• Title/Summary/Keyword: 3차원 계측시스템

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Hydrodynamic Mixing Characteristics in Large River Confluence using Secondary Current Monitoring (2차류 계측 활용 대하천 합류부 수리학적 혼합거동 분석)

  • Suin Choi;Dongsu Kim;Kyungdong Kim;Youngdo Kim;Siwan Lyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.213-213
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    • 2023
  • 하천의 합류부는 두 하천이 만나 형성되는 지역으로 복잡한 혼합 거동을 보인다. 합류부에서는 실제로 수리 특성이 유황에 따라 다양하게 변화하고 수환경 특성도 함께 변화하며, 이로 인해 본류와 지류에 비해 다양한 생태학적인 종이 분포하는 등 환경적으로 중요구간 중 하나이다. 합류부의 혼합 거동을 이해하기 위해서는 다양한 유황에 따른 수체 혼합 거동을 2차류를 통해 분석하는 것이 중요하다. 해외의 경우 2차류의 패턴을 통해 합류부에서의 혼합 거동을 공간적으로 분석한바 있으나(Riley and Rhoads, 2012), 대부분의 연구들은 중·소규모의 하천을 대상으로 진행되어 대규모 하천에서의 확인은 미흡한 상태이다. 또한, 실제 현장에서 계측을 통한 데이터 획득과 후 처리의 어려움으로 인해 현재 국내에서는 2차류 패턴을 통해 대규모 하천 합류부의 혼합 거동을 확인한 사례는 전무한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 Sontek사의 ADCP를 통해 계측된 수리 데이터를 Rozovskii의 방법을 기반으로 한 2차류로 나타내 낙동강-금호강 합류부에서의 공간적인 수체 혼합을 확인하였다. 혼합거리를 판단하기 위해 합류 이후 혼합의 경계면(Shear Layer)에서 나타나는 2차류의 특이한 패턴(Helical motion)을 주요 지표(Index)로 사용하였다. 그리고, 수질 센서인 YSI EXO2의 수표면 전기전도도의 분포를 통해 합류부에서 본류와 지류의 혼합거리를 산정하였으며, 2차류의 패턴과 비교하였다. 분석 결과, 대규모 하천에서 2차류의 특이한 패턴이 존재함을 명확히 확인하였다. 본류와 지류의 모멘텀 비에 따라 서로 다른 패턴의 혼합양상을 2차류를 통해 확인할 수 있었으며, 2차류의 혼합 패턴과 전기전도도의 분포를 비교 분석하여 합류부에서의 혼합을 3차원적으로 해석하였다.

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Spatial Image Information Generation of Rock Wall by Automatic Focal Length Extraction System (초점거리 자동추출 시스템에 의한 암벽의 공간영상정보 생성)

  • Lee, Jae-Kee;Lee, Kye-Dong
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.25 no.5
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    • pp.427-436
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    • 2007
  • Because the slope made up the construction of any other facilities, has many risks of a collapse, existing inspection methods to collect information for a construction site of slope bring up a long time of inspection period, cost and approach for a measuring instrument and it presents the critical point of collecting materials. For getting images to use zoom lens in any positions this study will use free zoomer constructed values of data classified by the focal length develop Image Loader system to make it load not only camera information but also camera test data values of the focal length took a photograph automatically if it measure to use a variety of cameras or other lens. Also, as it constructs three dimensions spatial image information from images of obtained objects this study presents effective basic materials of slope surveying and inspection and it shows exact surveying methods for dangerous slope not to access.

