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다중연결 해양부유체의 모형시험 구조응답 예측정확도 향상을 위한 유전알고리즘을 이용한 센서배치 최적화 (Optimal Sensor Placement for Improved Prediction Accuracy of Structural Responses in Model Test of Multi-Linked Floating Offshore Systems Using Genetic Algorithms)

  • 심기찬;이강수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권3호
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    • pp.163-171
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    • 2024
  • 본 논문에서는 다목적 구조물인 다중연결 해양부유체를 대상으로 변형 기반 모드 차수축소법을 적용하고 차수축소모델의 구조응답 예측 성능을 향상시키기 위해 유전 알고리즘 기반의 센서 배치 최적화를 수행하였다. 다중연결 해양부유체의 차수축소모델 생성에 필요한 변형 기반 모드 데이터를 얻기 위해 다양한 규칙파랑하중조건에 대한 유체-구조 연성 수치해석을 수행하고 변형 기반 모드의 직교성, 자기상관계수를 이용하여 주요 변형 기반 모드를 선정하였다. 다중연결 해양부유체의 경우 차수축소모델의 구조응답 예측 성능이 계측 및 예측 구조응답 위치에 따라 민감하기 때문에 유전 알고리즘 기반의 최적화를 수행하여 최적의 센서 배치를 도출하였다. 최적화 결과, 모든 센서 배치 조합에 대한 차수축소모델 생성 및 예측 성능 평가 대비 약 8배의 계산 비용을 절감하였으며, 예측 성능 평가 지표인 평균 제곱근 오차가 초기 센서 배치보다 84% 감소하였다. 또한, 다중연결 해양부유체 모형시험 결과를 이용하여 불규칙파랑하중에 대한 최적화된 센서 배치의 차수축소모델의 구조응답 예측 성능을 평가 및 검증하였다.

유한 상태 기계를 이용한 자율무인기뢰처리기의 다중센서융합기반 수중유도항법시스템 설계 (Multi-sensor Fusion Based Guidance and Navigation System Design of Autonomous Mine Disposal System Using Finite State Machine)

  • 김기훈;최현택;이종무
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권6호
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    • pp.33-42
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    • 2010
  • 본 연구에서는 실해역에서 해류를 고려한 실용적인 유도 시스템을 제안하고 있다. 본 논문에서는 생성된 경로의 최적성은 주요 이슈가 아니다. 시작점부터 목표점까지의 경로는 주요 해류의 방향축을 고려하여 운용 경험이 많은 전문가의 경유점 선택을 통하여 생성된다. 본 논문에서는 또한 초단기선, GPS, 도플러 속도계 그리고 자세센서 등의 계측치를 통해서 다중센서융합알고리즘을 이용하여 정밀 수중항법 솔루션 구현에 대하여 설명하고 있다. 정밀하고 정확하고 갱신 주기가 빠른 수중항법 솔루션을 구현하기 위하여 세 가지 전략을 사용하였다. 첫째는 추측항법의 단독 성능을 향상시키기 위하여 선수각 정밀 정렬을 수행하였다. 둘째는 기본이 되는 단독추측항법이 적분 알고리즘에 기반을 두었기 때문에 시간의 추이에 따른 누적오차의 증가 특성을 가지고 있는데 이를 막기 위하여 주기적으로 절대 위치 정보를 다중센서융합 기법을 이용하여 융합하여 주는 것이다. 셋째는 융합알고리즘의 품질 향상을 위하여 효율적인 특이점 제거 알고리즘을 도입하는 것이다. 개발된 정밀수중항법알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 자율기뢰처리기와 심해무인잠수정의 실해역 데이터를 사용하였다.

광학식 장거리 계측을 위한 다중영점 광빔의 영점 배치에 관한 기초 이론 (Fundamental Theory on the Zeros Distribution of Multizeros Optical Beam for Longrange Optical Measurement Applications)

  • 후지모토이쿠마츠;사토세이치;쿠리하라토루;안도시게루;김민영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.33-40
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    • 2010
  • Multizeros(multiple order zeros) optical beams which belong to the Laguerre-Gaussian beams, have rotational phase and conically-shaped amplitude structures around multizeros points in their phase and amplitude profiles, respectively. Especially, they have their own characteristics that the multizero points do not vanish over free-space propagation. Therefore, they are expected to be adequate for the applications of long-range optical measurement by using their multizero points as optical markers for the deformation sensing. In this paper, fundamental properties of multizeros optical beams for long-range optical measurement applications are investigated and clarified. In particular, the mathematical investigations are described on the characteristics of multizeoros optical beams such as (1) separation of a multizero into isolated single order zeros, (2) topological charge of zeros distribution which are induced by superposing them. And also the outline of a fundamental experiment and its result are explained briefly.

