• 해양환경안전학회지
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• 제19권6호
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• pp.666-673
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• 2013

본 연구는 빠른 운항 속도와 짧은 운용 시간을 요구하는 임무에 활용될 저가 소형 자율 무인잠수정에 고가 대형 관성 측정 장치를 대신하여 사용할 수 있는 저가 소형 자세 측정 장치 개발 및 성능 검증을 수행하였다. 저가 소형 자세 측정 장치 개발을 위해서 MEMS 기술을 적용한 gyro, accelerometer 및 magnetometer 채택하여 MEMS 기반 하드웨어를 제작하였으며, 좌표 변환 공식과 칼만 필터를 적용하여 자세 계산 알고리즘을 구현하였다. 또한 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치에 대한 기본 성능 검증을 위한 지자기센서 검증 시험, 정적 자세 시험, 차량 시험, 운동 모사 장치 시험을 수행하였으며, 각각 시험 결과를 제시하였다. 지자기센서 검증 시험 결과 외부 자기장 보정을 통하면 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치의 측정 결과가 외부 자기장에 강인함을 확인하였으며, 정적 자세 시험 및 차량 시험을 통하여 자세 변화가 크지 않는 환경에서 자세 측정 오차가 $0.5^{\circ}/hr$ 임을 확인하였다. 운동 모사 장치 시험을 통하여 5분 내외 자세 변화가 큰 운동 중에도 자세 측정 오차가 발산하지 않고 $1^{\circ}/hr$ 이내임을 확인하였다. 상기 시험 결과로부터 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치가 목표 성능인 $1^{\circ}/hr$이내 roll, pitch, yaw 오차를 보여주고 있음 확인하였으며, 이로부터 20분 내외 운용 시간 동안 정확한 자세 정보 제공 가능성을 확인할 수 있었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제32권3호
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• pp.159-163
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• 2014

본 논문에서는 저가의 MEMS 관성 센서와 지자기 센서를 이용하여 자세 정보를 제공받는 자세측정장치(ARHS)를 구현하였다. 저가형 IMU센서와 MCU를 이용하여 운동 자세각을 계산하는 DCM 알고리즘을 설계하고, 3축짐벌에 장착하여 연산결과의 정확도를 측정하였다. DCM 알고리즘을 이용 연산된 자세각의 정확도는 roll 및 pitch에 대하여 약 1.1%로 나타났으며, yaw각의 경우는 3.7%로 나타났다. Yaw 각의 경우에는 스텝핑 모터를 구동하는 실험환경에 따른 교란의 영향으로 그 오차가 상대적으로 크게 나타난 것으로 평가되었다. 짐벌 실험장치를 이용한 센서의 검증에서 더욱 정밀한 실험을 위해서는 주변 환경 요인에 대한 제어가 요구될 것으로 보이며, 실험장치의 스테핑 모터 구동 시 발생하는 진동 및 자기장의 영향과 실험 장치의 금속성 구조물의 영향으로 생각되는 센서 데이터의 오차 및 불안정 상태를 차단할 수 있는 장치의 보완이 필요할 것으로 보인다. 그리고 지자기 센서의 경우 좁은 범위의 측정에 추가하여 넓은 범위의 측정도 보완되어야 할 것으로 생각된다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제3권3호
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• pp.29-35
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• 1997

본 논문에서는 인공위성의 자세를 측정하는 장치로서 태양센서, 지구수평센서, 자이로스코프, 별센서, 자장계 등의 자세감지장치와 궤도조정 및 자세제어를 하기 위한 모멘텀 휠, 반작용 휠, 가스 제트 추력기 등 각종 구동장치의 기술적 특성에 대해서 검토하고자 한다. 본 논문의 주목적은 최근 국내에서 활발히 추진되고 있는 인공위성 개발 사업 관련 위성체와 관련된 일반의 관심을 증대시키고 관련 실무 지식을 소개하고자 하는데 있다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2017년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.391-392
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• 2017

