• 전자공학회논문지CI
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• 제48권6호
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• pp.88-96
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• 2011

수중 음파 통신은 해양 데이터 수집, 해저 탐사 및 개발, 군사 전술 감시 등 다양한 분야에 활용 가능하다. 이와 같이 다양한 분야에 Autonomous Underwater Vehicle(AUV)나 Remotely Operated Vehicle(ROV)와 같은 수중 로봇을 이용한 로봇 제어 시스템 구축은 필수적이다. 본 논문에서는 수중 음파 센서 네트워크 구성에서 중요한 부분인 에너지 효율적인 면을 고려하는 동시에 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 적합한 Message Merging MAC($M^2$-MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 Media Access Control(MAC) 프로토콜에서는 미리 할당된 타임 슬롯에 따라 로봇 노드들로부터 데이터를 수신하고, 베이스 스테이션으로부터 전달받은 메시지들을 버퍼링 과정을 거쳐 하나의 MAC 프레임으로 생성한 후 클러스터 내 모든 로봇 노드들에게 브로드 캐스팅 하게 된다. 또한 새로운 노드 진입 및 탈퇴 시 Maintenance&Sleep(M&S) 구간을 통해 관련 절차가 이루어짐으로써 경쟁과 비경쟁 방식이 혼합된 복합형 MAC 프로토콜의 형태를 이룬다. 본 논문에서는 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 중요한 요소인 종단 간 지연과 에너지 소모량에 관련된 수학적 분석 모델을 제시하고 기존의 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 우수성을 검증한다.

• 한국해양공학회지
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• 제31권4호
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• pp.315-323
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• 2017

This paper presents an integrated navigation system that combines ultra-short baseline (USBL), Doppler velocity log (DVL), and heading measurements for a deep-sea remotely operated vehicle, Hemire. A navigation model is introduced based on the kinematic relation of the position and velocity. The system states are predicted using the navigation model and corrected with the USBL, DVL, and heading measurements using the Kalman filter. The performance of the navigation system was confirmed through re-navigation simulations with the measured data at the Southern Mariana Arc submarine volcanoes. Based on the characteristics of the measurements, the design process for the parameters of the system modeling error covariance, measurement error covariance, and initial error covariance are presented. This paper reviews the influence of the outliers and blackout of the USBL and DVL measurements, and proposes an outlier rejection algorithm that is robust to USBL blackout. The effectiveness of the method is demonstrated with re-navigation for the data that includes USBL blackouts.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.341-348
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• 2016

기존의 항만구조물은 사용연수가 증가함에 따라 노후화가 진행되고 있으며 바닷물의 침식 등에 의한 콘크리트 염해 등으로 인해 내구성이 저하되고 있다. 더불어 수출입 증가에 따른 항만시설의 확충과 해상구조물의 수요가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 항만구조물을 비롯한 수중 콘크리트 구조물의 효율적인 유지관리를 위해 수중화된 슈미트해머와 초음파센서의 현장 실험결과를 통해 수중 비파괴검사 장비의 현장 적용성을 검증하고, 수심별 강도 추정식을 도출하였다. 다중회귀분석을 통해 도출된 복합 강도 추정식은 수심에 대한 보정이 이루어져 있어 추후 수중에서의 활용성이 매우 높을 것으로 기대된다. 또한, 향후 활발히 개발되고 있는 수중 ROV에 본 연구에서 수중화한 슈미트해머와 초음파센서를 탑재시켜 수중 콘크리트 구조물의 진단에 활용한다면 신뢰도 높은 수중 콘크리트 구조물의 상태진단과 자동화를 통한 상시감시를 이루어 온라인상으로도 모니터링이 가능한 유비쿼터스 개념의 통합된 비파괴검사 시스템 구축이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권6호
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• pp.539-544
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• 2015

