• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1069-1077
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• 2008

레이저와 카메라를 이용한 레일 마모도 측정 시스템은 정확한 마모도 측정을 위하여 레일에 조사된 레이저의 영역을 왜곡 없이 획득하고 이를 레일 단면과 정밀하게 일치시키는 과정이 매우 중요하다. 그러나 기존의 레일 마모도 측정 시스템은 빗물 등의 레일 위에 이물질이 있을 경우와 온도와 같은 측정 환경에 민감하게 반응하는 레이저의 특성으로 인하여 오차가 발생할 수 있으며 특히 외부에서 유입되는 태양광, 등과 같이 레일에 조사된 레이저와 같은 파장을 가지는 빛의 간섭에 의하여 레일에 조사된 레이저 영역 추출에 한계를 가진다. 또한, 2차원 상의 좌표 값으로 표현되는 추출된 레이저 영역을 레일단면에 맵핑시키는 과정에서 발생하는 기하학적 왜곡과 변형으로 측정 정밀도에 대한 한계가 발생하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 레일 마모도 측정을 위하여 카메라로부터 입력되는 1메가급 해상도의 영상을 초당 480 프레임의 속도로 실시간 처리할 수 있는 DSP와 FPGA가 탑재된 고성능 영상처리보드를 개발하고 이를 기반으로 각 프레임에 대한 2D 영상 데이터를 3차원 상의 데이터로 맵핑함으로써 정밀한 레일 마모도 측정 방법을 제안하고자 한다. 획득한 영상으로부터 레일에 조사된 레이저의 영역을 정확하게 추출하기 위하여 웨이브렛 기반의 영상 알고리즘을 적용하고 2차원 상의 좌표값으로 표현된 레이저 영역을 카메라 모델과 투시 변환을 이용하여 레일의 단면에 정확하게 위치시킴으로서 ${\pm}0.5mm$ 이하의 오차범위를 가지는 고정밀 레일 마모도 측정 시스템을 개발하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.684-692
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• 2016

LQFP/TQFP(Low-profile Quad Flat Package/Thin Quad Flat Package) 패키지 공정에서는 높은 수준의 품질 관리를 위해 3차원 형상 측정 방법을 도입하고 있어 본 연구에서는 최종 외관 불량 검사를 위하여 projection moire 방식의 3D 영상 검사를 위한 광학 시스템과 영상처리 알고리즘을 개발하였다. LQFP/TQFP칩에서 발생하는 불량들은 2D 불량항목과 3D 불량 항목으로 구분하여 불량 항목을 상세히 정의하였다. 광학계를 설계함에 있어서 2D 측정 광학계는 돔 조명을 사용하여 일정한 광분포도를 갖도록 설계하고, 3D 측정 광학계는 PZT를 이용하여 모아레 패턴이 90도씩 정확한 위상을 갖도록 이송을 위한 기구적 메커니즘을 설계한다. 물체의 모아레 측정시 위상 변화에서 나타나는 $2{\pi}$ 모호성을 해결하기 위해 측정된 모아레 무늬를 비교하여 $2{\pi}$ 위상의 모호성이 발생하는 부분에서 수정된 다른 위상을 참고하는 알고리즘을 적용하였다. 개발된 검사 시스템은 LQFP/TQFP 외관 검사 공정에 적용하였으며, 실험에서 최대 높이의 측정 오차는 $1.34{\mu}m$ 이내로, 3차원 외관형상 불량 검사 조건을 만족할 만한 성능을 보였다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1999년도 추계학술대회 논문집 - 한국공작기계학회
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• pp.170-175
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• 1999

Noncontact measuring methodology of 3-dimensional profile using CCD camera are very attractive because of it's high measuring speed and its's high sensitivity. Especially, when projecting a grid pattern over the object the captured image have 3 dimensional information of the object. Projection moire extract 3-D information with another grid pattern in front of CCD camera. However phase measuring profilometry(PMP) obtain similar results without additional grid pattern. In this paper, new method for grid pattern generation system by polygonal mirror and Laser Diode. This system is applied the projection moire and the PMP.

