• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.597-606
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• 2020

무인수상정은 해상에서 원격 제어 또는 자율항해가 가능한 선박으로 미래 전투 환경에서 인명 손실을 최소화하면서도 전투력 우위를 확보할 수 있는 수단이다. 무인수상정 개발에 필요한 기술을 기획하기 위해서 관련 기술의 동향분석 및 유망기술 선정이 선행되어야 하나, 관련된 연구가 미흡하다. 본 연구의 목적은 무인수상정 관련 기술 동향을 정량적으로 분석하는 것으로, 토픽모델링을 이용하여 무인수상정 관련 세부기술을 도출하고, 유망/쇠퇴기술을 선정하였다. 분석 결과 유망기술로는 제어, 항법을 비롯하여 확인/검증, 자율수준, 임무 모듈, 활용 기술이, 쇠퇴기술로는 수중통신, 이미지 처리 기술이 선정되었다. 또한 기존 기술분류에 포함되지 않는 신기술 영역을 식별하였다. 여기에는 무인수상정 연구개발에 관련된 기술, 인공지능 기술, 유·무인체계와 협동 등 운용과 관련된 기술 그리고 진·회수 기술이 포함된다. 본 연구를 통해 파악된 기술 동향과 신기술 영역이 무인수상정과 관련된 핵심기술을 도출하고 연구개발 관련 정책 수립에 효과적으로 활용되기를 기대한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권2호
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• pp.126-137
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• 2016

Purpose: The overall objective of this study was to evaluate the vegetation fraction of soybeans, grown under different cropping conditions using an unmanned aerial vehicle (UAV) equipped with a red, green, and blue (RGB) camera. Methods: Test plots were prepared based on different cropping treatments, i.e., soybean single-cropping, with and without herbicide application and soybean and barley-cover cropping, with and without herbicide application. The UAV flights were manually controlled using a remote flight controller on the ground, with 2.4 GHz radio frequency communication. For image pre-processing, the acquired images were pre-treated and georeferenced using a fisheye distortion removal function, and ground control points were collected using Google Maps. Tarpaulin panels of different colors were used to calibrate the multi-temporal images by converting the RGB digital number values into the RGB reflectance spectrum, utilizing a linear regression method. Excess Green (ExG) vegetation indices for each of the test plots were compared with the M-statistic method in order to quantitatively evaluate the greenness of soybean fields under different cropping systems. Results: The reflectance calibration methods used in the study showed high coefficients of determination, ranging from 0.8 to 0.9, indicating the feasibility of a linear regression fitting method for monitoring multi-temporal RGB images of soybean fields. As expected, the ExG vegetation indices changed according to different soybean growth stages, showing clear differences among the test plots with different cropping treatments in the early season of < 60 days after sowing (DAS). With the M-statistic method, the test plots under different treatments could be discriminated in the early seasons of <41 DAS, showing a value of M > 1. Conclusion: Therefore, multi-temporal images obtained with an UAV and a RGB camera could be applied for quantifying overall vegetation fractions and crop growth status, and this information could contribute to determine proper treatments for the vegetation fraction.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1294-1300
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• 2010

노드들 모두가 움직이는 환경에서 센서 노드는 통신반경 안의 앵커 노드 위치정보를 수신 받아 자신이 이동한 거리와 방향만큼 수신한 앵커 노드 위치정보를 수정하여 자신의 메모리에 저장하고, 3개 이상이 되면 삼변 측량에 의해 localization을 수행하여 자신의 위치를 결정한다. 일정한 거리를 유지하고 노드들이 같은 방향으로 움직이는 환경에서는 센서 노드가 1홉 범위에서 절대좌표를 가진 앵커 노드를 3개 이상 만날 확률이 적다. 만약 센서 노드가 3개 이상의 비콘 정보로 자신의 위치를 추정하였다고 하여도 시간이 경과하면서 가속도기와 디지털 나침반의 각 ${\theta}$ 오차가 지속적으로 적용되어 오차범위는 커지고 추정된 위치도 신뢰받지 못한다. Dead reckoning 기술은 GPS가 동작하지 않는 곳에서 보조적인 위치 추적 항법 기술로 사용되고 있는데 가속도 센서와 디지털 나침반으로 노드가 움직인 거리와 방향을 알면 자신의 위치를 추정할 수 있다. 위치 인식 알고리즘은 Dead reckoning 을 이용한 위치인식 기법으로 모든 노드가 전방향성 안테나를 장착하고, 가속도기와 디지털 나침반으로 자신이 이동한 거리와 이동 방향을 알 수 있다고 가정한다. Matlab을 이용하여 시뮬레이션한 결과 다른 기법(MCL,DV-distance)들 보다 우수함을 증명하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.1898-1905
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• 2012

