• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1215-1220
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• 2003

People's Republic of China is one of the most rapidly developing countries in the world today. There is a great demand on highly actual and accurate spatial information of the whole country, especially of West China which becomes the focus of development of the Chinese government right now and in the next years, but where still not enough topographic maps are available. This raises great challenges to the surveying and mapping community in China. Facing the new challenges the Chinese Academy of Surveying and Mapping (CASM) started its pioneer work early 2002 to explore new techniques and technologies available today toward increasing the map productivity. With import of a CCNS/AEROcontrol system in November 2002 the first DGPS/IMU-based photogrammetric project in China was successfully accomplished jointly by CASM and the Germany-based companies IGI and Techedge. Two photogrammetric blocks of 1:4,000 and 1:20,000 photo scale, respectively, were flown in Anyang, China. Direct georeferencing and integrated sensor orientation were conducted. Results achieved were proven by using ground check points and compared with those of aerial triangulation. Orthophotos generated based on direct georeferencing shows the high efficiency and quality, and thus proved the promise of the new technology. Furthermore several DGPS/IMU-based photogammetric projects was accomplished one by one and a big project of more than 100,000 km2 in the Inner Mongolia will be started in August 2003. The paper presents experiences with DGPS/IMU-based photogrammetry in China. Results achieved in concrete projects are shown and evaluated. Politic and technical specialties in China are discussed. Conclusions outline the potential of DGPS/IMU-based photogrammetric production in China.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.783-789
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• 2017

9축 IMMU기반의 3차원 자세추정에 있어 대표적인 정확성 저하요인은 가속도계 신호를 교란시키는 외부가속도와 지자기센서 신호와 관련된 자기교란이라는 두 가지 교란성분이다. 교란성분에 의한 영향을 최소화하기 위해 모델링기반 기법과 스위칭 기법이 제안되어 왔고, 이를 비교한 연구도 진행된 바 있다. 그러나 모델링기반 기법에서 모델링의 차이가 자세추정 성능에 미치는 영향에 대한 연구는 현재까지 발표된 바 없다. 본 논문은 교란성분 모델링이 IMMU기반 자세추정 정확성에 미치는 영향을 확인하기 위해, 모델링에 차이가 있는 최근 발표된 두 알고리즘을 다양한 시험조건에서 비교하였다. 이를 통해 교란성분 모델링의 차이는 진행잡음 공분산 행렬에 차이를 발생시키며, 이로 인해 자세추정 성능에 영향을 끼칠 수 있음을 확인할 수 있었다. 시험결과 두 알고리즘은 평균제곱근오차에서 롤 피치 요평균 $1.35^{\circ}$ 및 요성분 $3.63^{\circ}$의 차이를 발생시켰다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.1095-1109
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• 2021

안전한 자율주행을 위해 정확한 자기위치 측위와 주변지도 생성은 무엇보다 중요하다. 고가의 고정밀위성항법시스템(Global Positioning System, GPS), 관성측정장치(Inertial Measurement Unit, IMU), 라이다(Light Detection And Ranging, LiDAR), 레이더(Radio Detection And Ranging, RADAR), 주행거리측정계(Wheel odometry) 등의 많은 센서를 조합하여 워크스테이션급의 PC장비를 사용하여 센서데이터를 처리하면, cm급의 정밀한 자기위치 계산 및 주변지도 생성이 가능하다. 하지만 과도한 데이터 정합비용과 경제성 부족으로 고가의 장비 조합은 자율주행의 대중화에 걸림돌이 되고 있다. 본 논문에서는 기존 단안카메라를 사용하는 Monocular Visual SLAM을 발전시켜 RTK가 지원되는 GPS를 센서 융합하여 정확성과 경제성을 동시에 확보하였다. 또한 HD Map을 활용하여 오차를 보정하고 임베디드 PC장비에 포팅하여 도심 도로상에서 RMSE 33.7 cm의 위치 추정 및 주변지도를 생성할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 방법으로 안전하고 저렴한 자율주행 시스템 개발과 정확한 정밀도로지도 생성이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.279-287
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• 2019

본 논문에서는 신체의 움직임 정보와 족압 분포의 변화를 측정하여 신체 균형 능력을 분석하고자 하였다. 그래서 관성측정장치와 FSR 센서를 사용하여 관절가동범위와 신체압력중심을 측정하고 분석할 수 있는 프로그램을 개발하였고, 이에 대한 결과를 바탕으로 균형 능력 개선에 도움을 줄 수 있는 콘텐츠를 제작하였다. 이 프로그램에서 측정된 관절가동범위와 신체압력중심의 정량적인 값을 실시간으로 시각화하여 사용자가 결과를 쉽게 알 수 있도록 하였다. 또한 콘텐츠는 측정된 균형정보를 바탕으로 난이도가 조절되며 균형능력을 개선하고자 하는 방향에 맞춰 수행할 수 있도록 제작되었다. 이것은 사용자의 동작에 따라 움직이는 물체를 보면서 진행하는 시각 되먹임 방법을 이용하여 집중력과 참여의지를 높여 더욱 효과적인 균형 훈련 결과를 기대할 수 있다.

