• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.415-424
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• 2019

최근 고령인구의 증가로 인해 실내 외에서 고령자들이 편리하게 생활할 수 있는 다양한 재활복지기기에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 거동이 불편한 노인 또는 장애인들 스스로가 좁은 실내에서 안전하고 편리하게 이동과 이승이 가능하도록 최소 회전반경과 문턱 극복을 포함하여 설계 제작하였다. 좌식문화가 발전한 실내 환경에서 골절질환, 노인질환 및 기타 무릎, 허리질환을 가진 사용자의 이승 편의성을 제공하고자 하였다. 먼저 실내에서 이 승강이 가능하도록 프레임에 기본적으로 링크, 시트, 암레스트, 커버, 모터, 감속기, 배터리, 충전기, 센서, 컨트롤러 기구물 등을 부착하였다. 사용자의 환경과 신체적 특징을 고려하여 제품 디자인과 구조물을 설계하였으며, 고령자 또는 장애인이 실내에서 일상생활을 지원할 수 있도록 IoT 기능을 추가하였다. 제작된 실내 이 승강 휠체어의 동작성능을 확인하기 위해 구동실험을 수행하였다. 연속 주행시간, 회전반경, 액추에이터 최대부하, 최대 승강 높이, 음압레벨, 운행 보조센서 센싱 최소거리, 서버 및 앱 프로그램 상호 연동과 기기호환성, 듀티 사이클 오차율 시험성능 테스트를 수행하였다. 시험결과, 제작된 휠체어는 각 항목의 성능시험 목표 값을 달성하였으며, 성공적으로 작동하는 것으로 나타났다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권5호
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• pp.33-42
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• 2021

현대 전투기는 정안정성 완화 개념을 적용하여 기동성과 성능을 향상시키는데, 천음속 비행영역에서는 충격파 형성과 더불어 감속기동 중 발생하는 공력중심 전방이동 현상에 의해 갑작스런 기수 들림이 발생하는 경향을 갖는다. 또한 천음속 중간 받음각 비행영역은 항공기 모델링이 어려워 모델 기반의 제어 방식은 이 문제를 해결하는데 한계를 갖는다. 이번 논문에서는 초음속 경전투기 모델을 이용하여 천음속 영역에서 감속선회 기동 중 모델 기반 증분형 동적 모델역변환 방식의 천음속 피칭모멘트 보상 제어(TPMC)와 모델과 센서를 기반으로 하는 Hybrid 증분형 동적모델 역변환(IDI) 제어의 성능을 분석하였다. 분석 결과, Hybrid 증분형 동적모델 역변환 제어는 천음속 피칭모멘트 보상 제어에 비해 빠른 초기 반응과 동등한 최대 수직가속도 제한 성능을 가지면서 조종사가 예측 가능한 비행성을 제공하여 천음속 중간 받음각 비행영역에서 하중제한 초과 방지 제어기의 성능을 크게 개선하였다.

• 한국측량학회지
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• 제39권4호
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• pp.223-233
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• 2021

건축물에서 소비되는 에너지의 체계적이고 지속적인 모니터링과 관리는 건물의 열효율을 산정하여 등급화하기 위해 중요하고, 궁극적으로 기후변화에 대처하고 환경 및 에너지 수급 정책의 효과적 수립을 목표로 하고 있다. 전 세계적으로 건축물은 총 에너지의 36%를 소비하고 있으며, 이산화탄소 배출량은 39%를 점유하고 있다. 본 연구의 목적은 건축물 등급제에 필수적인 건축물에서 방출되는 온도측정을 위해 드론 열적외선(TIR: thermal infrared) 영상을 이용하여 사진측량 기법으로 건물을 모델링하고 3차원 열공간 모델(thermo-spatial model)을 생성하여 분석하는 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 드론에 탑재된 열적외선 센서로부터 촬영한 광학 및 TIR 영상으로 항공삼각측량을 수행하여 모델링의 정확도를 비교 분석하였다. TIR 영상의 공간 및 방사 해상도는 광학영상에 비해 낮으므로 3D 건물 모델링의 객체 형태는 상대적으로 부정확하지만, 공간정보기반의 건축물 열에너지 측정을 위해 효과적으로 사용될 수 있으므로 사진측량 기술의 다양한 분야로의 응용을 제시한 것으로 의의가 있다고 판단된다. 열공간 모델은 건축물에서 방출되는 온도를 기반으로 소비되는 에너지를 정량적으로 산정하여 개별 건물의 에너지 등급을 책정하기 위한 기본 정보로 사용될 것으로 판단된다.

