• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.36-41
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• 2011

모바일 로봇의 경로 계획을 위해 형태 공간(Configuration space)과 형태 장애물(Configuration obstacle)이라는 개념이 많이 활용되고 있다. 이 개념은 이동로봇을 공간 상에서 하나의 점으로 간주할 수 있도록 주변 장애물을 확장시킨다는 것으로, 이를 통해 장애물과의 충돌로부터 자유로운(Collision free) 이동 경로를 쉽게 찾아낼 수 있게 된다. 또한, 이러한 형태 공간 및 형태 장애물을 쉽게 생성하는 가장 보편적인 방법 중 하나는 이동 로봇의 형태를 원형으로 근사화하는 것이다. 이는 그 방법이 간단하기 때문에 이동 로봇의 구체적인 형태 및 이동 메커니즘을 고려하여 형태 공간을 생성하는 방법보다 형태장애물 생성 시간을 크게 단축시킬 수 있게 해준다. 하지만 이동 로봇을 원형으로 근사화하여 형태 장애물을 생성할 경우 비교적 가까이에 있는 실제 장애물들이 하나의 형태 장애물로 병합될 수 있다는 문제점이 있다. 이로 인하여 형태 공간내에서 이동 경로를 생성할 경우 최적의 이동 경로를 찾는다는 보장을 할 수가 없게 된다. 따라서 형태 공간 내에서 최적에 가까운 이동 경로를 효율적으로 찾도록 하기 위해 부분적으로 보다 정확한 형태 공간을 생성하면서도 전체 생성시간을 단축시킬 수 있는 다단계 형태 공간 생성 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 로봇을 원형으로 근사화시킨 뒤 시작지점과 목표 지점을 잇는 이상적인 경로를 생성하고 이 경로 상에 존재하는 형태 장애물이 로봇의 원형근사화로 인해 주변의 다른 형태 장애물과 병합되었다면 해당 형태 장애물에 대해서만 보다 정확한 형태 장애물을 재 생성한다는 방법이다. 또한, 본 논문에서는 기존의 정확한 형태 공간 생성 방법과 새롭게 제안한 다단계 근사화 형태 공간 생성 방법을 비교하기 위해 다양한 이동 로봇의 형태와 회전 각도에 대해 형태 공간을 생성하는데 소요되는 생성 시간을 비교 분석해 보았다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.617-622
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• 1997

격납건물내 소격실에서의 수소혼합 정도를 파악하고 격실내 균일한 혼합을 좌우하는 인자의 영향을 분석하기 위하여 소규모 혼합실험을 수행했다. 본 연구에서는 해석적으로 수립된 3차원 혼합 모델의 검증을 위하여 3차원 모사가 가능하도록 실험 장치를 구성하였다. 격납용기 내에서 수소 생성의 주원인이 되는 노심으로부터의 수소거동을 분석하기 위한 기초 실험(실험 A)과 안전주입 탱크 격실에서의 수소거동을 분석하기 위해 원형 혼합 chamber를 구상했다. 기초실험 A에서는 혼합 chamber내 축 방향으로 대칭적인 오리피스형 장애물을 설치하고 실험했고 안전주입 탱크 격실을 모사한 실험 B는 영광 3&4호기를 바탕으로 축소시켜 안전주입탱크 격실내 존재하는 두충과 안전 주입 탱크 사이의 틀을 통한 혼합체의 거동을 분석했다. 실험결과 오리피스형 장애물을 설치한 기초실험에서는 원형 띠모양의 장애물이 혼합체의 거동에 큰 영향을 주지 않는 것이 관측됐지만 안전주입탱크격실 실험에서는 격실내 장애물로 존재하는 두충이 혼합체의 거동에 큰 영향을 주는 것이 관측됐다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.649-653
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• 2014

