• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.8-8
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• 2017

본 연구는 로타리 작업에 따른 105마력급 농업용 트랙터의 소요동력을 분석하기 위하여 수행되었다. 소요동력 측정 시스템은 차축 토크미터, PTO 토크미터, 주/보조 유압센서, 데이터 수집장치를 이용하여 구성하였다. 시험에 사용된 트랙터는 동양물산 105 HP급 트랙터 (S07, TYM, Korea)이며, 작업기는 로타베이터 (SW 230GL, Sungwoo Industrial Co. Ltd, Korea)를 사용하였다. 포장시험은 전라북도 부안군에 죽림길에 위치한 $4,000m^2$ ($100m{\times}40m$) 크기의 경작지 2곳에서 수행하였다. 포장시험 시 작업 단수는 주행단수 L3단 (2.38 km/h)에서 PTO 단수 1단 (540 rpm)과 2단 (750 rpm)으로 설정하였고, 로타리 작업 시 경심은 13 cm 조건에서 실시하였다. 트랙터 작업은 동양물산의 성능시험 업무를 맡고 있는 숙련된 작업자가 숙달된 방법으로 수행하였다. 포장시험지의 토양환경은 임의의 15곳에서 채취한 시료를 이용하여 토성, 함수율, 원추 관입지수에 대하여 미국 농무부 (USDA)법을 기준으로 분석하였다. 토양환경 분석 결과 토성은 Sandy loam (사양토), 평균 함수율은 35.15%, 평균 원추관입지수는 1,562 kPa로 나타났다. PTO 1단 작업 시 트랙터의 평균 소요동력은 차축, PTO, 주 유압, 보조 유압에 대하여 각각 1.8, 54.0, 1.3, 그리고 1.1 hp로 나타났다. PTO 2단 작업 시 트랙터의 평균 소요동력은 차축, PTO, 주 유압, 보조 유압에 대하여 각각 1.2, 79.4, 1.2, 그리고 1.0 hp로 나타났다. PTO 1단 작업 시 소요동력의 합은 58.2 hp로, 정격 마력 (105 hp) 대비 55.43 % 사용한 것으로 나타났으며, PTO 2단 작업 시 소요동력의 합은 82.8 hp로, 정격 마력 대비 78.85% 사용한 것으로 나타났다. PTO 1단 대비 2단에서는 PTO를 제외한 차축, 주 유압, 보조 유압의 소요동력이 감소하였으나, PTO에서 약 1.47배로 크게 증가하여 전체적으로 소요동력이 증가한 것으로 나타났다. 향후 다양한 작업기 및 작업 단수에 따른 소요동력을 분석하여 농업용 트랙터의 모든 부하 조건에 대한 데이터베이스 구축에 관한 연구를 수행할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.165-165
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• 2017

