• 대한교통학회지
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• 제30권3호
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• pp.43-55
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• 2012

자전거는 비동력 무탄소 교통수단으로써 지속가능한 녹색교통수단으로 각광받고 있으며 자전거이용활성화를 위해서는 빠르고 쾌적하며, 안전한 자전거 주행환경을 제공하여 자전거가 가지고 있는 제약을 극복하여 보다 중요한 교통수단으로서의 기능을 할 수 있도록 해야한다. 따라서 본 연구에서는 자전거 모니터링의 일환으로 주행환경 평가시나리오 및 관성센서 및 자전거 속도계가 장착된 프로브자전거를 활용한 자전거 주행환경 평가기법을 제시하였다. 또한 제시된 평가기법은 신뢰성 분석기법인 FTA(Fault Tree Analysis)이론을 적용하여 자전거 주행안전성(CSI)과 주행이동성(속도)을 동시에 평가할 수 있는 통합평가지표를 제시함으로써 실효성이 높을 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 GPS와 관성센서가 통합된 자전거 전용단말기를 개발하여 공공자전거 시스템의 구성요소로 발전시킨다면 보다 지능적인 자전거 교통 모니터링이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.16-23
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• 2011

본 논문에서는 레이더 플랫폼의 요동에 의해서 흐려진 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상의 위상 오차를 보상하기 위하여 GPS(Global Positioning System)/IMU(Inertial Measurement Unit) 데이터를 이용한 요동 보상 기법을 소개한다. 실제 비행 궤적의 경우 대기의 왜란(turbulence)에 의한 항공기의 pitch, roll 및 yaw 운동에 의해 레이더의 플랫폼은 속도 변화가 생기고, 또한, 이상적인 궤적에서 벗어나게 된다. 이로 인한 along-track 속도 오차와 펄스간 위상 오차로 인해 SAR 영상은 흐려지게 된다. 요동 보상을 수행할 경우, 이러한 오차를 줄여서 영상의 품질을 개선할 수 있다. 시뮬레이션 결과, 레이더 플랫폼에 요동이 있을 경우 이 논문에서 소개한 요동 보상기법은 흐려진 SAR 영상의 품질을 개선하는데 효율적임을 알 수 있다.

• 전기학회논문지
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• 제64권9호
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• pp.1330-1336
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• 2015

It is necessary to study on acoustic and vibratory response of a MEMS resonant accelerometer before applying to military applications. In this paper, we analyze why the resonant accelerometer reacts to an acoustic wave and a high frequency vibration. And we describe experimental results on acoustic and vibratory response of the accelerometer. The accelerometer consists of a proof mass and a dual ended tuning fork. It is a differential resonant accelerometer with arranging a pair of accelerometers. The mode shape was analyzed to find out the input mode frequency by using a FEM simulation. Some experiments regarding the acoustic noise was carried out by using a tweeter and a microphone in the anechoic room. Results showed that the accelerometer reacted to the acoustic wave and vibration which had the input mode frequency as we had expected. We showed experimentally not only that the susceptibility of the accelerometer to an acoustic wave was 70 dB but also that the effectiveness of applying an acoustic absorber and a metal case was 20 dB, respectively. Also, we could minimize the vibratory response property of the accelerometer by installing a IMU with a silicone rubber mount pad.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제40권1호
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• pp.28-34
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• 2015

Purpose: This study aimed to install an RTK-GPS (Real Time Kinematic-Global Positioning System) and IMU (Inertial Measurement Unit) on a tractor used in a farm to measure positions, pasture topography, posture angles, and vibration accelerations, translate the information into maps using the GIS, analyze the characteristics of grass harvesting work, and establish new technologies and construction standards for pasture infrastructure improvement based on the analyzed data. Method: Tractor's roll, pitch, and yaw angles and vibration accelerations along the three axes during grass harvesting were measured and a GIS map prepared from the data. A VRS/RTK-GPS (MS750, Trimble, USA) tractor position measuring system and an IMU (JCS-7401A, JAE, JAPAN) tractor vibration acceleration measuring systems were mounted on top of a tractor and below the operator's seat to obtain acceleration in the direction of progression, transverse acceleration, and vertical acceleration at 10Hz. In addition, information on regions with bad workability was obtained from an operator performing grass harvesting and compared with information on changes in tractor posture angles and vibration acceleration. Results: Roll and pitch angles based on the y-axis, the direction of forward movements of tractor coordinate systems, changed by at least $9-13^{\circ}$ and $8-11^{\circ}$ respectively, leading to changes in working postures in the central and northern parts of the pasture that were designated as regions with bad workability during grass harvesting. These changes were larger than those in other regions. The synthesized vectors of the vibration accelerations along the y-axis, the x-axis (transverse direction), and the z-axis (vertical direction) were higher in the central and northwestern parts of the pasture at 3.0-4.5 m/s2 compared with other regions. Conclusions: The GIS map developed using information on posture angles and vibration accelerations by position in the pasture is considered sufficiently utilizable as data for selection of construction locations for pasture infrastructure improvement.

• 상하수도학회지
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• 제30권3호
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• pp.253-261
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• 2016

A variety of methods for detecting the location of an underground water pipeline are being used across the world; the current main methods used in South Korea, however, have the problems of low precision and efficiency and the limitations in actual application. On this, this study developed locator capable of detecting the location of a water pipe by the use of an IMU sensor, and technology for using the extended karman filter to correct error in location detection and to plot the location on the coordinate system. This study carried out a tract test and a road test as basic experiments to measure the performance of the developed technology and equipment. As a result of the straight line, circular and ellipse track tests, the 1750 IMU sensor showed the average error of 0.08-0.11%; and thus it was found that the developed locator can detect a location precisely. As a result of the 859.6-m road test, it was found that the error was 0.31 m in case the moving rate of the sensor was 0.3-0.6 m/s; and thus it was judged that the equipment developed by this study can be applied to long-distance water pipes of over 1 km sufficiently. It is planned to evaluate its field applicability in the future through an actual pipe network pilot test, and it is expected that locator capable of detecting the location of a water pipe more precisely will be developed through research for the enhancement of accuracy in the algorithm of location detection.

