• Smart Structures and Systems
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• 제24권6호
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• pp.803-812
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• 2019

Triplex composite is an epoxy-bonded joint structure, which constitutes the secondary barrier in a liquefied natural gas (LNG) carrier. Defects in the triplex composite weaken its shear strength and may cause leakage of the LNG, thus compromising the structural integrity of the LNG carrier. This paper proposes an autonomous triplex composite inspection (ATCI) system for visualizing and classifying hidden defects in the triplex composite installed inside an LNG carrier. First, heat energy is generated on the surface of the triplex composite using halogen lamps, and the corresponding heat response is measured by an infrared (IR) camera. Next, the region of interest (ROI) is traced and noise components are removed to minimize false indications of defects. After a defect is identified, it is classified as internal void or uncured adhesive and its size and shape are quantified and visualized, respectively. The proposed ATCI system allows the fully automated and contactless detection, classification, and quantification of hidden defects inside the triplex composite. The effectiveness of the proposed ATCI system is validated using the data obtained from actual triplex composite installed in an LNG carrier membrane system.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.171-171
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• 2015

자연 하천의 홍수 유량 측정은 매우 어렵고 많은 비용과 시간, 노력을 요하는 작업이다. 보다 안전하고 경제적인 유량 측정의 대안으로 제시된 것이 하천 표면의 영상 분석을 이용하는 표면영상유속계이다. 이처럼 영상유속계로 하천 유속을 측정할 때, 적절한 품질의 영상을 취득하는 것은 기본이며 매우 중요한 단계이다. 특히 홍수 첨두는 야간에 발생하는 경우가 많으므로, 야간에 영상 분석에 적절한 품질의 하천 표면영상을 취득하는 것은 매우 어려운 일이다. 야간 영상을 측정하기 위해 별도의 조명을 이용하거나 발광체를 이용하는 방법이 대안으로 제시되었으나 여전히 실용적인 차원의 적용에는 이르지 못하고 있다. 본 연구에서는 표면영상유속계의 영상 취득 장치로 원적외선 카메라를 이용할 수 있는가 시험하였다. 원적외선 카메라는 별다른 조명의 도움없이 야간의 하천 표면영상을 취득할 수 있다. 안동하천실험센터의 인공수로에서 주야간 촬영을 하고 영상 분석을 통해 원적외선 카메라의 적용성을 검토하였다. 비교를 위하여 일반적인 캠코더와 근적외선 카메라를 동시에 적용하였다. 세 종류의 카메라로 촬영된 영상은 시공간 영상의 상호상관 분석법을 통해 유속으로 환산하고, 미속계로 측정한 표면 유속과 비교하였다. 비교 결과 원적외선 카메라 영상은 주야간에 상관없이 적절한 유속을 분석해 낼 수 있음을 보였다. 다만, 공간 해상도가 높지 않아 영상 분석의 정확도는 최적의 조건에서 다른 카메라로 촬영된 영상에 비해 떨어진다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.76-76
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• 2017

표면영상유속계는 홍수시 하천의 표면유속을 손쉽게 측정할 수 있는 매우 효율적인 장비이다. 특히 원적외선 카메라를 이용할 경우 주야간에 관계없이 사용할 수 있어, 그 유용성이 크게 높아진다. 다만, 원적외선 카메라는 그 특성상 해상도가 일반 비디오 카메라에 비해 현저하게 떨어지는 단점이 있다. 본 연구는 이러한 해상도가 낮은 원적외선 영상을 이용하여 보다 효율적으로 표면유속을 산정하는 새로운 기법을 구현하는 것이다. 해상도가 낮다는 것은 영상 내에 추적을 위한 추적자가 잘 나타나지 않는다는 의미이다. 이처럼 적절한 추적자가 영상내에 적을 경우에는 정확한 표면유속을 산정하기 곤란하다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 두 가지 방안을 조합하였다. 기존의 상호상관분석에서는 동영상의 연속된 프레임 두 매를 이용하였다. 본 연구에서는 연속된 여러 매의 프레임을 병합하여 한 매의 병합영상으로 만들고, 이러한 병합영상 두 매를 상호상관분석하는 방법을 개발하였다. 이 경우 영상을 병합하기 때문에 한 병합영상내에 충분한 수의 추적자가 들어올 가능성이 그만큼 높아지게 된다. 정확도 향상을 위한 두 번째 방안은, 돗수분포 평활화를 이용하는 것이다. 돗수분포 평활화 기법은 대비가 낮은 영상의 대비를 높이는 방법이다. 이렇게 대비를 높여서, 영상내 추적자의 존재를 더욱 확실하게 만들 수 있다. 이 두 가지 방법을 병용하여 새로 원적외선 표면영상유속계를 구현하고, 이를 기존의 분석이 어려웠던 동영상에 적용한 결과 그 분석 정확도가 현저하게 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.70-70
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• 2017

