• 한국항공우주학회지
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• 제46권3호
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• pp.219-229
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• 2018

본 논문에서는 복수 Position Sensitive Detector(PSD) 센서와 IR Beacon Module(적외선 비콘 모듈)을 이용하여 우주비행체의 랑데부/도킹/군집 운용과 같은 근접 운용을 위한 칼만 필터 기반의 상대항법 알고리즘 연구를 수행한다. PSD 센서와 적외선 비콘 모듈은 각각 Target Satellite과 Chaser Satellite에 장착되어 위성의 상대 위치와 상대 자세 정보를 획득하여 위성간 근접운용에 사용한다. 각각의 상대 항법 기법의 성능을 비교 분석하기 위하여 수치 시뮬레이션을 수행한다. 상대항법 알고리즘에 사용된 PSD 센서와 적외선 비콘 모듈의 광학적 모델링과 작동 원리를 기반으로 칼만필터의 측정 모델을 구성한다. 확장 칼만 필터(EKF)와 무향 칼만 필터(UKF)는 우주비행체의 병진 운동 및 회전 운동에 대한 운동학 및 동역학적 특성을 활용하는 측정 융합에 기반을 둔 확률론적 상대항법 기법으로 사용된다. EKF와 UKF, 두 필터의 상대 자세 및 상대 위치 추정 성능을 비교한다. Target Satellite과 Chaser Satellite에 장착되는 PSD 센서와 적외선 비콘 모듈의 개수와 상대항법기법의 변화에 따른 수치 시뮬레이션을 수행하여 성능 변화를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.546-551
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• 2020

함정에는 격벽으로 구분되어 나누어지는 공간인 격실이 종류와 목적에 따라 수개 혹은 수십 개가 존재한다. 이러한 격실들은 화재 및 화재로 인한 연기의 전이방지, 침수 시 침수의 확산 방지 등 특정 격실에서 발생하는 특이 상황들이 타 격실로의 전이를 방지하여 생존성 향상에 목적을 두고 설계된다. 생존성 향상 목적 달성을 위하여 각 격실들은 기밀 또는 수밀을 유지하도록 건조하며, 각 격실의 기밀 또는 수밀 정도를 확인하기 위하여 함정 건조 단계에서 평가를 수행한다. 건조하고 있는 군함에 관한 평가는 해군 지침에 의거하여 함 건조업체 주관으로 해군 및 국방기술품질원이 입회하여 평가를 실시한다. 생존성과 직결되는 만큼 격실 기밀 평가의 중요성은 매우 높아 명확한 기준에 따라 수행되고 있으나, 1개 이상의 복수개 격실 기밀 평가 시 1개 압력센서로 압력을 측정하여 격실 압력을 실시간으로 확인하는 것과 각 격실별 미세한 압력 변동 사항 확인이 제한되는 것을 식별하였다. 따라서 본 연구에서는 현재 수상함정 중 군함에서 실시하고 있는 그룹 격실 기밀평가 방안에 대한 개선 방안 및 신뢰성 검증 방안에 대해 서술하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.123-129
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• 2009

유비쿼터스 홈은 가정 내의 다양한 가전기기 및 센서들로 구성된 유무선 네트워크를 통해 u-Life, u-Health등의 다양한 유비쿼터스 서비스를 제공하는 미래의 디지털 가정환경으로 부상하고 있다. 유비쿼터스 홈서비스는 센서들로부터 수집된 정보를 통해 사용자의 상황을 자동으로 인지하여 가전기기들을 상황에 맞게 적응하도록 함으로써 사용자 편의성을 극대화 한다. 이러한 상황인지 홈 환경에서 집안을 미리 사용자가 원하는 상태로 조절하기 위해 사용자의 미래 행위를 예측하는 것을 미래 유비쿼터스 홈에 가장 핵심적인 기능 중 하나이다. 본 논문은 유비쿼터스 홈 환경에서 상황인지 서비스를 위한 단계적 예측 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘은 예측과 실행의 두 단계로 이루어 진다. 첫 번째 예측단계에서 트리구조를 이용하여 사용자가 이동할 다음 위치를 예측하고, 두 번째 실행 단계에서는 테이블 매칭 방법을 이용하여 각각의 위치에 있는 가전기기들을 사용자가 원하는 대로 미리 예측하고 구동시켜 사용자에게 서비스를 제공할 수 있도록 설계하였다. 일반적으로 가전기기들은 한 개씩 독립적으로 동작하기보다 여러 기기가 함께 동작하여 특정 목적에 이용된다는 점에 착안하여, 모드서비스 개념을 도입함으로써 사용자가 동작시키고자 하는 기기들을 한꺼번에 예측할 수 있는 장점을 가진다. 또한 시뮬레이션을 통해 본 논문이 제안한 단계적 예측 알고리즘의 성능을 검증한다.

