• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.10
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• pp.1261-1267
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• 2013

In multibody mechanical systems, low-degree-of-freedom (DOF) joints such as revolute and translational joints are much more frequently used than high-DOF joints. In order to formulate kinematic constraint equations, especially for low-DOF joints, in an efficient and systematic manner, this paper presents a parametric generalized coordinate formulation as a new approach for describing constraint equations. In the proposed approach, joint constraint equations are formulated in terms of a mixed set of Cartesian and parametric generalized coordinates, which drastically reduces the complexity and computational cost of the partial derivatives of the constraints such as the constraint Jacobian. The proposed formulation is validated using a simple cylinder-crank system with an implicit integrator.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.04a
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• pp.51-55
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• 1994

탄성체 동역학 해석에 있어서 변형을 나타내기 위해 사용되는 좌표로는 크게 절점좌표와 모우드좌표로 구분된다. 상대적으로 적은 좌표수를 사용하는 모우드좌표가 기계나 항공, 우주 분야에선 일반적으로 많이 사용된다. 그러나, 모우드를 선정함에 있어서의 기준의 불확실함 등으로 인해, 모우드좌표는 많은 경험을 요구하게 된다. 모우드좌표에 비해 많은 시간이 걸리지만, 절점 좌표의 사용은 누구나 쉽게 사용할 수 있음을 장점으로 한다. 본 연구에서는 두 가지 좌표로 탄성체 동역학의 운동방정식을 유도한 뒤, 슬라이더-크랭크 기구의 해석을 수행하여 그 결과를 서로 비교해 보고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.144-144
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• 2012

하천 제방의 안정성을 평가하기 위해서는 홍수시 제방 주변의 흐름특성을 분석하는 것이 필요하다. 일반적으로 홍수시 유속은 측정된 홍수량을 이용한 단면평균유속을 이용하여 평가를 하고 있기 때문에 제방 주변의 흐름특성을 정확하게 분석하는데 한계가 있다. 이를 개선하기 위해서는 홍수시 제방 주변의 유속을 측정하여야 하는데 접근이 어렵고 위험하기 때문에 봉부자 또는 유속계를 이용한 유속측정이 어려운 실정이다. 이와 같은 경우 제방 주변의 영상 분석을 이용한 표면영상유속계의 활용이 좋은 대안이 될 수 있다. 표면영상유속계의 경우 원거리에서도 줌을 이용하여 영상을 획득할 수 있고, 측정 시간이 짧기 때문에 제방 주변의 유속을 간편하게 측정 가능하다. 하지만 표면영상유속계(SIV)는 영상좌표와 물리좌표 사이의 좌표 변환을 필요로 한다. 종전까지는 일반적으로 8-변수 좌표 변환법이 널리 이용되었으나, 이 방법은 최소한 4점 이상의 참조점이 필요하기 때문에 수면위에 참조점을 설치해야 하는 어려움이 있다. 또한, 내삽을 하는 방법이기 때문에 참조점 내부의 점에 대해서는 비교적 정확한 변환이 가능하지만, 참조점 외부의 좌표들에 대해서는 부정확한 변환이 되는 단점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 카메라 모형을 이용하여, 새로운 좌표 변환식을 유도하였다. 이 영상좌표 변환식은 참조점을 이용하지 않으며, 수면과 카메라간의 연직 거리와 카메라의 기울어진 각도만을 이용하여 좌표 변환이 가능한 방법이다. 참조점을 필요로 하지 않기 때문에 측량의 번거로움이 없으며, 변환식내에서 내삽을 하지 않기 때문에 영상 전체에 대해 고른 좌표 변환이 가능한 장점을 지니고 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.9 no.5
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• pp.683-690
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• 1985

본 논문에는 Euler매개변수를 회전좌표계로 사용하여 구속된 3차원 기계시스템의 역동학력 해 을 수행한 연구결과가 수록되었다. 해석을 위해 문제에 등장하는 비선형 Holonomic구속조건식 들과 운동방정식들을 Cartesian일반좌표계을 사용하여 표시하였으며, 일반좌표계를 구성하는 각 강체의 좌표계로는 변위를 나타내기 위한 3개의 좌표와 회전을 나타내기 위한 4개의 Euler매 개변수가 사용되었다. 구속조건식들과 미분방정식 형태의 운동방정식들을 결합하여 시스템 전 체의 운동방정식을 유도하기 위해 Lagrange승수 기법을 사용하였다. 각 강체의 주어진 시간에 서의 위치, 속도, 가속도는 기구학적 해석(kinematic analysis)을 통해 얻어지고, 이 자료들을 전 체운동방정식에 대입하여 Lagrnage승수의 값을 계산하여 6개의 자유도를 가진 로봇 기구를 원 하는대로 운전하는에 필요한 각 관절의 토오크를 계산하였으며, 계산결과가 정확하다는 사실이 입증되었다. 연구결과 Euler매개변수를 회전좌표로 사용할 경우 특이 경우(singular case)가 발 생하지 않으며, 이 방법은 역동력학 해석용 다목적 전산프로그램 개발에 광범위하게 응용될 수 있음이 밝혀졌다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.9
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• pp.869-876
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• 2017

Analysis of actuating forces and joint reaction forces are essential to determine the capacity of actuators, to control the mechanical system and to design its components. This paper presents an algorithm that calculates actuating forces(or torques), depending on the various types of driving constraints, in order to produce a given system motion in the joint coordinate space. The joint coordinates are used as the generalized coordinates of a kinematic system. System equations of motion and constraint acceleration equations are transformed from the Cartesian coordinate space to the joint coordinate space using the velocity transformation method. A numerical example is carried out to verify the algorithm proposed.

