• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.560-564
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• 2007

하천 수위 측정을 위해서 우물통을 기본으로 하는 부자식, 초음파식, 기포식, 압력식, 레이다식 등 다양한 장비가 사용되고 있다. 이와 같은 장비는 모두 간접적인 방법으로 수위를 측정하기 때문에 기준값을 바탕으로 보정이 필요하며, 장비의 특성에 따라 여러 가지 장단점을 지니고 있다. 부자식의 경우 오래 전부터 사용되어 안정적으로 수위를 측정할 수 있는 것으로 평가되고는 있으나 우물통 막힘 등으로 인해 오측 혹은 결측이 발생하는 경우가 있다. 최근에 많이 사용되고 있는 센서식 장비의 경우에는 센서에 대한 정기적인 보정이 필요하며, 일부 장비의 경우 온도에 따라 측정값이 변화하는 단점이 있다. 수위 측정 방식은 접촉식과 비접촉식으로 나누어 볼 수 있다. 접촉식의 경우 물속에 센서가 위치하고 있기 때문에 홍수시 센서 유실 및 고장의 우려가 있으며, 잦은 고장의 원인이 되기도 한다. 비접촉 방식인 초음파나 레이다 수위계의 경우 온도에 따라 보정이 필요하거나 수면과의 거리에 커지면 오차가 커지는 경향을 지니고 있다. 또한 이와 같은 간접방식에 의한 수위측정 방법은 수위가 많이 변화하는 경우 실제 수위와 측정되는 수위가 일치하는지를 확인하는 것이 불가능한 단점도 있다. 본 연구에서는 최근에 많이 일반화되고 있는 영상처리 기술을 이용하여 자동적으로 수위를 측정하는 장비인 영상수위계를 개발하였다. 영상수위계는 카메라(CCTV 포함)에 의해서 수위표를 촬영하여 직접 수위값으로 변환하는 원리를 사용하고 있어서 기존 수위측정 시설과는 달리 수위표를 직접 눈으로 확인할 수 있는 장점이 있다. 이로 인해 수위표를 육안으로 확인할 수 있기 때문에 측정된 수위를 검증할 수 있어 수위측정의 정확성을 한층 높일 수 있다. 그리고 수위표 영상과 더불어 수위표 주변의 전체 영상을 동시에 촬영하여 실시간으로 전송하기 때문에 홍수시 하천 상황에 대한 모니터링 목적으로 사용될 수 있다. 본 연구에서 개발한 영상수위계는 한강홍수통제소 관할의 전류, 청담대교 등 4개소 낙동강 홍수통제소 2개소, 지자체 등에 적용되었으며, 적용 결과 비교적 안정적이면서 정확하게 수위를 측정하는 것으로 나타났다. 한편 기존 CCD 카메라 이외에 CCTV를 이용한 영상수위계를 개발하여 영상의 화질 개선뿐 아니라 하천화상 감시 기능을 강화하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12B호
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• pp.1236-1243
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• 2010

광통신 네트워크 유지보수에 사용되는 광섬유 선로 감시 장치인 OTDR 방식으로 구성된 광섬유 센서장치를 이용하여 광섬유 외곽 경비 시스템을 제작하고 특성을 평가하였다. OTDR 하나로 400m의 광 펜스를 감지하기 위하여 중심파장은 1310nm이며, 출력전력이 +15dBm인 펄스 레이저를 사용하였다. MPU 보드에 고속의 32비트 프로세서인 S3C2440을 탑재하여 알고리즘 처리에 따른 성능 향상을 도모하였다. 제작결과 최대 오차는 최대거리인 10km 구간 시험에서 0.84m이었고, 모든 구간에서 합격기준인 ${\pm}1m$를 만족하였다. 광 펜스 이상 감지 후 경보시간은 3초 이내로 확인하였다. 1차 침입 후에 2차 침입이 발생했을 경우 이를 효과적으로 감시하기 위한 2차 침입감지와 다중점 측정을 위하여 광스위치를 OTDR안에 내장시켰다. 광스위치를 이용하여 효과적으로 2차 침입감지와 다중점 측정이 가능함을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.555-563
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• 2015

본 논문에서는 주파수 변조 연속파(FMCW) 전파고도계의 신호처리 알고리즘 및 실용적인 평가방안을 제안한다. 전파 고도계는 초기에 탐색모드로 동작하여 고도를 탐색하고, 유효한 고도가 탐색되면 추적모드로 전환되어 측정된 고도를 표시한다. 고도 탐색/추적 시 기준고도 또는 추적고도에 따라 변조대역폭을 제어함으로써 비트 주파수 대역폭을 제한하며, 송신출력과 수신이득의 제어를 통해 고도 변화에 따라 늘어난 수신 전력의 동적 범위를 보상하도록 설계하였다. 개발된 전파고도계의 성능은 더욱 실제적인 환경에서의 크레인 시험을 통해 신호처리 알고리즘의 동작과 낮은 측정오차를 성공적으로 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.2628-2635
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• 2010