• 한국음향학회지
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• 제37권2호
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• pp.99-109
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• 2018

현존하는 진동 측정 센서는 정밀도 면에서는 대부분의 진동을 측정하기에 충분하나, 센서 한 개로 하나의 지점이나 방향에 한정하여 측정할 수밖에 없다는 단점을 갖고 있다. 반면 카메라의 경우, 정밀도나 측정 가능한 주파수 영역의 면에서는 다소 불리하지만, 한 번에 광범위한 영역의 진동을 측정할 수 있고 가격 면에서 유리하며 다자유도의 진동을 동시에 측정할 수 있다는 큰 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 저가의 머신 비전 카메라가 진동 측정 센서로서 어느 정도의 오차 범위 내에서 진동을 측정할 수 있는지 알아본 후, 실제 외팔보의 진동을 측정하였다. 카메라의 2차원 평면 이미지는 두 방향의 직선 운동과 한 방향의 회전 운동을 나타낼 수 있다. 먼저 단일 점의 진동을 카메라로 측정하고, LDV(Laser Doppler Vibrometer) 측정을 기준으로 한 카메라 측정의 오차를 실험적으로 교정하였다. 다음으로 다중점의 진동을 한 번에 측정하여 회전 진동과 외팔보 전체 형상의 진동을 측정하였다. 외팔보 전체 형상 진동은 주파수와 시간 영역 모두에 대하여 분석하였다.

• 자원환경지질
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• 제54권4호
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• pp.475-482
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• 2021

본 연구에서는 국내 석회석 노천 광산시설이나 현장에서 배출되는 광산 미세먼지의 특징과 이를 효과적으로 모니터링 할 수 있는 방안에 대해 관련 문헌 검토 및 전략을 제시하였다. 광산에서는 채굴된 광석의 파쇄와 운송 등의 공정에서 많은 양의 광산 먼지들이 발생한다. 광석에서 인위적으로 광산먼지를 생성시키는 실험를 통해 제시된 배출계수 및 관련 경험식으로 광산 시설 또는 운송 과정에서의 PM 배출량을 추정할 수 있다. 광산 PM 분산의 효과적인 모니터링을 위해 본 연구는 광산 현장의 주요 PM 배출원 주변에 여러 개의 저가 센서를 갖춘 모니터링 네트워크를 적용하였다. 따라서 본 연구에서는 시범적으로 국내 2곳의 석회석 광산 현장을 선정하여 저가의 PM 센서와 LTE(Long-Term Evolution) 데이터 통신을 통한 모니터링 네트워크를 설치하였다. 모니터링 예비 운전 결과 모니터링 기간에 따 PM 데이터는 통상적인 PM 분산 패턴을 보여주었다. 먼지 입도를 감안한 확산모델링을 PM 분산 패턴을 대략적으로 정량화할 수 있다. 또한 먼지 확산 추정을 위해서는 현장의 기상 및 지형 조건 이외에도 먼지 입도에 따른 거동을 반영한 확산 모델식을 이용하여야 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.509-523
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• 2023