• 방송공학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.155-166
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• 2021

현재 대부분의 객체 탐지 알고리즘은 RGB 영상을 기반으로 연구되고 있다. 하지만 RGB 카메라는 물체에서 반사되는 빛을 받아들여 영상을 생성하기 때문에, 물체에서 나오는 빛이 적거나 산란이 되는 야간 또는 안개가 끼는 환경에서는 물체의 정보가 잘 표현되는 영상 취득이 어려워 객체 탐지의 정확도가 떨어진다. 그에 반해 IR(열 적외선, Infra-Red) 영상은 열 센서로 이미지를 생성하기 때문에 RGB 영상에 비해 정확한 물체의 정보를 표현할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 이미지 특성 차이에 따른 객체 탐지 성능을 비교하고자 하며, RGB와 IR 영상의 압축률에 따른 객체 탐지를 수행하고, 결과를 비교 분석 하고자 한다. 실험에 사용된 영상은 첨단운전자 보조 시스템(ADAS) 연구용 데이터 세트인 Free FLIR Thermal 데이터 세트 중 야간에 촬영된 RGB 영상과 IR 영상을 사용하였으며, 기존 RGB 영상 기반으로 사전 학습된 신경망과 FLIR Thermal 데이터 세트 내 RGB 영상과 IR 영상을 일부 골라 재학습한 신경망을 이용하여 객체 탐지를 수행하였다. 실험 결과 RGB 기반으로 사전 학습된 신경망과 재학습한 신경망 모두 IR 영상 기반 객체 탐지 성능이 RGB 영상 기반 성능보다 월등한 것을 확인할 수 있었다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권10호
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• pp.797-808
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• 2019

밀폐된 작업현장에서는 현장의 환경데이터가 작업자의 안전에 큰 영향을 미치므로 작업 현장의 관리가 중요하다. 이에 오늘날의 산업현장은 공장 내 센서를 통해 데이터를 수집하고 분석하는 데이터 기반 공장 형태로 바뀌어 가고 있으며, 이를 안전하게 운영하기 위한 관리시스템을 필요로 한다. 일반적으로 안전관리시스템은 중앙 서버와 데이터베이스를 통해 데이터를 저장하고 관리하는 방식으로 데이터의 위변조 및 유실 가능성이 높아 신뢰성이 다소 부족하다. 본 논문에서는 3세대 블록체인 기술인 EOS 기반의 작업자 안전관리 시스템을 개발한다. 개발된 시스템은 EOS 블록체인을 이용하기 위한 스마트 컨트랙트와 블록체인 기반으로 동작하는 3가지의 분산 애플리케이션으로 구성된다. 사용자의 역할에 따라, 작업자 및 관리자 애플리케이션은 작업의 시작과 종료에 대한 요청과 그에 따른 승인 작업을 블록체인 트랜잭션으로 수행한다. 수행된 전체 트랜잭션 히스토리는 블록체인 네트워크에 참여한 모든 노드에 분산 저장되어 사실상 데이터 위변조가 불가능하다. 시스템 운영자 애플리케이션은 작업자와 관리자에게 기능 수행에 적합한 어카운트 권한을 부여하고 작업현장의 안전성을 확보하기 위한 IoT 데이터의 적절한 기준치를 설정한다. 현장센서 플랫폼에서 받은 IoT 데이터와 작업의 흐름에 따른 요청과 승인 정보는 EOS 스마트 컨트랙트에 명시적으로 저장되고 관리된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.764-771
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• 2018

