• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.25 no.2
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• pp.85-92
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• 2022

An elongated object in one direction can be approximated as a line segment. Here, the closed-form expressions of a line segment's vector magnetic and magnetic gradient tensor are required to interpret responses by a line segment. Therefore, the analytical expressions of the vector magnetic and magnetic gradient tensor are derived. The vector magnetic is converted from the existing gravity gradient tensor using Poisson's relation where the gravity gradient tensor caused by a line segment can be transformed into a vector magnetic. Then, the magnetic gradient tensor is derived by differentiating the vector magnetic with respect to each axis in the Cartesian coordinate system. The synthetic total magnetic data simulated by an iron pile on boreholes are inverted by a nonlinear inversion process so that the physical parameters of the iron pile, including the beginning point, the length, orientation, and magnetization vector are successfully estimated.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.13 no.2
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• pp.225-236
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• 2010

This study proposes a method for the recognition of emergency situation according to the bimodal information of camera image sensor and gravity sensor. This method can recognize emergency condition by mutual cooperation and compensation between sensors even when one of the sensors malfunction, the user does not carry gravity sensor, or in the place like bathroom where it is hard to acquire camera images. This paper implemented HMM(Hidden Markov Model) based learning and recognition algorithm to recognize actions such as walking, sitting on floor, sitting at sofa, lying and fainting motions. Recognition rate was enhanced when image feature vectors and gravity feature vectors are combined in learning and recognition process. Also, this method maintains high recognition rate by detecting moving object through adaptive background model even in various illumination changes.

• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.9 no.3
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• pp.245-250
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• 2015

Portable devices, such as smart phones and personal digital assistants (PDAs) play an important role in our everyday life. In this paper, we propose a step count algorithm based on SVM(signal vector magnitude) and a adaptive threshold processing to monitor the physical activity. The algorithm measures a user's step counts using the smart phone's inbuilt accelerometer and g sensor. Experiment results showed the proposed algorithm has good performance in accuracy and adaptability than the app on your smart phone.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.192-195
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• 2010

본 논문에서는 해상 크레인과 중량물의 동적 거동을 시뮬레이션하기 위해, 유한 요소 정식화(finite element formulation)를 이용하여 해상 크레인의 붐(boom)을 탄성체로 모델링 하였다. 붐은 3차원 탄성 빔(beam) 요소로 가정하고, 각 요소의 변형에 의한 변위는 형상 함수(shape function)과 절점 좌표(nodal coordinate)를 이용하여 정의하였다. 변형 변위를 이용하여 탄성 붐의 강성 행렬(stiffnes matrix)을 유도하고, 탄성 변위를 포함하는 위치 벡터를 이용하여 질량 행렬을 유도한다. 해상 크레인과 중량물로 이루어진 운동 방정식에 탄성 붐을 포함하여 유연 다물체계(flexible multibody system) 운동 방정식을 구성한다. 외력으로는 선박 유체정역학적 힘, 유체동역학적 힘, wire rope의 장력, 중력 그리고 계류력(mooring force)이 고려되었다. 먼저 요소의 개수를 변경하며 탄성 붐의 동적 거동을 시뮬레이션 하여, 유한 요소 정식화를 이용한 모델링의 타당성을 검증하였다. 그리고 해상 크레인과 중량물의 동적 거동 시뮬레이션에 탄성 붐 모델을 적용하였다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2010.04a
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• pp.28.1-28.1
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• 2010

이 연구에서는 기존 선형 상대운동방정식에 차등중력, 주위성의 이심율, J2 섭동 등의 비선형항을 추가하여 보다 정확한 상대운동방정식을 만든 후 섭동이론을 적용하여 위성편대 연료최적화 재배치 문제에 대한 근사 해석해를 구하고자 한다. 먼저, 비선형 섭동항을 테일러 급수를 이용하여 2차항까지 전개한 후, 이를 기존 선형상대운동방정식에 추가하여 새로운 비선형 상대운동방정식을 만든다. 이 때 사용된 선형상대운동방정식은 힐스 방정식으로 주위성의 궤도가 일반적인 타원이고 위성 간 상대거리가 충분히 가깝다고 가정한다. 최적화 조건으로부터 상태벡터와 라그랑지 곱수로 이루어진 연립 미분방정식이 만들어 지는데, 이 식은 힐스 방정식에 기인한 선형부분과 2차 비선형항에 기인한 섭동부분으로 나뉜다. 이 때, 이 연립미분방정식의 해는 선형부분의 해와 섭동으로 인한 변화량의 합으로 근사할 수 있으며 그 변화량은 섭동이론을 적용하여 얻을 수 있다. 이와 같이 얻어진 해는 여러 섭동의 비선형항을 2차까지 포함한 상대운동방정식을 사용했기 때문에, 기존 선형상대운동방정식을 사용하여 구한 최적해 보다 더 정확한 결과를 얻을 것이라 예상한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.12
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• pp.1217-1224
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• 2009

A simple and effective guidance and control scheme that enables autonomous three-dimensional path-following for a fixed wing aircraft is presented. The method utilizes the nonlinear path-following guidance law for the outer loop that creates steering acceleration command based on the desired flight path and the current position and velocity of the vehicle. The scheme considers the gravity in the guidance level, where it is subtracted from the acceleration command to form the specific force acceleration command which the aircraft is better suited to follow than the total acceleration command in the inner-loop. A roll attitude control scheme is also presented that enables inverted flight or sideslip maneuvers such as slow roll and knife-edge. A series of aerobatic maneuvers are demonstrated through simulations to show the potential of the proposed scheme.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.160.2-160.2
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• 2012

