• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.4 no.2
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• pp.273-279
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• 1998

철강석 또는 석탄의 적치장에서는 이들 원석을 퍼내어 용광로로 보내주는 불출기(reclaimer)가 사용되고 있다. 불출기를 자동화하려면 야적파일에 불출용 회전 버킷(bucket)을 자동착지시키는 방법이 요구된다. 본 논문에서는 야적 파일 표면위의 버킷 착지점을 추출하는 방법을 제시한다. 이 방법은 파일의 3차원 형상 검출, 파일의 등고선 추출, 불출기의 역기구학해의 도출 및 착지점 추출 알고리즘으로 이루어진다. 파일의 3차원 형상과 거리를 측정하기 위한 3차원 형상 검출기가 2차원 레이저 검출기에 수평주사(scanning)용 모터를 부착하여 개발하였고, 다 단계의 영상처리를 통해 버킷이 작업할 수 있도록 파일의 작업 등고선을 추출하였다. 불출기가 회전 버킷에 의해 기구학적으로 여유자유도로 이루어 졌음을 보였으며, 역기구학 해를 구하는 방법을 아울러 제시하였다. 그리고 버킷의 착지점을 과부하 방지와 단위 시간당 생산성을 최대화하는 성능기준에 근거하여 구하였다. 또한 개발된 시스템을 제철소 원석 야적장의 불출기에 설치 시험하여 타당성을 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2006.05a
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• pp.439-440
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• 2006

This research proposes a novel method of shape display to present 3-dimensional objects. Shape displays allow us to feel the actual volume of the object, unlike conventional 2D visual displays of 3D objects. The proposed method employs a wire frame structure to present 3D objects. The wire frame is composed of small units driven by shape memory alloy(SMA) actuators. The drive unit is analogous to the agonist-antagonist system of animal musculoskeletal systems, where the SMA actuators serve as agonist and antagonist muscles. The force in the SMA actuator is controlled by electrical current. The drive unit is equipped with the locking mechanism so that it can sustain the external force exerted by the user as well as the own weight of the wire frame structure. By controlling the current into the SMA actuator and locking mechanism, we call control the angle of the drive unit. A chain of drive units enables presentation of 2 dimensional objects. 3 dimensional presentations are possible by collecting the chains of drive units.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04b
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• pp.787-789
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• 2004

본 논문에서는 별도의 센서를 부착하지 않고 영상만을 이용하여 실시간으로 손 형상을 인식하는 알고리즘에 대해 기술한다. 손은 형상이 매우 복잡하기 때문에 2차원 형상의 불변량에 해당하는 에지의 방향성 히스토그램을 이용하여 인식을 행한다. 이 방법은 복잡한 배경에서 색상정보를 이용하여 손 영역이 정확히 추출되면 계산량이 적고 조명변화에 덜 민감하기 때문에 실시간 손 형상 인식에 적합하다. 본 논문에서는 손의 형상제시 방향이 변하는 경우에도 인식을 가능하게 하기 위해 주성분 분석법을 사용하여 인식오차를 줄이는 방법을 기술한다. 이 방법을 사용함으로써 손 형상이 3차원적으로 회전에 의해 변하는 경우도 인식가능하게 되었다. 실험부분에서 제안하는 방법을 이용하여 가정용 가전제품이나 게임을 제어하는 실시간 휴먼 인터페이스 시스템 제작기술로 활용될 수 있음을 보인다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.25 no.5
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• pp.82-88
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• 2008

This paper proposes a novel method of 2 dimensional shape display. Shape displays allow us to feel tile actual volume of the object, unlike conventional 2D visual displays of 3D objects. The proposed method employs a wireframe structure to present 2D or 3D objects. The wireframe is composed of small units driven by shape memory alloy (SMA) actuators. The drive unit is analogous to the agonist-antagonist system of animal musculoskeletal systems, where the SMA actuators serve as agonist and antagonist muscles. The force in the SMA actuator is controlled by electrical current. The drive unit is equipped with the locking mechanism so that it can sustain the external force exerted by the user as well as the own weight of the wireframe structure. By controlling the current into the SMA actuator and locking mechanism, we can control the angle of the drive unit. A chain of drive units enables presentation of 2 dimensional objects. 3 dimensional presentations are possible by collecting the chains of drive units.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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• 1994.04a
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• pp.208-218
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• 1994

