• 제목/요약/키워드: 초정밀

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Kinematic GPS를 이용한 초고층건물의 거동 분석 (Behavior Analysis of a High Rise Building Using Kinematic GPS)

  • 손홍규;박효선;최종현;김중경
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2002년도 창립 20주년기념 국제학술대회
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    • pp.85-91
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    • 2002
  • 인공위성을 이용한 위치결정시스템인 GPS(Global Positioning System)는 mm 단위의 정밀도로 정적, 동적 위치관측이 가능한 시스템으로 현재 여러 분야에서 활용이 증가하고 있다. 특히 교량, 댐 등 안전이 요구되는 사회기반 시설물의 동적 거동을 기록하고 감시하는데 있어서 GPS가 새로운 관측시스템으로 주목받고 있으며 이를 실용화하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 GPS를 이용하여 건물의 거동상태를 점검 하는 것을 목적으로 하고 있다. 초고층건물의 거동을 해석하기 위하여 건물 옥상에 GPS, 가속도계, 풍향계, 풍속계를 설치하였다. GPS와 가속도계를 이용하여 건물의 변위 및 가속도를 5Hz로 관측하였다. GPS를 이용한 변위관측은 1시간, 1분, 1초 등의 간격으로 3차원 변위를 계산하였으며, 계산된 3차원 변위를 가속도계, 풍속계, 풍향계와 연계하여 해석하였다. 대상 건물에 대한 최대 변위를 관측한 결과 시공 단계에 따라 큰 차이를 보였으며 건물의 안정성을 평가할 수 있는 척도인 건물의 고유 진동수의 경우 약 0.2Hz의 값을 얻을 수 있었다. 향후 모든 센서들을 통합하여 실시간으로 건물을 모니터링할 수 있는 시스템을 개발할 경우 건물의 안정성 해석 및 유지보수에 본 연구가 큰 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

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박막형 열전 소재의 두께 방향 열전도도 측정 장비 개발

  • 김영석;하수현;강상우;송재용;박선화;현승민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.112-112
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    • 2016
  • 열전 발전은 버려지는 폐열을 재사용 가능한 에너지로 전환할 수 있다는 점에서 차세대 청정 에너지원으로 분류되며, 19세기 초 발견된 이래 꾸준히 연구되어온 연구 분야이다. 특히 1990년대 열전소재로의 나노 기술의 접목에 따라 열전성능(figure of merit, ZT)이 2 배 이상 증가 되면서, 고성능의 열전 소재 개발을 위해 나노구조화 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 기존의 열전 특성 측정용 상용 장비의 경우, 벌크형 소재를 대상으로 설계되어 연구실 수준에서 개발되고 있는 마이크로미터 스케일의 두께를 가지는 박막형 열전 소재의 두께 방향 (cross-plane)의 열전 특성을 평가하는데 정밀성이 떨어져서 적합하지 않다. 이러한 표준화된 측정 기술의 부재로 인하여 최근 연구되고 있는 나노소재들의 열전 특성 측정 결과를 정확하게 측정하지 못하고 있다 [1] 본 연구에서는 박막형 열전 소재의 열전성능을 평가하는데 가장 중요한 요소인 열전도도를 측정하기 위해 장비를 설계하고, 장비의 측정 능력에 대해 평가하였다. 특히, 측정 포인트 간 큰 온도 차가 발생하여 비교적 쉽게 측정이 가능한 너비 방향 (in-plane) 이 아닌, 온도 차가 작은 박막의 두께 방향의 열전도도를 측정하였다. 그리고 센서의 측정 능력을 평가하기 위해, 폴리이미드를 대상으로 $-10-70^{\circ}C$ 온도 범위에서 측정한 결과와 벌크형 소재 대상으로 신뢰성이 확보된 보호열판법을 이용해 측정한 결과를 비교하였다.