고준위방사성폐기물 처분장은 고온, 다습, 방사선의 복합적인 환경 조건에 노출되며 이로 인해 구조물의 열화가 가속된다. 따라서 처분장에 대한 구조물 건전성 모니터링이 필수적이며 균열 탐지, 강도 추정 등을 위해 피에조 센서가 활용된다. 다만 처분 터널 및 처분 용기에 설치되는 모니터링 센서는 교체 및 제거가 불가능하기 때문에 모니터링 센서의 정량적인 수명을 평가하고 적합성을 판단해야 한다. 본 연구에서는 가속수명시험을 활용하여 모니터링용 피에조 센서에 대한 수명을 평가하였다. 고온 조건에서 나타나는 피에조 센서의 고장 모드와 고장 메커니즘을 도출하였으며 온도 스트레스가 피에조 센서 수명에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 온도 스트레스에 대한 가속수명시험을 수행하여 와이블 수명 확률 분포 및 아레니우스 가속모형을 통해 온도 스트레스와 피에조 센서 수명 간의 관계식을 제시하고 수명을 평가하였다. 본 연구에서 제시된 온도 스트레스와 수명 간의 관계를 통해 보다 정확한 수명 평가를 위한 복합스트레스 가속수명시험 설계에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.713-723
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• 2017

파노라마 영상은 카메라 시야각의 제한을 극복하여 넓은 시야를 가질 수 있으므로 컴퓨터 비전, 스테레오 카메라 등의 분야에서 효율적으로 연구되고 있다. 파노라마 영상을 생성하기 위해서는 왜곡이 생기는 광각 카메라를 사용하는 대신 다수의 일반 카메라로 촬영한 영상들을 스티칭 하는 것이 영상의 왜곡 현상을 줄일 수 있기에 많이 활용되어지고 있다. 영상 스티칭 기술은 여러 영상에서 추출한 특징점의 디스크립터를 생성하고, 특징점들 간의 유사도를 비교하여 영상들을 이어 붙여 큰 하나의 영상으로 만드는 것이다. 각각의 특징점은 수십 수백차원의 정보를 가지고 있고, 스티칭 할 영상이 많아질수록 데이터 처리 시간이 증가하게 된다. 특히, 하나의 객체에 대하여 다수의 불특정 카메라에 의해 촬영한 영상들을 기반으로 파노라마를 생성할 경우, 유사한 영상들에 대한 중복적 특징점 추출의 과정을 거치기에 그 처리 시간은 더욱 증가한다. 본 논문에서는 이와 같이, 하나의 객체 또는 환경에 대하여 불특정 다수의 카메라에서 획득한 영상을 기반으로 스티칭을 효율적으로 처리하기 위한 전처리 과정을 제안한다. 그 방법으로 카메라 센서 정보를 기반으로 영상들을 미리 그룹화 하여 한 번에 스티칭 할 영상의 수를 줄임으로써 데이터 처리 시간을 줄일 수 있다. 후에 계층적으로 스티칭 하여 하나의 큰 파노라마를 만든다. 본 논문에서 제안한 그룹핑 전처리를 통해 다수의 영상을 대상으로 한 스티칭 시간이 대폭 감소하는 것을 실험 결과를 통해 검증하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권3호
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• pp.99-110
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• 2015

사물 인터넷(Internet-of-Things, IoT) 컴퓨팅은 무선 인터넷으로 다양한 디바이스를 연결하고 센서를 통해 획득한 사용자 주변 환경 정보를 이용하여 디바이스를 제어하는 여러 기술의 융합 기술이다. IoT 애플리케이션은 기존 소프트웨어와는 달리 다수 개의 IoT 디바이스와 협업을 통해 사용자에게 기능을 제공하고, 센서 네트워크, 통신 기술, 소프트웨어 공학 등 여러 기술들을 활용하여 설계된다. 그리고 최근에 소개된 신기술이기 때문에, 대부분의 연구는 시작 단계에 있다. 이런 이유로, IoT 애플리케이션 개발 프로젝트는 기존의 소프트웨어 개발 프로젝트에서 관찰되지 않은 기술적 이슈들이 발생할 수 있고, 기존의 프로젝트 수행 가이드라인을 그대로 적용하는 것이 제한되어 성공적으로 프로젝트를 수행하는 데 어려움이 따른다. 따라서 본 논문에서는 IoT 애플리케이션을 효율적으로 개발하기 위해, 프로젝트 준비 및 계획 단계와 설계 및 개발 단계로 구분하여 각 단계별로 기술적 이슈를 나열하고 효과적인 솔루션을 제시하고자 한다. 또한 IoT 디바이스 중 AR.Drone과 Sphero Ball을 활용한 애플리케이션 개발에서 본 논문의 솔루션에 대한 적용 및 활용 사례를 보여줌으로써, 연구의 실효성을 검증한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제36권5호
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• pp.326-333
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• 2011

