• 대한기계학회논문집A
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• 제39권5호
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• pp.517-526
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• 2015

본 논문은 쿼드로터 자세제어의 신뢰성 향상을 목적으로 다종 센서 구성 및 다종 센서 데이터 융합 알고리즘 적용을 연구한 결과이다. 먼저, 쿼드로터에 대한 동역학적 모델링에 관한 수식을 도출하였으며, 획득된 수식을 기초로 쿼드로터에 대한 수학적 모델링을 진행하였고 이를 기반으로 신뢰성이 향상된 다종 센서 데이터를 입력으로 하는 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 쿼드로터 자세제어를 위해 다종 센서 데이터의 신뢰성 향상이 필요했으며 이를 위해 다종 센서 데이터 입력에 대한 칼만 필터링를 진행하였고, 이후 쿼드로터의 수학적 모델링에 적용하여 오차를 보상토록 하였다. 관련 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 실제 쿼드로터 시스템에 적용하기 위하여 쿼드로터를 짐벌에 장착한 실제 시스템을 구성하였고 이후 쿼드로터를 호버링 상태에서 사용자가 요구하는 각도 변화에 따른 실험을 수행하였다. 실제 실험을 통한 쿼드로터 자세제어 데이터를 산출하였으며, 이를 바탕으로 추가적인 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 설계한 다종 센서 및 쿼드로터 자세 제어 시스템의 성능 검증을 진행하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.345-356
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• 2013

본 연구에서는 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 코드를 사용하여 TBM에 장착되는 디스크커터에 의한 암석의 절삭과정을 모사하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 3차원 FEM 해석 상용프로그램인 AUTODYN3D를 사용하였으며 이를 통해 국내 황등화강암을 대상으로 총 25개의 절삭조건에 대한 수치적인 절삭시험을 수행하였다. 암석과 디스크커터를 각각 라그란지안 솔버와 SPH 솔버를 사용하여 3차원 형상으로 모델링 하고 두 개의 디스크커터가 순차적으로 암석을 절삭하도록 모델링 하였다. 수치해석과 LCM시험에서 측정한 디스크커터의 작용력은 오차 10%이내의 값을 보여 대체로 일치하는 것으로 나타났고 균열의 전파양상과 암석의 파쇄양상 또한 유사한 것으로 나타났다. 또한 절삭된 최적 커터간격을 측정한 결과 LCM시험 결과와 일치하였다. 이를 통해 SPH코드를 사용한 수치해석기법의 적용성을 확인할 수 있었으나 해석시간을 단축하기 위한 Lagrange-SPH코드의 커플링에 관한 후속연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권1호
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• pp.58-63
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• 2010

본 논문에서는 GPS 위성시계의 갑작스런 주파수 도약이 발생하였을 때 이를 즉시 검출할 수 있는 기법을 제시한다. GPS 위성은 정밀 위치와 시각 정보를 제공하기 위해 원자시계를 장착하고 있으나, 위성 원자시계는 장기적으로는 이차 함수의 형태를, 단기적으로는 주기가 일정치 않은 주기함수의 형태를 보이면서 가끔씩 신호에 갑작스런 도약 현상이 발생한다. 위성 시계의 이상 현상은 GPS 측정치에 큰 오차를 수반하기 때문에, 실시간 정밀 위치 응용분야에서는 위성시계 이상 신호를 즉시 검출할 수 있는 기법이 요구된다. 이를 위해 다양한 신호처리 분야에서 특정한 신호를 검출하는데 활용되고 있는 Teager 에너지를 적용하였으며, 그 결과 시계 도약 현상을 효과적으로 검출할 수 있었고, 일반적인 위성시계 도약 검출 기법과의 비교를 통해 제시한 기법의 유용성을 확인하였다.

