• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.164-173
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• 2014

수중 로봇 분야에서 수중 환경 인식은 매우 중요하나, 탁도 등의 제약으로 인하여 수중 광학 카메라의 사용은 제한적이다. 대안으로 기대하는 수중 영상 소나의 경우, 소나 영상의 품질이 영상 처리에 의해 자연물을 그대로 인식하기에 충분히 안정적이며 정확하지 못하다. 이를 극복하고자 본 논문의 Part 1에서 초음파의 특징을 고려한 인공 표식을 제안하였으며, 형상 행렬 기반의 인식 방법을 함께 제안하고 검증하였다. 그러나 실제 해양 환경은 복잡하고 동적인 잡음 요소가 많다. 이러한 문제를 추가로 해결하기위해 본 논문의 Part 2에서는 연속되는 소나 영상에서 확률적으로 인식 후보를 선별하여 인식하고, 추적하는 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 4단계, 즉 유사도 기반 관심 후보의 선정, 확률 기반 최종 후보의 선정, 선정된 후보의 인식, 그리고 인식된 물체의 추적으로 구성되어 있다. 이러한 4단계의 구조가 병렬로 처리되어 실시간 처리가 가능하며 인식 대상체의 변경이나 알고리즘의 보강을 위한 유연한 구조를 가진다. 제안한 프레임워크를 구성하는 파티클 필터 기반의 후보 선별 알고리즘과 평균-이동 (mean-shift) 기법에 의한 추적 방법을 함께 제안하였다. 수조 실험과 실해역 실험을 수행을 통하여 성능을 검증하였으며 결과에 대한 상세한 분석을 수행하였다. 인공 표식의 추적에서 얻어진 상대거리, 방향 등의 정보는 수중 로봇의 제어와 항법을 위해 사용될 것으로 기대하고 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.481-491
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• 2015

콘크리트 표면에 발생된 균열은 구조물의 수명에 영향을 미치는 주요원인으로 작용하기 때문에 주기적인 검사와 유지관리가 필요하다. 콘크리트 표면 유지관리를 위한 실링작업은 표면에 발생된 균열을 초기에 보수하는 방법으로 시간 경과에 따른 균열의 추가생성 및 확산을 방지하는데 효과적이다. 하지만, 교량 하부의 실링작업은 열악한 작업환경으로 인하여 작업자들의 안전성 확보에 문제가 있다. 이런 이유로, 콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 실링자동화의 필요성이 부각되고 있다. 본 논문은 콘크리트 교량 하부에 발생된 균열의 실링작업에 로봇을 적용하기 위한 두 가지 제어방법에 대하여 제안한다. 하나는, 균열의 궤적을 자동으로 추적하는 방법이다. 로봇은 카메라로부터 취득되는 영상정보로 균열의 궤적을 파악하는데, 이전 시점의 궤적 정보를 통하여 다음 이동할 시점의 정보를 유추할 수 있다면, 실시간으로 변동되는 궤적 정보에 대응이 가능하면서 자동으로 균열을 추적할 수 있다. 다른 하나는 접촉면에 일정한 힘을 유지하여 실링하는 방법이다. 장기간 외부 환경에 노출된 거친 표면에서도 로봇이 일정한 접촉력을 유지하며 실링작업을 수행한다면, 균등한 완성도를 유지할 수 있다. 이러한 균일한 힘의 유지를 위하여 임피던스를 이용한 힘 제어 기법을 제안한다. 본 논문에서는 실링 로봇에 적용하기 위하여 개발한 두 가지 제어기법들을 소개하고, 그것을 적용한 Lab Test와 Field Test를 수행한다. 이 시험결과를 토대로 로봇의 현장적용에 대한 의견을 제시한다.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.90-98
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• 2014

This study has analyzed the meaning of observation time in the course of acquiring the information of subjects who observed the space of hall in subway stations to figure out the process of spatial information excluded and the features of intensive searching. The followings are the results from the analysis of searching process with the interpretation of the process for information acquirement through the interpretation of observation area and time. First, based on the general definition of observation time, the reason for analyzing the features of acquiring spatial information according to the subjects' observation time has been established. The feature of decreased analysis data reflected that of observation time in the process of perceiving and recognizing spatial information, which showed that the observation was focused on the enter of the space during the time spent in the process of observing the space and the spent time with considerable exclusion of bottom end (in particular, right bottom end). Second, while the subjects were observing the space of hall in subway stations, they focused on the top of the left center and the signs on the right exit the most, which was followed by the focus on the both side horizontally and the clock on the top. Third, the analysis of consecutive observation frequency enabled the comparison of the changes to the observation concentration by area. The difference of time by area produced the data with which the change to the contents of spatial searching in the process of searching space could be known. Fourth, as the observation frequency in the area of I changed [three times -> six times -> 9 times], the observation time included in the area increased, which showed the process for the change from perception to recognition of information with the concentration of attention through visual information. It makes it possible to understand that more time was spent on the information to be acquired with the exclusion of the unnecessary information around.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.3374-3383
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• 2011