기계부품의 설계는 일반적으로 정면도, 평면도, 측면도로 구성되는 삼면도를 이용하여 이루어진다. 본 연구에서는 삼면도를 이용한 3차원 물체의 parametric design 방법을 제시한다. parametric design 기법을 구현하기 위 하여 인공지능기법을 이용하고, 삼면도로부터 입체를 생성하기 위하여는 기 하학적이고 단계적인 접근방법을 이용한다. 본 연구에서 제시한 방법은 삼면 도를 사용하여 설계하기 때문에 기존의 설계방법과 같을 뿐 아니라, 파라메 트릭 기능을 가지고 있어서 설계가 완성된 이후에 형상의 수정을 쉽게 할 수 있는 장점이 있다. 또한 기존의 2차원 도면을 입체모델(solid model)로 바 꾸어 줄 수 있는 기능도 수행할수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.10
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• pp.1979-1989
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• 1992

An experimental study has been performed to investigate the horseshoe vortex system formed around cylindrical obstacles mounted vertically on the surface over which a boundary layer is formed. To measure the mean velocity of the flow field, a five-hole Pitot tube has been used. In addition, surface static pressure measurements and surface flow visualization were also performed. From the five-hole probe measurements, vorticity distribution was deduced numerically and the streamwise velocity distribution was also examined. To consider the effect of the leading-edge shape on the formation of the horseshoe vortex, a qualitative comparison was made between the three-dimensional flows around a circular cylinder and a wedge-type cylinder. The five-hole probe measurements showed a single primary vortex which exists immediately upstream of the obstacles, and endwall flow visualization showed the existence of a corner vortex. As the vortex passes around the obstacle, the vortex strength is reduced and the vortex core moves radially outward. Due to this horseshoe vortex, the fluid momentum is found to decrease along the streamwise direction. Since the horseshoe vortex formed around a wedge-type cylinder has weaker strength and is confined to a narrower region than that around a circular, the possibility that the secondary flow loss due to the horseshoe vortex can be reduced through a change of the leading- edge shape is proposed.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.150-150
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• 2012

본 연구는 1차원 나노 구조의 합성과 기초적 분석에 관한 연구로써 특히 무기 산화물 나노재료를 그 대상으로 하였다. 내용으로는 첫째, 1차원 코어 나노와이어의 합성을 하였고 Thermal evaporation, substrate의 가열, 그리고 MOCVD 를 사용한 결과들을 나열한다. 둘째, 코어-쉘 나노와이어를 제작하기 위하여 특히 쉘층의 제작방법을 연구하였는데 PECVD, ALD, 그리고 sputtering에 의한 결과들을 나열하고 간단히 설명한다. Thermal evaporation에 의한 1차원 나노와이어 합성의 경우는 MgO의 예를 들었는데 MgO 나노와이어는 Au가 증착된 기판을 열처리하여 Au dot를 형성하고 이의 morphology를 조절하여 최적의 나노와이어 합성조건을 선정하였다. 이로써 기판 morphology가 나노선의 성장및 형상에 영향을 준다는 사실을 알게 되었다. 이 사실은 In2O3기판을 사용하고 이의 표면거칠기를 열처리로 조절하므로써 역시 나노와이어의 성장을 촉진하는 방법을 찾아내었다. 또한 thermal evaporation공법은 source분말의 선택에 따라 다양한 소재를 제작가능하다는 결과를 제시하였다. 예를 들면 SiOx 층이 precoating된 chamber내에서 MgO 나노선을 합성하는 것과 동일한 조건으로 실험을 진행하면 Mg2SiO4 나노와이어가 형성된 것을 확인하였다. 또한 Sn과 MgB2 분말을 함께 적용할 경우 Sn tip을 가진 MgO 나노와이어를 얻을 수 있었다. 이는 Sn이 동시에 촉매의 역할을 하였기 때문일 것으로 추정된다. 한편 Sn과 Bi 혼합분말을 적용한 경우 Bi2Sn2O7 신소재 tip을 포함한 SnO2 나노와이어를 얻을 수 있었다. 이 경우 Bi원자가 적절한 촉매의 역할을 수행한 것으로 사료된다. Substrate의 가열공법에서는 Si wafer상에 각종 금속 즉 Au, Ag, Cu, Co, Mo, W, Pt, Pd등 초박막을 DC sputter 로 형성한후 annealing하는 기술을 사용하였다. 특기할 만한 것은 Co를 사용한 경우 나노와이어의 spring구조를 얻을 수 있었다는 점이다. MOCVD에 의하여는 Ga2O3및 Bi2O3 나노와이어를 비교적 저온에서 합성하였고 In2O3의 경우는 독특한 나노구조를 형성하였고 이의 결정학적 특성에 대하여 조사하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.3 no.1
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• pp.59-68
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• 1999

