• 제목/요약/키워드: Optical System Design

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A Study on Environmental Micro-Dust Level Detection and Remote Monitoring of Outdoor Facilities

  • Kim, Seung Kyun;Mariappan, Vinayagam;Cha, Jae Sang
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제9권1호
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    • pp.63-69
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    • 2020
  • The rapid development in modern industrialization pollutant the water and atmospheric air across the globe that have a major impact on the human and livings health. In worldwide, every country government increasing the importance to improve the outdoor air pollution monitoring and control to provide quality of life and prevent the citizens and livings life from hazard disease. We proposed the environmental dust level detection method for outdoor facilities using sensor fusion technology to measure precise micro-dust level and monitor in realtime. In this proposed approach use the camera sensor and commercial dust level sensor data to predict the micro-dust level with data fusion method. The camera sensor based dust level detection uses the optical flow based machine learning method to detect the dust level and then fused with commercial dust level sensor data to predict the precise micro-dust level of the outdoor facilities and send the dust level informations to the outdoor air pollution monitoring system. The proposed method implemented on raspberry pi based open-source hardware with Internet-of-Things (IoT) framework and evaluated the performance of the system in realtime. The experimental results confirm that the proposed micro-dust level detection is precise and reliable in sensing the air dust and pollution, which helps to indicate the change in the air pollution more precisely than the commercial sensor based method in some extent.

CNUSAIL-1 큐브위성의 태양돛 개발 및 성능시험 (Development and Performance Test of Solar Sail System for CNUSAIL-1 Cube Satellite)

  • 송수아;김승균;석진영;노진호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.228-239
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    • 2016
  • CNUSAIL-1은 $4m^2$ 크기의 태양돛을 탑재한 3U 크기의 큐브위성이며, 주 임무는 지구 저궤도에서 태양돛을 성공적으로 전개하고 태양돛을 이용해 Drag Sail을 실현하는 것이다. 또한, 이에 따른 자세와 궤도에 대한 영향을 확인하는 임무를 수행한다. 본 논문에서는 CNUSAIL-1의 태양돛에 사용되는 박막과 붐의 재질과 물성치에 관련된 실험을 수행하며, 이를 통해 태양돛 박막의 반사율/투과율 요구도를 확인하고, 박막과 붐의 인장강도를 측정함으로서 지구 저궤도 환경에서의 돛 전개 시 발생가능 응력에 대한 안전성을 확인한다. 또한, 태양돛의 전개장치를 개발 제작하여 우주환경을 모사한 지상시험을 수행함으로서 태양돛 전개의 가능성을 검증하였으며, 태양돛의 탑재와 접기 방법에 따라 비교 전개하는 실험을 통하여 접기방법을 결정하고, Spiral spring 두께에 따른 전개실험과 각속도 시험을 수행하여 실제 전개 시에 생길 수 있는 위성체에 대한 영향성 등을 살펴보았다.

자동무수차점 방식 널 렌즈 광학계를 이용한 직경 450 mm(f/2.7) 포물면경의 제작 및 측정 평가 (Fabrication Measurement and Evaluation of a Parabolic Mirror with the Diameter of 450 mm(f/2.7) by Autostigmatic Null Lens System)

  • 이영훈;조재흥;임천석;이윤우;양호순;이재협;이인원
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.165-174
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    • 2006
  • 직경 450 mm(f/2.7) 포물면경 제작을 위해 자동무수차점방식의 널 광학계를 설계 및 제작하였으며, 설계프로그램(CODE V)의 공차분석기법을 이용하여 널 광학계의 제작과 정렬 오차에 따른 측정 신뢰도를 이론적으로 검증하였다. 그리고 광학계를 실제로 구축하여 포물면경의 제작에 적용하였다. 또한, 널 렌즈를 사용하지 않고 평면거울만 사용하는 자동시준방식의 측정방법으로 포물경을 재평가하여, 역으로 자동무수차점방식의 널 렌즈 정렬오차에 의한 측정 신뢰도를 확인하였다.

