• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권1호
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• pp.15-21
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• 2009

목적 : 나선 주사 영상에서 경사자계시스템의 회로 모델을 기반으로 실제 경사 자계를 추정하여 재구성에 사용함으로써 재구성 영상을 개선하는 방법을 제안하였다. 대상 및 방법 : 자기공명영상장치의 경사자계 시스템은 저항 성분과 자체 인덕턴스, magnet 시스템과의 상호 인덕턴스, 커패시턴스 성분 등을 가지고 있어서 경사자계 증폭기에 인가하는 입력 경사자계 파형과 실제 만들어지는 경사자계 사이에는 시간적인 지연과 함께 파형에도 차이가 있다. 나선주사 영상에서 실제 만들어진 경사자계 파형 및 k-space 궤적은 재구성 과정에서 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 경사자계시스템을 회로 소자로 모델링하였고, 입력 전압 파형에 대한 출력 전류 파형을 구함으로써 실제 얻어지는 경사자계파형을 유도하였다. 모델링에서 사용한 R-L-C 값은 재구성영상의 화질로부터 얻을 수 있는 방법을 제시하였다. 결과 : 1.5 Tesla MRI 시스템에서 경사자계 시스템의 입력 전압 파형에 대하여 실제 얻어지는 경사자계 파형을 추정할 수 있었다. 경사자계파형을 적분함으로써 얻어진 나선 궤적을 재구성에 적용한 결과 재구성 영상의 균일도가 개선되었고, edge 부근에서 overshoot 가 줄어들었으며, 해상도가 향상된 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : R-L-C 회로 모델을 이용하여 경사자계시스템을 성공적으로 모델링할 수 있었고, 입력 전압 파형에 대하여 실제 얻어지는 경사자계(전류) 파형을 추정할 수 있었다. 이로부터 얻은 kspace 나선 궤적을 이용하여 월등히 개선된 재구성영상을 얻을 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권2호
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• pp.116-126
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• 2008

가스 하이드레이트의 탐사에서 탄성파 진폭과 주파수 특성은 가스 하이드레이트의 부존 여부에 대한 매우 중요한 판단 근거이다. 본 연구에서 탄성파 진폭특성은 탄성파 수치모델링 기법을 이용하여 음원 주파수 및 산란체의 크기에 따른 변화 양상을 파악하고자 하였다. 일반적으로 진폭에 큰 영향을 미치는 산란은 음원의 주파수 제곱에 비례하고 산란 이상체의 체적에 비례한다. 음원의 주파수가 높아질수록 가스 하이드레이트 지층에서의 산란이 심하여 BSR이 잘 나타나지 않는 반면 음원의 주파수가 낮아질수록 가스 하이드레이트 지층의 진폭공백대 특성이 잘 나타나고 또한 하부의 BSR이 보다 뚜렷히 보이나 해상도가 낮아지게 된다. 가스 하이드레이트 지층 하부의 Free-Gas층을 통과한 반사파는 고주파수 성분이 감쇠되어 저주파수 성분이 우세해지고, Free-Gas로 인하여 나타나는 BSR의 진폭은 극성역전현상이 발생되며 이것은 가스 하이드레이트 지층의 존재와 분포를 판단하는 중요한 인자가 된다. 탄성파 주파수 특성 분석은 Wavelet Transform을 이용하여 시간에 따른 탄성파동의 주파수 변화를 관찰하는 방법을 사용하였다. 탄성파 모형 실험 자료에 대하여 적용한 결과 Free-Gas층에 대비되는 공기층을 통과하여 반사된 탄성파의 주파수는 고주파수 성분이 상당히 감쇠되었음을 관찰할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제38권3호
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• pp.258-268
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• 2001

정보량이 많은 고화질의 동영상을 실시간으로 전송하기 위하여 압축 알고리즘을 필수적으로 사용하고 있으며, 시간적 중복성을 제거하는 동영상의 압축방법은 움직임 추정 알고리즘을 사용한다. 본 연구에서 설계하고자 하는 움직임 추정기는 블록정합 알고리즘이며, MPEG 부호기에서 사용되는 DCT 연산 결과인 DC 값을 이용하여 화면의 밝기를 판단한다. 움직임 추정기는 휘도 신호 8비트 모두를 사용하지 않고, 화면 밝기에 따른 비트 플레인(bit plane)에서 3비트만 선택하는 비교선택기를 이용한다. 본 연구에서 제안한 비교 선택기는 I-Picture만을 계산한다. I-Picture에 의해 계산된 선택 비트는 I, P와 B Picture의 움직임 추정 연산에 사용함으로서 움직임 추정기의 크기를 줄일 수 있는 구조를 제안하였다. 제안된 움직임 추정기의 고찰을 위하여 실험에 사용된 표준 동영상의 해상도는 352×288이며, DCT 연산의 처리 블록은 8×8이며, 탐색 영역은 23×23이다. 제안된 알고리즘은 C언어로 모델링하였으며, 기존 완전탐색방법과 PSNR을 비교한 결과 사람의 시각으로 거의 구별할 수 없는 작은 차이(0～0.83dB)가 나타남을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 움직임 추정기의 하드웨어 크기는 기존 구조Ⅰ보다 38.3％, 기존 구조Ⅱ보다 30.7％ 줄일 수 있었고, 메모리 크기는 기존 구조Ⅰ,Ⅱ보다 31.3％ 줄일 수 있었다.

