• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1100-1109
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• 2006

In this study, two different technologies which can measure temperature simultaneously at many points are introduced. One is to use a thermal sensor cable that is comprised of addressable thermal sensors connected in parallel within a single cable. The other is to use an optic fiber with Distributed Temperature Sensing (DTS) system. The difference between two technologies can be summarized as follows. A thermal sensor cable has a concept of 'point sensing' that can measure temperature at accurate position of a thermal sensor. So the accuracy and resolution of temperature measurement are up to the ability of the thermal sensor. Whereas optic fiber sensor has a concept of 'distributed sensing' because temperature is measured by ratio of Stokes and anti-Stokes component intensities of Raman backscatter that is generated when laser pulse travels along an optic fiber. It's resolution is determined by measuring distance, measuring time and spatial resolution. The purpose of this study is that application targets of two temperature measurement techniques are checked in technical and economical phases by examining the strength and weakness of them. Considering the functions and characteristics of two techniques, the thermal sensor cable will be suitable to apply to the assessment of groundwater flow, geothermal distribution and grouting efficiency within 300m distance. It is expected that the optic fiber sensor can be widely utilized at various fields (for example: pipe line inspection, tunnel fire detection, power line monitoring etc.) which need an information of temperature distribution over relatively long distance.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권2호
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• pp.169-174
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• 2015

Muscle vibration measurement has long been an unique scientific study, in general, and the direct reaction of animals to feel pain (algesia), either from vascular or muscle contraction, is a complex perceptual experience. Thus this paper proposes a way to measure animal algesia quantitatively, by measuring the changes in muscle vibration due to a pinprick on the surface of the skin of a Spodoptera litura larva. Using the laser optical triangulation measurement principle, along with a CMOS image sensor, linear laser, software analysis, and other tools, we quantify the subtle object point displacement, with a precision of up to $10{\mu}m$, for our chosen Spodoptera litura larva animal model, in which it is not easy to identify the tiny changes in muscle contraction dynamics with the naked eye. We inject different concentrations of formalin reagent (empty needle, 12% formalin, and 37% formalin) to obtain a variety of different muscle vibration frequencies as the experimental results. Because of the high concentrations of reagent applied, we see a high frequency shift of muscle vibration, which can be presented as pain indices, so that the algesia can be quantified.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.436-441
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• 2009

광섬유 센서는 구조 건전성 감시 분야에 적용되는 유망한 센서 시스템이다. 특히 광섬유 브래그 격자(FBG) 센서는 본 분야에 있어 가장 각광받는 센서들 중에 하나이다. 이러한 FBG 센서는 브래그 파장의 이 동량을 알아내는 방법에 따라 다양한 시스템 구성이 가능하다. 또한 센서 시스템의 동특성은 이러한 시스템에 의해 결정된다. 본 논문에서는 FBG 센서의 브래그 파장 스팩트럼 최대 경사부에 단일 파장 레이저의 중심 파장을 맞춰 놓을 경우, 센서의 경사도가 센서 감도로 작용할 수 있다는 측정 원리를 이용하였다. 이러한 원리는 전체 측정 범위의 한계는 있지만 높은 민감도를 보장한다. 본 측정 원리의 적용 예로서, FBG 센서를 삽입한 복합재 평판을 오토클래이브를 이용해 제작하고 앞서 설명한 측정 원리를 적용하였다. 첫째로 삽입된 FBG 센서를 이용해 충격 망치로 가격된 복합재 평판의 고유 진동수를 성공적으로 측정하였다. 둘째로 고출력 스피커를 이용해 앞서 측정된 고유진동수 중 하나의 특정 주파수로 복합재 평판을 강제 가진 시켰다. 이때 발생하는 구조 진동을 FBG 센서로 측정하였고 동시에 ESPI 측정 시스템을 이용해 진동 모드 형상 역시 성공적으로 측정하여 복합재 구조물의 동특성을 파악하였다. 따라서, 이러한 두 실험을 통해 FBG 센서 시스템과 ESPI 측정 시스템이 복합재 구조물의 동특성 측정에 매우 유용한 기술임을 증명하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.1036-1041
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• 1993