영상처리 기법을 이용한 유속 측정 방법인 표면영상유속계는 비접촉식으로 간편하게 유속을 측정할 수 있다는 장점이 있지만 영상 내 추적자의 움직임을 식별하기 어려운 야간의 경우와 새벽의 안개가 발생하는 경우에 대한 유속 측정의 어려움이 있었다. 표면영상유속계를 이용한 야간 유속 측정은 조명과 적외선 카메라를 이용하여 수표면을 가시화하는 방법을 통해 현장 적용성을 검증하였으나, 안개 발생 상황에서는 적용하기 어렵다는 한계가 있었다. 야간과 안개 등의 한계를 동시에 극복하기 위한 방법으로 원적외선 카메라를 이용한 연구들이 이루어지고 있지만 아직 시작단계이고, 원적외선의 경우 주변 환경 변화에 따라 물체의 표면온도가 검출되는 파장이 달라져 영상의 품질에 차이가 발생하기 때문에 이에 대한 다양한 실험적 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 야외 개수로에서 드라이아이스를 이용하여 안개 조건을 재현하고, 다양한 흐름 조건에서 원적외선 영상을 이용한 표면유속 측정 적용성을 검토하였다. 안개가 발생하는 경우 원적외선 표면영상 유속계를 적용한 결과 안개가 없을 때의 유속 측정 결과와 거의 일치하는 것을 확인하였다. 따라서 원적외선 카메라를 이용한 표면유속 측정 방법은 야간과 안개가 발생하는 상황에 모두 사용하기에 적합한 것을 나타났다. 향후 하천 유량조사에 원적외선 카메라를 활용한다면 기존의 표면영상유속계의 비가시 환경에 대한 한계들을 많은 부분 극복할 수 있을 것으로 기대한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권6호
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• pp.42-49
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• 2021

To develop a high-resolution electro-optical/infrared (EO/IR) payload to be mounted on a high-speed and performance fighter aircraft in an external POD for acquiring daytime and nighttime image information on tactical targets, simulations, including flight environments and maneuvers, should be performed. Such simulations are pertinent to predicting the performance of several variables, such as aerodynamic force and inertia load acting on the payload. This paper describes the development of a flight data acquisition and analysis system based on flight simulation software (SW) for mission simulation of super-maneuverability fighter equipped with EO/IR payload. The effectiveness of the system is verified through comparison with actual flight data. The proposed flight data acquisition and analysis system based on FlightGear can be used as an M&S tool for system performance analysis in the development of the EO/IR payload.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.105-110
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• 2019

Most titanium alloy waste with cutting oil was discarded without recycling process so that it can be caused by metal and oil fires. However, there is no fire management system and studies on the titanium or titanium alloy waste in spite of high fire risk. The purpose of this experimental study is to identify the fire risk of the titanium alloy waste with cutting oil. We collected the 120g waste which was made in the biomedical titanium alloy cutting process. The waste was burned and conducted thermal image analysis with infrared camera. The experimental results which illustrated the process, characteristics, and trends of fire are presented. Firstly, the cutting oil was burned and partially the titanium alloy waste was burned. The maximum temperature of the fire was more than $650^{\circ}C$ in some specific spots. These results means when a lot of titanium alloy waste with cutting oil was ignited, this fire could connect the titanium fire. In other words, the fire has a flammable liquid fire and combustible metal fire at the same time. The experimental study could be used fire prevention, response, and investigation of the titanium alloy waste.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권1호
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• pp.8-15
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• 2019