고정밀 저속 다중채널 아날로그-디지털 변환기 (Multi-Channel AD Converters with High-Resolution and Low-Speed)

  • 배성환;이창기
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.165-169
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    • 2008
  • 계측 및 측정분야에 사용되는 아날로그-디지털 변환기는 우수한 선형성과 무시할 만큼 적은 dc 오프셋 특성을 갖으면서 높은 정밀도를 요구한다. 증분형 변환기는 전형적인 ${\Delta}{\Sigma}$ 변환기의 대부분의 장점을 보유하면서 측정 응용분야에 적합한 해법을 제공한다. 또한 이러한 형태의 변환기는 오프셋 조정이 필요 없이 정확한 변환을 할 수 있다. 대부분 이전의 증분형 변환기에 관한 연구는 단일-채널과 dc 신호 응용에 초점을 맞추었으며 20 비트 이상의 해상도보다 더 정확한 데이터 변환을 할 수 초정밀 데이터 변환에 관한 연구도 있었다. 본 논문에서는 협대역 ac 신호를 변환시켜 주는 다중화 증분형 데이터 변환기의 구현 기술을 제안한다. 또한 다중화 증분형 데이터 변환기의 SQTNR을 최적화하는 설계 방법을 제안한다. 동작 원리, 토폴로지, 그리고 디지털 decimation 필터 설계에 대해 논의한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 이론에 대한 우수성을 검증한다.

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PC의 랜카드와 스위칭 허브를 활용한 다접점 I/O 모듈 개발 (A Multi-point I/O module development that utilize PC's LAN card and Switching)

  • 김태민;전윤한;신건순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.2022-2030
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    • 2008
  • 공장자동화와 공정의 분산제어 등과 같이 대 형 의 복잡한 시스템들을 실시간으로 운용 및 관리하는데 있어서 선결해야 하는 가장 중요한 과제중의 하나는 막대한 양의 제어 및 계측 관련 데이터들을 적시에 수집하여 가공한 후 이를 적시 적소에 분배해 줄 수 있는 데이터 처리 기술을 구축하는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 최근에와서 대형의 복잡한 시스템을 여러개의 분산된 부 시스템으로 모듈화하고, 각각의 부 시스템들의 제어기능을 수행하는 컴퓨터들을 네트워크로 연결하는 컴퓨터 통신망의 사용이 확산되고 있다. 이더넷 통신 방식을 이용하여 다채널의 신호를 다중화하여 전송할 수 있는 다중화 기술을 응용 개발한다. 반도체, LCD 장비 내의 많은 I/O 접점을 갖는 선로들을 다중화 하여 여러 장치들을 실시간 제어 가능한 이더넷 통신을 이용한 다접점의 I/O 모듈을 개발한다.

골격형에 따른 치아치조성 보상기전의 분석 및 골격형 판별 (Analysis of dentoalveolar compensation and discrimination of skeletal types)

  • Kim, Ji-Young;Kim, Tae-Woo;Nahm, Dong-Seok;Chang, Young-Il
    • 대한치과교정학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.407-418
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 전후방 및 수직적 골격형에 따라 선험적으로 9 개의 유형 (type)으로 분류된 정상교합자의 치아치조부 보상기전의 양상을 분석하고 이를 임상적으로 개별 부정교합자에게 적용이 가능한 신뢰성 있고 간편한 골격 유형의 감별기준을 도출하고자 한 것이었다. 이를 위하여 정상교합자 294명의 측모두부방사선계측치 중 치아치조부 계측 항목의 기술 통계량을 구하고 각 유형간의 특징을 비교하기 위하여 분산 분석과 다중 비교를 시행하였으며, 골격 계측 항목과 치아치조부 계측 항목간의 상관관계를 분석하였다. 또한 이러한 유형을 부정교합자의 개별 골격형에 적용할 수 있도록 판별 분석을 시행하여 골격형 감별의 효율성과 정확성을 가늠하였다. 그 결과 갈 골격 유형별로 특징적인 치아치조부 보상기전을 확인할 수 있었으며, 상/하악 전치의 위치 및 교합 평면을 나타내는 변수에서 높은 상관관계가 관찰되었다. 판별 분석 결과 9개의 골격 유형을 분류할 수 있는 4개의 변수(AB-MP, SN-AB, PMA)를 구할 수 있었으며, 이들 4개의 변수로 이루어진 판별 계수로 전체 표본의 $87.8\%$를 정확하게 분류할 수 있었다. 결론적으로, 이러한 연구 결과를 통해 개별 부정교합자의 개별화된 진단 및 치료 지침 수립시 기초적 정보를 제공할 수 있을 것으로 예견되었다.

