• 한국기계가공학회지
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• 제20권7호
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• pp.58-65
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• 2021

Research on general particle image velocimetry (PIV) has been conducted extensively, but studies on granular PIV are relatively insufficient. In addition, the parameters used for analyzing granular PIV need to be optimized. In this study, we analyzed the error of velocity measurements based on the interrogation area (64-192 pixel), frame per second (30-120 FPS), and video resolution [ultrahigh definition (UHD) and high definition (HD)] within the velocity range typically measured in hoppers. The estimated errors of the granular PIV were below 5%, which is generally acceptable. However, considering the data reliability, the flow velocity in the hopper could be measured with less than 5% error at 120 FPS or higher in the HD resolution and 30 FPS or higher in the UHD resolution.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권8호
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• pp.821-831
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• 2013

최근 수리 실험 및 계측 분야에 영상유속계가 많이 이용되고 있다. 그러나 영상유속계의 영상 분석에 대한 표준적인 방법과 측정 불확도가 정립되어 있지 않아 일반 사용자들이 사용하기 어려운 것이 사실이다. 특히 영상유속계를 이용한 유속 산정 시 상관영역 크기 결정에 대한 기준이 없기 때문에 사용자마다 유속 산정 결과가 차이가 나는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 영상유속계의 상관영역 크기 변화에 따른 오차분석을 통해 상관영역 크기 결정을 위한 자료를 제시하고 자한다. 오차분석을 위해 12개의 인공영상군을 제작하였으며, 다양한 입자수와 입자크기의 영상을 획득한 후 상관영역의 크기를 변화시키면서 산정한 유속을 인공영상의 유속 참값과 비교하여 오차분석을 수행하였다. 오차 분석결과 상관영역의 크기 변화에 따라 영상유속계로 산정한 유속값에 대한 오차가 달라짐을 확인하였고, 상관영역의 크기를 크게 결정할수록 오차가 줄어드는 것으로 나타났고, 동일한 상관영역의 크기로 유속을 산정할 경우 입자 크기가 증가할수록 또는 입자수가 증가할수록 오차가 작게 나타났다. 특히 영상유속계의 오차는 입자의 크기 보다는 입자수의 변화에 좀 더 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 또한 상관영역의 크기가 커짐에 따라 최대 오차와 최소 오차간의 간격이 줄어드는 것을 확인하였으며, 영상 전체에서 산정한 유속의 평균 오차가 5% 이하를 만족시키는 상관영역 크기를 기준으로 그 이하의 상관영역에 대해서는 최대 오차와 최소 오차간의 차이가 크게 나타나 영상유속계의 측정 불확실성이 큰 것으로 나타났다. 영상유속계의 신뢰수준별 입자밀도 변화에 따른 최소 상관영역의 크기를 분석한 결과 전반적으로 입자밀도가 커짐에 따라 상관영역의 크기는 작아지는 것으로 나타났지만 입자밀도가 작더라도 입자수가 큰 경우에는 신뢰수준을 만족시키는 최소 상관영역의 크기가 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.179-186
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• 2017

본 논문은 항공용 다변측정 감시시스템의 감시영역으로 진입하는 항공기에 대해 능동적 공역확보를 위한 질문시나리오 구성이 가능한 질문기에 대한 것이다. 항공용 다변측정 감시시스템에서 질문기는 감시공역 내의 항공기를 향해 적절한 감시 시나리오로 질문을 수행하는데 사용하는 중요한 장치이다. 일정 반경 내에서 비행하는 항공기에 대해 질문하는 기존의 2차 감시레이다 (SSR; secondary surveillance radar)의 질문 방식과 달리, 항공용 다변측정 감시시스템은 감시범위에 진입하는 항공기에 대해 원거리에서 부터 근거리까지 순차적으로 또는 운용 시나리오에 따라 능동적으로 질문이 가능한 질문 시스템이 필요하다. 본 논문을 통해 구현된 질문기는 위스퍼-샤웃 제어 알고리즘을 적용하여 실제 운용거리에 따라 출력전력을 가변하여 방사함으로써 감시공역 별 항공기에 대한 질문 및 감시에 능동적으로 활용이 가능하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.145-156
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• 2020