• Annual Conference of KIPS
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• 2011.04a
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• pp.526-529
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• 2011

최근 각광 받고 있는 멀티 터치 인터랙션 시스템에서 기존의 디스플레이 방식인 벽면 디스플레이 방식의 네모난 형태의 디스플레이 방식이 아닌 볼록형(Convex) 불규칙 디스플레이 방식으로 산 모양의 디오라마 형태의 디스플레이에서 멀티 터치 인터랙션이 가능한 시스템을 제안한다. 먼저 볼록형 불규칙 표면의 산 디오라마를 제작을 하고 후면 투영 방식으로 프로젝터 영상을 산 디오라마 표면을 대상으로 디스플레이 하고 영상 분석 모듈을 통하여 터치 인터랙션 좌표 정보를 분석한다. 분석된 터치 인터랙션 좌표는 3D 좌표로 변환하고 디스플레이 모듈에 보내면 디스플레이 모듈에서는 인터랙션 메타포로 분석하고 결과를 콘텐츠에 실행시킴으로써 볼록형 불규칙 표면의 산 디오라마에서 멀티 터치 인터랙션에 따른 결과를 사용자가 체감 할 수 있도록 하였다. 본 시스템은 향후 다양한 디오라마 형태로 제작하여 목적에 맞는 전시 시스템으로의 디바이스나 체감형 아케이드 게임 디바이스로 활용이 가능할 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2018.11a
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• pp.174-176
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• 2018

본 논문에서는 직사각형 영상에서의 객체 좌표를 회전축과의 각도로 표현하는 방법을 적용한 자동화된 객체추적 알고리즘을 제안한다. 직사각형 영상을 구형으로 맵핑했을 때 객체의 정확한 좌표를 알아내기 위해 비례식을 사용하였다. 실제 영상이 구형 영상으로 맵핑되었을 때, 화면에 보이는 중앙점을 기반으로 실제 영상의 좌측상단 좌표를 구하였다. 앞서 구한 좌표를 이용하여 실제 영상의 좌측상단에서 객체의 이동 거리를 더하면 구형 영상에서 객체의 실제 좌표를 구할 수 있다. 제안한 방법을 통해서 관심 객체의 움직임을 효과적으로 추적하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1996.02a
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• pp.106-106
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• 1996

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.38 no.1
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• pp.75.1-75.1
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• 2013

자체의 중력 효과를 고려하는 구대칭 완전 유체 전산모사 연구를 위해 일반상대론적 유체역학 코드를 이 분야 연구자들을 위한 공개용으로 개발하였다. 이 코드는 3+1 ADM(Arnowitt-Deser-Misner) 공식과 등방 공간 좌표를 사용하였다. 시공간 기하를 구하기 위해 극한값 썰기 (maximal slicing) 조건과 함께 세 개의 제한 방정식을 풀었고, 시공간을 채우는 물질인 유체는 근사 리만 해법을 사용한 HRSC (high resolution shock capturing) 기법으로 오일러 관찰자 시점에서 풀었다. 이 코드의 수렴성과 정확성을 검증하기 위해 상대론적인 구대칭 충격파 비교 분석, 블랙홀로 빨려 들어가는 상대론적 구대칭 강착, TOV(Tolman-Oppenheimer-Volkoff) 별 및 OS (Oppenheimer-Snyder) 붕괴 코드 테스트를 수행하였다. 특히, 이 코드의 동적 진화 테스트인 OS 붕괴의 경우 해석적인 해와 결과를 비교하기 위하여 좌표변환을 수치 계산으로 수행하였다. 아인슈타인의 일반상대성 이론을 넘어서는 변형된 중력이론 중 하나로 최근 제시된 EiBI(Eddington-inspired Born-Infeld) 이론에서 TOV 별의 해가 일반상대성 이론과 어떠한 차이를 보이는지 살펴 보았고, 그 이론에서도 물질이 붕괴하여 블랙홀을 만드는 경우 특이점이 형성되는지 고찰해 보았다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.439-443
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• 2005

교호사주의 기본적인 특성 중에서 하안 침식과 사행의 발달을 일으키는 기본적인 요소인 사주의 이동 특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 제시된 2차원 수치모형을 이용하여 사행에 따른 사주의 이동특성을 파악하였다. 본 2차원 수치모형의 특징으로는 직교좌표계를 변환하여, 하천의 형상에 적합하도록 일반좌표계를 사용하였으며, 하천의 만곡부에서 2차원 흐름특성을 계산하고, 하상변동을 모의하여 사주의 거동을 모의하였다. 사행수로의 사행파장과 하폭의 비가 사주의 이동특성에 미치는 영향에 대하여 분석하였으며, Kinoshita와 Miwa(1974)에 의해 제시된 한계세굴각과 비교하였으며, 잘 일치하였다. 그 결과로는 사행하천에서 사행의 각도가 클수록 강한 강제효과(forcing effect)에 의해 사주의 이동이 정지되었다. 하폭이 클수록 사주의 이동에 대한 강제효과가 적어 이동한계각이 큰 것을 알 수 있었다.