• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.539-540
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• 2012

최근까지 무인 항공기는 군사적인 목적으로 활용하기 위해 활발하게 연구 되어 왔다. 근래에 들어 레저용, 또는 상업용으로 활용도가 급격히 증대되고 있다. 이에 국내외의 대학 및 연구기간에서 무인항공기의 자동비행 제어시스템을 위한 연구를 활발히 진행되고 있다. 최근 들어 무인항공기로 제어하기가 쉽고 활용도가 높은 쿼드로터 비행체가 각광을 받고 있는데 이미 많은 연구가 진행되어 왔다. 이러한 쿼드로터는 4개의 로터의 속도 제어로 비행체의 위치제어가 가능하다. 쿼드로터의 구조적인 이점으로 제어가 쉬운 반면 바람과 같은 외란에 매우 취약하다는 단점이 있어 실제 위치 제어가 쉽지가 않다. 본 논문에서는 외란(disturbance)에 취약한 쿼드로터의 위치제어를 안정하게 제어하기 위해 비행체의 자세 측정 센서인 관성측정장치(Inertial Measurement Unit)를 만들어 비행체의 자세를 측정 할 수 있도록 하였다. IMU는 자이로(Gyro)와 가속도(Accelerometer) 센서를 융합하여 비행체의 Roll, Pitch, Yaw 자세를 계측할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 일반적인 PID 제어기법을 적용하여 기존의 쿼드로터의 비행체에 대한 제어 성능을 실험을 제시하고자 한다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제32권2호
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• pp.79-84
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• 2014

본 논문에서는 저가, 저전력 및 소형의 IMU를 구성하기 위한 MEMS 관성 센서를 이용하여 자세 정보를 제공받는 ARHES에 위의 센서를 사용하기 위해 자이로 센서 및 가속도센서의 데이터 출력 특성을 검증하여 오차 및 정확도를 분석하였다. 센서 실험을 위하여 진자 실험 장치를 제작하였고, 진자 운동에 대한 센서 데이터를 수집하였다. 이론적인 수식을 유추하여 센서 데이터의 정확성 분석을 위한 기준 값으로 설정하였다. 센서값과 이론값을 비교하면 각속도에서 4.32~5.72%, 가속도에서 x-, z-축 방향에 대하여 각각 3.53~6.74% 및 3.91~4.16%의 오차율을 나타냈다. 진자실험 장치를 이용한 센서 검증에서 무인헬리콥터에 사용될 센서로서 적합한 것으로 평가되었으며 이는 짐벌장치 등을 이용한 자세추정 알고리즘을 구성하는데 기초가 되었다. 또한, 더욱 정밀한 실험을 위해서는 온도 등 주변 환경 요인에 대한 보정이 요구된다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제32권3호
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• pp.283-292
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• 2007

구강장치를 이용한 코골이와 수면무호흡증의 치료는 하악이나 혀를 전방으로 이동시켜 기도공간을 확보하는데, 하악전방이동장치(mandibular advancement appliance, MAA)와 혀견인장치(tongue retaining device, TRD)가 주로 이용된다. 이 중 혀견인장치는 전치의 순측에 위치되는 혀 유지구(tongue bulb) 속에 생기는 음압을 이용하여 혀가 뒤로 밀리지 않도록 하는 구강장치로서 단독 혹은 하악전방이동장치와 복합된 형태로 사용하여 코골이와 수면무호흡증의 치료에 효과를 보이는 것으로 보고되고 있다. 본 연구는 혀견인장치의 제작을 용이하게 하고 표준화하기 위해 개개인에 적합한 혀 유지구의 크기를 조사하여 분류하고 혀 유지구의 크기와 유지력의 관계 및 신체적 변수와의 관계를 조사해 보고자 하였다. 환자를 대상으로 하기에 앞서, 정상인 젊은 남성을 대상으로 시행하였다. 실험을 위해 투명 아크릴 레진 판을 이용하여 폭(27-36 mm)과 두께(8, 10 mm)를 달리한 20 가지 크기의 혀유지구를 제작하고 준비하였다. 코골이와 수면무호흡증이 없는 36명의 젊은 남성 지원자들(평균연령: $24.47{\pm}2.58$세)을 대상으로 다양한 크기의 혀 유지구를 장착하여 유지력을 측정하여 최대유지력을 보이는 혀 유지구를 그 환자에게 적합한 크기의 유지구로 결정하고 측정한 값들을 기록하였다. 측정은 앉은 자세와 누운 자세에서 각각 시행하였다. 실험 결과, 앉은 자세와 누운 자세 모두에서 혀 유지구 크기에 따라 분류한 네 군의 유지력 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (p<0.05). 즉, 피검자에게 가장 적합한 크기의 유지구로 조사한 결과 유지구의 크기가 증가할수록 유지력이 증가하는 양상을 보였다. 신체적 변수와 혀 유지구 크기 사이의 관련성은 뚜렷하게 관찰되지 않았으며, 측정 자세에 따른 유지력 간에도 유의한 차이는 없었다. 본 연구의 결과는 혀 유지구의 유지력은 유지구의 크기, 즉 혀의 부피와 관련이 있음을 보여준다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.285-291
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• 2015

