• 한국공작기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.88-94
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• 2005

A swirl ratio of a charge in the cylinder could be calculated by measuring both the rotary speed of paddle and the intake air flow rate in the swirl measurement apparatus fur several positions of valve lift. The automation of the swirl ratio measurement for a cylinder head is achieved by controlling both the valve lift of cylinder head and a suction pressure of the surge tank, instead of controlling them manually. PID control of the surge tank pressure and positioning a valve lift of the cylinder head are also achieved by using two step motors, respectively. Rotating speed of a paddle are measured using an optical sensor and a counter. Flow rate are measured from ISA 1932 flow nozzle by reading a differential pressure gauge position using IEEE-1394 camera. Time to measure the swirl ratio for a port in the cylinder head is drastically reduced from an hour to 3 minutes by automation control of the apparatus.

• 한국광학회지
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• 제27권2호
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• pp.67-72
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• 2016

영사식 무아레 토포그래피에서 실제 물체에 대한 측정오차를 줄이기 위해서는 물체높이에 따른 무늬차수의 변화율인 무늬 민감도에 대한 조사가 필수적이며, 또한 무늬 민감도를 활용을 하면 절대 차수 결정이 매우 편리하고 정확해진다. 영사기를 사용한 영사식 무아레 토포그래피에서 무늬차수를 결정하기 위한 변수는 광원의 위치와 물체의 위치, 격자주기이다. 이 변수들 중에서 광원의 위치를 횡축으로 움직이는 광원 횡축 이동법과 물체를 종축으로 움직인 물체 종축 이동법에 따른 무늬 민감도를 격자주기에 따라 서로 비교하고 이를 분석하였다. 그 결과 광원 횡축 이동법에서 광원과 상검출기 사이의 간격이 클수록 민감도가 높았으나, 물체 종축 이동법에서 물체와 결상렌즈 사이의 거리가 작을수록 민감도가 높았다. 그리고 두 방법에서 격자주기가 작을수록 민감도가 더 높았으며 변수 변화에 따른 무늬 민감도 변화량은 더 컸다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.409-414
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• 2021

감마카메라에서 영상을 획득하기 위해서 직선성 보정을 시행해야 한다. 이를 위해서 섬광체와 감마선이 상호작용한 위치에 대한 정확한 위치 지정을 위해 직선성 맵을 활용하여 디지털 좌표를 획득한다. 본 연구에서는 직선성 맵을 사용하지 않고 순람표와 최대우도함수를 사용하여 왜곡되지 않은 영상을 획득함과 동시에 디지털 좌표를 획득하는 방법을 개발하였다. DETECT2000 시뮬레이션을 통해 소형의 감마카메라를 구성하여 제시된 방법에 대해 검증을 실시하였다. GAGG 섬광체와 SiPM 광센서를 사용하여 감마카메라를 구성하였고, 섬광체의 중심에서 감마선 반응을 일으켜 SiPM에서 획득한 신호의 비율을 사용하여 순람표를 작성하였다. 작성된 순람표와 최대우도함수를 통해 감마선 반응에 의해 획득한 신호의 위치를 디지털 좌표로 획득하여 영상을 구성하였다. 그 결과 일반적으로 획득되는 영상에 비해 직선성이 유지되었으며, 감마선 반응을 발생시킨 위치의 정확도가 우수하였으며, 위치 간 간격이 일정하게 나타났다. 시뮬레이션을 통해 획득한 순람표는 신호의 비율을 사용하여 작성되므로 이를 실험에 직접 활용할 수 있어, 직선성 맵을 작성하지 않고 편리하게 직선성이 보정된 디지털 좌표로 신호의 위치를 획득할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권1호
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• pp.91-96
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• 2010

본 논문에서는 핵연료봉의 변형에 대한 고정도 검사방법을 제안한다. 핵 연료봉과 이를 관측하는 영상 센서의 광축을 수직으로 구성한다. 영상 센서의 광축을 기준으로 45도 또는 그보다 높은 각도로 레이저 라인빔을 연료봉 표면에 조사하면 연료봉의 수평 방향 변위가 영상 센서에서는 수직 방향 변위로 관측된다. 핵 연료봉 표면에 일정 각도로 입사된 레이저 라인빔이 영상 센서면에서는 일정 두께를 갖는 포물선 형태로 관측되게 된다. 센서 화면에 나타나는 일정 두께의 포물선을 영상처리하여 타원으로 모델링하고 타원의 장축과 단축의 기울기를 구한다. 포물선의 변곡점과 모델링한 타원의 장축과 단축이 교차하는 지점을 특징점으로 추출한다. 이와 같은 영상처리 알고리즘을 이용하여 핵 연료봉의 수평방향 변위에 따른 특징점 좌표의 수직방향 편차를 계산한다. 크러드가 형성된 핵연료봉 시편에 대해 고해상도 영상센서를 사용하여 실험한 결과 중성자 조사후 핵연료봉의 변형 검사기준인 $150{\mu}m$ 보다 3배 이상 개선된 $50{\mu}m$ 이하의 검사 정밀도를 달성하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권2호
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• pp.61-71
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• 2009

