• Title, Summary, Keyword: 계측효율

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Development schemes of IoT Water Quality Metering device linked with a Drone (드론 연계 무인 IoT 수질 측정기 개발 방향)

  • Rhee, Dong Sop;Seong, Hoje
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.223-223
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    • 2020
  • 하천 조사에 드론의 필요성은 점차 증가하고 있으며, 하천시설 조사 및 하천 물리량 간접 계측 등에 있어서 활용성 또한 증가하고 있다. 드론을 이용한 하천시설 및 하천 조사는 주로 광학 영상에 기초한 간접 계측을 중심으로 활발히 기술 개발이 진행되고 있으며, 최근에는 적용하는 임무장비를 확장하여 초분광카메리나 LiDAR 등을 활용하려는 시도가 활발히 이루어지고 있으며, 관련 기술의 개발도 역시 급격히 진행되고 있다. 이러한 기술 발전을 통해 하천 조사에 있어서 간접 계측의 정확도는 계속하여 증가하고 있으나, 기술의 편리성이나 활용성에 비해 정확도 향상에는 어느 정도 한계가 있으며, 간접 계측에 의한 정확도를 확보하기 위해서는 여전히 직접 계측 결과와 비교를 통한 검보정이 필수적이다. 직접 계측은 첨단 계측기를 사용한다고 하더라도 아직까지 인력에 의한 의존도가 높으며, 측정 효율이 여전히 떨어지고 있어 간접 계측의 편리성을 저하시키는 원인으로 작용하고 있다. 본 연구에서는 드론 기반의 간접 계측이 편리성 및 활용성, 정확도를 올리 수 있는 무인 IoT 수질 측정기를 개발하고자 한다. 무인 IoT 수질 측정기는 드론에서 측정한 자료 검보정 자료 획득을 목표로 하며, 드론으로 측정한 지역에 대한 데이터 검보정 정확도를 향상 시킬 수 있는 측정방안을 고려하고 있으며, 현재 이용 가능한 IoT 통신 모듈의 적용성 및 통신 거리를 고려하여 개발을 진행하고 있다. 특히 데이터 전송을 고려하여 개별 통신 규약 검토를 진행하였으며, 각종 표준을 검토하였다. 통신을 위한 전력 소모를 고려하여 저전력 통신 모듈을 중심으로 검토를 진행하였으며, 하천의 특성을 고려한 수질 측정 지점 결정을 위한 측정 알고리즘을 개발하여 적용하였다.

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An efficient range measurement method using stereoscopic disparity (양안 시차를 이용한 거리 계측의 고속 연산 알고리즘)

  • 김재한
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • pp.592-595
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    • 2001
  • 원거리에서 무접촉 거리 계측(ranging)은 군용 장비나 건설, 항해, 자동화 등에 매우 중요하다. 계측방식은 active와 passive 방식으로 구분되는데, active방식은 laser나 microwave, 초음파 등의 time of flight를 이용하거나 레이저 조사(illumination)에 대한 카메라 영상을 해석하는 등의 다양한 방식이 있으나 장치가 복잡하고, passive 방식은 stereo camera의 양안 영상을 이용하거나 focus 특성을 이용하는 방식 등이 있으나 대부분 연산 시간이 많이 요구된다. 본 연구에서는 수동식 스테레오 카메라에서 양안시차를 추출하여 triangulation으로 목표점(target point)의 거리를 측정하는 것을 기본 방식으로 하여, 기존 거리 산출 방식에서 연산 시간이 많이 소요되는 연산 과정을 효율적이고 고속으로 수행할 수 있도록 새로운 방식을 제안하였다. 즉, 목표점에서의 양안 edge 영상을 구하며, 이 영상의 accumulation profile을 correlation하여, 거리 연산의 핵심 요소인 양안 시차를 고속으로 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 또한, 제안 방식의 효율성을 실험 결과를 통하여 보였다.