The tip of the flexible robot arm has to be controlled by the active control reducing vibration because it has residual vibration after getting to desired position. This paper presents an end-point position control of a 1-link flexible robot arm having tip mass by the PID control algorithm. The system is composed of a flexible arm with tip mass, dc servomotor and ballscrew mechanism under translational motion. The feedback signal composed of the tip displacement measured by laser sensor, estimated velocity and acceleration is used to control the base motion. Theoretical results are obtained by applying the Laplace transform and the numerical inversion method to the governing equations. After the flexible robot arm reaches to. the desired position, the residual vibration is controlled by the PID algorithm. This paper gives the simulation and experimental results of end-point responses according to changing tip-mass and arm length. And this algorithm shows good effects of reducing the residual vibration. Approximately, theoretical response is in good agreement with experimental one.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1071-1076
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• 2011

본 연구에서는 산업용 다관절 로봇을 이용한 3 차원 곡면가공 방안에 대하여 연구하였다. 가반중량이 큰 산업용 로봇의 경우 반복위치정밀도가 높지 않아 위치오차와 가공 깊이 방향 오차를 발생시키며, 본 연구에서는 레이저 변위센서를 이용하여 이를 보정하는 방법을 제시하였다. 로봇교시포인터의 수를 줄이기 위하여 가공면의 특이점들만을 이용하여 곡면 가공이 가능하도록 로봇 궤적을 생성하는 방안을 연구하였다. 본 연구에서는 실제 산업용 로봇을 이용하여 가공시험을 수행하였다. 회전수, 가공각도, 가공깊이, 가공속도 등의 가공조건을 변경해가며, 표면조도, 실제 가공깊이, 진동 및 소음 발생에 대한 시험을 수행하여 적용 가능한 가공조건을 도출하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1921-1926
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• 2003

We build a local minimum free motion planning for mobile robots considering dynamic environments by simple sensor fusion assuming that there are unknown obstacles which can be detected only partially at a time by proximity sensors and can be cleaned up or moved slowly (dynamic environments). Potential field is used as a basic platform for the motion planning. To clear local minimum problem, the partial information on the obstacles should be memorized and integrated effectively. Sets of linked line segments (SLLS) are proposed as the integration method. Then robot's target point is replaced by virtual target considering the integrated sensing information. As for the main proximity sensors, we use laser slit emission and simple web camera since the system gives more continuous data information. Also, we use ultrasonic sensors as the auxiliary sensors for simple sensor fusion considering the advantages in that they give exact information about the presence of any obstacle within certain range. By using this sensor fusion, the dynamic environments can be dealt easily. The performance of our algorithm is validated via simulations and experiments.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.130-134
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• 2019

본 논문에서는 레이저기반 응력측정을 위한 비접촉식 로드셀을 개발을 위하여, 실내실험을 통하여 기술을 검증하고, 실규모 실험을 통하여 문제점을 파악하였으며, 최종적으로 현장적용에 적합한 응력측정용 비접촉식 로드셀 프로토타입을 개발하였다. 이를 위하여, 중심공 압축타입의 로드셀 제작에 사용되는 로드셀 몸체 표면에 용사코팅기술을 이용하여 알루미나를 도포하고, 레이저를 기반으로한 압분광법을 이용하여, 비접촉식으로 응력을 계측하였다. 이때, 인가되는 응력과 스펙트럼 이동간의 관계가 선형임을 확인하였다. 해당 기술의 현장 적용성 확인을 위하여, 실규모 프리스트레스 콘크리트 시편을 제작하고, 레이저를 조사하여 인가된 응력을 확인하는 과정에서, 반복적인 상황 하에서 레이저 조사 위치가 동일해야 함을 확인하였다. 이를 보완하기 위하여 프로브를 고정할 수 있는 케이싱이 포함된 로드셀 프로토타입을 제작하였고, 실내일축압축시험을 통하여 압축력과 스펙트럼 이동간의 선형성을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통하여 개발된 비접촉식 로드셀을 이용하여, 압축력을 효과적으로 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