Interview - 정연호 한국 원자력연구원 원장 "원전 3대 핵심기술 개발 완료해 100% 국산화 도전"

  • 한국과학기술단체총연합회
    • The Science & Technology
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    • s.501
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    • pp.4-7
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    • 2011
  • 원전 수출은 완전히 국가대항전이 돼 버렸어요. 우리나라 도 산 학 연을 아우르는 범정부적 차원의 총력 체제를 시급히 구축해야 합니다. 신임 한국원자력연구원 정연호 원장의 말이다. 미국이나 일본 프랑스 등 원전 강국들은 국가 단독으로 나서는 것도 모자라 국가끼리도 손을 잡고 세계 시장을 공략하고 있다는 것이다. 그는 32년 동안 원전 개발 현장에서 잔뼈가 굵은 과학자로 핵연료 국산화를 주도했다. 정 원장은 원전기술 중 우리나라가 아직 국산화하지 못한 핵심 기술을 임기 중 완전하게 개발하겠다고 강조했다. 그 기술 중 계측 제어시스템(MMIS)은 지난해 기술 개발을 완료해 두산중공업 등 민간 기업에 이전했다. 나머지 원전 설계와 안전 해석 코드, 원자 각재펌프(RCP)는 내년까지 개발을 완료할 계획이다. 이렇게 되면 우리나라는 상을 원전 기술을 100% 자립하게 된다. 그에게 원전사업 등 앞으로의 계획을 들어봤다.

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Study on the Measurement System of Behavior of a Slender Structure using an Underwater Camera which is applied in DOEB (심해공학수조에 적용되는 수중카메라를 이용한 세장체의 연속 거동 측정방법에 관한 연구)

  • Jung, Dong-Ho;Kwon, Yong-Ju;Park, Byeong-Won;Jung, Jae-Hwan;Choi, Jong-Su;Cho, Seok-Kyu;Sung, Hong-Gun
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.42 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • This study covers the selection of systems measuring the behaviour of the slender structure in the underwater environment and its performance assessment. From a comparison of an instrumentation system that can measure the continuous behaviour along the entire length of the slender structure, the underwater camera system is finally selected as the most appropriate semi-permanent measurement system for Deep-sea Ocean Engineering Basin of KRISO. An experiment on the rigid pipes for a basic performance evaluation of the underwater camera is conducted in this study. The motion of a top excited rigid pipe is measured with the utilization of the underwater camera system. The performance of the underwater camera is evaluated by comparing the movement of a pipe measured by the underwater camera with the measured input signals. Through the top excitation experiment for the slender structure, the real-time three-dimensional measurement of the underwater camera system is qualitatively evaluated in this case. The developed underwater camera system can apply to the system to measure dynamic behaviour of a slender structure and mooring line in Deep Ocean Engineering Basin.

A Benchmark of Micro Parallel Computing Technology for Real-time Control in Smart Farm (MPICH vs OpenMP) (제목을스마트 시설환경 실시간 제어를 위한 마이크로 병렬 컴퓨팅 기술 분석)

