• 해양환경안전학회지
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• 제14권1호
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• pp.39-43
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• 2008

해양환경 오염에 대한 관심이 많아지면서 해양환경 인자에 대한 감시가 그 중요성을 더해 가고 있다. 지금까지는 이에 대한 감지를 위한 센서의 부재로 인하여 해수를 채취하여 실험실에서 고가의 장비를 이용하여 분석하여 왔다. 이는 해양의 실시간 감시가 어려울 뿐 아니라 급변하는 해양 상태를 정확하게 파악하기 어려운 면이 있어왔다. 이러한 단점을 보완하기위해서 나노기술을 이용한 해양용 센서 개발이 시급히 요구되는 바 이에 대한 기술적인 분야와 특징 및 타당성을 검토하였다 현재 기술적으로 개발이 가능하고 국제적으로 경쟁력이 있는 분야로는 나노스핀소자를 이용한 바이오분자 감지, 탄소나노튜브의 전도성 변화에 따른 해양인자 감시기술, 그리고 나노반도체를 이용한 적조관련 미생물 감지 기술을 제시하였다. 이 기술들의 특징과 해양환경에서의 적용을 위하여 개발하여야 할 요소 기술을 찾아보고 문제점들을 극복할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.396-400
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• 2022

본 연구에서는 해저에서 발견한 인체를 해수면까지 운반하는 인양백을 기반으로 수중구조를 위한 ICT 기반 수중통신 모니터링 장치를 구현한다. 인양백은 에어를 주입하는 리프트백, 사이드백, CO₂ 카트리지 등으로 패키지화 되어 있다. 모니터링 시스템은 휴대하기 용이한 구조로 모바일 방식으로 개발한다. 수중 초음파 센서 신호는 USB 포트를 사용하여 공급되며, O/S는 리눅스로 구성한다. 수중통신동시험은 동해안에서 수심 6m~40m까지 실시간으로 측정 시험을 진행한다. 초음파 음향센서는 2,400bps로 변환되어 2원화에 따라 전송오차를 검증한다. 센서에서 모니터링까지 통신속도는 115,200bps, 제어기에서 수신부까지 통신속도는 2,400bps를 사용한다. 리프팅 장치의 상용화 단계에서 로우엔드 타입 개발이 용이하고 호환성이 넓도록 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1279-1284
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• 2012

본 연구는 ASTER영상을 이용한 해안선 변화에 관한 연구이다. ASTER영상은 1999년 12월에 일본에서 발사된 지구탐사위성에 탑재된 센서이다. ASTER 영상은 15m, 30m, 90m의 해상도와 VNIR, TIR, WIR의 3개의 센서를 가지고 있으나 비교적 영상이 저렴하다. 특히 다양한 파장대를 분포하고 있어 기존의 위성영상보다 지구상의 많은 정보의 획득이 가능하다. 해안선은 국지성이 강하므로 지형 형상에 따라서 변화하게 된다. 그리고 해양지리정보구축에서 가장 중요한 요소 중의 하나다. 따라서 본 연구에서는 ASTER 위성영상으로부터 해안선을 Vector Line으로 자동추출 후 변화량을 분석하였다. 연구결과는 향후 해안선 변화를 분석하는데 중요한 기초자료로 활용될 것이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.563-572
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• 2020

갯벌은 환경에 대한 중요한 지표를 제공하기 때문에 이를 체계적으로 모니터링하는 것이 필요하다. 이를 위해 갯벌에 서식하는 생물들을 주기적으로 관찰하여 환경의 변화를 모니터링하는 사업이 진행되고 있다. 하지만 사람이 직접 관찰하는 방법으로 이루어지고 있어 비효율적이다. 본 논문에서는 갯벌에 서식하는 생물들을 센서 네트워크 기술을 이용하여 자동으로 모니터링하는 시스템에 적용될 수 있는 갯벌 영상 배경 모델링 방법을 제안한다. 센서 네트워크 기술을 적용하면 전송 용량의 한계로 영상을 충분히 확보하는 것이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 분석에 사용될 영상의 개수가 적은 상황에서 갯벌 영상의 특성을 반영하여 효과적으로 배경을 모델링하고 모델링을 이용하여 전경 맵을 구하는 방법을 제안한다. 실험 결과는 제안하는 방법이 간단하면서도 정확하게 갯벌 영상에서 배경을 모델링하는 것을 보여준다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.429-435
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• 2020

