• 한국해양공학회지
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• 제32권5호
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• pp.402-409
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• 2018

This paper describes the plan and procedure of a development test and evaluation that will be performed to verify the performance and technology of multi-mission unmanned surface vehicles (MMUSVs). In order to verify the design requirement of MMUSVs, we designed and manufactured the common platform of MMUSVs, which have an overall length of8.4 m, a displacement of 3,100 kg, and a speed of more than35 kts. The platform is equipped with several sub-systems, including radar and an EOTS/IRS. The EOTS/IRS, along with the search radar, is used for effective detection, identification, and targeting. The core technologies of MMUSV for DT&E will be investigated. The common platform design technologies, remote operating and control system technologies, autonomous navigation technologies, and unmanned operational technology of sensors and equipment will be studied for the development of the MMUSV's core technologies. The system will be able to make precise observations and track targets both manually and automatically during day and night conditions. Currently, the verification tests for each of the technologies and for the integrated system are in the pipeline for DT&E, which will be performed next year. Also, software reliability and life tests will be performed.

• Corrosion Science and Technology
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• 제18권6호
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• pp.253-257
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• 2019

A deep learning based real-time painting surface inspection algorithm is proposed herein, designed for developing an autonomous inspection drone. The painting surface inspection is usually conducted manually. However, the manual inspection has a limitation in obtaining accurate data for correct judgement on the surface because of human error and deviation of individual inspection experiences. The best method to replace manual surface inspection is the vision-based inspection method with a camera, using various image processing algorithms. Nevertheless, the visual inspection is difficult to apply to surface inspection due to diverse appearances of material, hue, and lightning effects. To overcome technical limitations, a deep learning-based pattern recognition algorithm is proposed, which is specialized for painting surface inspections. The proposed algorithm functions in real time on the embedded board mounted on an autonomous inspection drone. The inspection results data are stored in the database and used for training the deep learning algorithm to improve performance. The various experiments for pre-inspection of painting processes are performed to verify real-time performance of the proposed deep learning algorithm.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권3호
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• pp.29-35
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• 2022

When a vehicle is driven off a road surface, the deformations of the road surface and tire are combined. Consequently, the dynamic behavior of wheel movement becomes difficult to predict and control. Herein, we propose a tire test bed to capture the dynamic behavior of tires moving on sand and soil. Based on this study, it is discovered that the slip rate can be controlled, and the vertical force can be measured using a load cell. The test results show that this test bed can be useful for capturing the dynamic behavior of the tire and validating dynamic simulations. In fact, the tire test bed developed in this study can be used to verify the results of computer simulations. In addition, it can be used for basic experiments pertaining to the speed control of unmanned autonomous vehicles.

• 한국해양공학회지
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• 제23권2호
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• pp.53-57
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• 2009

Unmanned surface vehicles (USVs) conduct various missions while exchanging information with control centers. Maritime security, coastal surveillance, and sea surface and undersea inspections are included in the important missions of USVs. To carry out these missions, large amounts of information are required from sensors, such as cameras, radars, and sonars. High bandwidth wireless communication is necessary to send this information to the control center in real time. In general, USVs are made using small boats. The motions of small boats are easily influenced by sea waves and the magnitude of changes in the attitude is large and the period of the changes is short in comparison with large ships. Thus, the direction of an antenna beam pattern for a wireless communication system in a USV can change rapidly, and with a large magnitude. In addition, since the reflection of electromagnetic waves on the sea surface is not negligible, the effect of multipath noises on the wireless communication system must be considered carefully. There are also several other elements that negatively affect wireless communication systems in USVs. This paper presents the wireless communication environment to be considered in the design and implementation of wide bandwidth communication systems for USVs. Short test results for wireless communication on the sea are also given.