지표홍수 빈도곡선의 개발에 의한 미 계측지점의 확률 홍수량 추정 (An Estimation of Flood Quantiles at Ungauged Locations by Index Flood Frequency Curves)

  • 윤용남;신창건;장수형
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권1호
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    • pp.1-9
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    • 2005
  • 본 연구에서는 지표홍수 빈도곡선을 개발하여 미계측 지점에서의 확률 홍수량을 추정해 보았다. 홍수빈도 분석은 한강유역의 9개 지점에 대하여 연최대치 홍수량 자료를 이용하여 분석하였다. 홍수빈도 곡선을 작성한 후 각 지점별 연평균홍수량( $Q_{2.33}$)을 결정하였고, 각 지점별 재현기간에 따른 연평균 홍수량에 대한 비를 산정 후 평균하였다. 그 결과 재현기간별로 다른 홍수량비가 산정되었다. 연평균 홍수량과 유역의 지형인자와의 상관 분석을 통해 다중선형 회귀식을 도출하였다. 미계측 지점의 확률 홍수량은 그 지점의 유역면적과 하상경사를 이용하여 경험식에 의해 연평균 홍수량을 산정 한 후 재현기간에 따른 홍수량비를 곱하여 산정 할 수 있다. 본 연구의 검증을 위하여 하천정비 기본계획에 수록되어 있는 재현기간별 확률홍수량과 비교한 결과 유역면적 2,000k $m^2$ 이하의 유역에서는 유사한 값을 모의 할 수 있었다. 기존 강우-유출 해석을 기반으로 한 설계 홍수량 추정 방법에의 적용은 재평가되어야 한다. 왜냐하면, 수문자료와 강우-유출모형은 많은 불확실성이 내포하고 있기 때문이다.

내장형 MDEC 모듈 기반의 생체정보 모니터링 시스템 (Bio-information Monitoring System Based on embedded-MDEC)

  • 정현철;박명철
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제54차 하계학술대회논문집 24권2호
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    • pp.283-284
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다중 생체계측 장비를 CMCIS(Central Monitoring and Cardiology Information System) 기반의 통합 시스템에 연동하기 위한 내장형 MDEC 모듈을 소개하고 바이탈 사인 장비와 결합하여 무선 네트워킹을 통하여 원격지에 생체정보를 전송하는 시스템을 제안한다. 내장형 MDEC 모듈로 전송된 데이터는 실시간 뷰에 표시됨으로서 환자정보를 원격지에서 감시 및 관리할 수 있는 유효성을 가지게 된다. 본 연구의 결과는 CMCIS 기반의 통합 시스템을 구축하는 기반기술로 향후 효율적 의료서비스에 기여할 것으로 사료된다.

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GIS를 이용한 가상모의 소방훈련 (Fire Drill on Virtual Reality Using GIS Technology)

  • 이재복;강상혁;정영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.13-19
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    • 2005
  • GIS를 이용하여 소방훈련을 위한 가상 모의기법에 대한 방안을 개발하였으며 실제 연구대상지역(일본 나가사키)의 항공 사진을 토대로 계측된 계단, 공간상의 건물 고도 등을 도식화하여 3차원으로 구현하였다. 또한 IPT 기법을 이용한 실제 다중 음향의 구현과 함께 대상지역을 디지털 지도화하였다. 그 결과 이용자는 다양한 각도에서 가상현실을 체험할 수 있으며 또한 소방활동에 이용될 것이다.

국내 전력 감시시스템의 유무선 통신 기술 사례 연구 (A Review of Network Technologies in Power Monitoring Systems in Korea)

  • 고준호;박철원;김윤상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.139_140
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    • 2009
  • 최근 전력 시스템의 IT화가 본격적으로 진행되면서 전력 설비에 대한 감시를 위해 다양한 기술을 활용하여 감시시스템(monitoring system)을 구축하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 전력 감시시스템은 전력선로와 설비에 설치되는 다양한 센서 요소로 측정된 데이터를 실시간으로 계측함으로써, 전력 시스템의 상태를 감시하는 것이 목적으로, 다중 센서들이 유/무선 통신망을 이루는 센서 네트워크로 구성된다. 본 논문은 국내 전력 감시시스템에 적용되고 있는 다양한 센서 네트워크의 유무선 통신 기술사례에 대해 소개한다.

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