채널 내부에 장애물이 존재하는 유동 형태는 다양한 공학적 문제에서 나타나고 있으므로 여러 가지 형상 및 유동 조건에 따른 유동 특성 연구가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 장애물의 형상을 일정한 크기의 원형 실린더로 설정하고 실린더는 위아래 채널 벽 중앙에 위치하도록 하여 2차원 채널 내에 원형 실린더가 존재하는 경우에 대하여 CFD연구를 수행하였다. 실린더와 위아래 채널 벽면과의 거리를 변화시켜 각각의 거리에 대해 유동 재부착 길이, 유동의 주기성, 항력계수 등의 유동 특성을 관찰하였다. 연구결과 각 간격[실린더벽면과 채널벽면간의 거리(G)/실린더지름(d)]이 0.5, 1, 2, 3, 5, 15에 따른 재 부착 지점(Reattachment Length)은 채널 벽면이 실린더로부터 멀어질수록 완전히 열린 유동장에서의 유동 재부착 지점에 수렴해간다는 것을 확인하였다. 즉 거리가 멀어질수록 벽면 영향이 줄어든다는 것을 확인하였다. 또한 각각의 경우에 대해 항력계수 값을 구하였고, 이를 완전히 열린 유동장에서의 항력계수 값과 비교해 보았다. 그 결과 벽면으로부터의 떨어진 거리가 5부터 벽면의 효과가 줄어들어 10이상이 되었을 때부터 그 영향이 아주 미미하다는 것을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제17권1호
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• pp.13-18
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• 2013

높이/길이 비가 0.86을 가지는 폭발챔버 내에서 전파하는 화염과 서로 다른 형태의 다중 장애물 사이의 상호작용을 조사하기 위해 폭발실험을 수행하였다. 챔버 내에 장애물 형태는 삼각기둥, 사각기둥 및 원통형으로 변화시켰으며, 장애물의 blockage ratio는 0.43으로 하였다. 전파하는 화염과 장애물 형태에 따른 상호작용을 조사하기 위해 고속카메라를 사용하였으며, 고속카메라로 얻어진 화염 이미지로부터 장애물 주위의 국부 화염속도 및 그 화염속도의 확률밀도함수를 계산하였다. 실험결과, 장애물 형태가 삼각형이었을 때 국부 화염속도가 가장 높게, 원형에서는 가장 낮게 나타났으며, 장애물 후류에서의 국부 화염속도는 장애물 형태에 큰 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 또한, 전파하는 화염이 장애물 후류의 미연소가스의 유동과 상호작용할 때 국부 화염속도의 확률밀도함수는 화염속도가 높은 방향으로 광범위하게 분포되는 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제38권1호
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• pp.7-18
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• 2001

본 논문에서는 가상 공간상에서 아바타가 이동할 때 자율적으로 장애물을 회피할 수 있는 새로운 방법으로 등각 사상 방법을 이용한다. 먼저, 원형으로 근사화되는 장애물을 대상으로 하여 회피 경로를 생성하는 방법을 보이고, 타원형이나 다수의 장애물에 대한 회피 경로 생성 방법으로 확장한다. 그리고 마지막으로 중간 경로점을 이용한 전역경로계획 방법과 등각 사상을 이용한 장애물 회피 경로 생성 방법을 통합 시켜 전체 환경에서 자연스러운 아바타의 이동 경로를 생성하는· 방법을 제안한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.198-206
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• 2009

본 논문에서는 빔 폭이 중첩된 초음파 센서 링을 이용하여 초음파 센서의 위치 불확실성을 감소시키고 이를 토대로 이동로봇이 효율적으로 장애물을 탐지하도록 하는 방안에 대해 기술하도록 한다. 기본적으로, 원형 이동로봇 측면에 상대적으로 적은 개수의 중저가의 저지향성 초음파 센서들이 일정 간격으로 상호 빔 폭이 중첩되도록 배치되어 있다고 가정한다. 첫째, 단일 및 이중 장애물에 대해 빔 폭 중첩 상태를 이용하여 초음파 센서 고유의 위치 불확실성을 감소시킬 수 있음을 보이고 또한 그 향상 정도를 정량적으로 제시한다. 둘째, 2개 또는 1개의 초음파 센서로부터 장애물 측정 거리 데이터가 주어질 때, 이동로봇의 중심을 기준으로 하여 장애물의 위치를 산정하는 기하학적 방법을 고안한다. 셋째, 정규 분포, 포물선 분포, 균일 분포, 임펄스 등 기존의 단일 초음파 센서 모델을 비교 검토한 후, 위치 불확실성 및 소요 연산량 측면에서 장애물 탐지에 적합한 중첩 초음파 센서 모델을 수립한다. 마지막으로, 자체 제작된 초음파 센서 링을 이용한 단일 장애물 및 복수 장애물 탐지 실험을 통해 제안된 중첩 초음파 센서의 효용성을 입증한다.