모돈은 사육 특성상 제한된 파일롯 공간 안에 장시간 머물기 때문에 과중한 몸무게에 의한 지제 이상, 섭식 등의 불량, 수면상태의 불량 등을 지속적으로 관찰해야 하는 대상이다. 측면에 다수의 초음파 센서를 설치하여 기립의 상태 및 운동 시 몸체 궤적의 특성을 분석하여 종합적으로 모돈의 행동 특성을 정량화 하고자 하였다. 이 과정에서 계측 신호의 값을 대수적으로 비교하는 방식에 한계가 있음을 발견하였고, 이를 해결하고자 10 Hz/Ch 내외의 시계열 상대거리 궤적 신호를 주파수 도메인으로 변경하여 분석을 수행하였다. 일정 주파수에 집중되어 있는 주파수 값의 크기 변화(파워 스펙트럼 밀도)를 기준으로 모돈의 움직임의 정상 상태 유무 판별이 가능하였다. 단, 이러한 분석은 계측 데이터를 일괄 처리 방식으로 분석하는 방법으로 도출이 되었으므로, 계측과 정량 분석을 동시에 수행하기 위한 개선이 필요하였다. 계측 시스템에서 사용한 마이크로 프로세서는 Nucleo-446(STMelectronics, CA, USA)로 180 Mhz의 클럭 속도로 작동하나, 총 100 Hz 내외의 16비트 계측 신호에 대해 추가적으로 FFT 등의 주파수 변환 신호 처리를 수행하기에는 연산 능력이 부족하였다. 한편, 주파수 분석의 주기를 1분 단위로 할 경우 처리해야할 정보의 크기는 $100{\times}60{\times}5{\times}2Byte$ 이므로 1분 내에 해당 연산을 종료할 수 있는 추가의 연산 장치가 필요하였다. 계측과 주파수 도메인 변환 연산을 동시에 수행하기 위하여 1 Ghz의 연산능력을 가진 ARM A9 계열의 초소형 멀티코어 AP인 NanoPi Neo Air(Friendlyarm, Guangzhou, China)을 선정하였다. 4개의 코어를 각각 계측, Median 필터링, Smoothing 연산, FFT 분석에 사용하여 1분 단위, 2분 단위, 5분 단위의 주파수 분석을 동시에 수행하였다. 병렬 연산 라이브러리는 오픈 소스인 MPICH(www.mpich.org)를 이용하였다. 상대적으로 여유있는 자원을 보유하고 코어를 실시간으로 결정하여 다수의 모돈 개체 동시 모니터링을 위한 네트워크 연결 역할을 동시에 수행하도록 하였다. 1주일 내외의 요인 실험 수행 결과, 약 70 Mbyte의 데이터가 축적이 되었으며, 1분 단위, 2분 단위, 5분 단위의 주파수 도메인 변환 후 결과를 동시에 취득할 수 있었다. 일부 주파수 도메인 상의 파워 밀도 값이 모돈의 행동 특성에 분석에 유효한 정보를 제공함을 발견하였다. 모돈사 내 현장 보급이 가능한 초소형 AP와 멀티 코어 기반 병렬 처리 기법을 이용한 현장 진단 시스템 개발 연구를 지속적으로 수행할 것이다.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.12 no.1
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• pp.106-118
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• 2009

Satellite imagery with high resolution of about one meter is used widely in commerce and government applications ranging from earth observation and monitoring to national digital mapping. Due to the expensiveness of IKONOS Pro and Precision products, it is attractive to use the low-cost IKONOS Geo product with vendor-provided rational polynomial coefficients (RPCs), to produce highly accurate mapping products. The imaging geometry of IKONOS high-resolution imagery is described by RFs instead of rigorous sensor models. This paper presents four different polynomial models, that are the offset model, the scale and offset model, the Affine model, and the 2nd-order polynomial model, defined respectively in object space and image space to improve the accuracies of the RF-derived ground coordinates. Not only the algorithm for RF-based ground coordinates but also the algorithm for accuracy improvement of RF-based ground coordinates are developed which is based on the four models, The experiment also evaluates the effect of different cartographic parameters such as the number, configuration, and accuracy of ground control points on the accuracy of geopositioning. As the result of a experimental application, the root mean square errors of three dimensional ground coordinates which are first derived by vendor-provided Rational Function models were averagely 8.035m in X, 10.020m in Y and 13.318m in Z direction. After applying polynomial correction algorithm, those errors were dramatically decreased to averagely 2.791m in X, 2.520m in Y and 1.441m in Z. That is, accuracy was greatly improved by 65% in planmetry and 89% in vertical direction.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.15 no.1 s.94
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• pp.20-28
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• 2005

This paper addresses uncertainty issues encountered recently in measuring head vibration using the conventional 6-axis or 9-axis bite-bar model. Those conventional bite-bar models are shown to present insufficient information to evaluate a generalized motion of head vibration. In order to overcome such limit, a new theoretical measurement model that consists of four 3-axis linear accelerometers is suggested. It is shown to enable the measurement of three angular acceleration components and six second-order angular velocity-dependent terms. Those nine angular motion-related ones, in addition to the three linear acceleration terms at the origin, are found to make it possible to evaluate the generalized head vibration for a given position. To examine the feasibility of the proposed method, a newly designed 12-axis bite-bar was developed. Detailed experimental results obtained from the developed 12-axis bite-bar are demonstrated in this paper. They illustrate that the popular 6-axis bite-bar model yield about $4.0\%$ relative measurement uncertainty for the pitch component of head vibration, $14\%$ and $10\%$ relative measurement uncertainty for the roll and yaw components of head vibration, respectively. Furthermore, this paper proposes other uncertainty factors to be considered in the future.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.33 no.6_2
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• pp.1061-1073
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• 2017