해양구조물의 가동해역이 대수심으로 이동함에 따라 해저파이프라인 및 해저케이블은 육지보다 열악한 시공 환경에 놓이게 된다. 이때 해저지반상태와 해상조건 등은 작업효율에 영향을 미치게 되며 단시간에 효율적인 시공이 필요하다. 본 논문은 해저지반 굴삭을 위해 ROV(Remotely Operated Vehicle) 트렌쳐에 장착되는 워터젯 굴삭기의 시공성능 추정에 관한 연구이다. 먼저 전산유체해석을 통해 노즐간의 거리와 노즐 분사각도를 고려하여 굴삭효율을 극대화할 수 있는 최적 노즐수량을 선정하였고, 모형실험을 수행하여 굴삭기의 시공성능을 유추할 수 있는 최대 굴삭심도와 최대 굴삭속도를 파악하였다. 이를 토대로 실제 운용중인 워터젯 굴삭장비와 비교분석하여 워터젯 장비의 효율성을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제33권2호
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• pp.168-177
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• 2019

KRISO (Korea Research Institute of Ship & Ocean Engineering) started a project to develop the core algorithms for autonomous intervention using an underwater robot in 2017. This paper introduces the development of the robot platform for the core algorithms, which is an ROV (Remotely Operated Vehicle) type with one 7-function manipulator. Before the detailed design of the robot platform, the 7E-MINI arm of the ECA Group was selected as the manipulator. It is an electrical type, with a weight of 51 kg in air (30 kg in water) and a full reach of 1.4 m. To design a platform with a small size and light weight to fit in a water tank, the medium-size manipulator was placed on the center of platform, and the structural analysis of the body frame was conducted by ABAQUS. The robot had an IMU (Inertial Measurement Unit), a DVL (Doppler Velocity Log), and a depth sensor for measuring the underwater position and attitude. To control the robot motion, eight thrusters were installed, four for vertical and the rest for horizontal motion. The operation system was composed of an on-board control station and operation S/W. The former included devices such as a 300 VDC power supplier, Fiber-Optic (F/O) to Ethernet communication converter, and main control PC. The latter was developed using an ROS (Robot Operation System) based on Linux. The basic performance of the manufactured robot platform was verified through a water tank test, where the robot was manually operated using a joystick, and the robot motion and attitude variation that resulted from the manipulator movement were closely observed.

• Ocean and Polar Research
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• 제44권4호
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• pp.355-364
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• 2022

When the 60-ton-class patrol boat '72' of the Korea Coast Guard (KCG) was on duty and she accidentally collided with another patrol boat ('207', 200-ton-class) and sank. A month-long search found a small amount of lost items, but neither the crew nor the ship was found. For the first time in 39 years since the accident, the Korea Institute of Ocean Science and Technology (KIOST) searched the boat 72 using the latest integrated geophysical techniques. A number of sonar images presumed to be of a sunken ship was acquired using a combined system of side scan sonar and marine magnetometer, operated at an altitude of approximately 30 m from the seabed. At the same time, a strong magnetic anomaly (100 nT) was detected in one place, indicating the presence of an iron ship. A video survey using a remotely operated underwater vehicle (ROV) confirmed the presence of a shielding part of a personal firearm at the stern of the sunken vessel. Based on these comprehensive data, the sunken vessel discovered in this exploration was assumed to be '72'. This result is meaningful in terms of future ocean exploration and underwater archaeology, as the integrated system of various geophysical methods is an efficient means of identifying objects present in the water.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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• pp.104-117
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• 2004