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드론 핵심 기술 및 향후 과제

  • 윤광준
    • 광학세계
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    • 통권158호
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    • pp.52-54
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    • 2015
  • 최근 무인항공기를 지칭하는 드론 관련 산업이 미래를 이끌 신산업으로 부상하고 있다. 드론은 20세기 초에 군사용으로 개발되어 정찰 감시 및 폭격과 같은 군사임무를 수행하여 왔으나 최근 들어 독일 DHL, 아마존, 구글 등과 같은 다국적 기업들이 상업적 용도로 활용을 선언하며 연구 개발에 뛰어 들면서 그 시장이 예상보다 빨리 커지고 있다. 미국 틸 그룹의 보고서에 의하면 2013년 세계 드론 시장의 규모는 66억 달러였고 그 중 군사용이 90% 이상을 차지하고 있으나 향후 민수용 시장 비율이 상당히 커질 것으로 예상된다. 2022년에는 114억 달러 규모로 커질 것으로 예상하고 있다. 현재 민수용으로 사진 촬영용 소형 드론으로부터 정밀농업, 인프라 관리, 택배 및 화물 수송 등으로 운용 범위를 확대하고 있다. 국내 드론 산업은 군수 위주로 시작되어 세계 7위권의 기술력을 확보한 것으로 평가되고 있다. 무인기 분야의 연구개발은 국방과학연구소와 한국항공우주연구원 등 정부출연연구소가 주도하는 가운데, 한국항공우주산업, 대한 항공이 주로 체계종합(System Integrator) 및 비행체 개발을 담당하고 LIG넥스원, 삼성탈레스, 삼성테크윈 등의 대기업을 포함한 중소업체들이 부체계 기술을 개발하고 있다. 최근 소형 드론을 중심으로 시장형성이 가시화되는 민수 시장에서는 가격, 기술 경쟁력의 열위에 있어, 국내 산업 경쟁력 확보와 미래 시장을 선도할 핵심 제품 개발이 시급한 실정이다. 또한 무인기의 비행체 국산화는 상당한 수준으로 진행되었으나, 광학(EO) 적외선(IR) 카메라 등 핵심 부가가치를 구성하는 탑재 임무장비의 경우 원천기술의 부족으로 해외에 의존하고 있다.

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Laser Interferometer를 이용한 초정밀위치결정 피드백시스템의 컴퓨터 시뮬레이션 및 제어성능 평가 (Computer Simulation and Control performance evaluation for Feedback System of Ultra Precision Positioning by using Laser Interferometer)

  • 김재열;김영석;윤성운;곽이구;한재호;유신
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2001년도 추계학술대회(한국공작기계학회)
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    • pp.68-74
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    • 2001
  • This system is composed of fine and coarse apparatus, measurement system and control system. Piezoelectric actuator is designed for fine positioning. We make a study of precision apparatus that is used in the various industrial machine. The study was carried out to develope a precision positioning apparatus, consisting of servo motor and piezoelectric actuator. Coarse positioning using lead screw is drived by servo motor. Control system output a signal from laser interferometer to amplifier of servo motor and piezoelectric actuator after digital signal processing(DSP). Resolution of this apparatus measure with laser interferometer. In this study, design method and control system with ultra precision position apparatus are researched. As the first step, we have estimated for control performance and system stability before an actual apparatus is manufactured by MATLAB with SIMULINK including various functions those are composed of pre-design and system modeling.

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고해상도 영상 레이다의 광대역 첩 신호 파형 발생 시뮬레이션과 성능 분석 (Wideband Chirp Waveform Simulation and Performance Analysis for High Range Resolution Radar Imaging)

  • 곽영길
    • 한국항행학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.97-103
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    • 2002
  • 고해상도 영상레이다에서 초광대역 파형 처리기술은 정밀 표적 식별을 위해서 매우 중요하다. 본 논문에서는 영상 레이다의 거리 분해능을 초 고해상도로 향상시킬 수 있는 방법으로서, 송신 펄스의 첩 변조 파형을 모듈방식으로 확장하여 광대역의 송신 파형을 얻을 수 있는 레이다 첩 파형 설계 기법에 대하여 논한다. 먼저 디지털 첩 신호발생 원리와 광대역 첩 신호 파형을 얻기 위한 신호대역 연결 및 분리 기법을 제시한다. 그리고, 영상 레이다의 거리 해상도 성능분석을 위하여 발생시킨 광대역 신호 파형 발생과 복원과정을 시뮬레이션을 통하여 성능 결과를 제시한다.

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진동자를 이용한 하이브리드 극초단 펄스 레이저 초정밀가공시스템 개발 및 Cu-Zn합금 응용 (Development of Vibration Assisted Hybrid Femtosecond Laser Ultra-precision Machining System and Cu-Zn alloy Application)

  • 최원석;윤지욱;조성학;강명창
    • 한국분말재료학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.308-312
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    • 2013
  • In this paper, we describe experiment results using a vibration assisted hybrid femtosecond laser (${\lambda}$:795 nm) ultra-precision machining system. The hybrid system we have developed is possible that optical focal point of the femtosecond laser constantly and frequently within the range of PZT(piezoactuator) vibrator working distance. Using the hybrid system, We have experimented on brass and studied about differences of result of hole aspect ratio compare to general experiment setup of femtosecond laser system. Aspect ratio of a micro hole on brass is increased as 54% with 100 Hz vibration frequency and surface roughness of the side wall also improved compare to non-vibration.