In this study, images were classified using convolutional neural network (CNN) - a deep learning technique - to investigate the feasibility of information production through a combination of artificial intelligence and spatial data. CNN determines kernel attributes based on a classification criterion and extracts information from feature maps to classify each pixel. In this study, a CNN network was constructed to classify materials with similar spectral characteristics and attribute information; this is difficult to achieve by conventional image processing techniques. A Compact Airborne Spectrographic Imager(CASI) and an Airborne Imaging Spectrometer for Application (AISA) were used on the following three study sites to test this method: Site 1, Site 2, and Site 3. Site 1 and Site 2 were agricultural lands covered in various crops,such as potato, onion, and rice. Site 3 included different buildings,such as single and joint residential facilities. Results indicated that the classification of crop species at Site 1 and Site 2 using this method yielded accuracies of 96% and 99%, respectively. At Site 3, the designation of buildings according to their purpose yielded an accuracy of 96%. Using a combination of existing land cover maps and spatial data, we propose a thematic environmental map that provides seasonal crop types and facilitates the creation of a land cover map.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.25 no.6
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• pp.197-208
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• 2007

Enormously sized buildings are appearing world-wide with the advancement of construction techniques. Large-scaled and complicated structures will have increased difficulties for dealing with safety, and will demand well-matched safety measures. This research introduced up-to-date techniques and systems which are applied in buildings in foreign nations. Furthermore, it proposed s direct guidance plan for buildings in case of fire. Since it is possible to install wireless sensor networks which detect fires or effects of fire, the plan makes use of this information. Accordingly, the authors completed a direct guidance plan that was based on omnidirectional guidance lights. It is possible to select a route with concern about both time and capacity with a concept of a non-dominated path. Finally, case studies showed that quickest path algorithms were effective for guiding efficient dispersion routes and in case of restriction of certain links in preferred paths due to temperature and smoke, it was possible to avoid relevant links and to restrict demand in the network application. Consequently, the algorithms were able to maximize safety and minimize evacuation time, which were the purposes of this study.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.996-1000
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• 2005

본 연구에서는 마포대교 확장 공사의 인해 일부 교각의 우물통 기초 주변 하상변화와 세굴 현상을 파악하기 위한 심도추정 방법으로 현재 다양하게 토목분야에서 적용되고 있는 치하투과레이더 탐사기법을 사용하였다. 교각 우물통 주변의 안정적인 GPR 탐사를 수행하기 위한 보조장비를 고안하여 마포대교 P6의 우물통 주변을 2004년 6월(1차)과 2004년 10월(2차)에 걸쳐 탐사를 실시하였으며, 탐사 기간 중 약 12,000 cms의 유출량이 발생하여 국부세굴과 하상 변화 가능성을 충분히 검토 할 수 있을 것으로 판단되었다. 수집된 자료를 통해 양질의 자료 획득을 위해서 자료의 보정 과정을 마친 후 각각의 구간에 대해서 1, 2차 탐사된 두 개의 자료를 비교 분석하였다. 전구간의 반사파를 이용하여 기존의 연구결과에서 얻어진 반사파의 양상(Beres and Haeni, 1991)과 비교한 결과 하상 표면은 미사 혹은 실트로 구성되어 있고 주요한 하상 하부 매질은 전석(boulder), 호박돌 등으로 이루어져 있었다. 그리고 1차 및 2차 탐사 자료와 DATAPCS의 세굴센서가 설치된 측점을 기준으로 심도 및 위치 보정을 한 결과 큰 오차는 발생하지 않았으며, 400 MHz 안테나를 활용하여 최대수심 약 10 m 이상 하상을 탐사할 수 있었다. 수심이 깊은 구간은 하상과 가까운 위치에서 탐사를 실시하여 양질의 하상 변화 양상을 파악할 수 있어 하상 재료의 정성적인 평가를 높일 수 있도록 하였다. 마포대교의 탐사 대상 교각 우물통 주변은 계획홍수량의 1/3 수준으로 비교적 적은 홍수량이 발생한 2004년의 호우사상으로 인해 일부구간이 약 $10\~20\;cm$ 정도의 퇴적과 세굴 영향이 나타난 것을 제외하고는 유의할 만한 세굴과 하상 변화가 발생하지 않고 매우 안정적인 상태를 보이고 있으며 되메움이나 두드러진 퇴적층의 양상 또한 확인할 수 없었다. 대상구간에 설치한 유속계 최대유속이 2.0 m/s 이상 발생하였지만 우물통 주변의 자갈 및 호박돌 등과 같은 평균입경이 큰 유사의 이동에 절대적인 한계유속을 초과하지 못한 것으로 판단된다. GPR 탐사의 적용 한계성을 극복한 본 연구는 홍수 전$\cdot$후의 하상변화 및 최대세굴심, 되메움 깊이 및 범위 등의 세굴현상을 현장탐사를 바탕으로 현재 다양하게 적용하고 있는 세굴 실험식과 비교 분석함으로써 우물통 주변의 효율적인 세굴 보호 대책을 강구하는 목적으로 그 활용성을 증대할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.10
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• pp.3873-3879
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• 2010