Sensing Technologies for Grain Crop Yield Monitoring Systems: A Review

  • Chung, Sun-Ok;Choi, Moon-Chan;Lee, Kyu-Ho;Kim, Yong-Joo;Hong, Soon-Jung;Li, Minzan
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제41권4호
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    • pp.408-417
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    • 2016
  • Purpose: Yield monitoring systems are an essential component of precision agriculture. They indicate the spatial variability of crop yield in fields, and have become an important factor in modern harvesters. The objective of this paper was to review research trends related to yield monitoring sensors for grain crops. Methods: The literature was reviewed for research on the major sensing components of grain yield monitoring systems. These major components included grain flow sensors, moisture content sensors, and cutting width sensors. Sensors were classified by sensing principle and type, and their performance was also reviewed. Results: The main targeted harvesting grain crops were rice, wheat, corn, barley, and grain sorghum. Grain flow sensors were classified into mass flow and volume flow methods. Mass flow sensors were mounted primarily at the clean grain elevator head or under the grain tank, and volume flow sensors were mounted at the head or in the middle of the elevator. Mass flow methods used weighing, force impact, and radiometric approaches, some of which resulted in measurement error levels lower than 5% ($R^2=0.99$). Volume flow methods included paddle wheel type and optical type, and in the best cases produced error levels lower than 3%. Grain moisture content sensing was in many cases achieved using capacitive modules. In some cases, errors were lower than 1%. Cutting width was measured by ultrasonic distance sensors mounted at both sides of the header dividers, and the errors were in some cases lower than 5%. Conclusions: The design and fabrication of an integrated yield monitoring system for a target crop would be affected by the selection of a sensing approach, as well as the layout and mounting of the sensors. For accurate estimation of yield, signal processing and correction measures should be also implemented.

MOST 인터페이스를 갖는 차량용 미디어 서버 플랫폼에 대한 임베디드 시스템 설계 (Embedded System Design of Automotive Media Server Platform with the MOST Interface)

  • 곽재민;박부식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.262-267
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    • 2006
  • 이동 차량에서도 멀티미디어 응용 서비스에 대한 요구가 급증함에 따라, MOST(Media Oriented Systems Transport) 프로토콜이 주목을 받게 되었다. MOST 프로토콜은 짧은 제어 메시지, 비동기 패킷, 그리고 예약형 동기 스트림 데이터와 같은 세가지 형태의 통신 모드를 지원한다. MOST는 다양한 전송모드를 지원하여 차량 내부의 네트워크에 응용하는 프로토콜로서 적합하다. 본 논문에서는 MOST 프로토콜을 장착한 AMS(Automotive Media Server) 플랫폼 기반의 임베디드 시스템을 구현하고 제어 포트와 소스포트의 동기 채널을 통한 네트워크 통신테스트를 동해 시스템을 검증한다. MOST POF(Plastic Optical Fiber) 네트워크 상에서 서로 멀티미디어 통신을 할 수 있는 프로토타입 임베디드 플랫폼을 구현하여 시스템의 동작 테스트를 위해 DivX 디코더를 연결하고 비디오 스트림과 제어 메시지를 MOST 네트워크를 통해 전송하여 동작을 확인하였다.

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X-대역 LFM 신호생성을 위한 진행파형 전광변조기의 설계 및 제작 (Design and Manufacture of Traveling-wave Electro-optic Modulator for X-band LFM Signal Generation)

  • 이민우;류성준;배영석;장성훈;유준형;신진우
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.610-618
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    • 2021
  • In this paper, a photonic-based microwave system technology is described, and a traveling-wave electro-optic modulator is designed and manufactured as a key component. The fabricated modulator is composed of a metal diffusion waveguide for optical transmission and a planar waveguide electrode on lithium niobate substrate for microwave transmission. The electro-optic response bandwidth of I and Q channels in a fabricated dual parallel Mach-Zehnder modulator were measured for 27.67 and 28.11 GHz, respectively. Photonic four times up-converted X-band frequency and linear frequency modulated signal were confirmed using the fabricated electro-optic modulator by S-band input signal. The confirmed broadband signal can be applied to a microwave system for surveillance and high-resolution ISAR imaging.

농촌지역 혼합건설폐기물의 중·소규모 배출현장용 이동식 분리선별기 개발을 위한 기초연구 (A Basic Study on the Mobile Separator and Sorter Development of Small and Medium-sized Discharge Site's Mixed Construction Waste in Rural Area)

  • 김병윤;박지선
    • 한국농촌건축학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.17-24
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    • 2019
  • This study aimed to develop a mobile separating and sorting device for discharge sites to separate and sort mixed construction waste generated in small and medium scale in small provincial cities into inorganic materials and combustible materials. The study results can be summarized as follows: 1) As a result of analyzing the existing domestic technology for the separating and sorting mixed construction waste, a device sorting the waste by fusing the vibration screen, disc screen, air blowing methods and the separating and sorting the combustible waste is applied in Korea. 2) In foreign countries, the air blowing, screen, gravity sorters are used for separating and sorting combustible waste in the same way as in Korea. Especially German T Company suggests a construction waste separating and sorting system using an optical sorter. 3) As for the test device for separating and sorting mixed construction waste to be buried in landfill, the processing capacity was set as 16 tons per day. 4) For separating and sorting inorganic materials by granularity, this study set a trommel with two types of diameter as a basic. To operate the mobile all-in-one system, the device is designed to locate a conveyor, a combustible waste conveying device, inside of the trommel. 5) The device is designed in a mobile mode under the concept of primary separating and sorting device, and it can be transported using a 2.5-ton truck minimum. The diameter and length of the trommel are designed to be within 1500mm and 3000mm, respectively. In a further study, an optimized separating and sorting technology is planned to be presented through an experimental study for processing efficiency analysis at the mixed construction waste site by manufacturing the pilot experiment facility reflecting the design elements in the result of this study.