  • Min, Jae-Ki;Lee, DongHoon
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.161-161
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    • 2017
  • 스마트 시설환경의 제어 요소는 난방기, 창 개폐, 수분/양액 밸브 개폐, 환풍기, 제습기 등 직접적으로 시설환경의 조절에 관여하는 인자와 정보 교환을 위한 통신, 사용자 인터페이스 등 간접적으로 제어에 관련된 요소들이 복합적으로 존재한다. PID 제어와 같이 하는 수학적 논리를 바탕으로 한 제어와 전문 관리자의 지식을 기반으로 한 비선형 학습 모델에 의한 제어 등이 공존할 수 있다. 이러한 다양한 요소들을 복합적으로 연동시키기 위해선 기존의 시퀀스 기반 제어 방식에는 한계가 있을 수 있다. 관행의 방식과 같이 시계열 상에서 획득한 충분한 데이터를 이용하여 제어의 양과 시점을 결정하는 방식은 예외 상황에 충분히 대처하기 어려운 단점이 있을 수 있다. 이러한 예외 상황은 자연적인 조건의 변화에 따라 불가피하게 발생하는 경우와 시스템의 오류에 기인하는 경우로 나뉠 수 있다. 본 연구에서는 실시간으로 변하는 시설환경 내의 다양한 환경요소를 실시간으로 분석하고 상응하는 제어를 수행하여 수학적이며 예측 가능한 논리에 의해 준비된 제어시스템을 보완할 방법을 연구하였다. 과거의 고성능 컴퓨팅(HPC; High Performance Computing)은 다수의 컴퓨터를 고속 네트워크로 연동하여 집적적으로 연산능력을 향상시킨 기술로 비용과 규모의 측면에서 많은 투자를 필요로 하는 첨단 고급 기술이었다. 핸드폰과 모바일 장비의 발달로 인해 소형 마이크로프로세서가 발달하여 근래 2 Ghz의 클럭 속도에 이르는 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)가 등장하기도 하였다. 상대적으로 낮은 성능에도 불구하고 저전력 소모와 플랫폼의 소형화를 장점으로 한 AP를 시설환경의 실시간 제어에 응용하기 위한 방안을 연구하였다. CPU의 클럭, 메모리의 양, 코어의 수량을 다음과 같이 달리한 3가지 시스템을 비교하여 AP를 이용한 마이크로 클러스터링 기술의 성능을 비교하였다.1) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 1GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 2) 2.0 Ghz, 4 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 3) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 64Bit Linux(Arch64). 병렬 컴퓨팅을 위한 개발 라이브러리로 MPICH(www.mpich.org)와 Open-MP(www.openmp.org)를 이용하였다. 2,500,000,000에 이르는 정수 중 소수를 구하는 연산에 소요된 시간은 1)17초, 2)13초, 3)3초 이었으며, $12800{\times}12800$ 크기의 행렬에 대한 2차원 FFT 연산 소요시간은 각각 1)10초, 2)8초, 3)2초 이었다. 3번 경우는 클럭속도가 3Gh에 이르는 상용 데스크탑의 연산 속도보다 빠르다고 평가할 수 있다. 라이브러리의 따른 결과는 근사적으로 동일하였다. 선행 연구에서 획득한 3차원 계측 데이터를 1초 단위로 3차원 선형 보간법을 수행한 경우 코어의 수를 4개 이하로 한 경우 근소한 차이로 동일한 결과를 보였으나, 코어의 수를 8개 이상으로 한 경우 앞선 결과와 유사한 경향을 보였다. 현장 보급 가능성, 구축비용 및 전력 소모 등을 종합적으로 고려한 AP 활용 마이크로 클러스터링 기술을 지속적으로 연구할 것이다.

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Development of Android-Based Photogrammetric Unmanned Aerial Vehicle System (안드로이드 기반 무인항공 사진측량 시스템 개발)

  • Park, Jinwoo;Shin, Dongyoon;Choi, Chuluong;Jeong, Hohyun
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.31 no.3
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    • pp.215-226
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    • 2015
  • Normally, aero photography using UAV uses about 430 MHz bandwidth radio frequency (RF) modem and navigates and remotely controls through the connection between UAV and ground control system. When using the exhausting method, it has communication range of 1-2 km with frequent cross line and since wireless communication sends information using radio wave as a carrier, it has 10 mW of signal strength limitation which gave restraints on life my distance communication. The purpose of research is to use communication technologies such as long-term evolution (LTE) of smart camera, Bluetooth, Wi-Fi and other communication modules and cameras that can transfer data to design and develop automatic shooting system that acquires images to UAV at the necessary locations. We conclude that the android based UAV filming and communication module system can not only film images with just one smart camera but also connects UAV system and ground control system together and also able to obtain real-time 3D location information and 3D position information using UAV system, GPS, a gyroscope, an accelerometer, and magnetic measuring sensor which will allow us to use real-time position of the UAV and correction work through aerial triangulation.