본 연구는 유한한 크기의 선저경사각을 갖는 2차원 쐐기형 구조물의 슬래밍 충격 현상을 수치 해석하였다. 비압축성 유체를 가정하였으며, 구조물의 입수 속도는 일정하게 유지하였다. 자유수면의 대 변형 및 동적 거동의 해석을 위해서 Geo-reconstruct(or PLIC-VOF) scheme을 사용하였다. 선저경사각이 $10^{\circ}$, $20^{\circ}$ 및 $30^{\circ}$인 경우에 대해서 해석을 수행하였으며, 각각의 선저경사각에 대하여 입수면의 격자 크기 및 입수 속도를 변화시켜 슬래밍 충격력 수치 해석 결과에 미치는 영향을 조사하였다. 수치해석 결과는 Dobrovol'skaya(1969)의 상사해(similarity solution), Wagner 방법에 기초한 점근해(asymptotic solution) 및 경계요소법(Zhao et al.(1993))에 의한 해석 결과와 비교하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.96-96
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• 2016

Nanotechnology mostly employs nano-materials and nano-structures with distinctive properties based on their size, structure, and composition. It is quite difficult to produce nano-materials and nano-structures with identical sizes, structures, and compositions in large quantities, because of spatiotemporal fluctuation of production processes. In other words, fluctuation is the bottleneck in nanotechnology. We propose three strategies to suppress such fluctuations: employing 1) difference between linear and nonlinear phenomena, 2) difference in time constants, and 3) nucleation as a bottleneck phenomenon. We are also developing nano- and micro-scale guided assembly using plasmas as a plasma nanofabrication.1-5) We manipulate nano- and micro-objects using electrostatic, electromagnetic, ion drag, neutral drag, and optical forces. The accuracy of positioning the objects depends on fluctuation of position and energy of an object in plasmas. Here we evaluate such fluctuations and discuss the mechanism behind them. We conducted in-situ evaluation of local plasma potential fluctuation using tracking analysis of fine particles (=objects) in plasmas. Experiments were carried out with a radio frequency low-pressure plasma reactor, where we set two quartz windows at the top and bottom of the reactor. Ar plasmas were generated at 200 Pa by applying 13.56MHz, 450V peak-to-peak voltage. The injected fine particles were monodisperse methyl methacrylate-polymer spheres of $10{\mu}m$ in diameter. Fine particles were injected into the reactor and were suspended around the plasma/sheath boundary near the powered electrode. We observed binary collision of fine particles with a high-speed camera. The frame rate was 1000-10000 fps. Time evolution of their distance from the center of mass was measured by tracking analysis of the two particles. Kinetic energy during the collision was obtained from the result. Potential energy formed between the two particles was deduced by assuming the potential energy plus the kinetic energy is constant. The interaction potential is fluctuated during the collision. Maximum amplitude of the fluctuation is 25eV, and the average is 8eV. The fluctuation can be caused by neutral molecule collisions, ion collisions, and fluctuation of electrostatic force. Among theses possible causes, fluctuation of electrostatic force may be main one, because the fine particle has a large negative charge of -17000e and the corresponding electrostatic force is large compared to other forces.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권2호
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• pp.84-91
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• 2009

본 논문에서는 모바일 증강 현실 시스템 및 항공사진을 이용하여 건물의 부분적 3D 모델을 생성하고, 이를 비디오 영상과 비교하여 사용자의 위치를 실시간으로 추적하는 방법을 제안한다. 제안된 시스템은 미리 생성된 모델을 사용하는 대신, 시스템 동작 중에 사용자 뷰와 항공 뷰를 결합하여 3D 모델을 생성한다. 우선 GPS의 위치에 따라 데이터베이스로부터 검색된 항공사진과, 피치를 추정하는 관성 센서를 이용하여 사용자의 초기 자세를 계산한다. 그리고 그래프 컷을 이용하여 건물의 상단의 에지를 검출하고, 제안된 비용 함수를 최소화함으로써 하단의 에지와 모퉁이 위치를 찾는다. 실시간으로 사용자의 자세를 추적하기 위해, 사용자가 관촬 중인 건물의 에지 및 벽면에서의 특이점을 이용하여 추적을 수행한다. 본 논문에서는 최소 자승 추정법과 언센티트 칼만 필터를 사용하여 카메라 자세 추정 방법을 구현하고 비교하였다. 또한 두 방법에 대하 속도와 정확도를 비교하고, Anywhere Augmentation 시나리오에 대한 중요한 기본 구성 요소들로서 실험결과의 유용성을 보였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.177-183
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• 2022