본 논문에서는 가정용 게임에 적용 가능한 저가이면서 컴팩트한 모션캡쳐 시스템을 목표로 하고 있다. 현재 영화나 게임에 이용되는 모션캡쳐 시스템은 장비가 크고 상당히 고가이기 때문에 간단한 가정용 게임에는 적용하기 어렵다. 요즘 흔히 사용되는 USB CCD카메라를 이용한 모션캡쳐 게임은 속도가 느리고 2차원 인식만 하는 단점을 가지고 있다. 하지만 최근 연구에서 저가이면서 속도가 빠른 PSD센서를 이용하여 3차원 측정이 가능한 시스템을 구현할 수 있게 되었다. 2차원 측정이 가능한 PSD센서를 이용한 3차원 모션캡쳐 시스템에는 2개 이상의 PSD를 사용하는 스테레오 비전 기반의 PSD 모션캡쳐 시스템과 빛의 세기와 거리와의 관계를 이용하여 하나의 PSD만으로도 3차원 측정이 가능한 광량보정 기반의 단일 PSD 모션캡쳐 시스템 등이 소개되었다. 하지만 현재 개발된 두 시스템을 가정용 게임에 적용하기에는 다음과 같은 문제가 있다. 두 개 이상의 PSD 센서를 사용해야 하기 때문에 고가이고 복잡하다. 광량보정 기반의 단일 PSD 모션캡쳐 시스템의 경우에는 측정된 마커의 광량을 이용하여 거리를 계산하기 하기 때문에 거리측정을 위해 전방향으로 균일한 광량을 가지는 마커를 만들어야 하므로 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결한 새로운 접근방법을 소개하고자 한다. 일정한 거리에 떨어져 있는 두 개의 마커가 광학적 특성만 동일하다면 두 마커 사이의 상대적 광량차이를 이용하여 3차원 측정을 할 수 있다는 것이다. 결과적으로 저가이며, 빠르고, 컴팩트하고, 광각이며, 게임에도 적용가능한 단일 PSD 모션 캡쳐 시스템을 개발했다. 이 개발된 시스템이 애니메이션이나 영화, 게임에도 사용되어질 것으로 기대한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권12호
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• pp.174-181
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• 2004

Ultra precision positioning mechanism has widely been used on semiconductor manufacturing equipments, optical spectrum analyzer and cell manipulations. Ultra precision positioning mechanism is consisted of several actuators, sensors, guides and control systems. Its efficiency depends on each performance of components. The object of this study is to design, analysis and manufacture all of the inchworm linear motor system, which is one of the equipments embodied in ultra precision positioning mechanism. Inchworm linear motor system is consisted of a controller system and an inchworm linear motor, and its driving form is similar to a motion of spanworm. A design and manufacture of inchworm linear motor, which is consisted of three PZT actuators, a rod, two columns and a guide plate, are performed. Minimizing the von-Mises stress of the hinge using Taguchi method and simulation by FEM software optimizes the structural design in a column of flexure hinge. The designed columns and guide plates are manufactured by a W-EDM and NC-milling. A controller system, which is an apparatus to drive inchworm linear motor, can easily adjust driving conditions by varying resonance frequency and input-output voltage of actuators and amplifiers. The performance of manufactured inchworm linear motor system is verified and valuated. In the future, inchworm linear motor system will be used to make a more precision positioning by reinforcing a sensor and feedback system.