• 인지과학
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• 제16권4호
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• pp.333-349
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• 2005

본 논문에서는 인간의 시각처리 원리 및 블록기반 영상처리기법에 바탕을 둔 실시간 이동물체 추적시스템을 소개한다. 제안하는 실시간 아동물체 추적시스템은 인간의 망막이 갖고 있는 생물학적 메커니즘의 장점을 활용하기 위하여 광각렌즈를 장착한 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라와 펜-틸트-줌(Pan-Tilt-Zoom) 카메라를 사용하여 줌인(zoom-in)과 줌아웃(zoom-out) 효과를 동시에 발생시킬 수 있도록 구성되었고, 추적의 오차를 줄이기 위하여 입력되는 영상을 개별 화소 단위가 아닌 여러 개의 블록으로 나누어 처리하는 방식을 채택하여 영상처리를 빠르게 함과 동시에 미세한 잡영도 제거하여 이동하는 물체를 실시간으로 효율적이고도 빠르게 추적한다. 제안하는 시스템의 성능을 확인하기 위해 여러가지 형태의 실험을 수행하였으며 분석 결과를 통해 제안하는 시스템이 미세한 잡영에 거의 방해를 받지 않으면서도 움직이는 물체를 빠르게 감지해서 펜-틸트-줌 카메라를 올바르게 제어함을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권3호
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• pp.156-160
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• 2004

고선량률 후 장착 근접치료 과정에서의 필수적인 정도 관리(QA) 과정은 Ir-192 선원 위치의 정확성을 검증하는 것이다. 눈금자나 방사선 사진(autoradiograph), 비디오 모니터(video monitor) 등을 이용한 여러 방법들이 Ir-192 선원의 위치적인 오차를 점검하기 위해 사용됨이 보고되고 있다. 본 논문에서는, fluorescent screen 과 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) PC 카메라를 이용하는 방법을 새로운 고선량률 근접치료의 정도 관리 (QA) 도구로 사용할 수 있는 가능성에 대해 연구하였다. 계획된 dwell position 과 그 측정값은 1 mm 이내에서 일치함을 보였고, dwell time의 정확성은 0.4초 이내였다. 이번 연구의 결과는 CMOS PC 카메라를 사용하여 새롭게 제작된 정도 관리(QA) 시스템이 선원의 위치와 dwell time점검이 실시간으로 가능한 정도 관리(QA) 도구로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 천문학회보
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• 제41권2호
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• pp.53.1-53.1
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• 2016

국립대구과학관 천체 관측 핵심시설인 1m 반사망원경을 개발하고 설치 완료하였다. 본 발표에서는 국립대구과학관 1m 망원경의 시스템 사양과 개발 및 설치과정을 전반적으로 기술하고 앞으로의 활용계획에 대해 소개하고자 한다. 이번에 도입된 주망원경은 지난 2014년 11월부터 광학계 및 마운트 설계를 시작으로 2016년 5월까지 약 1년 6개월의 개발기간을 거쳐 설치 완료되었다. 순수 국내기술로 개발된 주망원경은 주경 1,000mm(부경 300mm)의 유효구경을 가지며 후방초점거리가 700mm인 초점비 F/8의 리치-크레티앙 방식의 광학계로 설계되었다. 레이저 간섭계를 이용하여 거울면 전체의 형상 오차를 정밀하게 측정한 결과 주경면 PV < ${\lambda}/4$, RMS < ${\lambda}/20$, 부경면 PV < ${\lambda}/10$, RMS < ${\lambda}/50$의 형상 정밀도를 가진다. 포크형태의 경위대식 마운트 구조로 방위각, 고도 양축과 디로테이터에 각각 모터가 장착되어 움직이는 다이렉트 드라이브 방식으로 구동된다. 최대 구동속도는 $2^{\circ}/s$이상, 포인팅 정밀도는 2'이하, 10분간 추적 정밀도는 3"이하(10분간 오토가이더 추적 정밀도는 1"이하)의 구동 성능을 가진다. 제어용 컨트롤 시스템은 JTCS(Justek Telescope Control System)를 사용한다. 성능 평가를 위해 시험 관측된 10~13등급 사이 10개의 별들에 대한 FWHM 측정결과는 4~5" 범위에 있다. 앞으로 지속적인 성능 평가와 업그레이드를 통해 향후 정밀도를 높여 학술 연구용으로 공개할 예정이다. 이번 국립대구과학관 1m 주망원경의 도입으로 지역 천문교육 프로그램이 한 단계 더 도약할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.186-191
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• 2003