본 연구에서는 동작인식센서를 통해 측정되는 사용자의 자세를 측정하여 사용자의 자세균형 능력을 자세히 측정하고 거울형 스탠드 화면을 통해 제공되는 가이드 영상을 따라함으로서 보다 효과적인 자세균형 훈련이 가능한 거울형 자세훈련장치를 개발하고자 하였으며 이를 위해 하드웨어와 소프트웨어를 개발하고 이의 유효성을 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.145-150
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• 2011

본 논문은 신체의 운동 이후에 자세의 움직임 변화를 주고, 다중파라미터를 이용하여 자세균형의 변화를 나타내는 시스템이다. 신체에 동작을 주어 자세 균형의 변화된 신호를 시스템에서 측정하고, 이를 분석하여 자세균형의 변화상태를 나타냈다. 신체의 자세변화는 머리와 상체를 움직여서 변화를 주었고, 자세 변화로 발생된 신호는 파라미터의 형태로 구성하여 측정할 수 있도록 하는 시스템으로 구성하였다. 데이터 신호는 데이터 획득 장치를 통하여 얻고, 신호 전달 과정에서 신호를 분석하여 논리적으로 분석하여 자세에 대한 평가를 할 수 있도록 조정하였다. 측정파라미터의 항목은 시각(Vision), 전정기관(Vestibular), 체성감각(Somatosensory), 중추신경계(CNS)이고, 측정파라미터의 평가는 안정성(Stability)으로 확인하였다. 본연구의 결과로 운동부하에 따른 인체의 자세변화에 따른 신체의 변화 상태를 분석할 수 있는 시스템을 구성 할 수 있음을 확인하고, 다양한 신체적 파라미터를 통한 모니터링 기능을 갖춘 시스템관리가 형성 될 것으로 예상한다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권4호
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• pp.689-696
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• 2009

이 연구는 여성노인의 낙상 예방을 위하여 요부안정화운동을 실시하고 요부 등척성 근력, 복횡근과 다열근의 근두께, 자세안정성의 변화를 측정하였다. 대상자는 광주광역시에 소재한 요양원에서 여성노인 21명을 대상으로 8주간 운동 후 요부 등척성 근력, 복횡근과 다열근의 근두께, 자세안정성을 비교하였다. 요부 등척성 근력은 페가수스 근력 측정장치(3D Pegasus system, Germany), 복횡근과 다열근의 근두께는 초음파영상 계측장치(Sonoace 6000C, Korea), 자세안정성은 BBS 균형측정장치(Biodex Balance System SD, USA)로 측정하고 분석하였다. 요부 등척성 근력 중 굴곡, 신전, 좌회전과 복횡근 이완(횡)두께는 운동 전보다 운동 후에 통계학적으로 유의하게 증가하였으며, 자세안정성변화에서 전체 좌우 전후균형지수 모두 운동 후 통계학적으로 유의하게 감소하였다. 요부안정화운동이 근력 및 자세안정성에 영향을 미쳐 여성노인의 낙상 예방에 효과적이다 라는 결론을 얻었다.

• 한국해양공학회지
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• 제26권5호
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• pp.81-86
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• 2012

Unmanned underwater vehicles have many applications in scientific, military, and commercial areas because of their autonomy. In many cases, an underwater vehicle adopts a control algorithm based on a tactical inertial sensor for precise control. However, a control algorithm that uses a tactical inertial sensor is unsuitable for some underwater vehicle missions such as torpedo decoys. This paper proposes a control algorithm for an unmanned underwater vehicle that does not require precise control. The control algorithm proposed for an unmanned underwater vehicle adopts a low cost MEMS inertial sensor, and simulations using the specifications of the MEMS inertial sensor under development are performed to verify the control algorithm under a real environment. The results of these simulations are presented.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.201-206
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• 2016