• 한국안전학회지
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• 제36권5호
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• pp.71-78
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• 2021

There are regularly planned overhaul periods in thermal power plants, which involve the maintenance of the boiler of the power plants. However, thermal power plants workers are always exposed to risk during overhaul periods owing to the narrow space and significant dust inside the boiler. Therefore, it is essential to develop a safety monitoring system that is suitable for operating in this type of environment. In this study, we developed not only a worker three-dimensional (3D)-location monitoring system that can monitor and record the entry/exit of workers, their 3D-location, and fall accidents but also a method to secure the working environment and operation efficiency. This system comprises of a worker tag, which was equipped with an inertial measurement unit, a barometric pressure sensor, and a Bluetooth low energy (BLE), and the tags were given to each worker. In addition, the location of workers inside the boiler was measured using a pedestrian dead reckoning (PDR) method and BLE beacons. The location data of the workers tag were transmitted to the integrated database (DB) server through a gateway, and to the administrator monitoring system. The performance of the system was demonstrated inside an actual thermal power plant boiler, and the accuracy and reliability of the system were verified through a number of repeated tests. These results provide insights on designing a new system for monitoring enclosed spaces.

• PNF and Movement
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• 제20권2호
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• pp.295-306
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• 2022

Purpose: This study aimed to investigate the effect of robot-assisted gait training on the active ranges of motion, gait abilities, and biomechanical characteristics of gait in patients who underwent lower extremity surgery, and to verify the effectiveness and clinical usefulness of robot-assisted gait training. Methods: This study was conducted on 14 subjects who underwent lower extremity surgery. The subjects participated in robot-assisted gait training for 2 weeks. The active ranges of motion of the lower extremities were evaluated, and gait abilities were assessed using 10-m and 2-min walk tests. An STT Systems Inertial Measurement Unit was used to collect data on biomechanical characteristics during gait. Spatiotemporal parameters were used to measure cadence, step length, and velocity, and kinematic parameters were used to measure hip and knee joint movement during gait. Results: Significant improvements in the active ranges of motion of the hip and knee joints (flexion, extension, abduction, and adduction) and in the 10-m and 2-min walk test results were observed after robot-assisted gait training (p < 0.05). In addition, biomechanical characteristics of gait, spatiotemporal factors (cadence, step length, and velocity), and kinematic factors (gait hip flexion-extension, internal rotation-external rotation angle, and knee joint flexion-extension) were also significantly improved (p < 0.05). Conclusion: The results of this study are of clinical importance as they demonstrate that robot-assisted gait training can be used as an effective intervention method for patients who have undergone lower extremity surgery. Furthermore, the findings of this study are clinically meaningful as they expand the scope of robot-assisted gait training, which is currently mainly applied to patients with central nervous system conditions.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제34권1호
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• pp.45-50
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• 2022

Purpose: The purpose of this study was to compare the spatiotemporal and kinematic gait parameters and muscle activity of the lower extremities between forward walking on sand (FWS) and backward walking on sand (BWS) in normal adults. Methods: This study was conducted on 13 healthy adults. Subjects performed FWS and BWS and the spatiotemporal and kinematic gait parameters of stride time, stride length, velocity, cadence, step length, stance, swing, double support, and hip range of motion (ROM), knee ROM were measured by a wearable inertial measurement unit system. In addition, the muscle activity of the rectus femoris (RF), biceps femoris (BF), tibialis anterior (TA), and gastrocnemius (GA) was measured. Results: The stride length, stride velocity, cadence, and step length in the BWS were significantly lower than FWS (p<0.05), and stride time was significantly greater (p<0.05). However, there was no significant difference in the ratio of stance, swing, and double support between the two (p>0.05). The kinematic gait parameters, including hip and knee joint range of motion in BWS, were significantly lower than FWS (p<0.05). The muscle activity of the RF in BWS was significantly higher than FWS (p<0.05), but the muscle activity of the BF, TA, GA did not show any significant differences between the two movements (p>0.05). Conclusion: A strategy to increase stability by changing the gait parameters is used in BWS, and this study confirmed that BWS was a safe and effective movement to increase RF muscle activity without straining the joints. Therefore, BWS can be recommended for effective activation of the RF.