• Smart Structures and Systems
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• 제16권2호
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• pp.295-328
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• 2015

In recent years the monitoring of structural behavior through acquisition of vibrational data has become common practice. In addition, recent advances in sensor development have made the collection of diverse dynamic information feasible. Other than the commonly collected acceleration information, Global Position System (GPS) receivers and non-contact, optical techniques have also allowed for the synchronous collection of highly accurate displacement data. The fusion of this heterogeneous information is crucial for the successful monitoring and control of structural systems especially when aiming at real-time estimation. This task is not a straightforward one as measurements are inevitably corrupted with some percentage of noise, often leading to imprecise estimation. Quite commonly, the presence of noise in acceleration signals results in drifting estimates of displacement states, as a result of numerical integration. In this study, a new approach based on a time domain identification method, namely the Unscented Kalman Filter (UKF), is proposed for correcting the "drift effect" in displacement or rotation estimates in an online manner, i.e., on the fly as data is attained. The method relies on the introduction of artificial white noise (WN) observations into the filter equations, which is shown to achieve an online correction of the drift issue, thus yielding highly accurate motion data. The proposed approach is demonstrated for two cases; firstly, the illustrative example of a single degree of freedom linear oscillator is examined, where availability of acceleration measurements is exclusively assumed. Secondly, a field inspired implementation is presented for the torsional identification of a tall tower structure, where acceleration measurements are obtained at a high sampling rate and non-collocated GPS displacement measurements are assumed available at a lower sampling rate. A multi-rate Kalman Filter is incorporated into the analysis in order to successfully fuse data sampled at different rates.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.222-228
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• 2000

비분산 적외선 방식에 의한 대기 중 일산화 탄소 측정용 검출기를 제작하고, 감도 및 안정성을 조사하였다. 검출 감도를 향상시키기 위하여 동일 흡수셀 내에 3개의 반사거울을 장착하여 셀 안에서의 빛의 통과거리가 증가되도록 설계하였다. 50cm 길이의 셀 안에서 빛의 통과거리를 16m까지 늘릴 수 있도록 컴퓨터 모사에 의해 반사거울의 곡률반경 및 곡률중심, 셀 안에서의 위치 등을 산출하여 셀을 제작하였다. 빛의 경로와 광학적 특성은 모의 셀 안에서 laser beam alignment에 의해 확인하였다. 투과광의 검출에는 광전도성 PbSe센서를 사용하였으며, 센서소자는 열전냉각방식에 의해 냉각하였다. 제작된 일산화 탄소 검출기의 검출한계와 스팬 드리프트는 각각 0.24ppm과 0.03ppm(v/v)이었다.

• 에너지공학
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• 제20권4호
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• pp.353-357
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• 2011

본 연구에서는 AVR 마이크로 컨트롤러를 사용하여 임베디드 태양추적장치를 개발하였다. 본 시스템은 Atmega128 마이크로 컨트롤러, 스텝 모터, 스텝 드라이브 모듈, CdS 센서 그리고 GPS 모듈 및 기타 부품들로 구성되어 있다. 태양추적장치는 광학적 방법과 천문학적인 방법에 의해 작동된다. 최초 태양추적은 천문학적인 계산방법에 의해 얻어진 결과에 따라 이루어지고 CdS에 의해 미세 조정이 이루어진다. 태양추적장치가 설치된 지점에서 GPS는 UTC(Universal Time Coordinated)와 위도 및 경도 데이터를 마이크로 컨트롤러에 전송한다. 전송되어진 데이터에 의해 실시간으로 태양위치, 일출 및 일몰시간이 계산되어 진다. 태양 추적에 필요한 데이터들은 범용 비동기화 송수신기(UART)를 통하여 컴퓨터로 전송 받을 수 있다.

• 한국한의학연구원논문집
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• 제17권2호
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• pp.115-120
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• 2011

Objectives : The purpose of this study is to develop an apparatus which can take a facial image by self-operated capturing technique. The user can obtain one's facial image immediately after adjusting facial tilt and focusing distance. The system has been designed for classifying Sasang typology based on facial image. Methods : The system is composed of a Webcam, one-way glass mirror and mini LCD. The Webcam takes a facial image which is displayed on the mini LCD. Then the user can see and adjust to the right position in the real time through the image mirror-reflected from the mini LCD. The optical sensor is used to estimate the proper focusing distance. To verify the performance of the system, 11 characteristic points on the facial image are used and compared with high performance DSLR camera(D700) by applying the coefficient of variance and Bland-Altman Plot. Results : The developed system and D700 show enough agreement with the small coefficient of variance to analyse constitutional types with a facial im mage. However, the result of Bland-Altman plot shows that the width parameters have distortions owing to short focusing distance. Conclusions : The system is expected to be utilized on u-healthcare services for home environment after improving the distortion in the width parameters.