• 로봇학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.92-100
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• 2012

A map of complex environment can be generated using a robot carrying sensors. However, representation of environments directly using the integration of sensor data tells only spatial existence. In order to execute high-level applications, robots need semantic knowledge of the environments. This research investigates the design of a system for recognizing objects in 3D point clouds of urban environments. The proposed system is decomposed into five steps: sequential LIDAR scan, point classification, ground detection and elimination, segmentation, and object classification. This method could classify the various objects in urban environment, such as cars, trees, buildings, posts, etc. The simple methods minimizing time-consuming process are developed to guarantee real-time performance and to perform data classification on-the-fly as data is being acquired. To evaluate performance of the proposed methods, computation time and recognition rate are analyzed. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm has efficiency in fast understanding the semantic knowledge of a dynamic urban environment.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권10호
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• pp.345-352
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• 2022

최근의 LiDAR(Light Detection And Ranging) 센서는 실시간으로 주변에 있는 물체를 스캔하는 데 사용된다. LiDAR 센서를 이용하여 주변 환경을 스캔할 경우 감지되었던 사물들에 대한 변화를 감지하고 실시간으로 움직이는 물체를 인식할 수 있다. 센서들의 제작 비용이 낮아지면서 LiDAR는 중요시설의 경계, 스마트시티, 자율주행차 등 다양한 산업 분야에서 다양하게 활용되고 있다. 이러한 LiDAR 데이터는 실시간에 사물을 스캔하는 만큼 입력 데이터의 크기가 크다. 따라서 이러한 LiDAR를 활용하는 시스템에서는 이러한 대용량 데이터의 실시간 처리가 병목이 될 수 있어서 이러한 대용량 처리에 대한 대안이 필요하다. 본 논문에서는 엣지 컴퓨팅 서버를 이용하여 방대한 포인트 클라우드를 압축하여 빠르게 처리하는 엣지 컴퓨팅 기법을 제안한다. LiDAR 센서의 레이저의 반사 범위가 제한되어 있으므로 실시간으로 넓은 영역을 스캔하기 위해서는 여러 대의 라이다를 사용해야 한다. 따라서 실시간으로 물체를 감지하거나 인식하기 위해서는 여러 개의 LiDAR 센서에 대한 데이터를 한 번에 처리해야 한다. 에지 컴퓨터는 데이터 가속을 수행하기 위해 포인트 클라우드를 효율적으로 압축하고 모든 데이터를 메인 클라우드에서 실시간에 압축해제하여 사용할 수 있도록 설계되었다. 이를 통해 사용자는 시스템을 중앙에서 병목 없이 실시간에 LiDAR 센서들을 제어할 수 있다. 실험에 사용된 시스템은 이러한 엣지 컴퓨팅 서비스를 적용함으로써 기존 클라우드 기반 방식에서 문제였던 데이터 병목 현상을 효과적으로 해결하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.132-142
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• 2014

스테레오 카메라는 거리정보의 획득 이외에 대상의 부가적인 정보를 획득할 수 있는 장점이 있어 향후 지능 로봇 시스템에 필수적인 센서로 각광받고 있다. 하지만 건물의 벽면과 같이 대상 표면에 반복적인 무늬가 있는 영역, 질감도가 낮은 영역 등에서는 기존의 기법으로는 정합이 불가능하다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 논문에서는 2D 레이저 거리 측정기를 활용해 국소적으로 획득된 거리정보를 신뢰도 전파스테레오 정합 기법에 융합하여 정합 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존의 신뢰도 전파 스테레오 정합 기법의 국부-명백함수에 Quad-tree 기반 영상분할 정보를 참조하여 레이저 측정 정보를 추가하고, 영상의 과분할 정보를 참조하여 국부-적합성 함수를 계산한다. 제안한 기법을 모의 실험영상과 실영상에 적용한 결과 질감도가 낮은 영역에서도 부분적으로 거리정보를 획득할 수 있었으며, 영역분할 정보의 사용으로 깊이 정보의 불연속성이 유지되는 것을 관찰할 수 있었다.