• IUGG한국위원회:학술대회논문집
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• IUGG한국위원회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.19-19
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• 2003

본 연구에서는 국립해양조사원의 '해양2000호'를 통해 1996년과 1997년에 측정한 동해 지역의 중력자료에 대한 자료 처리를 하였다. 효과적인 자료처리를 위해 선상중력자료 처리에 필요한 각종 보정 절차와 문제점 등을 알아보았으며, 선상자료와 해면고도계자료의 비교 및 이를 통한 선상자료의 검증을 실시하였다. 선상중력자료는 측정과 처리 과정에 있어 여러 사항을 고려하여야 한다. 즉, 육상중력기점을 이용한 절대중력으로의 환산 문제, 선박 항해 위치의 부정확성에 기인하는 문제 및 중력계의 기계적 특성과 중력 측정이 이루어질 때의 해상 조건에 의한 영향 등으로 선상중력자료에 나타나는 여러 오차를 최소화하여야 한다. 선상중력자료로부터 각종 지구중력장 연구에 필요한 중력이상을 계산하기 위해 선상중력 측정시 기인되는 각종 요인의 오차를 고려한 효과적인 보정이 이루어져야 한다. 즉, 선상중력계의 기계변이 보정, 탐사선에 대한 위치 자료의 획득 및 필터링, 그리고 탐사선의 이동으로 인한 Eotvos 효과의 정확한 계산 및 보정이 필요하고, 선상중력계의 기계적 특성에 의해 나타나는 시간지연에 대한 보정도 필요하다. 또한 이러한 보정을 통해 계산한 중력 이상에서 각 교점의 오차를 보정하는 교정오차 보정도 실시하여야 한다. 특히, 탐사선의 이동으로 인한 지구자전 각속도의 상대적인 증감의 효과로 나타나는 Eotvos 효과의 영향은 선상중력자료의 정확도에 가장 큰 영향을 미친다. 이의 정확한 계산 및 보정을 위해서는 정확한 위치정보가 필요하며 본 연구에서는 이를 위해 GPS 항해정보에 대한 Kalman 필터를 실시하였고, Eotvos 효과에 대해 Savitzky-Golay 필터를 적용하여 최적의 Eotvos 보정을 시도하였다. 본 연구에서 계산된 동해지역의 중력이상에 대한 대력적인 범위는 경도 129° - 133°이고 위도 35° - 38.3° 부근이다. 이 지역에 대한 고도이상은 최소 -42.46 mGal에서 최고 161.13 mGal사이에 분포하며, 고도이상의 평균은 14.450 mGal이다. 또한 Bouguer 이상은 최소 -l5.09 mGal에서 최고 218.61 mGal이고 이의 평균은 82.681 mGal이다. 그리고 동해지역의 선상중력 측정지역에서 선상자료에 의한 중력이상과 Altimeter 자료에 의한 고도이상의 전반적인 윤곽은 비슷하면서도 일부 작은 이상의 차이가 나타났으며, 지형자료와 비교하여 보면 Altimeter에 의한 결과보다 선상측정에 의한 결과가 더욱 잘 일치하고 있어 본 연구에서 계산한 선상자료의 타당성을 알 수 있다. 고도이상의 차이는 최소 -25.94 mGal에서 최대 85.33 mGal의 차이를 보이며 차이의 평균은 3.517 mGal, RMS는 6.774 meal이다. 이는 비교적 큰 차이로 선상측정자료의 중요성과 필요성을 단적으로 나타내고 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.927-935
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• 2019