Home service robot are not working in the fixed task such as industrial robot, because they are together with human in the same indoor space, but have to do in much more flexible and various environments. Most of them are developed on the base of the wheel-base mobile robot in the same method as a vehicle robot for factory automation. In these days, for holonomic system characteristics, omni-directional wheels are used in the mobile robot. A holonomicrobot, using omni-directional wheels, is capable of driving in any direction. But trajectory control for omni-directional mobile robot is not easy. Especially, azimuth control which sensor uncertainty problem is included is much more difficult. This paper develops trajectory controller of 3-wheels omni-directional mobile robot using fuzzy azimuth estimator. A trajectory controller for an omni-directional mobile robot, which each motor is controlled by an individual PID law to follow the speed command from inverse kinematics, needs a precise sensing data of its azimuth and exact estimation of reference azimuth value. It has imprecision and uncertainty inherent to perception sensors for azimuth. In this paper, they are solved by using fuzzy logic inference which can be used straightforward to perform the control of the mobile robot by means of the fuzzy behavior-based scheme already existent in literature. Finally, the good performance of the developed mobile robot is confirmed through live tests of path control task.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.29 no.2
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• pp.161-172
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• 2013

The construction of hyperspectral test-bed dataset is essential for the effective performance of hyperspectral image for various applications. In this study, we analyzed the technical points for generating of optimal hyperspectral test-bed site for hyperspectral sensors and the efficiency of hyperspectral test-bed site. In this regard regions we analyzed existing construction techniques for generating test-bed site in domestic and foreign, and designed the test-bed site to acquire images from the airborne hyperspectral sensor. To produce a reference data from the image of constructed test-bed site, this study applied vicarious correction as a pre-processing and analyzed its efficiency. The result presented that it was ideal to use tarp for the vicarious correction, but it is possible to use the materials with constant spectral reflectance or with relatively low variance of spectral reflectance. The test-bed data taken in this study can be employed as the reference of domestic and foreign studies for hyperspectral image processing.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.29 no.2
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• pp.183-195
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• 2013

Real-time high-precision image georeferencing is important for the realization of image based precise navigation or sophisticated augmented reality. In general, high-precision image georeferencing can be achieved using the conventional simultaneous bundle adjustment algorithm, which can be performed only as post-processing due to its processing time. The recently proposed sequential bundle adjustment algorithm can rapidly produce the results of the similar accuracy and thus opens a possibility of real-time processing. However, since the processing time still increases linearly according to the number of images, if the number of images are too large, its real-time processing is not guaranteed. Based on this algorithm, we propose a modified fast algorithm, the processing time of which is maintained within a limit regardless of the number of images. Since the proposed algorithm considers only the existing images of high correlation with the newly acquired image, it can not only maintain the processing time but also produce accurate results. We applied the proposed algorithm to the images acquired with 1Hz. It is found that the processing time is about 0.02 seconds at the acquisition time of each image in average and the accuracy is about ${\pm}5$ cm on the ground point coordinates in comparison with the results of the conventional simultaneous bundle adjustment algorithm. If this algorithm is converged with a fast image matching algorithm of high reliability, it enables high precision real-time georeferencing of the moving images acquired from a smartphone or UAV by complementing the performance of position and attitude sensors mounted together.