• 한국정밀공학회지
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• 제14권7호
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• pp.59-66
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• 1997

A general procedure for a motion capture and mimic system has been delineated. Utilizing sensors operated in the magnetic fields, complicated and optimized movements are easily digitized to analyze and repreduce. The system consists of a motion capture module, a motion visualization module, a motion plan module, a motion mimic module, and a GUI module. Design concepts of the system are modular, open, and user friendly to ensure the overall system performance. Custom-built and/or off-the-shelf modules are ease- ly integrated into the system. With modifications, this procedure can be applied for complicated motion controls. This procedure is implemented on tracking a head and balancing a pole. A neural controller based on this control scheme dtilizing human motions can easily evolve from a small amount of learning data.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.564-567
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• 2012

광섬유는 신호를 전달하는 통신용 섬유, 물체를 관찰하기 위한 이미지 섬유, 각종 센서용 광섬유로서 원자력분야에서 사용된다. 특히 센서용 섬유로서 라만 산란광을 이용한 온도감지 섬유와 광섬유 브래그 격자을 이용한 온도/스트레인 섬유, 광자기효과를 이용한 광회전센서 섬유 등은 이미 실용화되어 있다. 그러나 광섬유에 방사선을 조사하면 색중심(color center)이 생성되어 광의 투과성이 크게 저하되고, 방사선 환경에서 적용의 제한이 있다. 본 논문에서는 고준위 방사선환경에 대한 광섬유 센서의 적용을 위한 연구로서 Ge가 함유된 일반단일모드 광섬유에 대한 감마선 조사에 따른 전송손실 특성 평가를 수행하였다. 시험에 사용된 방사선원은 $Co^{60}$ 감마선원으로, 총 4시간동안 0.5kGy/hr, 2kGy/hr, 8kGy/hr의 선량률(dose rate)로 조사하였다. 그 결과 감마선조사에 의한 단일모드 광섬유의 전송손실이 뚜렷하게 나타났고, 동일 누적선량에서 선량률이 클수록 전송손실이 증가하는 선량률 효과와 조사 후 광섬유의 전송손실이 클수록 손실 회복율이 증가하는 열화(annealing) 특성을 보였다. 본 시험결과는 향후 광섬유의 내방사화 연구의 기초자료로 활용할 계획이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권4호통권316호
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• pp.42-47
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• 2007

상수도 원격 검침에서는 리드 스위치의 채터링 오차를 감소시키기 위한 센서 연구 및 개선이 필요하다. 센서의 동작은 전기적 펄스를 발생시키기 위한 영구 자석 주각의 접근에 의한 기계적 접촉스위치처럼 나타낼 수 있다. 대부분 회전 또는 전달 이동을 잡기 위해 사용되고 수류 측정 장치에 적용하기 위해서는 높은 신뢰성이 필수이다. 동작 형태를 간단히 설명하게 되면 미터기 작동 모터 끝에 달려있는 작은 자석이 미터기 회전에 의해 리드 스위치 내부에 있는 두 개의 스프링과 기계적 접촉 형식으로 반복적으로 떨어지게 된다. 즉 수류량에 따라 펄스의 수가 증가하는 것이다. 이렇게 측정된 값은 무선 이동 통신을 통해 서버로 전달되게 된다. 문제는 자석과 리드 스위치가 만나는 지점에서 스위치가 멈추게 되면 떨리면서 펄스가 잘못 올라가는 오차가 생기는 것이다. 이러한 오차를 감소시키기 위해 보통 소프트웨어적인 방법을 사용한다. 필터 알고리듬을 사용하는것과 통계적인 보정방법을 사용하는 것이 그러한 예이다. 하지만 그러한 방법보다는 하드웨어적으로 문제를 해결하는 것이 오차를 줄일 수 있는 더 직접적인 방법이다. 본 논문에서는 기계적인 이력현상의 특성을 이용하여 리프 스프링 구조의 변화로 오차를 감소시키는 연구를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권1호
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• pp.9-16
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• 2016