Analysis of Hydraulic Characteristics According to Operation of Movable Weir (가동보 운영에 따른 수리학적 특성 분석)

  • Seo, Il Won;Park, Sung Won;Kim, Tae-Won
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.101-101
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    • 2011
  • 현재 국내에서 시행되고 있는 '4대강 살리기 사업'은 하천에서 발생하는 홍수 및 가뭄재해방지를 위한 다양한 공학적 노력을 시도하고 있다. 특히 안정적인 수위 및 유량확보와 홍수방지를 위한 보(weir)가 4대강 유역에 16개 설치되고 있다. 이러한 보 구간에는 고정보와 가동보가 복합적으로 설치되고 있으며 가동보는 그 형상과 운영방식에 따라 다양한 설계방안이 적용되었다. '4대강 살리기 사업' 중 낙동강 23공구의 강정보 공사 구간에는 원호형태의 측면 형상을 갖는 라이징 섹터게이트(Rising sector gate)가 적용되었다. 라이징 섹터게이트는 구조물의 높이가 낮고 수문의 개폐장치가 수문피어 구조물 내에 설치되어 경관이 우수하며, 구조가 간단하여 비체와 수류의 안정성이 뛰어나기 때문에 4개의 공사구간에 적용되었다. 따라서 본 연구에서는 강정보의 가동보 구간 2문 중 1문을 1/100 축척으로 제작하여 가변경사 개수로에 설치하고, 홍수 빈도별 상류 유량 조건과 하류단 수위조건으로 케이스를 정하여 실험을 수행하였다. 본 실험에서 사용한 개수로 장치는 너비 0.6 m, 높이 0.8 m, 그리고 길이 15.0 m(측정가능 구간, 헤드탱크와 테일게이트 부제외)의 개수로 실험장치이다. 측부는 모두 강화유리로 되어 육안관찰 및 계측 시 용이하게 제작되었으며, 순환식 유량 공급장치를 구축하여 수로의 하부에 설치된 유량탱크로부터 계속적으로 순환하도록 설계되었다. 또한 수로 하단으로부터 상단방향으로 약 33 m 지점에 전동 유압식 Jack screw 2기가 설치되어 경사도를 조절할 수 있도록 제작되었다. 유량조절용 판넬의 제어기판에는 디지털 경사계가 설치되어 있기 때문에 보다 정확한 경사도의 조절이 가능하다. 보 모형의 총연장은 53 cm이며 폭은 45 cm이다. 섹터게이트의 게이트부분은 직경 15 cm로 설계하였다. 문주부분을 포함한 모든 모형은 아크릴로 제작하며 레이저의 주사를 방해하지 않으며 투과율을 최대로 할 수 있도록 고강도의 아크릴을 가장 얇게 하여 중공형태를 채택하였다. 실험조건은 우선 보의 운영방안에 따라 게이트의 4가지 개방도를 설정하였고, 특히 평수위조건에서는 보의 상류부에 퇴적된 퇴적물의 세척을 위한 flushing 운영개방도 포함되어 있다. 홍수시에 대한 유량조건은 2년 빈도에 해당하는 유량을 수문의 비율과 상사법칙에 따라 설정하였으며 하류단 수위조건도 동일한 조건에 대한 값을 채택하여 적용하였다. 유동장의 해석을 위해서는 비접촉식 계측방법인 PIV(Particle Image Velocimetry) 시스템을 채택하여 2차원(x-z 방향) laser sheet를 생성하고 주입된 particle에서 반사된 변위(displacement) 정보를 상호상관(cross-correlation)기법으로 유동장을 계산하였다. 또한 수리모형과 동일한 지형격자를 구축하여 3차원 CFD 프로그램인 FLOW-3D로 계산하여 결과를 비교하였다. 특히 flushing 운영방안에 대한 게이트부의 개방도를 세가지(30, 45, $60^{\circ}$)로 구분하여 모의하였고, 적절한 개방도를 제안하고자 하였다. 실험결과는 우선 4가지 운영방안에 대한 가동보 주변에서의 유속장을 파악하였고, 최대유속의 발생위치의 변화를 확인할 수 있었다. 그리고 이에 따른 보의 바닥에서 최대유속이 발생할 경우, 하상보호공 위치와 거리 등에 대해서 분석하였다. 이를 통해 가동보 운영에 따른 다양한 유속구조를 파악할 수 있게 되며 구조적 안정성 확보를 위한 검증자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 향후, 가동보 운영방안 중 수세효과(flushing effect)에 대한 효과분석을 위해 게이트부 상류구간에 적절한 입경과 비중의 퇴적물질을 설치하는 연구와 상류부에서의 유입유사농도 및 시간변화에 따른 퇴적에 관한 연구를 수행할 계획이다.