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Output Characteristics of 2-wavelength Resonator Dye Laser Pumped by XeCl Excimer Laser (XeCl 엑시머레이저 펌핑 쌍공진기형 색소레이저의 출력 특성)

  • 이용우
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • pp.434-438
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    • 2003
  • XeCl 엑시머 레이저로 펌핑되는 쌍공진기형 색소레이저와 2단 증폭시스템을 개발하여 원격계측 시스템에 적합한 두 개의 파장을 동시 또는 순차적으로 출력하였다. 개발된 쌍공진기는 1200 g/mm의 회절격자를 갖는 grazing-incidence 방법에서 제 1차 및 제 2차 회절차수를 이용하여 구성되었다. 출력특성은 스펙트럼 선폭이 10 pm이하이고, 펌프 에너지에 대하 전체효율은 6% 이상이다. 또한, 파장가변 영역은 제 1차 및 제 2차의 회절차수에 대해 각각 434-470 nm, 436-468 nm 이며, 2단의 증폭기의 증폭이득은 37dB, 추출효율은 9%이다. 개발된 레이저 증폭시스템에서 Coumarine-450의 색소로 발진하고, 이의 출력 6 mJ을 원격계측시스템에 적용하여 수원상공의 NO$_2$의 가스농도분포를 측정하였다. 이 결과 개발된 색소레이저 시스템은 원격계측 시스템의 광원으로 매우 적합함을 확인하였다.

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Use of dynamic measurement for pavement condition evaluation (도로포장상태 평가를 위한 진동계측의 이용)

  • 김수일
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.21-26
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    • 1990
  • 포장도로는 신설된 후 계속적인 차량의 통행과 기후 조건의 변화등으로 시 간이 경과함에 따라서 그 상태가 저하된다. 따라서 포장도로는 일정기간이 지난 후에는 쾌적한 차량의 통행을 보장하기 위하여 유지보수를 실시하여야 한다. 이러한 유지보수를 효율적이고 과학적으로 수행하는 것은 대단히 중요 하다. 미국과 같은 선진국의 경우 도로 신설의 투자비 보다 유지보수에 사용 되는 예산이 더 많아지고 있는데 효율적인 유지관리 시스템의 개발로 투자 비를 적정화하고자 하는 노력이 크게 증가되고 있다. 도로 포장 구조체가 도 로 이용자에게 어느 정도의 안전성, 쾌적성 및 신속성을 제공하고 있는가를 평가하는 것은 포장관리의 중요한 고려사항이며 그 결과는 포장의 공용성 개념으로 표현된다. 포장상태 조사시 포함되는 항목들은 포장유지관리 시스 템을 운용하는 기관마다 약간씩 차이는 있으나 대체로 노면조도, 노면장애, 구조적 능력, 미끄럼저항등이다. 이중 진동계측장비가 많이 사용되는 항목은 노면조도와 구조적 능력평가 부분으로서 이 두 항목에 포함되는 진동 계측 장비와 그 이용방법에 관해서 논하고자 한다.

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Design of the Wavelet Transform Domain Sign algorithm using Sigma-Delta structure (시그마 델타 구조를 사용한 웨이블릿 변환영역 사인 알고리즘 설계)

  • Kim, Hyun-Do;Lee, Jin-Mo;Yoo, Kyung-Yul
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.2586-2588
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    • 2002
  • 본 논문에서는 $\Sigma\Delta$ 변조된 입력신호를 갖는 적응필터의 수렴특성을 연구하여 향상 방안을 제시하였다. 하드웨어적인 측면에서 효율적인 해상도를 내는 $\Sigma\Delta$ 변조기는 중저주파 대역의 신호를 처리하는데 널리 사용되고 있다. $\Sigma\Delta$ 변조신호는 항상 $\pm1$의 값만을 갖기 때문에, 사인 알고리즘을 사용하는 적응필터와 효율적으로 결합될 수 있다. 하지만, PCM 신호에 대비하여 $\Sigma\Delta$ 변조 신호의 상대적인 길이가 길어 이를 처리하는 적응필터의 길이가 증가하고, 아울러 사인 알고리즘 자체가 갖는 수렴속도의 문제점 때문에 이러한 결합은 불안정한 수렴 특성을 보이게 된다. 본 연구에서는 $\Sigma\Delta$ 변조된 입력신호에 대하여 웨이블릿 변환을 적용한 변환영역 적응필터를 설계하였으며, 수렴속도가 향상됨을 시스템 식별의 응용예를 통하여 검증하였다.

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Effective Path-Planning for Autonomous Mobile Robots (자율이동로봇을 위한 효율적 경로 계획 방법)

  • Yoon, Hee-Sang;You, Jin-Oh;Park, Tae-Hyoung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.81-82
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    • 2007
  • 자율이동로봇을 위한 새로운 경로 계획 방법을 제안한다. 실시간으로 장애물을 피하고, 목표 지점까지의 최단 경로를 생성하여 유용성을 극대화시키기 위하여 방법을 다룬다. 본 논문에서는 효율적인 경로 계획방법으로 초기 경로를 생성하고, 생성된 경로를 개선하는 방법을 제안한다. 초기 경로는 그래프 기반 방법인 골격선 그래프와 탐색방법으로 딕스트라(Dijkstra) 알고리즘을 사용한다. 초기 경로에 대해 동적 프로그래밍 알고리즘을 이용하여 최단거리에 가깝게 경로를 개선한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법의 성능을 검증한다.