Recently, research and developmental direction of communication system is concurrent adopting voice data and face image in speaking to provide more higher recognition rate then in the case of only voice data. Therefore, we present a method of lipreading in speech image sequence by using the 3-D facial shape model. The method use a feature information of the face image such as the opening-level of lip, the movement of jaw, and the projection height of lip. At first, we adjust the 3-D face model to speeching face image sequence. Then, to get a feature information we compute variance quantity from adjusted 3-D shape model of image sequence and use the variance quality of the adjusted 3-D model as recognition parameters. We use the intensity inclination values which obtaining from the variance in 3-D feature points as the separation of recognition units from the sequential image. After then, we use discrete HMM algorithm at recognition process, depending on multiple observation sequence which considers the variance of 3-D feature point fully. As a result of recognition experiment with the 8 Korean vowels and 2 Korean consonants, we have about 80% of recognition rate for the plosives and vowels. We propose that usability with visual distinguishing factor that using feature vector because as a result of recognition experiment for recognition parameter with the 10 korean vowels, obtaining high recognition rate.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.248-252
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• 2010

홍수기 호우로 인한 피해는 대부분 하천구역에서 발생되며, 이러한 피해는 인간에게 직 간접적으로 영향을 미치게 된다. 자연 상태의 하천형상은 대부분 호우로 인한 홍수로 인해 자연스럽게 만들어지게 되며, 대부분 사행하천의 형태를 띠게 된다. 사행하천에서의 흐름의 기하학적 특성은 성장이나 사멸, 또는 두 가지 모두의 형태를 보인다. 사행하천에서의 흐름 및 유속 분포는 하천제방 보호, 주운, 취수, 그리고 유사 이동 및 퇴적 패턴과 관련하여 실용적인 관점에서 연구하여야 하는 하천수리학에서는 매우 중요한 주제이다. 그리고 사행하천은 특히 만곡부가 교호적으로 나타나는 곳에서의 흐름구조가 매우 복잡하다. 이러한 사행하천에서는 회전방향이 교호적으로 바뀌는 나선형의 흐름(2차류)이 3차원적으로 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 사행하천이 많은 국내 하천특성을 고려하여, 하천 만곡부에서의 흐름특성을 분석하고자 하였으며 2차원 CCHE2D 와 3차원 FLOW3D 모형을 적용하였으며 가상 하도에 대하여 수리모형 실험의 실측치와 비교하여 모형의 정확성과 안정성을 검증하였다. 그리고 남강댐 하류에 대하여 만곡부의 흐름특성(유속 분포 및 최대유속경로, 수위분포, 2차류 거동, 편수위, 전단응력 분포 등)을 분석함으로써, 하천 만곡부에서의 수리적 특성을 보다 정확하게 제시하고자 한다. 모의 분석결과 동일 하도에 대하여 유량을 변동시킬 경우, 유량이 증가할수록 만곡부에서의 수리영향이 더욱 뚜렷해짐을 알 수 있었고 2차원 모형보다 3차원모형의 결과의 정확도가 더 높은 것으로 분석되었다. 곡률반경이 1,300~1,600 정도인 실제하천에 적용한 결과, 수위의 경우 2차원 결과가 3차원 결과보다 최대 3%정도 수위가 높은 것으로 나타났으며, 또한, 상관계수가 평균 0.91의 값을 보이고 있어 2차원모형과 3차원모형의 결과가 비교적 잘 일치하는 것으로 분석되었다. 흐름 분석을 통해서 만곡부에서의 최대유속은 최정점(apex)에서 보다는 오히려 최정점 이전 하도의 내측에서 발생하였으며, 정점에서의 종단유속은 감소하지만 횡단유속은 오히려 크게 증가하는 경향을 보이고 있었다. 따라서 하천설계시 사행하천의 제방 안정성 확보를 위하여 종단유속 뿐만 아니라 횡단유속 또한 고려할 필요가 있음을 확인하였다. 또한 남강댐 하류 만곡부에서의 내측 및 외측의 수위를 분석한 결과, 제방 외측의 수위가 평균수위에 비해 최대 약 37cm정도 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서 만곡부에 대한 하천제방설계시 좌, 우안의 여유고를 일률적으로 적용하기 보다는 만곡에 따른 흐름특성을 분석하여 설계에 적용하여야 안정성 및 경제성을 동시에 확보할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.245-245
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• 2022