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DC Resistivity Survey Design for Deep Magma in Mt. Baekdu Using Distributed Acquisition System (백두산 심부 마그마 탐사를 위한 분산계측 시스템을 이용한 전기비저항탐사 설계)

  • Lee, Hyosun;Jung, Hyun-Key;Cho, Sung-Ho;Kim, Yesol;Lee, Youn Soo;Min, Dong-Joo
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.40 no.2
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    • pp.177-187
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    • 2019
  • Several volcanic activities have continued in Mt. Baekdu since the Millennium eruption, and these phenomena have increased the need for volcanic activity surveillance. Various geophysical approaches are needed to obtain the depth and size of magma chamber that lie several kilometers below the surface. We examined the applicability of direct-current resistivity survey in this study. In order to explore the deep magma chamber of Mt. Baekdu, which has a spatial limitation due to the borderline, a large-scale survey with a length of tens of kilometers should be conducted. This type of survey requires a distributed measurement system and optimized exploration designs. Therefore, we propose survey designs taking advantage of our developed distributed acquisition system and analyze the applicability using numerical simulation. We confirmed that our designs that use single survey line with offline transmitting points show comparable results to the conventional 3D survey. It is expected that our research result can contribute to the deep geophysical exploration in Mt. Baekdu.

Application of Digital Image Correlation Method for Measurement of Rock Pillar Displacement and Vibration Due to Underground Mine Blasting (지하 광산발파에 따른 암반광주의 변위 및 진동 측정을 위한 이미지 영상 상관법 적용연구)

  • Ko, Young-Hun;Seo, Seung-Hwan;Lim, Hyun-Sung;Jin, Tai-Lie;Chung, Moon-Kyung
    • Explosives and Blasting
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    • v.37 no.4
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    • pp.1-9
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    • 2019
  • In this study the applicability of a Digital Image Correlation (DIC) method was investigated by measuring the displacement and vibration of rock pillar due to underground mining blasting. When combined with a high speed photography technology, the DIC method provides an excellent photographic image processing ability that can be used to convert the evolving full-field surface properties of structures to 2D or 3D set of coordinate values. The measured coordinate sets are then used to calculate the displacement, strain, and velocity of the target structure. This technique is widely used in science and engineering, and continuously finds its new application areas. In this study, the DIC system and the conventional seismograph were compared for their ability to measure the displacement and vibration produced by blasting. In the field test both methods showed similar results. Thus, it is concluded that the DIC method is feasible to measure the ground displacements and vibrations from blasting.

Digital Particle Holographic System for Flow-Field Measurements (유동장 계측을 위한 디지털 입자 홀로그래피 시스템)

  • Yan, Yang;Kang, Bo-Seon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.3
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    • pp.309-316
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    • 2010
  • In this study, a digital particle holographic system and its application to channel-flow measurements were investigated. A double-exposure hologram recording system that is capable of recording digital holograms in a short time interval was developed. A correlation coefficient method was used to determine the focal plane of particles. The Wiener filter was used to remove noises and improve image quality. Two-threshold and image segmentation methods were used for binary image transformation. The cross-correlation method was used for particle pairing. The developed system was employed to study channel flow fields, and the axial velocities of channel flow were measured. The measurement errors are acceptable, and this proves the feasibility of using the digital particle holographic system as a good tool for flow-field measurements.