해양지구물리탐사 기술을 이용하여 100년 전 러${\cdot}$일 전쟁 당시 울릉도 저동 앞바다에 침몰한 6200톤급 Dmitri Donskoi호를 확인하고 인양가능성 평가를 위한 기술검토를 실시하였다. 심해 침몰선 확인을 위해 주로 해양지질, 지구물리, 해양물리학적 방법을 이용하여 해저지형과 영상 그리고 퇴적상태와 해류 등에 대한 정보를 얻었다. 해저영상 및 지형정보를 얻기 위하여 Multi-beam과 Side scan sonar, Chirp 등을 이용하였으며 철 구조물의 확인은 자력탐사를 사용하였다. 지구물리탐사를 통해 확인된 이상체에 대하여 심해용 카메라와 ROV(Remotely Operated Vehicle) 및 유인 잠수정 등으로 침몰선의 비디오 영상을 얻은 후, 이를 러${\cdot}$일 전사자료 및 실물 모형과 비교하였다. 한편 침몰선체 인양가능성을 검토하기 위하여 선체 부식강도 측정을 실시하였다. 굴곡이 큰 심해 계곡에서의 지구물리 탐사방법에서는 음파의 난반사로 인해 해저 영상 구별이 어려웠으며, 중천해용 다중빔에 의한 탐사에서만 빔 각도를 조절하여 해저영상 확인이 가능하였다. 조사지역이 철성분이 많이 함유된 대규모 화산암 지대이므로 일반 자력탐사로는 침몰선의 식별이 어려웠으며 정밀도가 높은 Gradiometer를 사용할 경우에만 이상대 확인이 가능하였다. 그러나, 이 경우에도 센서를 해저면 가까이 접근시켜 조사를 해야 한다. 해양지질, 지구물리, 해양물리 자료를 종합적으로 분석한 결과 침몰선을 발견할 수 있었으며, 발견된 침몰선은 함포가 설치되어 있는 것으로 보아 군함으로 판명되었다. 또한 전사기록 및 실물 모형과 비교해 볼 때 Dmitri Donskoi호로 추정된다. 100년 된 침몰선체의 부식정도를 전기화학적인 방법으로 예측해본 결과 침몰선체의 강도는 초기강도에 비해 약 2/5정도 감소하였음을 알 수 있었다.할 수 있었다. 이 연구 사례를 통하여 3차원 GPR 탐사 또한 국부적인 이상대의 규명뿐만 아니라 광역적인 고고학 조사에도 다른 물리탐사와 마찬가지로 쉽게 활용될 수 있다는 결론을 얻을 수 있었다. 3차원 GPR 탐사가 향후 국내의 문화재 조사에 표준화된 탐사과정 중의 하나로써 적극 활용되길 기대한다.larity가 높은 oil에서는 약 $70 {\~} 90\%$의 phenoxyethanol이 유상에 존재하였다. 또한, 미생물에 대한 항균력도 phenoxyethanol이 수상에 많이 존재할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서, 제형 내 oil tomposition을 변화시킴으로써 phenoxyethanol의 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피부 투과를 감소시켜 보다 피부 자극이 적은 저자극 방부시스템 개발이 가능하리라 보여 진다. 첨가하여 제조한 curd yoghurt는 저장성과 관능적인 면에서 우수한 상품적 가치가 인정되는 새로운 기능성 신제품의 개발에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다. 여자의 경우 0.8이상이 되어서 심혈관계 질환의 위험 범위에 속하는 수준이었다. 삼두근의 두겹 두께는 남녀 각각 $20.2\pm8.58cm,\;22.2\pm4.40mm$으로 남녀간에 유의한 차이는 없었다. 조사대상자의 식습관 상태는 전체 대상자의 $84.4\%$가 대부분이 하루 세끼 식사를 규칙적으로 하고 있었으며 식사속도는 허겁지겁 빨리 섭취하는 경우가 남자는 $31.0\%$, 여자는 $21.4\%$로 나타났고 이들을 제외한 나머지 사람들은 보통 속도 혹은 충분한 시간을 가지고 식사를 하였다. 평소 식사량은 조금 적게 혹은 적당하게 섭취하는 사람이 대부분이었으며 남자가 여자보다는 배부르게 먹는 경 향이 유의적으로 높았다(p<0.05). 식사는 혼자 하는 경우가 남자는 $20.4\%