• 한국항행학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.927-934
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• 2012

본 논문은 저가의 GPS 수신기와 MEMS급 IMU, B-CDMA 무선 통신 모듈을 이용한 다수 차량의 상대위치 추정에 관한 연구이다. 차량의 상대위치를 추정함에 있어서, 각 차량의 가시 위성 조합이 불일치 할 경우 오차가 급증하는 현상이 발생한다. 본 논문에서는, 이를 개선하기 위하여 측정치 기반으로 상대위치를 계산하는 RGPS 알고리즘을 제안한다. 동시에 GPS/INS 통합 항법 알고리즘을 적용하여 각 차량의 방향각과 속도를 추정한다. 최종적으로 RGPS 알고리즘과 각 차량의 GPS/INS 통합항법 알고리즘 결과를 사용한 Position Integration Filter 알고리즘으로부터 최종적인 상대위치와 상대속도를 추정한다. 이와 같은 연구 결과를 증명하기 위하여 실제 실험을 통하여 추정 결과를 확인하였다. 실시간 프로그램과 실험용 모형 차량을 제작하여 상대위치, 상대속도 추정 실험을 실시, 실제 환경에서의 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.377-385
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• 2017

태양광 발전에 있어서 태양전지는 일사량, 온도와 부하에 의해 크게 변동하기 때문에 태양전지에 대한 특성 해석이 필요하다. 또한 태양광 발전에 있어서 가능한 많은 에너지를 얻기 위해서는 환경변화에 따른 태양의 위치추적이 필요하며 태양전지의 출력을 항상 최대로 제어할 필요가 있다. 본 논문에서는 태양광 발전의 효율을 높이기 위하여 센서와 마이크로프로세서를 이용한 태양광 위치추적 장치를 설계하여 고정방식의 태양광 발전과 위치 추적 방식의 태양광 발전에 대하여 비교해 보았으며, 태양전지에 대한 특성 해석과 수학적 모델링을 통한 시뮬레이션을 행하여 태양전지 특성 사양과 비교해 보았다. 또한 전력변환 시스템을 Boost 컨버터와 전압형 인버터로 구성하여 각각에 대하여 실험하였으며, Boost 컨버터 제어에서 최대 전력점 추적을 위해 일정전압 제어법을 사용하였으며 인버터의 제어에서는 SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation) 제어법을 사용하여 실험해 보았다. 그 결과 태양전지 수학적 모델링 한 것의 시뮬레이션 결과와 태양전지 특성 사양과 비교하였을 때 5%이하의 오차를 보였으며. Boost 컨버터의 승압율은 167%로 시뮬레이션 한 것과 근사적으로 나타났고, 인버터는 시뮬레이션 한 것과 근사적 파형을 얻었으나 손실이 큰 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권6호
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• pp.545-557
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• 2017

이 연구는 사회 기반 구조물의 노후화에 대한 안전점검 기술분야에서 구조물 외관점검 기술의 효율적 대안에 관한 연구이다. 기존 육안점검 및 조사를 대신하여 산업용 드론과 딥 러닝기반의 이미지 분석 기법을 접목함으로써 막대한 인력과 시간소요 및 비용을 절감하고 높은 구역 및 돔 구조물의 접근 한계를 극복하고자 하였다. 구조물의 0.3mm 이상의 균열 손상을 검지할 수 있는 고 해상도 카메라와 라이다 센서, 임베디드 이미지 프로세서 모듈로 구성된 탑재체를 제작하여 산업용 드론에 탑재하였다. 이를 현장 시험에 적용하여 자동비행항법을 통해 시편의 손상 이미지를 촬영하였다. 또한 균열경을 이용하여 기존 육안 점검 방법으로 백태, 박리박락과 같은 면적형 손상과 선형 손상인 균열의 폭과 길이를 측정하여 최종 이미지 분석 검출 결과와 비교하고자 하였다. 촬영된 이미지 중 80장의 샘플을 골라 이미지 분석 기법을 적용하여 사전처리작업(pre-processing)-분리작업(segmentation)-특징점 추출작업(feature extraction)-분류 작업(Classification)-지도학습작업(supervised learning) 등의 과정을 거쳐 손상을 분리하고, 이를 딥러닝 기반 플랫폼으로 지도학습하여 분석 파라미터를 추출하였다. 지도학습을 수행하지 않은 임의의 이미지 샘플 60장을 신규로 추가하여 추출된 파라미터를 기반으로 이미지 분석을 수행한 결과, 손상 검출율의 90.5%로 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.374-379
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• 2016