영구자석 선형 동기전동기(PMLSM : Permanent Magnet Linear Synchronous Motor)의 구조에서, 영구자석이 레일에 고정되고 코일이 움직이는 기존 영구자석 선형 동기전동기와 달리(영구자석 = 고정자, 코일 = 이동자), 코일이 고정되고, 영구자석을 움직이는(영구자석 = 이동자, 코일 = 고정자) 구조의 위치제어시스템을 제안하고자 한다. 위치 측정은 2개의 홀센서를 사용한다. 이 방식은 엔코더 출력 펄스 신호 대신에 2개의 홀센서에서 발생되는 구형파 신호를 4체배하여 이동자의 속도와 위치를 추정한다. 구형파를 발생시키는 2개의 홀센서로 PMLSM의 벡터제어를 구현하였을 때 정격속도 범위 내에서 안정적이고 효율적으로 제어되는 것을 시뮬레이션을 통하여 입증하였다. 또 하드웨어 실험으로 시스템의 위치제어성능은 $30{\sim}50{\mu}m$의 측정범위 내에서 $10{\sim}20{\mu}m$의 정밀도로 기존시스템보다 2배나 개선되며, 경제적 효율성과 제안된 위치제어 개념의 실용적인 유용성도 확인하였다. 2개의 홀센서를 이용한 벡터제어는 협소한 공간에도 취부 할 수 있으므로 엔코더나 레졸버의 장착이 어려운 시스템에 적용될 수 있다.

• 한국자기학회지
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• 제26권4호
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• pp.133-136
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• 2016

본 연구에서는 현재 교량에 사용되고 있는 텐던의 인장력을 측정하기 위한 자기적 비파괴 검사 방법을 연구하였다. 최근 자기적 방법으로 사용되고 있는 초기투자율(${\mu}i$)과 증분투자율(${\mu}{\Delta}$) 측정 방법은 코일을 권선하여 텐던을 자화 시켜야 하고, 텐던의 자기소거상태에서 측정하여야 하는 어려움이 있다. 때문에 본 연구에서는 텐던이 7개의 strand로 꼬여 있는 것을 감안하여, Wiedemann effect를 활용한 방법을 연구하였다. 텐던에 직접 교류 전류를 인가한 후, 인장력을 변화시키면서 그에 따른 텐던의 자화 상태의 변화를 텐던에 부착된 탐지코일(Search Coil on Tendon; SCT)로부터 측정하고 분석하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 텐던에 인장력을 2 GPa까지 인가할 수 있는 장치와 텐던에 직접 교류 전류를 인가하여 텐던을 자화시키기 위한 전류공급장치를 제작하였다. 비교실험을 위하여 두 제조회사에서 제작된 동일한 규격의 7-strands 텐던에 대한 인장력에 따른 자화 상태의 변화를 측정한 결과, 텐던에 인가하는 인장력에 따라 텐던에 부착된 탐지코일에서 유도되는 기전력의 변화가 비교적 선형적으로 감소함을 알 수 있었으며, 이는 A회사와 B회사의 텐던에서 모두 유사한 특성을 보여주었다. 따라서 탐지코일을 부착하여 제작한 텐던을 신설되는 교량에 적용한다면, Wiedemann 효과를 활용하여 교량의 안전 진단을 위한 자기적 비파괴 검사 방법으로 적용 가능할 것이라고 생각된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.91-111
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• 2024

전력구 터널은 송전선로 지중화 사업의 일환으로 대부분의 경우 쉴드 TBM을 활용하여 건설된다. TBM 챔버는 터널 내부 중 유일하게 암반과 흙을 마주하는 공간이며, 붕락과 부딪힘 사고 등 사고노출 빈도가 가장 높은 곳이다. 현재 챔버 외부에서 디스크커터 마모정도를 측정할 수 있는 방법이 부재하기 때문에 근로자의 수시점검이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 TBM 챔버 내부 안전사고를 예방하고, 챔버 오픈회수 절감을 통해 공사기간 단축의 효과를 기대하기 위하여 디스크커터 마모측정 기술 개념을 정립하고, 시작품을 제작하였다. 선행기술을 고찰하여 자기센서가 굴착환경에서 가장 적합하다고 판단하여, 자기센서, 무선통신 모듈, 전원공급, 외부 케이싱, 그리고 모니터링 시스템을 종합한 마모측정 센서 패키지를 개발하였다. 실제 굴착환경에서 시작품 성능검증을 수행하기 위해 3.6 m 토압식 쉴드 TBM을 활용한 실대형 굴진시험을 수행하였다. 실대형 굴진시험 결과 8개의 시작품 중 5개가 정상적으로 작동하였다. 최대 3,000 kN의 추력과 1.5 RPM의 회전속도 안에서 센서측정값이 무선통신을 통해 시스템에 원활하게 표출되는지 확인하였고, 센서 케이싱이 파손되지 않아 내구성을 확보하는 것으로 분석되었다.

• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.115-121
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• 2014

천리안위성(2010년 발사)의 성공적인 개발을 바탕으로 두 기의 위성을 동시에 개발하는 정지궤도 복합위성(GEO-KOMPSAT-2) 프로그램이 진행 중이다. 정지궤도 복합위성 중 GEO-KOMPSAT-2A(GK2A)위성에는 차세대 고성능 기상 탑재체와 우주기상 탑재체가 개발 탑재될 예정이다. 국내 주도로 개발되는 우주기상 탑재체는 대한민국 최초의 정지궤도용 우주기상 센서가 될 예정이다. 세 가지 종류의 우주기상 탑재체(고에너지 입자 검출기, 자력계, 위성 대전 감시기)는 정지궤도에서 우주공간에 대한 물리적 현상(고에너지 입자 분포, 지구 주위의 자기장, 위성 대전 전류)을 관측하여 우주기상 예 경보에 활용될 목적을 가지고 있다. 본 논문에서는 GK2A위성의 부탑재체인 우주기상탑재체 개발 요구사항, 시스템 설계 및 접속 설계에 대해 요약 기술하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권2호
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• pp.190-205
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• 2015

In this paper, the impact damage behavior of USN-150B carbon/epoxy composite laminates subjected to high velocity impact was studied experimentally and numerically. Square composite laminates stacked with $[45/0/-45/90]_{ns}$ quasi-symmetric and $[0/90]_{ns}$ cross-ply stacking sequences and a conical shape projectile with steel core, copper skin and lead filler were considered. First high-velocity impact tests were conducted under various test conditions. Three tests were repeated under the same impact condition. Projectile velocity before and after penetration were measured by infrared ray sensors and magnetic sensors. High-speed camera shots and C-Scan images were also taken to measure the projectile velocities and to obtain the information on the damage shapes of the projectile and the laminate specimens. Next, the numerical simulation was performed using explicit finite element code LS-DYNA. Both the projectile and the composite laminate were modeled using three-dimensional solid elements. Residual velocity history of the impact projectile and the failure shape and extents of the laminates were predicted and systematically examined. The results of this study can provide the understanding on the penetration process of laminated composites during ballistic impact, as well as the damage amount and modes. These were thought to be utilized to predict the decrease of mechanical properties and also to help mitigate impact damage of composite structures.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.124-131
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• 2014

본 논문에서는 4-채널 전위계 센서의 배열을 이용한 비접촉 제스처 인식 알고리즘을 제안한다. 주변의 전기장 변화에 민감한 전위계 센서를 스마트기기의 제스처인식에 활용하기 위해서 실내 환경에서 극저주파 대역 EMI(Electro Magnetic Interference) 및 PLN(Power Line Noise) 영향을 최소화하였다. AC 형태의 입력 데이터 값에 10Hz LPF(Low Pass Filter) 및 H/W 샘플링 속도를 고려한 최대 버퍼 값 추출 알고리즘을 적용하여 선형적인 DC 형태의 데이터로 변형한다. 추가적으로 칼만 필터를 적용함으로써 노이즈를 최소화하며, 센서간의 배열을 고려한 데이터 차분 과정을 통해 목표물의 2차원적 움직임 정보를 추출한다. 추출된 데이터 값과 peak 값의 시차정보를 이용하여 DTW(Dynamic Time Warping) 제스처 인식 및 보정 알고리즘을 구현하였으며, 다섯가지 동작 시나리오 테스트 결과 95% 이상의 높은 인식률을 보였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권4호
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• pp.374-381
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• 2011

최근 구조 건전성 모니터링을 위해 다양한 센서와 분석 기술들을 적용하여 기계/토목 구조물의 처짐을 측정하는 연구들이 활발히 수행되고 있다. 처짐을 측정하기 위해 사용되는 다양한 전기 기반 상용 센서의 경우, 많은 수의 센서가 설치될 때 함께 설치된 다량의 전선들은 전기적 잡음 문제를 야기하여 사용상의 어려움을 발생시킨다. 따라서 본 논문에서는 기본 센서의 문제점을 해결하면서 미세 변위를 손쉽게 측정할 수 있는 저가형의 광강도형 광섬유 변위 센서를 제안한다. 이를 위해, 광섬유 굽힘 손실 현상을 이용하여 센서부의 형태를 고안하였으며 민감도, 선형성 그리고 작동 범위를 구하기 위한 기초 실험을 수행하였다. 또한 변위 측정이 용이하고 구조물에 손쉽게 설치할 수 있도록 센서 헤드의 기구부를 새롭게 설계 제작하였으며, 이를 사용하기 위한 실시간 프로그램 또한 함께 개발하여 광섬유 변위 센서 시스템을 개발 완료하였다.