• 한국지리정보학회지
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• 제20권3호
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• pp.90-103
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• 2017

본 연구는 도심온도 저감을 위한 녹지의 기능을 규명하기 위하여 여름철 고온 시간대에 도심녹지에서 나타나는 표면온도 특성을 분석하였다. 도시 내 고립된 녹지인 익산 소라산 자연마당을 대상으로 고해상도 UAV 영상을 활용하여 정밀한 표면온도 자료를 취득하였고, 피복유형, 식생유형, 수종유형, 수종별 녹지용적과 표면온도와의 관계를 분석하였다. 연구결과 피복유형 중 습지와 산림은 저온역, 포장지는 표면온도가 월등히 높은 고온역으로 확인되었다. 식생유형에서는 산림 내 침엽수보다 활엽수의 표면온도가 낮았고, 조경수식재지 내에선 활엽수보다 침엽수의 표면온도가 낮은 반대의 결과가 확인되었다. 장초지보다 단초지의 표면온도가 높아 초지의 용적에 따른 온도차이가 확인되었다. 산림수종유형별 표면온도는 침엽수인 소나무림보다 활엽수인 아까시나무림과 활엽수혼효림의 표면온도가 낮았고, 활엽수혼효림과 아까시나무림간의 미세한 표면온도 차이가 확인되었다. 산림수종유형별 녹지용적과 표면온도 분석결과 소나무림과 활엽수혼효림에서는 기존 연구 결과와 유사하게 녹지용적 증가에 따라 표면온도가 감소하는 음의상관관계가 확인되었다. 그러나 아까시나무림은 용적의 증가에 따라 미세하게 표면온도가 상승하는 약한 양의상관관계가 확인되어 수종에 따라서는 용적과 온도의 일관된 상관성에 예외가 있을 수 있음을 확인하였다. 향후 침엽수와 활엽수간 차이, 용적과 온도의 관계, 수종별 차이 등 녹지의 세부적 속성과 온도의 관계에 관하여 정밀한 공간자료를 활용한 다각적인 연구가 계속되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.690-699
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• 2008

In this paper a conventional approach for design and analysis of subsonic air vehicle is used. First of all subsonic aerodynamic coefficients are calculated using Computational Fluid Dynamics(CFD) tools and then wind-tunnel model was developed that integrates vehicle components including control surfaces and initial data is validated as well as refined to enhance aerodynamic efficiency of control surfaces. Experimental data and limited computational fluid dynamics solutions were obtained over a Mach number range of 0.5 to 0.8. The experimental data show the component build-up effects and the aerodynamic characteristics of the fully integrated configurations, including control surface effectiveness. The aerodynamic performance of the fully integrated configurations is comparable to previously tested subsonic vehicle models. Mathematical model of the dynamic equations in 6-Degree of Freedom(DOF) is then simulated using MATLAB/SIMULINK to simulate trajectory of vehicle. Effect of altitude on range, Mach no and stability is also shown. The approach presented here is suitable enough for preliminary conceptual design. The trajectory evaluation method devised accurately predicted the performance for the air vehicle studied. Formulas for the aerodynamic coefficients for this model are constructed to include the effects of several different aspects contributing to the aerodynamic performance of the vehicle. Characteristic parameter values of the model are compared with those found in a different set of similar air vehicle simulations. We execute a set of example problems which solve the dynamic equations to find the aircraft trajectory given specified control inputs.

• 한국측량학회지
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• 제38권1호
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• pp.43-48
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• 2020

석회석 채광을 위한 노천광산에는 산림훼손과 지형의 급격한 변화로 급경사의 절개면이 발생하기 때문에 안전사고 예방을 위한 기술개발과 많은 노력이 필요하다. 환경파괴를 줄이고, 노천광산의 안전한 개발을 위해서는 정확한 3차원 지형정보를 제작하여야 한다. 이에 본 연구에서는 무인항공기를 이용하여 사진촬영 및 3D 레이저 스캔을 수행하고, 노천광산에 대한 지형정보를 구축하였다. 무인항공기로 취득된 데이터의 처리를 통해 DSM (Digital Surface Model), DEM (Digital Elevation Model) 및 정사영상을 제작하였으며, 결과물을 GNSS (Global Navigation Satellite System) 측량성과와 비교하여 정확도를 평가함으로써 활용성을 제시하고자 하였다. 연구 결과 사진 및 3D 레이저 스캐닝 결과물의 정확도는 각각 11cm, 8cm 정도를 나타내었으며, 정확도 평가 결과와 데이터의 특징 분석을 통해 무인항공기를 이용한 노천광산의 지형정보 구축에 대한 활용성을 제시할 수 있었다. 향후 광물자원 개발 분야에 무인항공기를 이용한 정확한 3차원 지형정보의 구축 및 활용은 효과적인 광산관리 및 안전사고 예방에 크게 기여할 것이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.1-10
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• 2022