본 연구에서는 안드로이드 기기와 차량에서 발생하는 안전을 위한 제반정보를 수집, 전송시켜주는 MCU (Micro-control Unit)를 기반으로 개발한 융합형 차량용 스마트 기기인 OSD (On-board Smart Device)를 제안한다. OSD는 RRA (Record, Report & Alarm)의 핵심 기능을 제공하는 안전 및 편의지향 스마트 시스템으로 주행 중 모니터링 데이터의 저장 기능 (Recording as a blackbox), 사고 발생 후 사고 및 긴급 구조의 자동신고 기능 (Report on Accident & Rescue) 및 안전 예방 기능으로 차량의 상태를 알려주는 (Alarm for Status of Vehicle) 경고 시스템을 갖추고 있다. 또한 운전자가 기기를 편리하게 제어하기 위한 음성인식 인터페이스를 도입해 운전자의 안전 운행을 도모하였으며 차량의 정보를 Database 서버에 업로드하여 보다 쉽고 편리하게 정보에 접근할 수 있도록 설계하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 OSD는 상대적으로 단순 기능만 제공하는 기존의 차량용 안전 기기와 달리, 친사용자 환경에서 종합적으로 차량안전 데이터 무선전송 뿐만 아니라 영상 그리고 음성인식 기술을 함께 적용한 스마트 기기로서 향후 차량 안전 및 사고예방을 위한 필수 차량 무선 스마트 시스템이 될 것으로 예상된다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제12A권7호
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• pp.627-636
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• 2005

본 논문에서는 분산 VOD 서버의 내부 통신망에 발생하는 부하를 줄이기 위해 channel bonding 기반 M-VIA 및 인터벌 캐쉬를 적용하는 방법을 제안한다. 분산 VOD 서버의 각 노드는 클러스터상에 분산 저장된 비디오 데이터를 서버 내부 통신망을 사용하여 전송받아 사용자에게 제공한다. 이 때, 대량의 비디오 데이터가 서버 내부 통신망을 통하여 전송됨으로 서버 내부 통신망에 부하가 증가한다. 본 논문에서는 서버 내부 통신망의 부하를 감소시키기 위해서 두 가지 기법을 적용하였다. 첫째, channel bonding을 지원하는 M-VIA를 개발하여 Gigabit Ethernet기반 서버 내부 통신망에 적용하였다. M-VIA는 TCP/IP의 통신 오버헤드를 제거한 사용자 수준 통신 프로토콜로 통신에 소요되는 시간을 감소시켜준다. 이러한 M-VIA에 복수개의 네트워크 카드를 사용하여 통신이 가능하게 하는 channel bonding 기법을 적용함으로써 서버 내부 통신망 자체의 대역폭을 증가시켰다. 두번째, 인터벌 캐쉬 기법을 적용하여 원격 서버 노드에서 전송 받은 비디오 데이터를 지역 노드의 메인 메모리에 캐쉬함으로써, 서버 내부 통신망에 발생하는 통신량을 감소시켰다. 실험을 통하여 분산 VOD 서버의 성능을 측정하였으며, TCP/IP에 기반하고 인터벌 캐쉬를 지원하지 않는 기존의 분산 VOD 서버와 성능을 비교하였다. 실험결과, channel bonding 기반 M-VIA의 적용으로 약$20\%$의 성능 향상, 그리고 인터벌 캐쉬 기법을 적용하여 추가로 약 $10\%$의 성능 향상이 생겨 총 $30\%$의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.746-754
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• 2016