본 논문에서는 IMU(inertial measurement unit)의 데이터를 이용하여 사람의 앉은 자세를 분류하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 IMU의 데이터를 주성분 분석법(principle component analysis: PCA)을 이용하여 특징 벡터를 3개로 축소시켰고, RBF(radial basis function) 커널을 적용한 서포트 벡터 머신(support vector machine: SVM)을 이용하여 자세를 분류하였다. 데이터의 측정을 위하여 건강한 성인 3명을 대상으로 실험을 실시하였고, 데이터의 수집을 위하여 넥밴드 형태의 이어폰에 IMU를 내장한 장치를 개발하여 착용하였다. 피험자는 각각 neutral position, smartphoning, writing의 세 가지 앉은 자세에 대하여 실험을 진행하였다. 실험 결과 제안하는 PCA-SVM 알고리즘은 특징 벡터의 차원을 25%로 축소시키면서도 95%의 신뢰를 보였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.47-54
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• 2013

본 논문은 몸 전체의 움직임을 측정하고 분석할 수 있는 관성센서 기반 모션 캡처링 시스템에 관한 것이다. 본 시스템 구현을 위해 자이로스코프, 가속도계 및 지자계 신호를 이용한 자세 방위 측정장치 모듈을 개발하였으며, 다수의 모듈을 환자의 분절에 부착하고 공간상에서 각 분절의 방위각을 계산하여 3차원 모션캡처를 수행하였다. 또한 재활과 관련된 많은 응용에 있어 중요한 생체역학 측정값인 신체 분절간의 관절각을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 개발한 자세 방위 측정장치 모듈의 성능을 평가하기 위하여 3차원 공간상의 변위 및 방위를 밀리미터 해상도로 제공할 수 있는 Vicon을 참조 측정 시스템으로 이용하였으며, 2.56도의 평균 제곱근 오차를 얻을 수 있었다. 실험 결과 본 연구에서 개발한 시스템은 뇌졸중 후 회복단계 동안 사지 및 보행 동작을 실시간으로 분석, 제공함으로서 재활의 효과, 난이도 조절 및 피드백 요소를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.341-348
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• 2017

본 연구에서는 척추측만증 환자의 척추 만곡 위치와 방향이 자세 균형에 미치는 영향을 평가하였다. 총 15명의 실험대상자를 흉추 만곡 그룹, 요추 만곡 그룹, 이중 만곡 그룹으로 분류하여 연구를 진행하였다. 초음파 기반 동작 분석 시스템과 압력 분포 시스템을 사용하여 환자의 동적 체간 움직임(요추, 흉요추, 하흉추, 상흉추에서의 각도 변화)과 족저 압력 분포(최대힘, 최대압력)을 측정하였다. 측정 결과를 통해, 특발성 척추측만증 환자의 동적 체간 움직임과 족저 압력 분포 모두 척추 만곡의 발생 부위와 방향에 따라 비대칭적으로 각도와 압력이 증가하면서 자세 불균형이 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 단일 만곡과 이중 만곡을 가진 그룹 간의 자세 균형 패턴에서의 차이를 확인할 수 있었다. 추후 연구에서는 본 연구에서의 결과를 기반으로 척추측만증 환자의 자세 조절 능력과 체간 균형을 향상시키고 척추측만을 치료하는데 도움을 줄 수 있는 재활 훈련 장치를 개발하고자 한다.