요즘 국내 외 농업 환경은 농업 인구의 고령화, 귀농 인구의 증가, 급격한 기후 변화, 농식품 유통 구조의 다양화, 수자원의 고갈 및 한정된 경작지 등 다양한 변화 속에 놓여 있다. 최근 농업을 둘러싼 다양한 환경 변화에 대응하기 위해 재배 전반의 작업이력인 작물 생육정보, 생육환경 및 농작업 일지 등과 같은 사항들을 쉽게 기록, 저장 및 관리하여 작물 생산량과 작업 효율을 높이기 위한 스마트 온실 실용화에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문은 작물의 근권부에서 측정할 수 있는 생장환경 데이터인 온도, 습도, 일사량. CO2 농도 등과 같은 생육에 필요한 상황정보를 수집하고 수집된 데이터를 모니터링 할 수 있는 시스템을 제안한다. 생장 작물의 근권 측정부에서 측정된 데이터와 센서로 측정된 생장환경 데이터인 온도, 습도, 일사량 등의 데이터를 취합하여 400MHz의 무선 통신 게이트웨이에 전송하는 시스템을 개발하였다. 전송된 데이터를 Cloud 기반으로 근권 환경 데이터를 모니터링 및 데이터를 시각화 할 수 있는 통합 SW 개발을 진행하였다. 데이터의 시각화를 위한 그래프 형식과 데이터 형식으로 모니터링을 할 수 있도록 하였다. 기존 스마트팜은 농장내의 데이터만을 이용하여 작물 및 시설관리를 하고, 본 연구는 전국의 농장의 날씨 및 생장환경을 수집 및 분석하여 가장 효율적인 생장환경을 제시한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제7권12호
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• pp.301-312
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• 2018

오늘날 산업용 무선 센서 망 환경에서 화재나 유독가스와 같은 연속 개체 탐지는 위험성과 대규모 피해로 인해 중요한 문제로 다뤄지고 있다. 연속 개체는 한 지점에서 발생하여 점차 넒은 범위로 확산되는 특징을 가지기 때문에 자원 제약적인 무선 센서 망 환경에서 연속 개체를 탐지한 다수의 센서 노드가 고정 싱크에게 데이터를 전송하게 되면 막대한 통신 오버헤드가 발생하게 된다. 따라서 기존 연구에서는 실시간으로 확장되는 연속 개체를 정확하게 탐지하고, 다량의 센싱 데이터를 에너지 효율적인 방식으로 전송하는 데에 중점을 두었다. 그러나 최근 들어 화재 진압과 같은 실시간 대응이 필요한 응용분야를 위해 연속 개체 탐지에 이동 싱크 도입이 필요하다는 의견이 나타나고 있다. 이러한 경우, 이동 싱크의 위치 갱신을 위해 다수의 소스와 이동 싱크 간 통신이 빈번하게 일어남으로써 무선 센서망의 에너지 소모가 급격하게 증가하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 무선 센서 망을 이용한 연속 개체 탐지에서 이동 싱크를 지원하기 위한 발원점 중심의 통신 방안을 제안한다. 실험결과는 제안 방안이 기존 방안에 비해 이동 싱크의 위치정보 갱신 및 센싱 데이터 보고에 더 적은 에너지를 소모함을 보인다.