연안 해역에서 소형 선박의 프로펠러 고장으로 인한 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 특히, 해상부유물(폐그물 및 로프 등)에 의하여 선박 프로펠러가 감기는 사고가 빈번히 일어나고 있다. 선박 프로펠러 감김 사고는 동력 상실로 인한 선박의 운항 지연 및 표류로 인한 1차 사고와 프로펠러에 감긴 로프을 제거하기 위한 잠수 작업등으로 인한 2차 사고의 우려가 있다. 이러한 빈번한 프로펠러 감김 사고에도 불구하고 문제를 해결할만한 적절한 도구가 없어 선박을 육상으로 인양하여 수리하거나, 잠수부가 직접 선박 아래로 잠수하여 문제를 해결하고 있는 실정이다. 이에 따라, 최근 선박 프로펠러 감김 사고를 예방하기 위해 프로펠러 샤프트에 로프절단장치를 일부 소형선박에 장착하고 있으나 비교적 높은 설치비용 및 시간이 으로 인하여 원활하게 적용되어지지 않는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 기계톱 원리를 이용한 간단한 구조를 가진 수중절단기 기구 설계 및 제어기 개발을 수행하였다. 수중절단기의 톱날은 직선왕복동작을 위해 유성기어와 크랭크핀을 사용함으로써 긴 행정을 가질 수 있도록 하였다. 또한 수중절단기는 소형 선박에 비치되어있는 배터리를 이용하여 작동시킬 수 있도록 하였다. 또한, 비전문가인 사용자가 보다 편리하고 안전하게 사용할 수 있도록 역전류 방지 및 속도제어회로를 적용하여 편리성 및 안정성을 확보하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권6호
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• pp.457-463
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• 2015

가스터빈 기관은 우주항공, 발전 플랜트뿐만 아니라 해상운송 분야에 사용되는 원동기로서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 그 구조가 복잡하고 연소과정에서 시간지연 요소가 포함되어 있어 가스터빈 기관을 잘 제어할려면 정교한 수학적 모델링이 필요하다. 본 논문에서는 가스터빈 기관의 주요 구성품인 가스발생기, PLA 액추에이터, 미터링 밸브에 대한 모델링 기법을 설명한다. 또한, 가스터빈 기관의 시운전 데이터를 기초로 몇 가지 정상상태 때의 동작점에서 서브모델을 구하고, 각 서브모델에 대해 비선형 비례적분미분 제어기를 설계하여 기관의 속도를 제어하는 방법을 제안한다. 제안하는 비선형 제어기는 비선형 함수로 구현되는 3가지 이득을 사용한다. 비선형 제어기의 파라미터는 제어시스템의 목적함수를 최소화하는 관점에서 실수코딩 유전자알고리즘으로 동조한다. 제안한 방법은 가스터빈 기관에 적용하고 시뮬레이션을 실시하여 그 유효성을 확인한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제29권1_2호
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• pp.114-125
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• 2002

본 논문에서는 MPEG 비디오 데이터의 컷(cut)과 디졸브(dissolve)를 검출하여 샷(shot) 단위로 분할하고 각 샷의 카메라 동작 또는 객체 움직임의 형태를 분류하는 방법을 제안하고자 한다. 정확한 샷의 위치와 카메라, 객체의 세분화된 동작을 구별하기 위한 전단계의 연구에서[1] 우선 MPEG 데이터의 I(Intra) 프레임의 DC(Direct Current) 계수를 분석하여 픽처 그룹을 Shot(장면이 바뀐 경우), Move(카메라 동작 또는 객체가 움직인 경우), Static(영상의 변화가 거의 없는 경우)으로 세분화하여 분류하였다. 이 과정에서 2단계 구조의 신경망을 구성하고 여러 종류의 특징을 서로 다른 해상도에서 추출하여 결합시키는 방법을 제안하였다. 다음 단계로 Shot 또는 Move로 분류된 픽처 그룹의 P(Predicted), B(Bi-directional) 프레임을 선별적, 계층적으로 탐색하여 컷의 정확한 발생 위치와 카메라 동작 또는 객체 움직임의 종류를 결정하는 방법을 제안한다. P, B 프레임의 매크로 블록의 종류별 분포를 통계적으로 이용하여 컷의 발생 위치를 검출하여, P, B 프레임의 매크로 블록 종류와 움직임 벡터를 동시에 사용하는 신경망을 구성하여 디졸브, 카메라 동작, 객체 움직임의 종류를 검출한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 MPEG 데이터의 압축을 풀지 않은 상태에서 I 프레임의 DC 계수만을 사용하여 픽처 그룹을 분류하며, 분류된 픽처 그룹 내에서 일부의 P, B 프레임만을 계층적으로 선택하여 탐색함으로서 처리 시간을 감소시키고자 하였다. 세 종류의 서로 다른 비디오 데이터를 사용한 실험에서 93.9-100.0%로 픽처 그룹을, 96.1-100.0%로 컷을 검출하였다. 또한 두 종류의 비디오 데이터를 사용한 실험에서 90.13% 및 89.28%의 정확성으로 카메라 동작 또는 객체 움직임을 분류하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제13B권2호
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• pp.105-114
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• 2006