• 한국광학회지
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• 제14권5호
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• pp.504-508
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• 2003

최근 전자산업계에 새롭게 널리 생산되는 마이크로 전자부품들은 왜곡이 최소화된 정밀한 외관 형상을 갖도록 제조되고 관리되지만, 측정 대상의 표면이 가시광 영역에서 광산란되는 특징을 가짐으로 인해, 기존의 피죠나 마이켈슨 형태의 비교간섭법으로는 고정밀의 삼차원 형상측정이 용이하지 아니하였다. 본 논문에서는 광섬유를 이용한 새로운 개념의 점회절 간섭계를 제안하고, 이를 광산란 거친표면의 대표적인 제품인 칩패키지와 실리콘 웨이퍼의 삼차원 형상 측정에 적용하였다. 측정결과 66 mm 측정영역에서 측정 형상오차 PV(peak-to-valley value) 5.6 $\mu\textrm{m}$, 분산값($\sigma$) 1.5 $\mu\textrm{m}$를 획득함으로써 기존의 비교 간섭 측정법에 비해 더욱 향상된 측정 정밀도를 획득하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1995년도 Proceedings of the Korea Automation Control Conference, 10th (KACC); Seoul, Korea; 23-25 Oct. 1995
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• pp.138-141
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• 1995

This paper describes a 3-dimensional measuring method for cylindrical huge ingot pressed with forging machine. Target ingot we consider here is rotated around a fixed axis during measurement. Using an image processing technique every profile of cross-section is obtained, and 3D image is reconstructed. One method to calibrate the system setting is also presented. Experimental results reveal that the method are applicable and the algorithm is feasible.

• 한국재료학회지
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• 제22권9호
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• pp.482-488
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• 2012

To fabricate a precise micro metal mold, the electrochemical etching process has been researched. We investigated the electrochemical etching process numerically and experimentally to determine the etching tendency of the process, focusing on the current density, which is a major parameter of the process. The finite element method, a kind of numerical analysis, was used to determine the current density distribution on the workpiece. Stainless steel(SS304) substrate with various sized square and circular array patterns as an anode and copper(Cu) plate as a cathode were used for the electrochemical experiments. A mixture of $H_2SO_4$, $H_3PO_4$, and DIW was used as an electrolyte. In this paper, comparison of the results from the experiment and the numerical simulation is presented, including the current density distribution and line profile from the simulation, and the etching profile and surface morphology from the experiment. Etching profile and surface morphology were characterized using a 3D-profiler and FE-SEM measurement. From a comparison of the data, it was confirmed that the current density distribution and the line profile of the simulation were similar to the surface morphology and the etching profile of the experiment, respectively. The current density is more concentrated at the vertex of the square pattern and circumference of the circular pattern. And, the depth of the etched area is proportional to the current density.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.75-83
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• 2023

For three-dimensional finite element welding residual stress simulation, several methods are available. Two widely used methods are the moving heat source model using heat flux and the temperature boundary condition model using the temperature profile of the welded beads. However, each model has pros and cons in terms of calculation times and difficulties in determining welding parameters. In this paper, a new method using the moving temperature profile model is proposed to perform efficiently 3-D FE welding residual stress analysis for large structures. Comparison with existing experimental residual stress measurement data of two-pass welding pipe and SNL(Sandia National Laboratories) mock-up canister shows the accuracy and efficiency of the proposed method.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.53-59
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• 2019