ICT기반의 융합산업인 스마트 헬스케어 시스템은 건강관리부터 원격진료 범위에 걸쳐 다양한 산업분야의 핵심 연구주제이다. 스마트 헬스케어 환경은 웨어러블 디바이스를 통하여 사용자의 심박 수, 체온, 건강상태 등과 같은 생체정보를 주치의가 있는 병원 네트워크로 전달하는 기술을 의미하며 환자의 다양한 데이터를 수집하고 복합적인 정보를 추론할 수 있는 기술은 스마트 헬스케어 기술의 핵심기술이라 할 수 있다. 그러나 환자에 대한 개인의 의료정보를 다루는 만큼 정보관리에 대한 보안위협이 있으며, 무선 네트워크 환경에서 발생하는 공격기법에 대해서 취약점이 발생할 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 스마트 헬스케어 기반의 디바이스 접근제어를 위한 키를 생성 후 생성한 키를 활용하여 안전한 통신 프로토콜을 설계하여 스마트 헬스케어 시스템의 보안성을 강화하였다. 성능평가에서는 스마트 헬스케어 환경에서 발생하는 공격기법에 대해서 안전성 분석을 하고, 기존의 키 암호화 방식과의 보안성 및 효율성을 분석하여 기존의 암호화 방식 대비 대략 15% 향상된 수치를 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.543-550
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• 2018

4차 산업혁명의 도래와 함께 빠른 속도로 발전하고 있는 IoT 기술은 다양한 센서의 무선화를 가능하게 하였으며 많은 분야에서 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 철도현장의 경우 수 km에 이르는 교량, 터널 등 계측사이트의 규모가 매우 방대한 특징으로 인해, 보편적으로 활용되는 전기식 센서의 경우 원거리 계측으로 인한 신호 잡음 문제, 전철화에 따른 고전압 환경에 기인한 전자기파 간섭 문제로 계측에 어려움이 있다. 이를 극복하고자, 전기식 센서를 대체하기 위한 광섬유 센서 연구가 많이 수행되었으나, 센서 종류의 다양성 부족 등이 현장 적용의 한계로 작용하고 있는 실정이다. 이런 현장의 상황을 토대로, 전기식 센서와 광섬유 센서를 동시에 사용할 수 있으며 IoT 기술을 통해 무선 데이터 통신이 가능한 하이브리드 계측시스템이 개발되었다. 본 연구에서는, 선행연구를 통해 개발된 하이브리드 계측시스템의 다양한 계측현장 적용성을 평가하기 위해 4가지 형태의 계측환경을 모사하여 실시간 계측 실험을 수행하였다. 실험결과, 전기식 및 광학식 센서 모두 높은 추종성을 보이며 원격지에서 실시간으로 계측이 가능하였으며, 본 계측시스템이 50개의 센서를 동시에 2.5kHz의 샘플링으로 계측할 경우에도 적용 가능한 수준임을 확인하였다. 향후, IoT 기반 하이브리드 계측시스템의 다양한 현장 적용을 통해 실시간 건전성 모니터링 기술 기반의 구조안전성 향상에 기여할 것으로 기대한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.220-223
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• 2008

A camera system for the satellite application performs the mission of observation by measuring radiated light energy from the target on the earth. As a development stage of the system, the signal level analysis by estimating the number of electron collected in a pixel of an applied CCD is a basic tool for the performance analysis like SNR as well as the data path design of focal plane electronic. In this paper, two methods are presented for the calculation of the number of electrons for signal level analysis. One method is a quantitative assessment based on the CCD characteristics and design parameters of optical module of the system itself in which optical module works for concentrating the light energy onto the focal plane where CCD is located to convert light energy into electrical signal. The other method compares the design\ parameters of the system such as quantum efficiency, focal length and the aperture size of the optics in comparison with existing camera system in orbit. By this way, relative count of electrons to the existing camera system is estimated. The number of electrons, as signal level of the camera system, calculated by described methods is used to design input circuits of AD converter for interfacing the image signal coming from the CCD module in the focal plane electronics. This number is also used for the analysis of the signal level of the CCD output which is critical parameter to design data path between CCD and A/D converter. The FPE(Focal Plane Electronics) designer should decide whether the dividing-circuit is necessary or not between them from the analysis. If it is necessary, the optimized dividing factor of the level should be implemented. This paper describes the analysis of the electron count of a camera system for a satellite application and then of the signal level for the interface design between CCD and A/D converter using two methods. One is a quantitative assessment based on the design parameters of the camera system, the other method compares the design parameters in comparison with those of the existing camera system in orbit for relative counting of the electrons and the signal level estimation. Chapter 2 describes the radiometry of the camera system of a satellite application to show equations for electron counting, Chapter 3 describes a camera system briefly to explain the data flow of imagery information from CCD and Chapter 4 explains the two methods for the analysis of the number of electrons and the signal level. Then conclusion is made in chapter 5.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.9-17
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• 2017