시각장애인을 위한 보행 안내 스마트 안경 플랫폼 설계 (Design of Smart Glasses Platform walking guide for the visually impaired)

  • 이재범;장종욱;장성진
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.320-322
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    • 2021
  • 세계적으로 고령 인구가 증가함에 따라 시각장애인의 비율 역시 증가하고 있으며, 여전히 안전상에 문제, 안내정보 부족 등 시각장애인이 외부 활동을 하는 데에 있어서 많은 제약이 존재한다. 이를 해결하기 위해 광학 문자 인식(OCR) 기능이 탑재된 스마트 안경 등 스마트 기기에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 전방에 장애물을 인식해 음성으로 정보를 알려주고, 목적지까지 길을 안내해주는 시스템을 제안한다. 딥러닝 객체 인식 모델인 Yolo를 이용하여 계단, 라바 콘과 같은 위험요소를 장애물로 인식하고 음성으로 정보를 전달해주며, 길 찾기 API와 음성인식, TTS 라이브러리를 사용하여 입력한 목적지까지 음성으로 길 안내를 해줌으로써 시각장애인의 외부 활동 범위가 확대되는 효과를 기대할 수 있다.

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부착식 텐던의 유효 긴장력 평가를 위한 최적의 매개변수 결정에 관한 연구 (A Study on the Determination of the Optimal Parameter for the Evaluation of the Effective Prestress Force on the Bonded Tendon)

  • 장정범;이홍표;황경민;송영철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권2A호
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    • pp.161-168
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    • 2010
  • 국내 가동 중 일부 원전의 원자로건물에 부착식 텐던이 설치되어 있고, 부착식 텐던에 대한 유효 긴장력 평가는 이들 원전의 계속운전을 위한 주요 현안으로 부각되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 System Identification 기법을 이용한 부착식 텐던의 유효 긴장력 평가를 위하여, SI 기법에 유효한 주요 매개변수의 영향 평가를 수행하고 최적의 매개변수를 도출하였다. 본 연구를 위하여, 원자로건물 벽체의 1/5 축소모형 시험체를 제작하였고, 유효 긴장력과 고유진동수 및 변위와의 상관성을 분석하기 위하여 Impact test, SIMO sine sweep test 및 광섬유센서와 변위계에 의한 휨시험을 수행하였다. 시험결과, 고유진동수와 변위 모두 유효 긴장력과 좋은 상관성을 지니는 것으로 나타나, 이들 매개변수 모두 SI 기법의 입력자료로 활용되어 부착식 텐던의 유효 긴장력 예측이 가능한 것으로 분석되었다.

Packet Transport System에 의한 효율적인 IPTV 분배망 구축 방안 (An Efficient IPTV Distribution Network by Packet Transport System)

  • 장진희;박승권;노진영;노태환
    • 방송공학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.80-92
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    • 2007
  • 방송과 통신의 대표적 융합서비스인 IPTV 서비스는 네트워크 상에서 QoS 보장, 멀티캐스팅 효율성, 높은 대역폭이 요구된다. 전형적인 TDM 중심의 메트로 전송 네트워크는 안정적이고 복구가 가능한 방식으로 고정된 음성 트래픽을 전송할 수 있게끔 설계되었기 때문에 폭주 특성을 지니는 데이타 트래픽을 수용하기에는 병목현상과 대역폭 낭비의 단점이 있다. 그리고 고급 하이엔드 서비스와 Best Effort의 로우엔드 서비스를 분별하지 못하여 전송 네트워크에서는 모든 데이타를 동일하게 취급을 한다. 이러한 폭주 트래픽의 증가와 QoS를 근본적으로 해결하기 위해서는 무엇보다도 새로운 전송 네트워크 설계가 절실히 요구된다. 논문에서는 TDM 중심의 메트로 전송 네트워크를 패킷 중심의 전송 네트워크로 변화 방법을 제시하고 또한 패킷 중심의 전송 네트워크의 장점과 실효성도 함께 제시한다. 그리고 패킷 중심의 전송 네트워크인 Packet Transport System 방법에 관한 기술요소와 특징들에 대해서도 함께 제시한다. 연구결과 패킷 중심의 전송 네트워크인 Packet Transport System은 기존의 TDM 특성을 수용할 뿐 아니라 QoS, 멀티캐스트, 높은 대역폭의 수용으로 효과적인 대역폭 운용과 안정적인 패킷 전송성능을 가지고 있으며, 또한 광 경로 상의 장애 발생 시 트래픽의 생존성 확보를 위한 보호 메커니즘을 고려한 알고리즘을 통해서 각 서비스 클래스별 차등화된 QoS를 보장할 수 있다.