• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.149-156
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• 2011

수중에서 E. coli 소독을 위한 전기-UV-초음파 복합 공정에 대해 실험계획법과 반응표면분석법(RSM)을 적용하였다. 2차반응표면 모형식을 추정할 수 있는 Box-Behnken법을 이용하여 전기-UV-초음파 복합 공정의 소독 반응에서 전기분해($X_1$), UV ($X_2$), 및 초음파 공정($X_3$)의 전력을 독립변수로 선정하여 수학적으로 모형화하였다. 소독 후 잔류 E. coli 수와 독립변수 사이의 실험에서 독립변수에 대해 다음의 모형식이 얻어졌다. 잔류 E. coli number (Ln CFU) = 23.69 - 3.75 Electrolysis - 0.67 UV - 0.26 Ultrasonic - 0.16 Electrolysis UV + 0.05 Electrolysis Ultrasonic + 0.27 $Electrolysis^2$ + 0.14 $UV^2$ - 0.01 $Ultrasonic^2$). 예측된 모형식은 실험 자료와 잘 일치하였다($R^2$ = 0.983). 2차원 등고선도와 3차원 반응표면도가 잔류 E. coli 수에 대한 최적 범위를 구하기 위하여 사용되었다. Design-Expert 소프트웨어의 '수치 최적화'를 이용하여 잔류 E. coli 수에 대한 최적 값을 찾은 결과 1.47 Ln CFU/L이었고, 최적 조건은 전기분해 6.94 W, UV 6.72 W 및 초음파 공정 14.23 W로 나타났다. 본 연구는 반응표면분석법이 복합 소독 공정에서 잔류 E. coli 수를 최소화하고 운전 조건을 최적화하기 위한 적절한 방법 중의 하나라는 것을 보여주었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.39-45
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• 1991

최근 진동 절삭 가공 및 용착 등에 초음파 진동을 동력적으로 응용하려는 시도가 급증하고 있다. 이 분야에서는 진동자에서 발생되는 미소한 진폭의 적은 초음파 에너지를 큰 에너지로변환시키는 방법으로서 진동자의 끝단에 진동자와 동일한 진동수의 고유진동수를 가진 부스터와 tool horn을 부착하여 공진에 의해 진폭의 증폭으로 큰 에너지를 얻고 있다. 그러나 부스터와 tool horndml의 고유 진동수가 진동자의 진동수와 일치하지 않을 경우에는 tool horn 의 끝단에 진동이 전달되지 않는 결과를 초래하게 된다. 본 연구에서는 유한 요소법을 이용하여 축대칭 및 3차원 형상의 tool horn에 대한 고유 진동수 계산 퍼스널 컴퓨터만으로도 tool horn을 설계할 수 있도록 하여 이 결과를 실용 tool horn 설계 제작에 손쉽게 이용할 수 있도록 하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.98-101
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• 2002

기존의 이동로봇 시스템은 완전한 자율주행이 주된 목표였으며 이때 영상정보는 단지 모니터링을 하는 보조적인 수단으로 사용되었다. 이에 따라 이동로봇의 자체 기능이 점차 고도화되는 방향으로 연구가 진행되었고, 제작비 또한 함께 상승하게 되었다. 그러나 구동만이 목적인 저렴한 이동로봇 시스템을 조작자가 원격 제어하는 것 또한 중요한 분야 중 하나이다. 이때 원격제어에 사용되는 신호로는 카메라에 의한 영상정보와 초음파 센서 등에 의한 거리정보를 주로 사용하게 된다. 그러나 영상정보는 3차원의 입체적 정보를 제공하는 데에는 부적절하기 때문에 초음파 센서를 이용한 거리정보가 매우 유용하게 된다. 본 논문에서는 초음파 센서의 정보를 이용한 원격제어용 힘 반향 조이스틱을 개발하였다. 힘 반향 알고리즘은 하나의 식으로 표현하기 곤란하므로 전문가 시스템의 구현이 매우 필요한 분야이다. 따라서 퍼지 논리를 사용하여 생성한 힘 반향 알고리즘을 이동로봇 원격제어에 사용함으로써 조작자가 이동로봇 주변환경을 쉽게 인식하여 이동로봇을 안전하게 주행할 수 있도록 하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.41-46
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• 2008

국가하천을 대상으로 정밀외관조사에 의해 선정된20개 배수통문에 대하여 지표 물리탐사법외에 수리학적인 원리를 이용한 연통시험이나 초음파주사검층과 같은 공내시험법을 적용하여 배면의 공동상태를 보다 정확하게 파악하고자 하였다. 타음조사나 GPR 탐사, 3차원 전기비저항탐사 및 초음파주사검층은 일부 성공적인 결과를 얻을 수 있었으나 현장특성에 따라 적용이 용이하지 않은 경우가 발생하였다. 반면 연통시험의 경우에는 통문하부 공동의 유무 및 연통상태를 성공적으로 감지할 수 있었다. 그러나 연통시험은 공동의 규모나 형태에 대한 정량적인 정보를 제공하는데 근본적인 한계를 가지고 있으므로 보다 정확한 조사를 위해서는 현장특성에 맞는 다양한 조사법이 적용되어 종합적인 해석이 이루어야져야 할 것이다.