• 재활복지
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• 제18권4호
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• pp.221-235
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• 2014

최근 급속한 인구 고령화로 인해 뇌졸중의 발생빈도가 증대되고 있으며, 후천적 장애의 주요 발생요인이 되고 있다. 본 연구는 뇌졸중의 후유증으로 인한 장애를 극복하기 위한 재활 과정에서 사용되는 보조장비인 체위제어용 자세변환기에 관한 것이다. 본 논문에서는 국내와 일본의 자세변환기 용품을 조사하여 기능과 용도에 따라 분류와 비교를 수행하였고, 와상체위를 제어하기 위해 스마트 고기능 자세변환 시스템의 설계방식을 제안하였다. 이는 욕창방지 튜브와 체위 경사동작 튜브를 통합한 매트리스 동작을 갖도록 고안된 것이다. 또한 스마트 기능을 추가하여 현재 기기 상태의 모니터링과 기본자세변경, 교대부양 및 체위제어의 무선 기능의 수행이 가능하도록 설계하였다. 시스템제어 하드웨어는 3개의 주요부, 즉 센서 검출부, 모터구동 제어부, 블루투스(Bluetooth) 통신을 위한 시스템제어부로 구성되어 있다. 결과로서, 본 연구에 의해 설계된 시스템이 최근 인터넷 정보화 기술의 적용분야인 IoT(Internet of Things) 기술이 접목된 고기능 스마트 자세변환장치로 실용화 될 수 있음을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제33권2호
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• pp.168-177
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• 2019

KRISO (Korea Research Institute of Ship & Ocean Engineering) started a project to develop the core algorithms for autonomous intervention using an underwater robot in 2017. This paper introduces the development of the robot platform for the core algorithms, which is an ROV (Remotely Operated Vehicle) type with one 7-function manipulator. Before the detailed design of the robot platform, the 7E-MINI arm of the ECA Group was selected as the manipulator. It is an electrical type, with a weight of 51 kg in air (30 kg in water) and a full reach of 1.4 m. To design a platform with a small size and light weight to fit in a water tank, the medium-size manipulator was placed on the center of platform, and the structural analysis of the body frame was conducted by ABAQUS. The robot had an IMU (Inertial Measurement Unit), a DVL (Doppler Velocity Log), and a depth sensor for measuring the underwater position and attitude. To control the robot motion, eight thrusters were installed, four for vertical and the rest for horizontal motion. The operation system was composed of an on-board control station and operation S/W. The former included devices such as a 300 VDC power supplier, Fiber-Optic (F/O) to Ethernet communication converter, and main control PC. The latter was developed using an ROS (Robot Operation System) based on Linux. The basic performance of the manufactured robot platform was verified through a water tank test, where the robot was manually operated using a joystick, and the robot motion and attitude variation that resulted from the manipulator movement were closely observed.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.332-342
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• 2018

본 논문은 창의 지식기반산업 중에 중추적 역할을 담당하는 IOT분야와 디자인분야가 집약된 감성조명콘텐츠 기반의 LED 캠핑등을 디자인하기 위한 기술적인 선택과 구현과정에 대한 정보를 제시하는데 목적이 있다. 휴대형 LED 캠핑등인 'i-Light'는 사람과 공간 그리고 감성을 서로 연결하는 '커넥티드 조명'으로 IOT와 감성조명콘텐츠 기반의 스마트한 캠핑조명제품이다. 'i-Light'는 자연스러운 색상 색온도 조절이 가능한 조명기능과 유해가스를 감지하는 안전기능이 있고, 빛의 교감과 풍미를 경험할 수 있는 다양한 감성기능이 있다. 이를 위해 먼저, 휴대형 LED 캠핑등을 제품디자인하였고 고연색성/풀컬러 조명모듈과 스마트 센서모듈, 그리고 IOT 디바이스 플랫폼 개발하였다. 또한, 감성조명콘텐츠의 상세데이터를 구축하여 이를 바탕으로 한 Web 어플리케이션을 개발하였다. 최종적으로 휴대형 LED 캠프등의 프로토타입을 만들어 관련기관에 테스트 벤치와 사용성 평가를 받았다. 개발된 감성 조명콘텐츠 12종과 IOT 안전센서 3종은 모두 적합 판정과 만족스러운 시제품이 나왔다는 결과를 받았다. 향후 인공지능과 빅 데이터가 상호연동하는 콘텐츠와 제품개발에 있어서 실질적인 기술적인 선택과 구현과정에 대한 방향을 제시해줄 수 있을 것이다.