민감 상품의 화물 운송 중 발생하는 진동 및 충격의 저감을 위하여 본 연구에서는 실제 트럭과 화차에 진동센서가 부착된 컨테이너를 이용하여 운송 경로에 따른 진동이력을 측정하였다. 컨테이너 내부 바닥 2개소에 3축 방향(길이, 횡, 수직 방향)으로 가속도센서를 부착하여 트럭운송 구간(아산-의왕)과 화물열차 운송 구간(의왕-부산)에 대하여 진동이력을 측정하였다. ASTM D-4169에서 제안된 철도 진동 프로파일(0.29_Grms)은 트럭 진동 프로파일(0.54_Grms) 대비 약 50% 수준으로 낮다. 국내 화물 컨테이너 운송 동안 ASTM D-4169에 준한 진동 프로파일과 비교한 결과는 다음과 같다. 트럭 운송 구간에서의 길이방향과 횡 방향 진동 수준은 모두 ASTM의 트럭운송 진동 프로파일보다 길이방향 약 16%, 횡 방향 약 33% 수준으로 전반적으로 낮게 나타난 반면에, 수직방향 진동은 4~15Hz와 60Hz 이상 범위에서 ASTM의 트럭운송 진동 프로파일을 부분적으로 초과하였다. 화물열차 진동 측정이력은 도로와 유사하며, 길이방향과 횡방향의 진동측정이력은 ASTM D-4169의 철도 진동 프로파일보다 낮으며, 반대로 수직방향의 이력은 30Hz이상 범위에서 초과하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제25권5호
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• pp.565-576
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• 2007

The article describes a technique for the measurement of the level of complexity of fracture surfaces by the method of vertical sections, and a performed statistical analysis of the effect of profile lines on the fractographic and fractal parameters of fractures, i.e. the profile line development factor, $R_L$, and the fracture surface development factor, $R_S$, (as defined by the cycloid method), as well as the fractal dimension, $D_C$, (as determined by the chord method), and the fractal dimension, $D_{BC}$, (as determined by the box method). The above-mentioned parameters were determined for fracture surfaces of basalt and gravel concretes, respectively, which had previously been subjected to fracture toughness tests. The concretes were made from mixtures of a water/cement ratio ranging from 0.41 to 0.61 and with a variable fraction of coarse aggregate to fine aggregate, $C_{agg.}/F_{agg.}$, in the range from 1.5 to 3.5. Basalt and gravel aggregate of a fraction to maximum 16 mm were used to the tests. Based on the performed analysis it has been established that the necessary number of concrete fracture profile lines, which assures the reliability of obtained testing results, should amount to 12.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권3호
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• pp.201-207
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• 2018

The purpose of this study is to evaluate the performance of a "stealth chamber" as a novel reference chamber for measuring percentage depth dose (PDD) and profile of 6, 8 and 10 MV photon energies. The PDD curves and dose profiles with fields ranging from $3{\times}3$ to $25{\times}25cm^2$ were acquired from measurements by using the stealth chamber and CC 13 chamber as reference chamber. All measurements were performed with Varian VitalBeam linear accelerator. In order to assess the performance of stealth chamber, PDD curves and profiles measured with stealth chamber were compared with measurement data using CC13 chamber. For PPDs measured with both chambers, the dosimetric parameters such as $d_{max}$ (depth of maximum dose), $D_{50}$ (PDD at 50 mm depth), and $D_{100}$ (PDD at 100 mm depth) were analyzed. Moreover, root mean square error (RMSE) values for profiles at $d_{max}$ and 100 mm depth were evaluated. The measured PDDs and profiles between the stealth chamber and CC13 chamber as reference detector had almost comparable. For PDDs, the evaluated dosimetric parameters were observed small difference (<1%) for all energies and field sizes, except for $d_{max}$ less than 2 mm. In addition, the difference of RMSEs for profiles at $d_{max}$ and 100 mm depth was similar for both chambers. This study confirmed that the use of stealth chamber for measuring commission beam data is a feasible as reference chamber for fields ranging from $3{\times}3$ to $20{\times}20cm^2$. Furthermore, it has an advantage with respect to measurement of the small fields (less than $3{\times}3cm^2$ field) although not performed in this study.