• 한국음향학회지
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• 제26권1호
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• pp.48-54
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• 2007

본 논문에서는 수중에서 이동체의 3차원 위치를 추정하기 위한 위치추적 시스템을 구현하였다. 본 연구에서는 네 개의 초음파 센서를 수중의 서로 다른 위치에 고정시키고, 이동중인 이동체 센서와 서로 다른 신호를 송 수신하게 함으로써 고정체와 이동체 모두에서 이동체의 3차원 위치 추적과 이동체의 원격제어를 가능하게 하였다. 또한 위치 추적 시에 Newton 알고리즘에서 매 iteration 시에 Jacobian 행렬의 norm을 추정하고, 행렬의 norm이 임계값 이상이 되어 역행렬에 의한 해가 불안정해질 때는 또 다른 초기값을 이용하여 해를 구하게 함으로써 이동체의 위치가 보다 신뢰성 있게 추정되게 하였다. 그리고 제안한 알고리즘을 이용하여 실시간 위치 추적이 가능한 위치 추적 DSP 시스템을 구현하였으며, 성능 검증을 위한 수조 실험을 수행하였다. 성능 검증결과 본 연구에서 구현한 위치 추적 시스템은 1초에 2회 이상의 속도로 오차율 5cm 이내에서 이동체의 위치를 추적함을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.429-430
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• 2009

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권5호
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• pp.51-58
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• 2005

본 논문에서는 유방 초음파 볼륨영상에서 진단하고자 하는 종양 영역을 율왜곡 기반(rate-distortion based) 시드영역 확장 법으로 분할하는 알고리듬을 제안한다. 제안된 분할법에서는 율은 윤곽의 거친 정도를 나타내고 왜곡은 영역의 동질성 정도를 나타내는데, 흉부 종양 볼륨으로부터 획득한 2차원 단면 영상에서 설정된 초기 시드영역에서 시작하여 이러한 율과 왜곡을 동시에 최소화하는 주위영역 중 하나씩 시드영역으로 병합한다. 이러한 병합은 시드영역의 윤곽 화소당 평균 율왜곡 비용이 최대가 될 때까지 반복적으로 수행한다. 이렇게 함으로써 최종 시드영역은 동질성이 잘 유지되고 부드러운 윤곽을 갖게 된다. 마지막으로 모든 단면 영상에 있는 최종 시드영역의 윤곽들을 이용하여 3차원 흉부 종양을 추출한다. 실험 결과, 제안한 방법이 초음파 데이터에 대하여 평균 에러율이 약 4% 미만으로 나타났다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.18-20
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• 2010

본 논문에서는 3차원 모니터를 시청하는 시청자의 위치를 추적한 후 시청위치에 따라 다른 시점의 영상을 제공하는 시스템을 제안한다. 본 시스템은 센서들의 신호를 제어하는 CPU, 3개의 초음파센서, 1개의 PIR(Passive infrared radiation)센서, 센서별 신호를 분기해주는 PLD(programmable logic device)로 구성되어 있다. 3개의 초음파 센서를 이용해 20개의 탐색구역 내에 있는 시청자의 정확한 위치를 추적한다. 시스템을 구현한 결과 전방 5m, 좌우 3m의 탐색범위 내에서 시청자의 위치를 정확히 추적하여 해당 시점의 영상을 디스플레이 하였다.

• 한국음향학회지
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• 제42권3호
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• pp.203-213
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• 2023

의료용 초음파 영상 시스템에서, 영상점의 밖에서 오는 신호가 초음파 수신 집속 과정에서 완전히 제거되지 않으면 부엽을 발생시킨다. 부엽의 시간 신호가 영상점에서 오는 시간 신호(주엽)와 같이 중첩되어 나타나면 시간 영역에서 필터 처리를 이용하여 완전히 제거하기 어렵다. 그러나 수신 집속 과정에서 시간 -채널 신호를 푸리에 변환하면, 주엽과 부엽의 신호는 주파수 스펙트럼 영역에서 공간적으로 분리가 된다. 따라서 스펙트럼 영역에서 계산한 주엽과 부엽의 신호크기를 이용하여 크기 가중치를 계산하여 영상에 곱함으로써 부엽을 억제하였다. 그리고 주엽과 부엽의 스펙트럼이 인접할 때, 주엽과 부엽 스펙트럼 사이의 거리에 따라 거리 가중치를 적용하였다. 64 채널 선형 트랜스듀서를 사용하는 5 MHz의 초음파 영상 시스템에서 점확산 영상과 다른 밝기의 낭종을 가지는 스페클 영상을 합성하고 가중치를 적용하여 초음파 영상을 계산하였다. 점반사체 영상에서 해상도의 변화 없이 부엽이 크게 줄어들었으며 낭종 영상에서 대조도가 크게 개선됨을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권2호
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• pp.115-123
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• 2019

잠기지 않은 수제 하류의 3차원 흐름구조에 Froude 수 변화가 미치는 영향을 알아보기 위한 수리모형 실험을 수행하였다. 3가지 Froude 수 조건에 대하여 초음파 유속계와 수위계를 이용하여 3차원 유속과 수심을 측정하였다. Froude 수는 시간평균유속 및 난류 특성의 전반적인 분포에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 Froude 수가 증가할수록 수제 위치의 흐름단면이 감소하고 제트 흐름 강도의 증가가 관찰되었다. 이 제트 흐름은 단면 내 최대 난류에너지 발생의 위치를 안쪽 제방으로 이동시키는 것으로 나타났다.