국방 분야는 아군 피해를 최소화하고 전투 효과를 향상하기 위해 무인 시스템을 운용한다. 해군의 무인수상정(USV, Swarm Unmanned Surface Vehicle)은 통신범위 내 군집 형성과 USV 간의 상황인식 정보공유를 통해 임무를 수행한다. 본 논문은 무인수상정의 내부 연동 및 외부 연동을 위한 인터페이스 연동어댑터 시스템(IAS, Interface Adapter System)을 제안한다. IAS는 USV의 자율운항 경로생성과 무장할당을 계획하는 임무계획 부체계(MPS, Mission Planning Subsystem)의 타 부체계 간 연동을 담당하며, 주요 기능은 MPS와 타 부체계 간 인터페이스 데이터를 실시간으로 교환하는 것이다. 이를 위해, MPS의 기능 요구사항과 연동 메시지를 식별 및 분석하였고, 실시간 분산처리 미들웨어를 활용하여 IAS를 구현하였다. 실험은 군집 USV 시뮬레이션 환경을 통한 다수의 통합시험을 수행하였으며, 지연시간과 연동 메시지 손실률을 측정하였다. 그 결과, 제안한 IAS는 MPS와 타 부체계 간 성공적인 가교역할을 수행할 것으로 기대한다.

• 터널과지하공간
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• 제26권1호
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• pp.24-31
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• 2016

최근 노천광산 현장의 지형측량을 위해 고정익 무인항공기와 회전익 무인항공기를 이용한 항공사진측량 기법들이 활발하게 연구되고 있다. 고정익 무인항공기와 회전익 무인항공기는 비행고도, 비행속도, 비행시간, 탑재된 광학 카메라의 성능 등에서 다양한 차이가 있으므로 동일한 현장을 대상으로 지형측량을 수행한 후 그 결과를 비교해 볼 필요가 있다. 본 연구에서는 경상남도 양산시에 위치한 토목건설 현장을 연구지역으로 선정하고, 고정익 무인항공기인 eBee와 보급형 회전익 무인항공기인 Phantom2 Vision+를 이용하여 지형측량을 수행한 후 그 결과를 비교하였다. eBee와 Phantom2 Vision+에서 촬영된 항공사진을 각각 자료처리한 결과 약 4 cm/pixel 공간해상도의 정사영상과 수치표면모델들을 제작할 수 있었다. 7곳의 지상기준점들에 대한 고정밀 위성측정시스템 좌표 측정결과와 비교할 때 eBee와 Phantom2 Vision+의 지형측량 결과 모두 평균 제곱근 오차가 X, Y, Z 방향에서 10 cm 내외로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권2호
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• pp.167-174
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• 2023

This study evaluated slope stability through a case study to determine the disaster risks associated with increased deforestation in structures, including schools and apartments, located in urban areas adjacent to slopes. The slope behind the ○○ High School in Gwangju, Korea, collapsed owing to heavy rain in August 2018. Historically, rainwater drained well around the slope during the rainy season. However, during the collapse, a large amount of seepage water flowed out of the slope surface and a shallow failure occurred along the saturated soil layer. To analyze the cause of the collapse, the images of the upper area of the slope, which could not be directly identified, were captured using unmanned aerial vehicles (UAVs). A digital elevation model of the slope was constructed through image analysis, making it possible to calculate the rainfall flow direction and the area, width, and length of logging areas. The change in the instability of the slope over time owing to rainfall lasting ten days before the collapse was analyzed through numerical analysis. Imaging techniques based on the UAV images were found to be effective in analyzing ground disaster risk maps in urban areas. Furthermore, the analysis was found to predict the failure before its actual occurrence.