최근 사람과 사물, 사물과 사람을 연결하는 IoT (internet of things)가 주목받고 있으며, 빠른 속도로 발전하고 있다. IoT가 발전하면서 전문가들은 10년 내에 인터넷에 연결된 디바이스는 약 1000억 대를 돌파할 것으로 예상하고 있다. 하지만, 현재 IoT 업체들 사이에서는 서로 다른 업체의 IoT 플랫폼 간에 데이터를 상호작용 하기 어려운 상태인 사일로 현상(ssilos effects)을 겪고 있다. 이러한 사일로 현상은 IoT가 더욱 큰 시장으로 성장하는 것을 제한할 것이다. 따라서 IoT 서비스를 공급하는 업체에서는 각 IoT 플랫폼 간 데이터를 상호작용 할 수 있는 개방형 IoT 플랫폼을 개발해야 한다. 현재 개방형 IoT 플랫폼을 위해 웹 기술이 급부상하고 있다. 개발자들에게 친숙하고 배우기 쉬운 웹 기술을 이용하면 IoT 디바이스를 발견하고, 수집된 데이터를 다양한 서비스에 활용할 수 있으며, 네트워크에 문제가 발생했을 경우 우회할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 사일로 현상을 극복하고자 하는 WoT 환경에서 사용될 수 있는 데이터 통신 기술에 대해 알아보고 비교분석하였다. 그 결과, IoT의 정보를 단순하게 주고받을 수 있는 폴링 방식에서 빠른 전송 속도를 얻을 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.893-905
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• 2011

차세대 공용여객처리시스템(Common Use Passenger Processing Systems or CUPPS)은 국제항공운송협회(International Air Transport Association, IATA)에서 제정한 항공사의 체크인 시스템인 디씨에스(Departure Control System or DCS)와 연계하여 승객의 체크인 및 보딩(boarding) 업무를 처리하는 새로운 공용시스템 국제 표준이다. IATA는 2009년 8월 CUPPS 표준을 제정하여 2012년 11월까지 기존의 Vendor들이 개별적으로 제공하고 있던 큐트(Common Use Terminal Equipment or CUTE)를 CUPPS 로 전환할 것을 전 세계 공항과 항공사에 권고하였다. IATA는 향후 CUPPS 전환 시 항공사의 공용시스템 관련 개발 및 각종 디바이스 컨트롤의 표준화로 시스템 구축, 관리 및 유지보수 비용이 감소될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한 최종 사용자인 항공사는 지금까지 각 vendor들이 제공한 각 지역 공항의 개별적인 공용 환경에 맞추어 개발하여야 했던 어플리케이션을 중복 개발하는 비용을 절감할 수 있을 것으로 예상된다. 이에 본 연구에서는 인천공항공사(IIA)에서 국토부 R&D 사업으로 추진하고 개발이 완료된 CUPPS 표준의 에어큐스(Airport-Integrated Resources Common Use System or AIRCUS)에 대해 항공사 적용시험결과, 기존 Vendor들이 제공했던 CUTE 시스템과의 성능비교결과, 그리고 AIRCUS 시스템의 해외 수출 방안을 제시한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.79-85
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• 2017

여객선 위험상황 발생 시, 선장 및 승무원들이 신속하고 정확하게 대피안내를 하였는지 여부는 매우 중요하다. 그렇지 못할 경우 세월호 사고와 같이 엄청난 참사를 유발할 수 있기 때문이다. 선장의 대피 의사결정이 지연되고 대피 상황에서 승객들을 안내할 승무원들도 부족한 상황에서 수많은 희생자가 발생한 것은 어쩌면 당연한 결과라고 볼 수 밖에 없다. 여객선 설계 단계에서 구조적, 물리적으로 비상 대피 경로를 반영하고는 있지만, 실제 대피 상황에서 많은 수의 승객들에게 올바른 대피 안내를 제공하는 것은 여전히 간단한 문제가 아니다. 승객들은 공포심에 당황하여 잘못된 방향으로 대피할 수도 있고, 혼잡한 대피상황은 더욱 상황을 악화시킨다. 승무원들도 당황할 수 있는 실제 위험 상황에서 기존의 피난 유도등이나 피난 유도선, 그리고 소수의 훈련 받은 승무원들만으로는 많은 수의 승객을 효과적으로 대피시키기 어려운 현실이다. 여객선 스마트 인명대피 시스템은 2016년부터 4개년 해양수산부 연구개발 과제로 개발 중에 있으며, 대피 경로상의 주요 지점에 설치되는 다수의 능동형 피난유도 장치, 사물인터넷 무선통신기술 LoRa, 실시간 대피경로를 생성 서버, 시각화 관제소프트웨어 등으로 구성된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.35-43
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• 2014