Unified State Model(이후 USM)은 Altman(1972)에 의해 처음 제안된 이후 Chodas(1981), Raol & Sinha(1985), Vittaldev et al.(2012) 등을 거치며 연구 발전되어 왔다. 이 모델은 공간상 6개 성분의 위치, 속도 벡터를 이용해 위성의 운동을 기술하는 기존 계산 방법과 달리 4개의 Quaternion 변수를 도입하여 위성의 위치를, 3개의 Hodograph 변수를 도입하여 위성의 속도를 각각 기술한다. USM의 장점은 직교좌표계로 표현된 위성의 위치, 속도 변수에 비해 USM 변수의 변화량이 상대적으로 작기 때문에 수치 계산 시 계산의 안정도가 높다. 또한 원궤도(${\omega}$ : undefined)와 적도면 궤도(i = 0, ${\Omega}$ : undefined) 계산 시에 나타나는 특이성(singularity) 문제가 발생하지 않는다. 본 연구에서는 USM 계산방법과 기존 방법에 의한 위성궤도 계산결과의 차이를 비교 분석하였다. 지구궤도 위성의 정밀계산을 위해 이체항 이외에 지구타원체 섭동항과 대기 항력에 의한 섭동항을 추가 적용하였다. 비구형 지구 중력 포텐셜에 의한 섭동은 J4항까지 고려하였으며, 대기 항력은 간단한 exponential 모델을 적용하였다. 또한 수치계산 시 적분 간격과 정밀도 차수를 조절하여 각 모델의 계산 안정성을 테스트하였다. 본 연구의 궤도계산 결과 USM 모델을 이용한 계산방법은 그 정밀성과 계산효율성이 매우 우수한 것으로 검증되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.483-487
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• 2010

하천에서 물이 비교적 빠른 속도로 흘러가면 압력 변동, 하상의 조도, 하천내 구조물 등의 영향에 의해 수면이 끊임없이 변형을 일으키며 수면에 작은 물결(수면 파문)이 생긴다. 이러한 수면 파문은 유수에 의해 유수의 평균 유속으로 이류되며, 이 때문에 인간이 유수의 흐름을 시각적으로 인식할 수 있다. 이러한 표면 파문은 적절한 영상 분석을 하면 표면 유속 측정의 추적자로 이용할 수 있다. 본 연구는 유수 표면을 연속된 영상을 촬영하고, 일련의 영상을 시공간 영상(space-time image)으로 만든 뒤, 휘도 경사법(graylevel gradient method)으로 유속 벡터를 추출하는 새로운 방법을 제시하였다. 이 분석 과정은 기존의 입자 영상 유속계(PIV, Particle Image Velocimetry) 기법을 이용하는 방법보다 훨씬 간단하고 분석 시간도 크게 절약할 수 있다. 또한, 수면 파문의 전파에 따른 중력파의 영향을 시공간 영상의 처리 과정에서 잡음으로 간주하여 처리할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 개발된 루틴을 표면 영상 유속계(SIV, Surface Image Velocimtery)에 구현하여 새로운 영상 유속계를 개발하였다. 시공간 영상 분속을 이용하는 새로운 영상 유속계를 실험실 수로의 영상 자료에 적용하여 그 정확도, 적용성, 장단점 등을 분석하였다. 제안된 방법에 의한 평균류 산정 결과는 물리적으로 타당하며, 저속 또는 저휘도에서의 분석 성능이 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 다만, 이방향 흐름의 분석에서는 문제가 있는 것이 밝혀졌다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.11
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• pp.3003-3013
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• 1995

The characteristics of the flow field in the tangentially fired furnace are presented. Experiments are conducted in the simplified cold type isothermal flow model. In the measurement of flow field, a hot wire anemometer is used. The hot wire was calibrated by lookup table method. The mean velocity field and turbulence characteristics are showed with changing the nozzle angle. In the center of the model, the low speed, unstable flow region is formed. The size and position of these regions are varied with changing the nozzle angle. It can be used as fundamental data in the design of the large furnace. From the experimental results, various turbulent characteristics of swirling flow field is obtained. And the entrainment mechanism of the jet flow field is described from the distribution of the skewness and the flatness. It can be used the raw data of approximate calculation and turbulent modelling.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.26 no.2
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• pp.77-83
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• 2023

In this study, the expressions of magnetic vector and magnetic gradient tensor due to an elliptical cylinder were derived. Igneous intrusions and kimberlite structures are often shaped like elliptical cylinders with axial symmetry and different radii in the strike and perpendicular directions. The expressions of magnetic fields due to this elliptical cylinder were derived from the Poisson relation, which includes the direction of magnetization in the gravity gradient tensor. The magnetic gradient tensor due to an elliptical cylinder is derived by differentiating the magnetic fields. This method involves obtaining a total of 10 triple derivative functions acquired by differentiating the gravitational potential of the elliptical cylinder three times in each axis direction. As the order of differentiation and integration can be exchanged, the magnetic gradient tensor was derived by differentiating the gravitational potential of the elliptical cylinder three times in each direction, followed by integration in the depth direction. The remaining double integration was converted to a complex line integral along the closed boundary curve of the elliptical cylinder in the complex plane. The expressions of the magnetic field and magnetic gradient tensor derived from the complex line integral in the complex plane were shown to be perfectly consistent with those of the circular cylinder derived by the Lipschitz-Hankel integral.