• 멤브레인
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• 제9권3호
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• pp.141-150
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• 1999

비다공성막을 통한 기체 투광성분의 투과 transient와 투과 조성을 on-line 방식으로 측정할 수 있는 기체 투과장치를 개발하였다. 측정은 연속흐름방식으로 이루어지며 측정한 투과 transien로부터 여러 가지의 투과특성, 즉, 투과계수, 확산계수, 용해계수 등을 동시에 평가할 수 있다. 잘 알려진 유리상 고분자인 두 가지 폴리이드막과 고무상의 고분자인 실리콘막을 선택하여 여러 가지의 기체투과 특성들을 측정하여 문헌치와 비교함으로써 투과장치 및 측정방법에 대한 신뢰성, 정확성을 확인하였다. 또한 측정한 투과 transient를 분석함으로써 막을 통한 기체 투과거동을 좀더 자세하게 다양하게 분석할 수가 있다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제39권5호
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• pp.45-55
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• 2002

본 논문에서는 GPS를 사용하여 위치와 자세 트래킹 정보를 이용하는 옥외용 증강현실 시스템을 구현하였다. 본 시스템은 이동 운용국과 지상 운용국으로 구성하였고, 이동 운용국은 실시간 영상 획득 장치, GPS 트래킹 장치와 무선 데이터 송수신기로 구성하였다. 지상 운용국은 무선 송수신기, 가상 영상 발생 장치와 영상 합성 장치로 구성하였다. 영상 획득 장치가 부착된 이동 운용국의 위치와 자세를 측정하는 GPS 트래킹 장치는 TANS Vector와 RT-20으로 DGPS을 이용하도록 설계하였고, 무선 데이터 송수신기는 이동 운용국과 지상 운용국간의 데이터 전송을 위하여 이용하였다. 차량과 헬리콥터에 구현한 시스템을 장착하여 평가한 결과 건축 시뮬레이션과 방송, 여행지 안내, 무인정찰기, 유${\cdot}$무인 항공기에서의 항법 지원과 능동적인 정보수집, 재해 관찰 등과 같은 분야에 적용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.191.1-191.1
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• 2012

저궤도 위성은 대구경 광학 탑재체를 장착한 지구관측 위성으로 자세제어 센서, 탑재 데이터 전송 안테나 및 탑재체가 정밀하게 장착되어야 한다. 이를 위해 정밀한 장착을 설계과정에서 검토 및 해석을 하기 위한 요구조건을 설정하고, 요구조건을 분석하는 과정을 거치게 된다. 분석이 수행되면 이 결과를 근거로 능동적인 정열오차 교정이 필요한지, 또는 단순히 위치 정열에 대한 측정만이 필요한지를 결정한다. 그리고 측정장비의 시야각 검증 및 위치정열 측정 방안을 검토 한 후 장비들의 위치 정렬 측정 시험을 통해 정확한 위치를 확인하고, 요구조건과 비교하여 만족하는지 확인하게 된다. 다시 말해서, 위성체에 장치된 각종 장비들이 설계된 위치에 정확히 위치하고 있는지 확인하는 과정이다. 본 논문에서는 저궤도위성의 정렬 요구조건 분석 및 측정 시험을 수행한 내용을 기술하고자 한다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권2호
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• pp.65-74
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• 2008

본 연구는 Sprinter/Skater pattern을 이용한 12주 균형훈련 프로그램이 양궁선수들의 자세조절 및 슈팅기록에 미치는 영향을 규명하여 양궁선수 훈련 및 지도에 도움을 줄 수 있는 기초자료를 제공하는 테 있다. 여자 양궁선수 12명(대조군 6명, 실험군 6명)을 대상으로 동적균형측정장치(active balancer system)를 이용하여 측정하였으며 집단 간 차이를 검정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Sprinter/Skater pattern에 의한 12주 균형훈련이 흔들림의 총궤적 길이를 감소시켰으며, 균형중심의 x축, y축의 흔들림을 줄여 정적 균형능력을 향상시켰다. 2. Sprinter/Skater pattern에 의한 12주 균형훈련이 Sprinter자세와 Skater자세에서의 흔들림의 총궤적 길이를 감소시켰으며, 동적 균형능력을 향상시켰다. 3. Sprinter/Skater pattern에 의한 12주 균형훈련이 균형중심의 x축, y축의 흔들림을 줄여 슈팅시 균형능력을 향상시켰다.