비상체가 자세를 유지하기 위한 자세기준에는 비상체의 무게중심을 지나 서로 직교하는 3축을 취하는데 그것을 각각 롤(roll)축, 피치(pitch)축, 요(yaw)축 이라 부른다. 자세측정 장치는 이 3축에 대한 변동을 검출하는 센서이다. 본 논문에서는 HMD에 자세측정 장치를 부착하고. 이동로봇플랫폼에 팬틸트를 장착하여 카메라를 제어한다. 가속도센서는 진동에 매우 취약하기 때문에 센서데이터에 노이즈가 심하게 발생하며, 센서데이터를 매핑(mapping)하는 과정에서 데이터들의 간격이 많이 벌어지는 문제도 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 평균필터와 Cosine Interpolation을 적용하여 팬틸트 동작을 방해하는 요소를 제거하였다. 제안한 성능을 평가하기 위해 실외환경에서 HMD에 부착한 센서데이터를 원격으로 전송하여 이동로봇에 탑재된 팬틸트 카메라를 제어하였다. 실험결과 약간의 지연은 발생하였으나 비교적 안정하게 팬틸트 카메라가 제어됨을 확인할 수 있었다. 또한, 이동로봇은 평지나 경사면 등 어떠한 지형에서도 주행이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.15-20
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• 2023

일반적으로 잘못된 앉은 자세를 장시간 유지하는 것은 척추에 나쁜 영향을 미치는 것으로 널리 알려져 있다. 최근 여러 연구자들이 잘못된 앉은 자세와 척추질환의 인과관계에 관심을 두고 있으며, 척추질환 예방을 위해 앉거나 서는 자세의 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 방법을 연구해왔다. 우리는 과거 연구에서 실시간 체위 변환 측정이 가능한 센서 디바이스를 개발하고 운동량 계산 알고리즘을 적용하여 실시간 자세 전환 측정 정확도를 향상시켰으며, 체위 변환 측정 센서의 정확도를 검증하였다. 본 연구에서는 좌압 측정을 통해 체중심의 변화를 고려한 자세 측정 및 분석 장치를 개발하였으며, 개발된 센서는 사용자의 시각적 피드백을 개선하여 자세 교정 훈련 정확도를 높이는 보조 도구로의 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.151-157
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• 2011

본 논문은 인체의 일정한 운동을 하는 동안에 시간의 변화에 따른 자세균형을 분석한다. 자세균형은 자세에 움직임 변화를 주어 다중파라미터로 변화 산출 값으로 나타냈다. 이렇게 산출된 값을 분석하여 균형자세 시스템을 구성하였다. 자세의 움직임 변화는 3가지 방법으로 눈을 감고 뜨는 방법, 머리를 앞뒤로 움직이는 방법과 상체 움직임 방법이다. 측정한 다중파라미터의 항목은 시각(Vision), 전정기관(Vestibular), 체성감각(Somatosensory), 중추신경계(CNS)이고, 측정파라미터의 평가는 안정성(Stability)으로 확인하였다. 균형자세 시스템은 이러한 변화에서 발생한 신호를 데이터 획득 장치에서 얻고, 신호를 신호 전달 장치를 통하여 전달하였으며, 데이터 분석을 통하여 자세에 대한 평가로 활용하였다. 궤환 시스템은 획득한 데이터를 재조정하는데 사용하였다. 발생되는 신호는 푸리에변환 하였고, 사용되는 주파수는 0.1Hz, 0.1-0.5Hz, 0.5-1Hz와 1Hz 이상을 사용하였다. 본연구의 결과로 시간 변화에서 운동부하를 부여함에 따라 인체의 자세변화에 따라 발생된 신호를 멀티파라미터 상에서 장시간 변화에 대한 파라미터 간의 변화를 통하여 개별 신체의 자세균형에 검증할 수 있는 시스템이 이루어져야 하며, 이를 통하여 새로운 검증 시스템에 활용할 수 있을 것으로 예상한다.