• 로봇학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.51-57
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• 2013

Recently, the number of jellyfish has been rapidly grown because of the global warming, the increase of marine structures, pollution, and etc. The increased jellyfish is a threat to the marine ecosystem and induces a huge damage to fishery industries, seaside power plants, and beach industries. To overcome this problem, a manual jellyfish dissecting device and pump system for jellyfish removal have been developed by researchers. However, the systems need too many human operators and their benefit to cost is not so good. Thus, in this paper, the design, implementation, and experiments of autonomous jellyfish removal robot system, named JEROS, have been presented. The JEROS consists of an unmanned surface vehicle (USV), a device for jellyfish removal, an electrical control system, an autonomous navigation system, and a vision-based jellyfish detection system. The USV was designed as a twin hull-type ship, and a jellyfish removal device consists of a net for gathering jellyfish and a blades-equipped propeller for dissecting jellyfish. The autonomous navigation system starts by generating an efficient path for jellyfish removal when the location of jellyfish is received from a remote server or recognized by a vision system. The location of JEROS is estimated by IMU (Inertial Measurement Unit) and GPS, and jellyfish is eliminated while tracking the path. The performance of the vision-based jellyfish recognition, navigation, and jellyfish removal was demonstrated through field tests in the Masan and Jindong harbors in the southern coast of Korea.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권2호
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• pp.163-171
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• 2020

전력연구원에서 설계한 5 MW급 일괄설치시스템의 예인안정성 및 내항성능 검증을 위해 수조모형시험을 실시하였다. 1/48 축소모형을 만들어 정수 및 파랑 중 시험을 수행하였다. 실선기준 4, 5, 6 knots의 대응속도로 예인하며 예인선의 장력을 계측하고, 실선의 필요 예인 동력을 추정하였다. 또한, 관성계측장치를 이용하여 모형의 6자유도 운동을 계측하였으며, 파랑 중 구속모형시험을 통해 내항성능을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권9호
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• pp.783-790
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• 2016

IMU기반 자세결정에 있어 추정 정확도의 저하요인 중 주요한 한 가지는 운동체의 가속도이다. 이는 가속도가 크게 발생하는 경우 가속도계 신호는 더이상 수직축 참조벡터가 될 수 없기 때문이다. 이에 대한 대책으로 일부 자세추정 알고리즘에서는 가속도 보상 메카니즘이 적용되어 왔다. 가장 보편적이고 간단한 스위칭 방법부터 적응추정방식, 가속도 모델기반 방식 등이 제안되어 왔으나, 이들 보상 메카니즘에 대한 비교분석은 이루어 지지 않았다. 본 논문은 쿼터니언기반의 Pseudo 칼만필터를 바탕으로 하여 세 가지 가속도 보상 메커니즘의 성능을 비교분석하였다. 가속조건 실험 분석을 통해 다음을 확인할 수 있었다. (1) 가속구간에서의 추정정확도 저하를 방지하기 위해선 가속도 보상 메카니즘이 반드시 필요하다. (2) 단순 스위칭 방법도 상당한 효과를 보였으나, 보다 정교한 적응추정 방식과 가속도 모델방식이 동등수준으로 가장 정확한 결과를 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.15-21
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• 2015

본 논문에서는 시각장애인이 안내견과 함께 보행 중 환경적 요소와 상황에 따른 인지를 도와주기 위한 안내견 하네스 행동 알림 시스템을 구현하였다. 이를 위하여 안내견의 하네스 안장에 IMU(inertial measurement unit)모듈 및 가속도센서 다리벨트를 장착하였으며, 이로부터 출력되는 정보를 이용하여 안내견의 보폭추정과 자세판단을 수행하였다. 구현된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 안내견이 인지하고 있는 자세를 오르막 계단 자세, 내리막 계단 자세, 오르막길, 내리막길 및 평지와 정지 상태로 나누웠으며 시각장애인의 안전을 위한 행동인 불복종명령 상태을 포함한 7가지의 행동에 대한 판별 실험을 수행하였다. 그 결과 안내견 행동 규칙 인식 성공률은 평균 92.78%로 나타났으며, 안내견 하네스 행동알림 시스템의 실제 적용 시 유용성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.2107-2112
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• 2016

본 논문은 드론 같은 움직임이 불규칙한 환경에서 깨끗하고 안정된 입체영상을 촬영하기 위해서는 드론용 짐벌 시스템 제어 안정화기 설계가 필요하다. 짐벌 시스템은 카메라 모듈을 지지하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 센서 등으로 구성된다. 움직임이 불규칙한 촬영장비나, 비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동의 발생으로 인해 안정된 영상물을 촬영하기에 어려움이 많다. 이러한 다양한 주파수 성분의 진동을 제어하기 위해 일반적으로 rolling-pitching-yawing 운동에 대하여 일반적인 PID 제어기를 설계하여 안정적으로 제어하지만, 드론용 짐벌시스템 구조가 변경되거나 시스템 일부 요소가 변경되게 되면 기존에 설계된 PID 제어 파라미터를 재조정을 해야 되는 경우가 빈번하게 있다. 이런 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서 제기된 제어 기법인 지적 PID제어를 통하여 움직임과 짐벌시스템의 진동제어를 수행하여 외부 환경의 변화에 강인한 제어기법을 제시하고자 한다.