• 통합자연과학논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.113-122
• /
• 2024

Advancements in sensor technology, particularly Inertial Measurement Units (IMU), are crucial in modern pose estimation. IMUs typically consist of accelerometers and gyroscopes (6-axis), with some models including magnetometers (9-axis). This study investigates the impact of sensor frequency on pose estimation accuracy using data from a 256Hz IMU sensor. The data sets analyzed include "spiralStairs," "stairsAndCorridor," and "straightLine," with frequencies varied to 128Hz, 64Hz, and 32Hz, and conditions categorized as stationary or dynamic. The results indicate that sensitivity remains high at lower frequencies under stationary conditions but declines in dynamic conditions. Performance comparison, based on Root Mean Square Error (RMSE) values, showed that lower frequencies lead to increased RMSE, thus diminishing model accuracy. Additionally, the Extended Kalman Filter (EKF) was tested as an alternative to Madgwick's algorithm but faced challenges due to insufficient sensor noise data.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제23권4호
• /
• pp.243-252
• /
• 2020

이 논문에서는 시추공을 이용한 탐사나 자료 해석 시에 중요한 시추공 궤적 정보 획득 방법에 대한 이해를 공유하고자, 깊이에 따른 시추공의 좌표를 구하는 시추공 공곡 측정 문제를 좌표계 변환 공식에 기초하여 수학적으로 정리하였다. 먼저, 철재 케이싱이 설치되어 있지 않은 시추공에 적용 가능한 방법으로서 3성분 가속도계와 3성분 자력계를 함께 이용하여 시추공의 방위각, 편차각 그리고 센서회전각을 구하는 원리를 정리하였다. 다음으로, 철재 케이싱이 설치되어 있을 경우에 자이로스코프에서 3성분 각속도가 측정되었을 때, 좌표계 변환 행렬의 시간 미분 관계식에 기초해 각속도의 시간에 따른 적분을 통해 요-피치-롤 각을 구하는 수학적 이론을 정리하고 지구 자전의 영향을 제거함으로써 측정자료의 시간 적분에 의해 시추공의 궤적을 구하는 방법을 설명하였다. 오차가 포함된 측정 자료로부터 시추공 공곡 결정의 정확도를 높이는 중요한 방법으로 센서 또는 측정 자료를 융합하는 원리도 예를 들어 설명하였다. 시추공 공곡 측정원리는 GPS 수신이 불가능한 터널내에서의 궤적 추적 또는 무인비행체를 이용한 공중 탐사나 항공 탐사 시 센서의 자세 측정에도 활용될 수 있다. 또한, 센서의 융합에서 필수적으로 접목되어야 할 최적화 필터에 대해서도 중요 문헌 및 사례를 소개함으로써, 앞으로의 연구에 도움을 주고자 하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.251-262
• /
• 2017

드론을 이용한 신뢰성 있는 항공자력탐사 수행을 위해서 자력탐사 시스템과 드론 시스템을 구성하여 철광산 지역 자력 탐사에 적용하였다. 드론에 실리는 자력탐사 시스템은 Bartington사의 플럭스게이트 자력계 Mag639를 센서로 사용하고, A/D convertor를 이용하여 태블릿PC에 자력값이 저장되도록 구성하였다. 드론의 비행 컨트롤 모듈로는 확장성이 좋은 Pixhawk를 사용하였고, 적재 중량(Payload) 3 kg, 최대 중량 적재 시 15분 동안 비행이 가능하도록 구성하였다. 드론의 자기장 간섭 범위 측정 실험을 통해 드론에 의한 자기장 간섭효과를 제거하였고, 정확한 위치 정보 확보를 위해 RTK GPS를 적용하였다. 정확한 위치정보를 토대로 동일한 측선에 대해서 고도를 변경하여 두 번 측정해서 자력 변화율 자료를 확보하였다. 또한 지형 정보를 사용하여 지형을 따라 비행하는 비행경로를 설정함으로써 지형 효과를 없앨 수 있었다. 드론 기반 항공자력탐사 시스템을 통해 획득된 자력자료는 Geometrics사의 핵자력계 G-858을 이용해 동일 지역에서 획득한 자료와 양상이 일치함을 확인하였고, 이를 통해 드론 기반 항공자력탐사 시스템을 이용한 탐사 자료에 대한 신뢰성을 확보할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.199-204
• /
• 2011