엔진의 출력을 측정하기 위한 방법은 실린더의 연소압력을 측정하여 지시마력을 구하는 방법과 축토크를 측정하여 축마력을 구하는 방법이 있다. 축토크로 실린더의 상태를 확인하기에는 한계가 있으며, 엔진의 성능 측정과 실린더의 연소 해석을 위해서는 실린더의 연소 상태를 확인할 수 있는 연소압력을 측정하는 방법이 가장 정확하다. 측정에 있어 연소압력은 크랭크샤프트 회전 각도에 따른 실린더 압력이 도시되어야하기 때문에 정확한 실린더 앵글각도를 정확히 인지시키는 작업이 가장 중요하다. 본 연구에서는 실제 운항선의 발전기 엔진을 대상으로 실린더 압력을 측정하기 위하여 크랭크 앵글 센서로 엔코더를 사용하였고 엔코더에서 인지하는 TDC(TDC_encoder)와 압축압력에 의한 TDC(TDC_comp) 간의 실측을 통하여 차이가 발생하는 원인에 대하여 고찰하였다. 또한 0 %, 25 %, 50 %와 60 % 부하에서 측정된 실린더의 TDC_comp와 TDC_encoder 간의 차이를 통하여 크랭크샤프트의 제작에 의한 영향, 부하증가에 따른 엔진과 발전기 사이의 커플링 영향에 대한 결과를 고찰하였으며, 발전기의 부하가 증가할수록 최대 3°CA까지 TDC의 오차가 발생함을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제19권1호
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• pp.63-70
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• 2009

한국원자력연구원 내에 위치하는 지하연구시설의 안정적인 운영을 위하여 터널 내 벽면과 주변 사면의 지반변위 및 온도 변화를 실시간 감시할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 광섬유센서케이블의 센서 기능을 활용하여 케이블 전체가 하나의 센서 기능을 하는 분포개념의 온도 및 변형을 측정기법을 이용한 것으로서 기존의 특정지점 계측방법과는 확연하게 차별된다. 이 기법은 구조물의 특성에 따라 선택적으로 탄력적 적용이 가능하여, 최대 매 1 m 간격으로 총연장 30 km까지 하나의 운영체계로 감시할 수 있는 기능을 가지고 있다. 변형특성의 계측 범위는 1 m 당 1 mm 변위 크기까지 계측이 가능하며, 변위 발생 위치와 변위가 진행하는 방향까지 계측 가능하다. 온도는 $0.01^{\circ}C$ 해상도를 가지며 케이블 종류에 따라 $-160{\sim}600^{\circ}C$까지 계측이 가능하다. 지하연구시설에서 1년 간의 모니터링 결과, 터널 벽면 및 주변 사면에서 뚜렷한 변위 혹은 거동은 확인할 수 없었으나, 지하수 누출에 의해 점진적으로 영향이 미칠 것으로 예상되는 징후를 확인하였다. 이로서 숏크리트로 처리한 터널 벽면의 균열변형 및 붕괴/낙반사고를 사전에 감지하고, 암반 내 지하수위의 등락과 함께 연구 터널내 환기상태를 감시, 관리할 수 있는 시스템을 구축하게 되었다. 이 외에도 이 시스템은 복잡한 구조를 갖는 플랜트의 변형은 물론 장대 구조물과 고층빌딩, 대형선박, 장대 교량, 댐과 송수관로 및 지하철 등의 안전 유지상태 및 누수 등의 감시에도 적용 가능하다. 특히 온도 변화 감시 기능은 목재 건조물에도 효과적으로 이용할 수 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제33권2호
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• pp.168-177
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• 2019