시청자의 시야를 콘텐츠로 가득 채워주어 강한 몰입감을 제공하는 다면 영상 제작을 위해서는 다수의 카메라를 이용한 촬영이 요구된다. 이러한 촬영 시나리오에서는 다수의 카메라에 의해 촬영되고 있는 화면들이 하나의 콘텐츠로써 어떻게 보여질지 혹은 실제 상영관에서 어떻게 보여질지 확인하는 모니터링 과정이 매우 중요하다. 기존의 특수 포맷 영상 촬영에 관한 연구들은 모두 스테레오스코픽 입체 영상이나 파노라마 영상 등 각자의 목적에 집중하여 이루어져 왔으며, 최근 확산되고 있는 세 개의 면을 이용한 다면 상영관에 최적화된 콘텐츠 제작에 관한 연구는 부재하다. 본 논문에서는 세 대의 카메라를 제어할 수 있는 리그와 다면 영상 포맷에 특화된 모니터링 소프트웨어를 이용한 다면 콘텐츠 현장 촬영 시스템을 제안한다. 제안된 리그는 카메라 간의 각도를 정밀하게 조절하여 세 대의 카메라로 넓은 화각을 촬영할 수 있으며, 원격 통신을 통해 모니터링 소프트웨어와 연동된다. 모니터링 소프트웨어는 실시간으로 들어오는 영상들을 자동으로 정렬해주며, 수신 받은 리그의 각도에 따라 영상의 정렬이 자동으로 업데이트된다. 또한 촬영 시에 얻어진 정렬 정보를 후반작업에 사용할 수 있게 함으로써, 제작 효율을 크게 향상시킨다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권5호
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• pp.49-58
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• 2010

현재 국내에서 사용되는 교통신호제어기는 4구신호등(적색, 황색, 녹화살표, 녹색) 체계로 개발된 "경찰청 교통신호제어기 표준규격"을 따르고 있으나, 국가정책에 따라 3구신호등체계로 바뀌어 운영될 예정에 있다. 이에 따라 본 연구에서는 기존 4구신호등 체계로 개발된 표준규격 교통신호제어기를 3구신호등(적색, 황색, 녹색) 체계에 맞도록 신호등기부를 개선하는 방법으로 3구신호등용 교통신호제어기를 설계 개발하였다. 등기구동장치(LSU)는 2조의 3색 R-Y-G 출력스위치를 가져 총 6개의 출력용량을 갖도록 개선되었다. 이동류별 및 교통수단별(차량, 버스, 자전거, 보행) 3색 신호를 부여하기 위해 최대 16개까지 등기구동장치(LSU)를 수용하여 총 96개의 출력 용량을 갖도록 버스체계가 개선되었다. 최대 32개까지 늘어난 적색 등 점멸제어를 위해 점멸기(FLASHER) 장치를 개선하였다. 소프트웨어 부문에서는 지역제어기와 센터시스템 간 통신규약이 개선 되었으며, 3구신호등 체계의 LSU에 적합한 새로운 시그널맵 코드체계를 부여하였다. 개발된 3구신호등 제어용 교통신호기에 대해 프로토콜 운전, 원격제어기능, 제어모드별 운전기능을 각각 시험하였으며, 테스트 결과 모두 정상적으로 동작하였다.