존멜팅법을 이용해서 $(YSmNd)_{1.8}Ba_{2.4}Cu_{3.4}O_{7-x}$계 고온초전도체를 대기 중에서 용융성장실험을 하였다. 존멜팅법의 최적용융온도는 $1100^{\circ}C$였으며 성장속도는 3.5 mm/h 였다. 한 방향으로 용융성장 된 (YSN)1.8 초전도체는 XRD, 광학현미경, TEM을 이용하여 미세구조를 관찰하였으며 SQUID magnetometer와 직접전류수송법을 이용해 초전도특성을 평가하였다. 특히 용융성장 된 (YSN)1.8 초전도체의 광학현미경에 의한 미세구조 관측 결과 초전도상인 (YSN)123 matrix내에 비초전도상인 (YSN)211 inclusions이 균질하게 분포되어 있는 것이 관측되었다. 또한 용융성장 된 (YSN)1.8 초전도체는 90 K 이상의 임계온도 특성을 보였으며 액체질소 안에서 직접전류수송법으로 측정한 결과 수송전류 830 A에서 $3.93{\times}10^4$(A/$cm^2$)를 갖는 높은 임계전류밀도 특성을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제43권1호
• /
• pp.7-12
• /
• 2006

본 연구에서는 수소화 와 전자빔 사진식각 공정을 이용하여 비가역적이며 안정화된 마이크로 크기의 강자성 구조체를 개발하였다. $Fe_XZr_{100-x}(x=65-85\%)$의 평균성분과 약 1 nm 정도의 성분변조주기를 가지며 총두께가 100 nm 정도인 성분변조(CM) 된 Fe-Zr 박막이 적층되었다. CM Fe-Zr 박막의 자성성질은 SQWID magnetometer, VSM, 그리고 B-H loop tracer로 측정하였다. 수소화 과정 후에 CM 박막은 유사한 균질의 합금 막 보다 모든 성분에서 더 큰 자기 모멘트를 나타내었고 $Fe_{80}Zr_{20}$ 성분에서 가장 큰 증가를 보였다. 수소화 된 $Fe_{80}Zr_{20}$ CM 막은 상온에서 aging을 거친 후에 아주 큰 자기모멘트 증가를 보여 안정되고 비가역적이며 연자성 상태로 변화됨을 알 수 있었다. 전자빔 사진식각기술을 사용하여 원형의 윈도우를 $Fe_{80}Zr_{20}$ CM막 위에 형성한 후에 이 윈도우를 통하여 선택적인 수소화를 실행하였다. 사진식각기술을 통한 수소화는 $49\%$의 자기 모멘트를 증가 시켰다. 이 방법은 나노 크기의 구조에도 적용할 수 있다.

• 한국자기학회지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.208-214
• /
• 1993

Ta을 미량 첨가한 Co-Cr-Ta 박막의 높은 수직보자력의 원인을 알아보기위하여 회전우력자력계 (torque magnetometer)와 진동시료형 자력계(VSM)를 이용하여 Co-Cr 박막과 Co-Cr-Ta 박막의 수직자기이방 성에너지를 조사하였다. Co/sub 81.7/Cr/sub 16.7/Ta/sub 1.6/ 박막의 수직이방성에너지는 동일 기판온도에 서 성막한, 비슷한 용질원자량의 Co/sub 81/Cr/sub 19/ 박막보다 높았다. 그 원인을 분석하기 위하여 as- sputtered 상태의 박막들을 annealing 처리한 후 수직자기이방성에너지의 변화를 조사하였다. annealing 처 리에 의해 수직자기이방성에너지는 감소하였다. 이러한 annealing 처리에 의한 수직자기이방성에너지의 감 소량은 CoCrTa 박막의 경우 더 켰으며, annealing 처리후의 수직자기이방성에너지는 이원계 및 삼원계 박막 에서 비슷한 값을 보였다. 이는 Ta 첨가에 의해 as-sputtered 박막내 용질원자의 편석(segregation) 정도가 증가하며, 이러한 편석 의 증가로 박막내에 형태자기이방성의 기여가 증가하여 수직자기이방성에너지의 증가가 있었던 것으로 해석 된다. 또한 이 러한 용질원자의 편석의 증가에 의한 수직자기이방성에너지의 증가로 박막의 보자력도 증가 한 것으로 생각된다.

• 한국자기학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.140-145
• /
• 1997

단롤법으로 제조된 비정질 합금 NdFe$_{10.7}$TiB$_{0.3}$의 비정질상과 나노결정상을 X-선 회절법, Mossbauer 분광법, VSM(Vibrating sample magnetometer)을 이용하여 자기적 성질을 연구하였다. 비정질 합금 NdFe$_{10.7}$TiB$_{0.3}$의 Mossbauer spectrum을 13 K 부터 800 K 까지 취하였다. spin파 들뜸에 의한 T/T$_{c}$<0.7 이하에서의 평균초미세 자기장 H$_{hf}$(T)의 변화는 [H$_{hf}$(T)-H$_{hf}$(0)]/H$_{hf}$(0)=-0.46(T/T$_{c}$)$^{5}$ 2/ 같이 나타났다. 전기사중극자 분열값은 Curie 온도 이상의 온도에서 모두 0.46 .+-. 0.01 mm/s로 나타났으며 Curie 온도 미만의 온도에서는 zero임을 알 수 있었다. Curie 온도 (T$_{c}$)와 결정화 온도(T$_{x}$)는 sample을 5 K/min의 비율로 heating 시키며 확인한 결과 T$_{c}$=380 K, T$_{x}$=490 K 임을 알았으며, 770 K에서 .alpha. -Fe 나노 결정상은 약 65%의 면적을 차지하였다. VSM 측정결과 Curie 온도 이상에서 자기 Moment 값의 증가는 .alpha. -Fe 상의 존재 때문이며 이는 Mossbauer 분석결과와 잘 일치하였다.r 분석결과와 잘 일치하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.187-190
• /
• 2010

$Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$ 분말을 졸-겔(sol-gel) 방법으로 제조하였으며, 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절(x-ray diffractometer), 진동시료 자화율 측정기(vibrating sample magnetometer)과 초전도양자간섭장치(Superconducting quantum interference devices) 및 뫼스바우어 분광기(M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy)을 이용하여 연구하였다. $Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$의 경우 rutile tetragonal 결정구조에 공간그룹은 $P4_2$/mnm이며, 5.6 % 정도의 산소결핍 현상이 있음을 Rietveld 정련법으로 분석하였다. 상온에서 자기화 값은 $1.95{\times}10^{-2}{\mu}_B/Fe$을 가지며 상자성과 강자성적 특성을 나타내고 있었으며, 큐리-바이스 온도 ${\theta}_{cw}$= 18 K임을 확인할 수 있었다. 뫼스바우어 측정으로 부터 상온으로부터 극저온(4.2 K)까지 Sextet이 존재하며, 이성질체 이동치의 값은 전 온도구간에서 0.18~0.36 mm/s로서 $^{57}Fe$ 이온은 모두 +3로 존재함을 알 수 있었다. $Sn_{0.99}{^{57}Fe}_{0.01}O_2$의 강자성 특성의 발현은 산소결핍으로 인한 전자를 매개로 하여 이웃하고 있는 $Fe^{3+}$ 이온들이 강자성 결합에 기인하는 것으로 해석할 수 있다.

• 한국자기학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.195-199
• /
• 2008

$Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말/에폭시 복합재 필름은 열경화과정을 이용하여 준비되었다. 자성분말/에폭시 복합재의 구조와 전자기적 특성 및 전자파 흡수특성을 분석하기 위하여 주사전자현미경(scanning electron microscpoe, SEM), 시료진동형 자력계(vibrating sample magnetometer, VSM), 네트워크 어날라이져(network analyzer) 등을 이용하였다. 분석결과, 포화자속밀도는 복합재 내의 $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말이 차지하는 양에 의존하며, 이는 초기투자율에 영향을 미친다. 결과적으로 1 GHz 이상의 주파수에서는 와전류 손실(eddy current loss)이 주요한 인자이며, 자성분말/에폭시 복합재의 공명주파수(resonance frequency)는 복합재 내의 $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말의 양이 증가함에 따라 감소한다. 반사손실(reflection loss)은 자성분말/에폭시 복합재의 투자율(permeability)과 유전율(permittivity)로부터 계산에 의해 구해진다. 50 wt% $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말의 양과 5 mm 두께를 가진 자성분말/에폭시 복합재는 3.66 GHz와 4.16 GHz 사이에서 -20 dB 이하의 값을 보인다. 따라서 Fe-Si/에폭시 박형 복합재는 마이크로파 흡수체로서 좋은 후보물질이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.211-217
• /
• 2005

펄스 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Co농도 변화에 따라 유리 기판 위에 ZnJ-xcoxo 박막을 제조하였다. Co 농도의 증가에 따라 $Zn_{1-x}Co_{x}O$ 박막의 c축 결정 배향성은 향상되었다. 표면 형상 분석을 통하여 매우 치밀한 박막이 성장되었음을 찰 수 있었다. 박막의 UV-visible투과율 측정 결과, $Co^{2+}$ 이온에 의한 sp-d상호교환 작용과 d-d 천이를 확인할 수 있었다. $Zn_{1-x}Co_{x}O$ 박막의 비저항은 $10^{-2}\~10^{-3}\;\Omega{\cdot}cm$의 값을 가지며 Co농도의 증가에 따라 박막의 비저항은 증가하였고, 특히 $30\;at\%$ Co에서는 박막의 결정성 저하로 인하여 급격한 비저항 증가가 발생하였다. X-ray photoelecoon specooscopy분석을 통해 Co와 O 간의 결합 상태를 확인하였으며, alternating gradient magnetometer측정 결과 $Zn_{1-x}Co_{x}O$ 박막의 상온 강자성 치력 현상을 관찰할 수 있었다. 낮은 비저항 및 상온 강자성 이력 특성을 갖는 $Zn_{1-x}Co_{x}O$ 박막은 자성 반도체 소자로의 응용 가능성을 나타내었다 .