• 국제초고층학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.347-362
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• 2022

Current vibration serviceability assessment criteria for wind-induced vibrations in tall buildings are based largely on human 'perception' thresholds which are shown not to be directly translatable to human 'acceptability' of vibrations. There is also a considerable debate about both the metrics and criteria for vibration acceptability, such as frequency of occurrence or peak vs mean vibration, and how these might vary with the nature of the vibration. Furthermore, the design criteria are necessarily simplified for ease of application so cannot account for a range of environmental, situational and human factors that may enhance or diminish the impact of vibrations on serviceability. The dual-site VSimulators facility was created specifically to provide an experimental platform to address gaps in understanding of human response to building vibration. This paper considers how VSimulators can be used to inform general design guidance and support design of specific buildings for habitability, in terms of vibration, which allow engineers and clients to make informed decisions with regard to sustainable design, in terms of energy and financial cost. This paper first provides a brief overview of current vibration serviceability assessment guidelines, and the current understanding and limitations of occupants' acceptability of wind-induced motion in tall buildings. It then describes how the dual-site VSimulators facility at the Universities of Bath and Exeter can be used to assess the effects of motion and environment on human comfort, wellbeing and productivity with examples of how the facility capabilities have been used to provide new, human experience based experimental research approaches.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1125-1139
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• 2022

무인항공기에 부착된 위성 항법 시스템/관성 측정 센서(global positioning system/inertial measurement unit, GPS/IMU)와 관측 센서 사이에는 물리적인 위치와 자세 오차가 존재한다. 해당 물리 오프셋으로 인해, 관측 데이터는 비행 방향에 따라 서로 위치가 어긋나는 이격 오차가 발생한다. 특히나, 다중 센서를 활용하여 데이터를 취득하는 다중 센서 무인항공기의 경우, 관측 센서가 변경될 때마다 고액의 비용을 지불하고 외산 소프트웨어 의존하여 물리 오프셋을 조정하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 다중 센서에 적용 가능한 초기 센서 모델식을 수립하고 물리 오프셋 추정 방법을 제안한다. 제안된 방안은 크게 3가지 단계로 구성된다. 먼저, 직접지리 참조를 위한 회전 행렬 정의 및 초기 센서 모델식을 수립한다. 다음으로, 지상기준점과 관측 센서에서 취득된 데이터 간의 대응점을 추출하여 물리 오프셋 추정을 위한 관측방정식을 수립한다. 마지막으로, 관측 자료를 기반으로 물리 오프셋을 추정하고, 추정된 파라미터를 초기 센서 모델식에 적용한다. 전주, 인천, 알래스카, 노르웨이 지역에서 취득된 데이터셋에 적용한 결과, 4개 지역 모두 물리 오프셋 적용 전에 발생되던 영상 접합부의 이격 오차가 물리 오프셋을 적용 후 제거되는 것을 확인했다. 인천 지역의 지상기준점 대비 절대 위치 정확도를 분석한 결과, 초분광 영상의 경우, X, Y 방향으로 약 0.12 m 위치 편차를 보였으며, 라이다 포인트 클라우드의 경우 약 0.03 m의 위치 편차를 보여줬다. 더 나아가 영상 내 특징점에 대하여 초분광, 라이다 데이터의 상대 위치 정확도를 분석한 결과, 센서 데이터 간의 위치 편차가 약 0.07 m인 것을 확인했다. 따라서, 제안된 물리 오프셋 추정 및 적용을 통해 별도 기준점 없이 정밀한 데이터 매핑이 가능한 직접 지리 참조가 가능하다는 것을 확인했으며, 다중 센서를 부착한 무인항공기에서 취득된 센서 데이터 간의 융합 가능성에 대해 확인하였다. 본 연구를 통해 독자적인 물리 파라미터 추정 기술 보유를 통한 경제적 비용 절감 효과 및 관측 조건에 따른 유연한 다중 센서 플랫폼 시스템 운용을 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_3호
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• pp.1827-1836
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• 2022

재난은 돌발적으로 발생하여 예측하기가 쉽지 않고 그 규모도 과거에 비해 커지고 있어 피해가 증가하고 있으며, 하나의 재난이 2차 재난으로 발전하는 경우가 많다. 재난관리의 4가지 단계 중 응급상황이 발생하는 대응단계에서 행해지는 수색과 구조 과정에서, 현장에 투입되는 인원들은 많은 위험을 감수하고 현장에 투입되고 있다. 이러한 점에서 로봇은 재난현장의 초기 대응과정에서 인명 및 재산의 피해를 줄일 수 있는 가능성이 높은 기술이다. 또한, Light Detection And Ranging (LiDAR)는 레이저를 이용하여 비교적 넓은 범위의 3차원 정보를 획득하고 정확도 및 정밀도가 높아 재난 현장의 특징을 생각할 때 매우 유용한 센서이다. 이에 본 연구에서는 로봇이 재난 현장에서 활용될 수 있도록 LiDAR와 Inertial Measurement Unit (IMU) 센서에 실시간 모니터링을 위한 컴퓨팅 보드를 결합하여 하나의 다중센서모듈 및 조사로봇 맞춤형 Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) 알고리즘을 개발하였다. 다중센서모듈이 재난 현장에서 최적의 정확도를 유지할 수 있도록 조사로봇에 안정적으로 탑재하는 방안에 대해 연구하였고, 모듈의 성능을 확인하기 위해 재난건축물 실내에서 SLAM 맵핑을 수행하여 다양한 SLAM알고리즘과 거리 비교를 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 PackSLAM이 낮은 오차를 나타내어 활용 가능성을 보였다. 향후 재난현장에서의 적용성을 더욱 높이기 위해 장애물이 많은 험지환경을 구축하여 다양한 실험을 수행할 예정이다.