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A No Load Protection circuit with An LED Drive Circuit (LED 구동회로의 무부하시 보호회로에 관한 연구)

  • Park, Yu-Cheol;Kim, Hoon;Kim, Hee-Jun;Chae, Gyun;Kang, Eui-Byoung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.906-907
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    • 2008
  • 기존의 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 LCD(Liquid Crystal Display) 백라이트 유닛은 무부하시 불필요한 전력소모가 발생하는 경우가 있어 보호회로가 필요하였다. 그래서 본 논문은 보호회로를 이용한 LCD 백라이트 유닛용의 LED 구동회로를 제안한다. 제안된 보호회로는 실험 결과 무부하시 피드백 제어부 IC(Integrated Circuit)의 전원전압 VCC를 UVLO(Under Voltage Lock Out)전압 이하로 강하시켜 무부하시 소비되는 전력을 줄일 수 있었다. 또, 무부하시 부스트 컨버터 출력부의 전압스트레스를 줄일 수 있었고, 유부하시 보호회로가 있는 컨버터와 보호회로가 없는 컨버터의 효율비교에서 거의 같은 효율이 측정되었다.

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LQG Controller for the Vibration Control of Building Structures (건물의 진동제어를 위한 LQG제어기)

  • 민경원;이성경
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.243-249
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    • 1999
  • 지진력을 받는 건물의 응답을 능동적으로 제어하기 위해서는 건물의 응답을 측정하고, 이것을 바탕으로 제어력을 산정하여야 한다. 제어력의 산정 방법에는 여러 제어 알고리듬이 적용이 될 수 있는데, 2차 성능지수를 이용하는 LQ제어는 해석의 용이함과 제어의 효율성으로 인하여 널리 쓰이고 있다. 그러나, LQ제어에는 실시간으로 계측이 된 건물의 지반과의 상대 변위 및 속도를 필요로 하나 이러한 상태 변수를 계측하기가 매우 어려워 건물의 제어를 위한 적용에 한계가 있다. 따라서, 계측이 용이한 건물의 절대 가속도를 바탕으로 관측이 용이한 건물의 절대 가속도를 바탕으로 관측기를 이용하여 상태 변수를 추정하여 제어력을 산정하는 LQC 제어 알고리듬이 지진력을 받는 건물에 대한 실용적인 알고리듬이 될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 LQC 알고리듬의 성능을 검증하기 위하여 능동제어추진기가 설치된 축소 1층 모형에 대한 해석 및 실험을 수행하였으며, 그 결과 LQC 알고리듬의 제어 효율을 확인할 수 있었다.

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Effective Path-Planning of Mobile Robots by Dynamic Programming (동적계획법에 의한 자율주행로봇의 효율적 경로계획 방법)

  • You, Jin-Oh;Park, Tae-Hyoung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.312-313
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    • 2007
  • 본 논문은 자율주행로봇의 경로계획문제를 효율적으로 해결하기 위한 방법을 제안한다. 제안된 방법은 초기경로 생성과정과 초기경로를 개선하는 두 단계의 과정으로 구성된다. 효율적인 경로를 생성하기 위해서 최적화 문제를 해결하는 방법으로 잘 알려진 Dijkstra 알고리즘과 동적계획법(Dynamic Plogramming)을 적용한다. 그리고 제안된 방법의 효율성은 기존에 사용되는 경로계획 방법들과의 비교 시뮬레이션을 통해서 확인한다.

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The Measuring Instrument and Algorithm To Find Degraded Solar String Configuration Modules (태양광 스트링 구성 모듈의 성능 저하 검출용 계측기 및 알고리즘)

  • Son, Han-Byeol;Park, Seong-Mi;Park, Sung-Jun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • pp.362-363
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    • 2018
  • 태양광 발전시스템에서 태양광 모듈은 고압의 발전전압 형성을 위해 직렬로 구성한 스트링을 사용하고 있다. 그러나 직렬로 연결된 태양광 모듈 중 한 개의 모듈이라도 노후화가 발생하면 노후화가 발생한 스트링의 발전 효율이 감소하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광 스트링에서 노후화 모듈을 판정을 위해 순시 PV 특성곡선을 계측할 수 있는 토포로지를 제안하고 계측된 PV 특성곡선을 이용한 노후화 판정 알고리즘을 제안한다.

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