• 한국가스학회지
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• 제12권3호
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• pp.68-74
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• 2008

폭발챔버에서 전파하는 화염과 장애물 위치 및 형태에 따른 상관관계를 조사하기 위해 폭발실험을 수행하였다. 챔버내에 장애물 설치 위치는 점화원으로부터 상부로 200 mm, 500 mm, 800 mm 높이로 변화를 주어 설치하였고, 장애물 형태는 삼각기둥, 사각기둥 및 원통형으로 변화시켰다. 전파하는 화염과 장애물 위치 및 형태에 따른 상관관계를 조사하기 위해 고속카메라를 사용하였다. 고속카메라로 얻어진 화염 이미지로부터 장애물 주위의 국부 화염속도 및 그 화염속도의 확률밀도함수가 계산되었다. 실험결과, 장애물이 800 mm에 위치하였을 때 화염속도 및 폭발압력이 가장 높게, 200 mm에서는 가장 낮게 나타났다. 이러한 결과는 폭발거동 특성이 장애물 위치에 큰 의존성을 가지는 것으로 해석될 수 있다. 또한, 장애물 형태가 삼각형이었을 때 화염속도 및 폭발압력이 가장 높게, 원형에서는 가장 낮게 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권11호
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• pp.809-817
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• 2022

무인 로봇과 UAV의 발달로 경로 계획 알고리즘의 필요성이 높아지고 있으며 다양한 환경에서 잘 작동하는 RRT^* 알고리즘이 여러 분야에서 유용하게 활용되고 있다. RRT^* 알고리즘에 다양한 변형을 통해 더 좋은 경로를 생성하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이러한 노력 덕분에 알고리즘의 성능 향상은 거듭되는 중이다. 본 논문은 이러한 연구의 연장선에서 샘플링 범위의 제한을 이용하여 효율적인 경로를 생성하는 방법을 제안한다. 장애물이 있는 환경에서 경로가 장애물에 근접할수록 최적의 경로에 가까워진다는 발상에 근거하여 더 짧은 경로를 얻기 위해 장애물 근처에 노드를 생성한다. 또한 경로가 장애물을 휘감는 경우 변경된 재연결 방법을 통해 빠르게 직선화된 경로를 얻는다. 기존의 알고리즘과 제안하는 방법을 비교 분석하여 성능을 검증하고, 무인항공기의 운동학 모델을 도입하여 생성된 경로를 추적할 수 있음을 확인한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권9호
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• pp.851-857
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• 2010

작은 장치 스케일과 낮은 Reynolds number를 수반하는 마이크로 채널에서의 혼합효율 최대화를 위하여 사각형 장애물을 이용한 Passive 마이크로 믹서의 최적 설계를 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는 구조가 단순한 Y-Channel내부에 사각형 장애물의 개수와 그 크기, 그리고 위치를 변화시켜가면서 비정렬 해석 기법을 이용하여 해석을 수행하였다. 또한 최대 허용 압력 강하값을 제한 조건으로 설정하여 제한조건을 만족하면서 혼합 효율을 최대화하는 Y-Channel 형상의 최적화를 수행하였다. 이를 통하여 2개의 사각형 장애물을 사용할 경우 원형 장애물의 결과와 비교했을 때 최대 2.5% 혼합 효율이 향상됨을 확인하였다.

• Spatial Information Research
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• 제18권1호
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• pp.11-17
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• 2010

본 연구에서는 상권분석의 정확도와 신뢰성 향상을 위해 대형할인점을 사례로 원형의 상권 범위 설정이 아닌 GIS와 도로의 연결성을 이용하여, 접근성이 고려된 현실성 있는 상권의 공간적인 범위를 결정할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 선행 연구에서 빈번하게 이용되는 원형의 상권은 접근을 방해하는 장애물이 있는 경우에도 상권의 공간적인 범위에 포함되는 문제가 있었지만 본 연구에서 제안한 방법을 적용하여본 결과, 장애물이 배제된 실질적인 접근성의 고려로 보다 현실적인 상권의 공간적인 범위 설정이 가능하였다.