본 논문은 무선 전력 전송에 관한 이론을 토대로 송신부와 수신부의 두 개의 평면 코일 사이의 자기 유도 원리의 다양한 조건 변화에 따른 무 접촉 무선 전력 전송에 관한 연구이다. 실험은 무 접촉 방식으로 전력을 전송 할 수 있는 송신부인 1차 측 코일과 수신부인 2차 측 코일 및 하프브리지 직렬 공진 컨버터를 적용한 무선 전원 장치의 송신부 회로와 수신부회로의 출력 전압 및 전원을 계산할 수 있는 환경을 마련해 주었다. 송신부의 유도 결합 공진 컨버터의 주 전원은 태양광 전지 모듈과 대체 광원으로서 인공 광원(할로겐 램프)을 이용하여 전기 에너지로 변환 시켜 사용하였으며 태양광 발전으로부터 공급받은 24 V 전원을 무선 전력 전송 장치를 위한 입력 전원으로 사용하였다. 실험 결과, 전달 받은 전력은 수신부 회로에서 조명을 밝히거나 배터리를 충전하는데 사용된다. 그리고 송신부의 출력 측에서 측정을 통해 수신부의 입력 전력과 비교하여 무선 전력 전송 효율은 약 70~89%로 나타났다. 또한 이 논문을 위해서, 무선 전력 전송 시 이물질이 간섭하였을 때, ID 검증 방식과 전압의 위상차 비교 방법을 통해 효율성 실험을 하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권5호
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• pp.429-434
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• 2004

본 논문은 순차적으로 전압 인가된 RF MEMS 스위치를 이용하여 재구성 슬롯 안테나를 설계하였다. MEMS 스위치의 구동전압은 하부 전극과 상부 스위치 사이의 에어캡 높이에 따른 스위치의 특성을 ANSYS 시뮬레이션으로 분석하였다. MEMS 스위치의 구동전압은 하부전극과 상부 스위치 사이의 에어캡 높이와 스위치 형상에 의해 결정된다. 설계된 MEMS 스위치의 길이는 각각 240$\mu\textrm{m}$, 320 $\mu\textrm{m}$, 400 $\mu\textrm{m}$ 이고, 에어캡은 6$\mu\textrm{m}$이었다. 설계된 슬롯 안테나는 전체크기가 10 mm x 10 mm이며, 슬롯의 크기는 길이가 500 $\mu\textrm{m}$, 폭이 200 $\mu\textrm{m}$이었다. 그리고 CPW 급전선은 전체의 길이는 5 mm이며, 입구에서의 CPW는 30-80-30 $\mu\textrm{m}$이괴, 슬롯에서의 CPW는 150-300-150 $\mu\textrm{m}$이다. 세안된 소사의 공진주파수의 튜닝은 RF MEMS 스위치에 DC 바이어스를 인가함으로서 안테나의 전기적인 길이를 변화시켜 이루어진다. 설계된 슬롯 안테나를 시뮬레이션, 제조 및 측정을 하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.150-152
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• 2019

본 연구에서는 3차원 수치조파수조기법을 이용하여 연안 구조물로 인한 파동장의 변화가 진동수주 파력발전장치의 유체동역학적 성능에 미치는 영향에 대한 분석을 수행하였다. 진동수주 파력발전장치는 선형 압력강하모델을 도입을 통해 시간에 따른 터빈-진동수주실간의 연성효과를 고려하여 수치적으로 모사하였다. 방파제 모델의 고려유무에 따라 반사특성의 변화로 인해 진동수주실 주변의 유동분포는 서로 다른 것으로 나타났다. 방파제로부터 포획된 파랑에너지는 방파제 전면의 평면상에 공간적으로 분포되었는데, 진동수주실 전면에 집중된 경우에 변환된 공력발전량은 급격히 높아졌다. 정상파 분포의 변화는 입사파장과 방파제의 길이의 관계에 따라 반복적으로 나타났으며, 이로 인한 진동수주실의 에너지변환 성능의 차이를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.821-828
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• 2011

본 논문은 자동항로 추적(Track keeping control), 자동조타(Automatic steering), 자동 접이안(Automatic mooring control) 등으로 구성된 자동운항 시스템 중 자동조타장치의 성능 개선 알고리즘 개발에 대해 다루고 있다. 자동조타는 풍력 또는 조력 등의 영향으로부터 선박의 설정 항로와 실제 침로와의 차이를 계산하여 설정된 항로를 유지하며 항해하므로, 조타에 소요되는 선원의 지속적인 항해로 인한 운전 부담을 경감시키고 불필요한 타조작에 의한 항로 이탈을 줄임으로써 항해거리 단축과 연료비용을 절약할 수 있는 시스템이다. 선박의 모델링을 위하여 Nomoto 모델에 근거하여 전달함수를 구하고, 조종성능(Manoeuvirng) 편리성을 고려하여 타각 입력에 대한 선수각 응답으로 표시된 선박의 4자유도만을 고려한 선형 모델을 제안하고 선박 자동조타장치의 최대각과 타각율을 고려하여 Fuzzy제어기를 설계 하였고 PID제어기로 성능을 비교 분석하였다.