이동로봇(Mobile Robot)의 자율주행 기능에는 추종, 접근, 충돌회피, 경고 등의 여러 기능이 있다. 이 기능들을 하나의 Neural Network로 구성하고 학습하는 것은 쉬운 일이 아니다. 이동로봇의 자율주행 기능들을 각각의 Module로 구성하고 상황에 맞게 학습된 Module의 출력 값으로 이동로봇을 제어하면 단일 신경망의 단점을 보안할 수 있을 것이다. 이동로봇은 인간의 감각을 대신할 수 있는 다중 초음파 센서와 USB 카메라를 장착하고 있으며, 이곳에서 측정된 환경정보 데이터들은 Modular Neural Network(MNN)을 통해 학습을 한다. Expert Network(EN)의 활성화 함수를 최적결합으로 MNN을 구성하였고, 그 구조는 학습시간과 오차를 개선할 수 있을 것으로 본다. Gating Network(GN)는 MNN의 출력값인 이동로봇의 진행 방향과 속도를 스위칭 함으로써 제어하는 역할을 한다. 본 논문에서는 Modular Neural Network(MNN) 내의 Expert Network(EN)을 최적설계 하였고, 제안한 MNN의 검증을 위해 실시간으로 반복하여 이동로봇에 구현하였다. 그 실험의 결과값은 로봇을 상황에 맞게 운행, 제어하였고, 만족할 만한 성과를 얻을 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.53-60
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• 1998

고속도로 등의 대형 구조물의 표면 요철을 측정하기 위한 높은 반복율의 광학적 근 거리 측정기를 개발하였다. 삼각 측정법의 원리에 의한 거리 계측을 위해, 광원으로는 발광 다이오드를 사용하였으며 물체에서 반사된 광의 각도 검출기로는 1차원 위치 감응 광 검출기를 사용하였다. 개발된 거리 측정기는 물체의 반사율 변화를 극복하기 위한 자동 전력 조절 기능과 일정한 배경 광잡음은 물론 시간에 대해 변하는 배경 광잡음까지도 제거할 수 있는 전기적 배경잡음 제거기능을 갖고 있다. 거리 측정기의 장착 및 요철의 깊이를 고려하여 설정된 $22{\sim}38cm$의 측정거리에 대한 실험결과, 물체의 반사율에 관계없이 ${\pm}1.5mm$ 이내의 측정오차를 보였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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• pp.167-173
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• 2009

2009년 국립해양조사원은 백령도 부근 해역에 대해 바다로 1호에 장착된 Simrad EM3000 다중빔 음향측심기를 이용한 수심측량조사를 실시하였으며 정확한 음속보정을 위해 1일 $7{\sim}10$회 이상의 음속을 관측하였다. 백령도 주변해역은 계절에 따라 여러 질 수괴(쿠로시오 난류, 황해 연안수 등)가 복잡하게 분포하여 여러 형태의 수온 전선이 형성되어 수층 음속 깊이가 최대 10m/s 이상의 차이를 나타냈다. 또한 난수괴 유입으로 인해 수온약층의 깊이가 지역별로 다르게 분포 하였다. 이러한 음속의 국지적 변화는 다중빔을 이용한 수심측량 자료의 정확도를 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서 다중빔을 이용한 수심측량 자료의 정확도를 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서 백령도 주변해역 수심측량 자료의 수평 수직 변화를 음선추적 이론을 이용하여 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.870-878
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• 2012

최근의 많은 컴퓨터 기술의 발전과 센서 기술의 발전의 결합으로 매우 다양한 형태의 사용자 경험에 기반한 사용자 인터페이스(User interface) 기술들이 출현하고 있다. 본 연구에서는 적외선 영상을 이용한 스마트 터치 프로젝터 시스템 기술에 관한 연구와 그 결과를 소개한다. 제안된 시스템에서는 사용자가 빔 프로젝터를 사용할 때 적외선 펜을 이용하여 이벤트를 발생시키면 적외선 영상센서를 통하여 그 이벤트를 인식하여 마우스 이벤트를 발생시키는 기법을 제안한다. 입력되는 펜의 움직임 추출과 추적을 기반으로 움직임 이벤트 패턴을 설계하였으며, 입력 영상 화면과 실제 사용하는 하드웨어의 해상도에 차이가 있기 때문에 이 오차를 최소화 하기 위해서 화면 좌표보정 알고리즘을 제안한다. 이러한 기술은 빔 프로젝터에 간단한 프로세서만 장착이 된다면 다른 이동식 노트북 등이 필요 없이 언제든지 회의나 발표 등을 진행할 수 있는 차세대 휴먼-컴퓨터 상호작용(Human-Computer Interaction) 기술이다.