KRISO (Korea Research Institute of Ship & Ocean Engineering) started a project to develop the core algorithms for autonomous intervention using an underwater robot in 2017. This paper introduces the development of the robot platform for the core algorithms, which is an ROV (Remotely Operated Vehicle) type with one 7-function manipulator. Before the detailed design of the robot platform, the 7E-MINI arm of the ECA Group was selected as the manipulator. It is an electrical type, with a weight of 51 kg in air (30 kg in water) and a full reach of 1.4 m. To design a platform with a small size and light weight to fit in a water tank, the medium-size manipulator was placed on the center of platform, and the structural analysis of the body frame was conducted by ABAQUS. The robot had an IMU (Inertial Measurement Unit), a DVL (Doppler Velocity Log), and a depth sensor for measuring the underwater position and attitude. To control the robot motion, eight thrusters were installed, four for vertical and the rest for horizontal motion. The operation system was composed of an on-board control station and operation S/W. The former included devices such as a 300 VDC power supplier, Fiber-Optic (F/O) to Ethernet communication converter, and main control PC. The latter was developed using an ROS (Robot Operation System) based on Linux. The basic performance of the manufactured robot platform was verified through a water tank test, where the robot was manually operated using a joystick, and the robot motion and attitude variation that resulted from the manipulator movement were closely observed.

• 한국음향학회지
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• 제41권6호
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• pp.610-620
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• 2022

음향 벡터센서는 한 위치에서 음향압력 뿐만 아니라 입자속도 및 가속도와 같은 벡터량을 동시에 수신할 수 있기 때문에 수중음향 통신 시스템의 단일입력다중출력 수신기로써 사용가능하다. 한편, 단일 벡터센서로 수신되는 벡터 신호는 송·수신기 간 방위각과 다중경로 각 요소의 전파각도에 따라 서로 다른 채널 특성을 갖기 때문에 다른 통신성능을 야기한다. 본 논문에서는 단일 벡터센서를 이용한 수중음향 통신 시스템의 성능 향상을 위한 채널 파라미터 기반 가중 방법을 제안한다. 제안 방법의 검증을 위해 Korea Reverberation Experiment(KOREX-17) 중에 수행된 통신실험 데이터를 사용하였다. 음향 송신기는 수신기로부터 멀어지면서 통신신호를 전송했으며 단일 벡터 수신기는 음향압력 신호와 x, y, 및 z 가속도 신호를 측정했다. 수신된 가속도 신호는 압력등가 입자속도 신호로 변환되어 음향압력 신호와 함께 다중채널 통신 시스템의 입력값으로 사용되었다. 통신 복조를 위해 시변 채널에 강인한 블록기반 시역전 기법이 활용되었으며, 통신 결과로부터 단일 벡터센서를 이용한 수중음향 통신 시스템에 대한 채널 파라미터 기반 가중 방법의 유효성이 입증되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.703-704
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• 2009

Natural gas Hydrate is an ice-like crystal containing natural gas it. Natural gas hydrate is studied as a new energy resource and a factor for seafloor slope stability and global warming. The unique pressure and temperature stability conditions of natural gas hydrate have challenged the research efforts. In this study, a new tool to study hydrate-bearing sediments and the preliminary results are introduced. The device can sustain 20MPa of the fluid pressure and apply 5MPa of the vertical effective stress under the temperature control. Cell can be scanned by X-ray CT scanner and also has the capability of multi-sensor data acquisition. Preliminary results suggests various application of the cell to hydrate-bearing research.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제3권4호
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• pp.218-224
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• 2013

This paper describes the design and control of a hovering AUV test-bed and analyzes the dynamic performance of the vehicle using simulation programs. The main purpose of this vehicle is to carry out fundamental tests of its station keeping, attitude control, and desired position tracking. Its configuration is similar to the general appearance of an ROV for underwater operations, and its dimensions are $0.75m{\times}0.5m{\times}0.5m$. It has four 450-W thrusters for longitudinal/lateral/vertical propulsion and is equipped with a pressure sensor for measuring the water depth and a magnetic compass for measuring its heading angle. The navigation of the vehicle is controlled by an onboard Pentium III-class computer, which runs with the help of the Windows XP operating system. This provides an appropriate environment for developing the various algorithms needed for developing and advancing a hovering AUV.