다양한 종류의 컴퓨터가 사람, 사물, 환경 속에 내재되어 있고, 이들이 서로 연결되어, 필요한 곳에서 활용할 수 있는 유비쿼터스 환경에서는 홈 네트워크를 통해 이 기종 기기간 다양한 데이터 교환을 요구한다. 더욱이 원활한 영상 데이터의 처리, 전송, 모니터링 기술은 핵심적 요소가 아닐 수 없다. 공간 및 시간적인 해상도, 컬러의 표현 그리고 화질의 측정방법 등 고전적 영상 처리 연구 분야뿐만 아니라 국한된 대역폭을 갖는 홈 네트워크의 전송 체계에서 전송률 문제에 대한 심도 있는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 홈 네트워크 상황에서 콘텐츠의 중심이 되는 영상 데이터의 전송과 처리 그리고 제어를 위하여 새로운 움직임 추정 알고리즘을 제안하고 이를 이용하여 다중카메라에서 전송된 다차원 영상의 실시간 모니터링 시스템을 구현한다. 각도, 거리등 다양한 환경에서 전송되어지는 스테레오 카메라의 영상 데이터들은 축소, 확대, 이동, 보정 등 전처리 후 제안된 움직임 보상을 위한 변형계층 모션벡터 추정 알고리즘을 이용하여 압축 처리, 전송 된다. 기존 모션벡터 추정 알고리즘인 전역 탐색, 3단계 탐색, 계층적 탐색이 갖는 장점을 계승하고 단점을 보완한 변형계층 알고리즘은 비정형, 소형 매크로 블록을 이용하여 휘도의 편차가 큰 영상의 효율적 움직임 추정에 이용된다. 본 논문에서 제안한 변형계층 움직임 추정 알고리즘과 이를 이용해 구현된 영상 시스템은 유비궈터스 환경에서 다양하게 활용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.1639-1645
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• 2015

UHD 고속영상 전송 시스템에서 EMI 특성은 특정 주파수 대역의 신호가 전기적, 구조적으로 주파수가 일치될 때, 에너지가 집중되고 신호의 흐름을 방해하여 왜곡이 발생하므로 시스템이 불안정해지는 원인이 된다. 이러한 신호의 왜곡을 제거하기 위하여 전원 무결성 분석과 EMI 현상에 대한 고주파 설계기법이 요구되어진다. 따라서 본 논문에서는 다층인쇄회로기판(MLB : Multi-Layer Printed Circuit Board) 구조에서 발생하는 고주파 잡음을 최소화하고 신호 무결성과 전원 무결성을 개선하면서 EMI를 억제하는 최적의 MLB 설계방법을 제안한다. 제안한 MLB의 특성 임피던스 파라미터는 비유전율 ε_r = 4.3, 고속영상 차동신호(HSVDS : High-Speed Vih = 0.145deo Differential Signaling)의 선로 폭 w = 0.203, 패턴의 간격 d = 0.203, 패턴의 두께 t = 0.0175, 베타층 위의 높이 를 고려하여 특성 임피던스 Zdiff = 100.186Ω으로 설계하였다. 실험결과 아이패턴의 출력 크기가 672mV, 지터는 6.593ps, 전송 주파수가 1.322GHz, 신호 대 잡음비는 29.62dB로 전송 품질이 개선 전보다 약 10dB 향상 되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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• pp.163-170
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• 2006

근래 국내 산업의 고도화와 수출입 증가에 따른 경제력의 상승과 함께 도로, 교량 및 항만시설의 확충과 각종 호안 및 해상구조물의 건설요구가 급증하고 있다. 해양수산부는 9대신항만의 건설과 기존어항의 재개발을 추진하고 있다. 이들 구조물의 대부분은 교각기초, 안벽, 돌핀, 안벽, 돌제 등은 강재나 콘크리트 파일로 새롭게 건설되고 있다. 이들 기초, 지지격벽 및 파일은 건설 후에 수면아래에 있게 되므로 구조물의 상태를 파악하기가 어렵고, 그 구조물의 보수나 보강이 충분하지 못한 상태이다. 더구나 매년 이러한 유지 보수작업은 구조물의 부식을 방지하기 위한 불완전한 보수와 수중공사로 인한 장기작업으로 고비용 때문에 정부의 예산을 소진하게 된다. 이와 같은 정부예산의 지출을 절감하기 위해서는 기존 구조물의 내구연한을 연장시킬 필요가 있는 것이다. 그러므로, 부유식 케이슨으로 건식작업환경을 제공함으로써 수선부근에서의 수중구조물의 유지를 위한 새로운 기법을 개발하였다. 개발한 방법은 작업구간을 쉽게 이동하고 취급이 용이한 것으로 나타났다. 또한 기 기법은 유지보수비용 및 방식작업 시간을 현저하게 줄이는 것은 물론 보다 나은 방식을 제공하는 것으로 나타났다. 이 기술은 해안 및 수중구조물의 유지와 건설비용을 줄이는 이정표가 될 것으로 본다.