 기반한 휴리스틱 탐색기법을 채용하며, 또 다른 목표인 COLREGs의 준수를 위해 충돌회피를 위한 규칙을 적용하는 지식기반시스템을 채용한다. 제안된 충돌회피시스템의 성능검증을 위해 COLREGs에 명시된 여러 가지 조우상황을 설정한 시나리오를 이용하여 최적성과 안정성 관점에서 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 $A^{\ast}$ 탐색기법과 비교한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 충돌회피시스템이 지능형 선박의 실용적이고 효율적인 실시간 충돌회피시스템으로 적합함을 확인하였다.