The need for rapid on-site monitoring of hydroponic macronutrients has led to the use of ion-selective electrodes, because of their advantages over spectrophotometric methods, including simple methodology, direct measurement of analyte, sensitivity over a wide concentration range, and low cost. Stability and repeatability of response can be a concern when using multiple ion-selective electrodes to measure concentrations in a series of samples because accuracy might be limited by drifts in electrode potential. A computer-based measurement system could improve accuracy and precision because of both consistent control of sample preparation and easy calibration of sensors. Our goal was to investigate the applicability of a cobalt-based electrode used in conjunction with a laboratory-made automated test stand for quantitative determination of ${PO_4}^-$ in hydroponic solution. Six hydroponic solutions were prepared by diluting highly concentrated paprika hydroponicsolution to provide a concentration range of 1 to 300 ppm $PO_4$-P. A calibration curve relating electrode response to phosphate in paprika hydroponic solution titrated to pH 4 with 0.025M KHP was developed based on the Nikolskii-Eisenman equation with a coefficient of determination ($R^2$) of 0.94. The laboratory-made test stand consisting of three cobalt-based electrodes measured phosphate concentrations similar to those obtained with standard laboratory methods (a regression slope of 0.98 with $R^2$ = 0.80). However, the y intercept was relatively high, 30 ppm, probably due to the relatively large amount of variation present among multiple measurements of the same sample. Further studies on the high variation in EMFs obtained with cobalt electrodes during replicate measurements were required for P estimations comparable to those obtained with standard laboratory instruments.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제2권2호
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• pp.43-54
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• 2003

언제 어디서나 컴퓨터 통신을 제공하는 유비쿼터스 통신이 대두되면서 차량은 자체 센서 및 제어 기기를 통신 네트워크로 연결할 뿐 아니라 승객에게도 통신 연결을 제공하는 새로운 통신 플랫폼으로서 주목받고 있다. 모든 통신 네트워크를 IP로 연결하는 4세대 이동 통신으로의 전이를 위하여 차량 내 네트워크 또한 IP 연결이 요구된다. 네트워크 이동성은 이동 IPv6 기반의 개념으로서, 이동의 단위를 호스트가 아닌 네트워크로 하여, 차량과 같이 다수의 이동 통신 노드를 포함하는 경우에 동시에 다수의 이동성 관리를 처리하는 부담을 해결하기 위하여 등장하였다. 네트워크 이동성을 이용하면 이동 라우터가 인터넷과 차량 내 이동 노드들 사이에서 이동성 관리를 일괄하여 처리한다 트래픽의 단일 통과 지점인 이동 라우터의 신뢰성은 전체 차량 내 IPv6 네트워크의 성능을 좌우하는 중요한 요소이며 단일 고장 지점이 된다. 본 논문에서는 차량 내 IPvS 네트워크의 신뢰성 향상과 충분한 데이터 전송률 제공을 위하여, 멀티호밍 기법에 의한 적응형 다중 이동 라우터 구조를 제안한다. 제안하는 다중 이동 라우타 구조는 차량의 종류에 따라 달라지는 이동성 특징을 이용하여 동적으로 무선 연결 상태가 변화하는 환경에 적응한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 다중 이동 라우터 관리 구조가 기존의 단순 라우터 중복 구조에 비하여 세션 연결성을 증가시킴으로써 패킷 손실을 감소시키고 신뢰성을 높임을 보여준다. 또한 유효 도달 범위와 데이터 전송률이 서로 다른 액세스 기술이 혼재하는 통신 환경에서 세션 연결성을 보장하는 동시에 데이터 전송률 향상을 도모하는 적응성을 보인다.