최근 도시지역의 불투수율 증가로 인해 내수침수 위험성이 증가하고 있다. 이에 도시침수 방지대책으로 빗물펌프장의 증설 및 신설에 대한 필요성이 부각되고 있다. 빗물펌프장의 효율을 증가시키기 위해서는 흡수조에서 발생하는 와류의 제어가 필요하다. 따라서 와류를 효과적으로 제어하기 위해서 펌프 흡수조 내 흐름특성 분석이 필요하다. 이에 본 연구에서는 입자영상유속측정법을 이용하여 흡수조 내 유속분포 및 와류강도를 측정하기 위한 촬영 및 분석 조건들에 대한 민감도 분석을 실시하여 흡수조 내 유속 및 와류강도 측정의 한계를 확인하고 최적 방법들을 제시하고자 한다. 이를 위해 우선 레이저를 이용하여 흡수조 내 흐름을 촬영하였고, 상관영역 크기와 촬영 시간간격 및 측점 간격의 변화에 따른 유속분포와 와도분포를 비교하여 민감도를 검토하였다. 본 연구에서 대상으로 한 흐름조건의 자유수면와류의 경우 상관영역 크기가 와류 크기의 약 13 % 이상에서는 유속 산정 정확도가 감소하는 것으로 나타났으며, 연속되는 두 장의 영상 간 입자의 변위가 1 mm 이상이 되면 연직방향의 흐름 때문에 이탈되는 입자들이 많아져 정확도가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 자유수면와류가 차지하는 격자의 개수가 증가할수록 와도의 크기가 커지는 것으로 나타났다. 이와 같은 연구결과는 입자영상유속계를 활용한 흡수조 내 유속분포 및 와류강도 측정 시 촬영 및 영상분석 조건을 결정하는데 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2001년도 Proceedings of 2001 Korea-Japan Joint Seminar on Particle Image Velocimetry
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• pp.14-22
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• 2001

The frequency responses on the sub-pixel evaluation technique were investigated using the Monte-calro Simulation technique. The frequency response by the FFT based cross-correlation gives very good results, however, the gain loss does exist for the small displacement, (less than 0.5 pixel). While, the no gain loss is observed in the Direct Cross-correlation, however, the sub-pixel accuracy was limited to be about 0.1 pixel, i.e., it could not detect the small displacement. To detect the higher accurate sub-pixel displacement, the gradient based technique is the best. For the small interrogation area (e.g., 4x4), only the gradient technique can detect the small displacement correctly.

• 설비공학논문집
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• 제17권4호
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• pp.355-363
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• 2005

A novel method for simultaneously measuring the fluid velocity and the large particle velocity in a particle-containing fluid flow is developed in this study. In this method, the fluid velocity and the large particle velocity are measured by PIV and PTV, respectively. The PIV and PTV images are obtained from the same flow images. Since a PIV result represents the average displacement of all particles in an interrogation area, it will include an error caused by the relative displacement between the large particles and the fluid. In order to reduce the false influence of large particles on the PIV calculation, the mean brightness of small PIV particle images is substituted to the locations of large particles in the PIV images. The simulation results showed that the new method significantly reduces the PIV error caused by the large particles even at the case where the large particles occupy area fraction as large as $20\%$ of the full image.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.154-154
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• 2021

Since the development of Bubble Image Velocimetry (BIV) technique as the complementary technique of Particle Image Velocimetry (PIV), the application of digital imaging technique in the field of hydraulic and coastal engineering increased rapidly. BIV works very well in multi-phase flow (air-water) flows where the PIV technique doesn't. However, the velocity field obtained from BIV technique often resulted in a velocity vector on the outside of the flow (false velocity) since the Field of View (FOV) usually not only cover the air-water flow but also the area outside the flow. In this study, a simple technique of post processing velocity field was developed. This technique works based on the average of the pixel value in the interrogation area. An image of multi-phase flow of wave overtopping was obtained through physical experiment using BIV technique. The velocity calculation was performed based on the similar method in PIV. A velocity masking technique developed in this study then applied to remove the false velocity vector. Result from non-masking, manually removed and auto removed false velocity vector were presented. The masking technique show a similar result as manually removed velocity vector. This method could apply in a large number of velocity field which is could increase the velocity map post-processing time.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.1491-1497
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• 2013

RFID(Radio Freqeuncy Identification)는 무선통신 기술과 모바일 컴퓨팅 환경이 발전함에 따라 유비쿼터스 컴퓨팅의 중요하고 필수적인 요소로 자리 잡았고, 특정 사물에 대한 빠른 처리나 식별을 돕기 위해 주요하게 사용되고 있다. 일반적으로, 다수개의 태그들이 근접하게 분포되어 있고, 휴대용 RFID 수신기를 사용할 시 각 태그들에 의한 간섭들이 존재하게 된다. 본 논문은 다수개의 태그들이 단일 RFID 리더 인식범위에 동시에 존재할 시 간섭들의 영향을 최소화 할 수 있는 RFID 시스템을 고려한다. 좁은 지역에 많은 태그들이 부착된 물체들이 존재할 수 있는데, 이 경우 다수개의 RFID 태그들은 서로에게 간섭으로 작용할 수 있고, 이로 인해 RFID 시스템의 데이터 신뢰도 및 효율성이 저하될 수 있다. 다수개의 인접한 태그들로 부터의 간섭신호를 억제하기 위해 본 논문은 확산대역 기술을 사용하는 골드코드를 조사, 분석하여 RFID 시스템에 적용시키는 것을 목적으로 한다. 이 RFID 시스템에서 데이터 비트들은 각 태그들에서 고유의 골드코드로 확산되고, 확산된 데이터 비트들은 리더에서 같은 골드코드에 의해 역확산 된다. 고려된 RFID 간섭제거 시스템의 성능분석은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 확인된다.