GPS기반 준실시간 위치추적을 위한 IGS 예측궤도력 이상 검출 (Anomaly Detection of IGS Predicted Orbits for Near-Real-Time Positioning Using GPS)

  • 하지현;허문범;남기욱
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.953-961
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    • 2011
  • IGS(Internation GNSS Service) 초신속궤도력에 포함된 예측궤도력은 실시간 혹은 준실시간 정밀 항법에 적합한 궤도력이다. 이 논문에서는 예측궤도력에서 발생할 수 있는 궤도 이상 발생 현황을 점검하고, NANU(Current Notice Advisories to NAVSTAR Users)와 IGS 방송궤도력(BRDC, Broadcast Ephemerides)를 이용하여 예측궤도력의 이상 검출 성능을 분석하였다. 그 결과 예측궤도력은 2010년 1년간 93회의 궤도 이상이 나타났으며, NANU를 이용할 경우 88%, NANU와 BRDC를 함께 사용할 경우 95%의 이상 검출이 가능함을 확인할 수 있었다.

독립형 비전을 이용한 자동차용 Valve-Seal의 자동 검사시스템 개발 (A Development of on Auto Inspection System for Automotive Valve-Seal using Standalone Vision)

  • 이규훈;김용
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.71-80
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    • 2007
  • 독립형 비전을 사용한 자동차용 부품인 밸브씰 검사 시스템을 개발하고 구성하였다. 구성부품은 8대의 독립형 CCD카메라, 검사를 위해 밸브 씰을 공급해 주는 기구장치로서 구성되었다. 2가지 형태의 밸브 씰 불량 유형에 대한 영상처리 알고리즘을 제안하였으며, 알고리즘의 효율성은 실험을 통하여 입증하였고 정밀한 상태로 0.7초 이내에 검사가 완료되도록 하였다. 이러한 검사 시스템은 자동차 부품산업에서 다양한 응용 분야로서 사용될 수 있을 것이다.

다공질 공기베어링 테이블의 운동오차 해석 (Motion Error Analysis of an Porous Air Bearing Table)

  • 박천홍;이후상
    • 연구논문집
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    • 통권34호
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    • pp.101-112
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    • 2004
  • In order to analyze the motion errors of the aerostatic stage, it is necessary to consider the influence of the moment variation occurredinside the pads. In this paper, a motion error anaysis method utilizing the transfer functions on the reaction force and moment is proposed, and general characteristics of the transfer functions are discussed. Calculated motion errors by the proposed method show good agreement with the ones calculated by Multi Pad Method, which is considered the entire table as an analysis object. Also, by the introduction of the transfer function of motion errors, which represent the relationship between the spatial frequency components of the rail form error and motion errors, motional characteristics of the porous aerostatic stage can be generalized. In detail, the influence of the spatial frequencies is analyzed quantatively, and the patterns of the insensitive frequencies which almost do not affect the linear motion error or angular motion error according to the rail length ratio and the number of the pad are verified. The relationship between the moment variation occurred inside the pads and the motion errors is also verified together.

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정기여객선 자동관측 시스템과 원격탐사 자료를 이용한 서해 연안 해수 모니터링 (Monitoring of the Yellow Sea Coastal Waters Using Ferry Box and Remotely Sensed Data)

  • 유주형;문정언;민지은;안유환
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.87-90
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    • 2006
  • 인천-제주 정기여객선에 수온, 클로로필 및 탁도계 등의 센서를 설치하여 해양환경 모니터링 시스템을 구축하였으며, 여객선 항로를 따라 2001년부터 2004년까지 18회에 걸쳐 자동관측과 함께 20-30분 간격으로 30여개의 정점에서 해수를 채수하여 분석하였다. 연구의 목적은 채수된 해수를 직접 분석하여 여객선에 설치된 자동측정 센서가 신뢰성 있는 자료를 생산하는지 비교 분석하는 것과 서해 한반도 연안의 해수특성을 전체적으로 이해함으로서 계절적인 변동을 파악하는 것이다. 2001-2003년 초까지 사용된 YSI 센서는 수온, 염분, 탁도와 클로로필 농도 등을 종합적으로 측정할 수 있는 멀티센서이나, 설치하여 운용해 본 결과 정밀도에서 많은 문제점이 발생하였다. 따라서 2004년 이후 클로로필과 탁도 자동 측정을 위한 단일 센서들로 교체되었으며 이들 센서는 멀티센서 보다 좋은 결과를 보였다. 비록 자동측정 장치에 문제는 있었으나, 18회에 걸친 서해 연안의 실시간 모니터링을 통하여 해수환경의 계절별 특성을 이해할 수 있었다. 부유퇴적물의 경우, 경기만과 목포 주변의 남쪽 해안은 농도가 모든 계절에서 높게 나타났으며 특히 가을 겨울철에 가장 높은 값을 나타냈다. 클로로필의 농도도 경기만 중심지역과 남쪽 해안에서 여름과 가을철에 걸쳐 0.4 - 6.0 $mg/m^3$ 정도의 분포를 보였으나 겨울철에는 2.6 $mg/m^3$ 미만으로 나타났다.

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