We describe a common optical system that merges a LADAR system, which generates a point cloud, and a more traditional imaging system operating in the LWIR, which generates image data. The optimum diameter of the entrance pupil was determined by analysis of detection ranges of the LADAR sensor, and the result was applied to design a common optical system using LADAR sensors and LWIR sensors; the performance of these sensors was then evaluated. The minimum detectable signal of the $128{\times}128-pixel$ LADAR detector was calculated as 20.5 nW. The detection range of the LADAR optical system was calculated to be 1,000 m, and according to the results, the optimum diameter of the entrance pupil was determined to be 15.7 cm. The modulation transfer function (MTF) in relation to the diffraction limit of the designed common optical system was analyzed and, according to the results, the MTF of the LADAR optical system was 98.8% at the spatial frequency of 5 cycles per millimeter, while that of the LWIR optical system was 92.4% at the spatial frequency of 29 cycles per millimeter. The detection, recognition, and identification distances of the LWIR optical system were determined to be 5.12, 2.82, and 1.96 km, respectively.

• 천문학회보
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• 제44권1호
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• pp.34.2-34.2
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• 2019

Several observational results show a tighter pitch angle at wavelengths of optical and near-infrared than those that are associated with star formation, which is in agreement with the prediction of the density wave theory. In my recent numerical studies, the dependence of the shock positions relative to the potential minima is due to the tendency that stronger shocks form farther downstream. This causes a systematic variation of the perpendicular Mach number, with radius and makes the pitch angle of the gaseous arms smaller than that of the stellar arms, which supports the prediction of the density-wave theory, independently. However, some observations still give controversial results which show similar pitch angles at wavelengths, and there is no statistical study comparing observations and numerical models directly. By analyzing optical image of disk galaxies in the Carnegie-Irvine Galaxy Survey (CGS), I measured the physical values of stellar and gaseous arms such as their strength, length, and pitch angles. For direct comparison with numerical results, I analyzed more than 30 additional numerical models with varying the initial parameters in model galaxies. In this talk, I will present results both of observational and numerical samples and discuss the physical properties of spiral structures based on the density-wave theory.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제39권4호
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• pp.127-139
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• 2022

Irregular mare patches (IMPs), recently discovered on the Moon, are eruptions of magma on the lunar surface, and their origins are still in question. While prior studies on IMPs have mainly focused on optical image analysis, in this study, an analysis of the characteristics of minerals is performed exemplary for the first time. Modified Gaussian model (MGM) deconvolution was applied to the infrared spectrum to confirm the properties of the mafic mineral. Mafic minerals were analyzed for 6 olivine-rich (Ol-rich) IMPs out of 91 currently reported, and only 4 of them yielded results of significance. All four sites showed more abundance of Fe than Mg, and manifested a weak relationship with Mg-suite rock. However, a problem was discovered during the MGM application process due to pilot implementation. In order to solve this problem, it is required to adjust the MGM initial condition settings more precisely and to increase the signal to noise ratio of the observation data. Moreover, it is necessary to analyze the mineral properties for all IMPs considering minerals other than Ol and utilize them to deduce the origin of the IMPs.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권6호
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• pp.382-390
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• 2021

The present study suggests the application of a depth camera for wave height field measurement, focusing on the calibration procedure and test setup. Azure Kinect system is used to measure the water surface elevation, with a field of view of 800 mm × 800 mm and repetition rate of 30 Hz. In the optimal optical setup, the spatial resolution of the field of view is 288 × 320 pixels. To detect the water surface by the depth camera, tracer particles that float on the water and reflects infrared is added. The calibration consists of wave height scaling and correction of the barrel distortion. A polynomial regression model of image correction is established using machine learning. The measurement results by the depth camera are compared with capacitance type wave height gauge measurement, to show good agreement.