최근 국내 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 인한 시간당 강우량의 증가로 도로부 유출량의 증가와 배수관거에서의 내수배제 불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 증가함에 따라 이를 해결하기 위한 우수유출저감시설이 설치되고 있다. 그러나 대단위의 지하 저류시설의 지속적인 설치는 과밀화된 도심지에서 설치 지하공간의 구조적인 한계 및 적정 설치 위치의 미확보 등의 다양한 문제가 발생하여 저류시설의 침수저감 효과에 대한 추가적이고 새로운 저류시설에 대한 연구가 필요한 실정이다. 이에 내수 침수 저감 및 배수 능력 향상을 위한 도로 배수시설과 연계된 도로 측구부 저류시스템 구축이 필요하다. 이를 위해 역류 방지 및 노면수 저류 빗물받이에 적용되는 부력식 역류차단장치를 개발하였으며, 역류차단장치의 최적 형상 개발을 위해서 기존 빗물받이 연결관과의 통수능 비교 및 분석이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존 빗물받이 연결관 및 연결관 내에 역류차단장치가 적용된 역류차단 빗물받이의 흐름분석을 위해 Fluent 모형을 이용하여 3차원 수치모의를 수행하였다. 수치모의 구성으로는 전체 형상을 40×50cm의 빗물받이 유입부와 50×50cm의 빗물받이로 결정하고 격자는 빗물받이 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 1.2~2mm 크기로 생성하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-𝜔모형을 적용하였다. 해석조건으로는 김정수(2021) 등이 제시한 4차선 기준 설계빈도별(5~30년) 빗물받이 유입유량을 산정하여 빗물받이 유입조건으로 선정하였으며, 빗물받이와 연결관에서의 통수능력 분석 조건으로는 빗물받이에 기존 연결관이 부착된 조건과 연결관 내에 역류차단장치가 설치되어 역류차단장치가 개방된 조건에서의 통수능을 비교하였으며, 역류상황을 가정한 연결관에서의 통수능을 비교하기 위하여 역류차단장치의 개폐정도를 15도(통수단면 33%감소) 닫힌 상태 및 30도(통수단면 67% 감소) 닫힌 상태 조건을 대상으로 빗물받이와 연결관에서의 흐름을 모의하였다. 수치모의 결과 역류차단장치의 계폐조건에 상관없이 5년 빈도유입량 조건에서는 완전 배수가 되었으며, 개폐조건 15도에서는 10년 빈도의 유입량에서는 완전 배수가 되었으나 20년 빈도 이상의 유입량 조건에서 빗물받이 유입부로의 역류가 발생하였으며, 개폐조건 30도에서는 5년 빈도 이상 유입량 조건에서 빗물받이 유입부로 역류가 발생하는 것으로 나타났다. 특히, 30년 빈도 이상의 유입량부터는 빗물받이 연결관 내에 역류차단장치 개페조건과 관계없이 빗물받이 유입부로의 역류로 인한 도로 침수가 발생하기 때문에 유휴공간인 도로 측구부를 저류공간으로 활용할 수 있는 도로 측구부 저류시스템의 구축은 필수적이라고 판단되며, 유량 조건에 따른 빗물받이 내부 와 흐름과 유출부에서의 유속 변화 특성을 확인하였다. 그러므로 측구 저류조 개발 형상과 연결한 3차원 흐름의 구현 및 분석에 Fluent 모형의 적용이 가능하다고 판단된다.