본 연구는 수용자가 포털 사이트(네이버, 다음, 줌, 네이트)를 통해 검색할 때 어떤 시선경로로 탐색하는지 아이트래킹을 통해 알아보았다. 검색엔진의 시선경로에 따른 레이아웃 분석결과, 정보검색의 관문(Porta)이라고 할 수 있는 4개의 메인 페이지는 Z자형 레이아웃 형태로 나타났다. 각 사이트의 뉴스와 검색페이지는 F자형 형태를 활용하고 있는데 이것은 사람의 시선이 F자형으로 상단에서 우측으로 이동하면 순차적으로 하단으로 이동하는 좌측에서 우측(LTR)으로 시선이 이동하면서 읽는 것을 의미한다. 아이트래킹의 시각적 분석지표인 히트맵, 게이즈 폴랏, 클러스터를 통해 분석한 결과, 히트맵에서는 사진과 헤드카피에 시선의 집중도가 가장 많이 나타났으며 이것은 그 정보에 대한 흥미도와 관심도가 높다고 말할 수 있다. 시선의 흐름은 왼쪽 상단에서 우측으로 오면서 아래로 흐르는 것 알 수 있었으며 클러스터는 검색사이트의 상단에 집중되어 있었다. 웹사이트 디자이너는 레이아웃 디자인에 있어 사용자가 원하는 정보에 대한 접근성과 가독성을 높이는데 주력해야 할 것이며, 주 사용자의 성향과 행동 패턴 등을 조사하고 분석하여 이에 맞는 주기적 인터페이스의 변화가 요구되어진다.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권5호
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• pp.477-486
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• 2008

Numerical analysis for slamming impact phenomena has been carried out when 2-dimensional wedge shaped structure with finite deadrise angles enter the free surface by using a commertial CFD code, FLUENT. Fluid is assumed incompressible and entry speed of the structure is kept constant. Geo-reconstruct scheme (or PLIC-VOF scheme) is used for the tracking of the deforming free surface. User defined function of 6 degrees of freedom motion and moving dynamic mesh option are used for the expression of the downward motion of the structure and deforming of unstructured meshes adjacent to the structure. The magnitude and the location of impact pressure and the total drag force which is the summation of pressures distributed at the bottom of the structure are analyzed. Results of the analysis show good agreement with the results of similarity solution, asymptotic solution and the solution of BEM.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.281-284
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• 2006

After building a ship in a shipyard, there are so many repeated inspection of welding seam defects and painting status before delivering to the ship's owner. An inspection on the bottom part of a ship in commercial service should be done in every two years for the purpose of safety and for the prevention of ship speed deterioration. conventional welding seam inspection systems are rely on the visual inspection by human or the ultrasonic inspection for the selective part of a ship. This paper suggests a remote controlled inspection system for the examination of large ships or steel structures. The proposed system moves in contact with the ship under inspection and have a CCD camera to provide visual-guidance information to a remotely located human worker. Additionally this system utilizes a weld line tracking algorithm for an optimal position control. We verified the effectiveness of the inspection system by experimental data.

• 한국산업보건학회지
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• 제28권2호
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• pp.190-199
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• 2018

Objectives: The purpose of this case study is to assess the current airflow and find the ideal ventilation conditions in tank reactors for minimizing the possibility of exposure respiratory dusts(size of $2.5{\mu}m$, $10{\mu}m$) when workers exchange catalysts in the tank reactors. Methods: A Numerical study was performed to determine ideal ventilation conditions, We considered two sizes of airborne respiratory particles($2.5{\mu}m$, $10{\mu}m$) at 12points from the bottom of tank reactor. We changed input & output ventilation conditions and analyzed the particle motion in the tank reactor. The star-ccm+, computational fluid dynamics tool was used to predict air & particle flow patterns in the tank reactor and a numerical simulation was achieved by applying the realized ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model and the Lagrangian particle tracking method. Results: From the results, the increase of recirculation air had a significant impact on removing dusts because they are removed by HEPA filter. To the contrary, Increasing the clean air quantity or changing the input position of clean air is not good for workers because it causes the exit of respiratory dusts through workers' entrance or cause it to remail suspended in the air in the workplace tank.