본 논문에서는 차량용 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더의 도플러 주파수와 아날로그-디지털 변환기 비트 수에 따른 탐지 성능 분석 및 신호처리부 개발을 진행하고자 한다. 성능 평가를 위한 FMCW 레이더의 시스템 모델은 송신부와 수신부로 구성되어 있으며 채널은 가우시안 잡음 환경을 사용한다. 이론과 시뮬레이션을 통해서 시스템 모델을 검증한다. 수신부에서는 수신 신호와 기준 신호사이의 부정합으로 인한 주파수 오차가 발생하게 된다. 75cm의 분해능를 갖는 FMCW 레이더에서 도플러 주파수가 약 38KHz이하인 경우 탐지 성능의 열화가 발생하지 않음을 알 수 있다. 아날로그-디지털 변환기 비트에 따른 탐지 성능은 6비트가 최소의 비트로 결정될 수 있음을 알 수 있다. 그리고 FPGA를 이용하여 디지털 송신 파형 발생기를 위한 집적 디지털 신디사이저(Direct Digital Synthesis) 칩을 기반한 FMCW 레이더 신호처리부를 설계 및 구현을 진행한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권4호
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• pp.229-233
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• 2012

광자선 출력측정시 업무 효율을 높이기 위한 소형 물팬톰(듀얼윈도우 팬톰)을 개발하였다. 이 팬톰은 고에너지 광자선의 출력측정뿐만아니라 선질지표의 결정에 적합하다. 이 팬톰은 두개의 창을 가지고 있으며 독립된 두 축에 의해 회전할 수 있도록 제작되어있다. 이 때 두 축은 전리함 이동 없이 조직팬톰선량비와 깊이선량율비를 결정하기 위한 것이다. 코발트조사기와 선형가속기의 고에너지 광자선을 이용하여 팬톰을 평가하였으며, 기준값과 비교할 때 Co-60의 경우 0.2% 그리고 가속기 x-선에 대해 1.4% 이내로 일치하였다. 이 팬톰은 발생 가능한 인적오차를 방지할 수 있기 때문에 일상의 출력측정에 매우 실용적이라고 본다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.426-438
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• 2015

철도에서 신호 장치는 지상신호 장치에서 차상신호 장치로 전환되고 있다. 기관사들은 현재까지의 지상신호 장치나 과거의 차상신호 장치의 경우 차내 신호에 현재속도보다 낮은 속도가 현시되거나 운행선로의 속도가 낮아질 경우 선로변 표지를 기준으로 제동제어 시점을 결정하였다. 그러나 최근 도입된 차상신호 시스템에서는 선로변 표지를 참고하지 못하고 차상신호 현시 값에 의해, 적정 제동시점을 찾기 어려웠다. 본 논문에서는 최근에 철도에서 사용되어지는 차상신호 시스템에서 기관사들의 제동제어 시점 및 방법을 연구하여 신호 system의 제동제어 감속도를 simulation하여 최적 제동제어 시점을 설정하고 그 점을 중심으로 가우시안 분포(Gaussian Distribution)를 이용하여 제동거리의 오차 범위가 안전거리 내에 있음을 증명하고 평가하였다.

• 접착 및 계면
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• 제13권1호
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• pp.9-16
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• 2012

접착용 테이프 박리거동에 미치는 외부효과를 알아보고, 이를 설명하는 준강체 실린더 체인(semi-rigid body cylinder chain) 모델을 제안하였다. 먼저 평면으로부터 테이프를 떼어낼 때, 테이프의 거동을 정성적으로 파악하고, 이를 토대로 준강체 실린더 체인 모형을 도식화하였다. 그 다음 테이프를 떼어내는 힘에 미치는 여러 요소들(온도, 표면거칠기, 떼어내는 속도, 각도 의존성, 테이프 폭 등)의 효과와 이들의 민감도를 분석하여 동일한 실험 기준조건을 설정하고, 이 조건에서 평면으로부터 테이프를 떼어내는 힘(벡터)의 각도 의존성을 $10^{\circ}$ 간격으로 측정하였다. 실험결과는 본 연구에서 확립한 모형이론과 실험오차범위 내에서 잘 일치하였고, 다른 요소들의 효과는 현상론적 입장에서 정성적으로 잘 설명되었다. 이러한 이유로, 본 결과는 PSA 테이프의 접착력을 시험 평가하는 모델로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권9호
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• pp.813-826
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• 2018

최근 기후변동성으로 유발되는 불안정한 기상상태를 효과적으로 관측하고자 레이더가 도입되고 있다. 레이더는 경험식으로 산정된 Z-R 관계식을 통하여 레이더 강우량을 제시하게 된다. 이 과정에서 레이더 강우량은 필연적으로 지상에 도달하는 실제 강우량과는 정량적 오차가 발생하게 된다. 본 연구는 확률통계학적 방법론을 이용하여 Z-R 관계식 매개변수 산정과정에서 우리나라의 강우특성을 고려함과 동시에 Z-R 관계식 매개변수의 불확실성을 정량적으로 제시하고자 한다. 강우의 계절성을 고려하여 Z-R 관계식 매개변수를 추정하는 과정에서 Bayesian 추론기법을 도입하여 생산된 레이더 강우량은 기존의 Z-R 관계식에 비하여 개선된 통계적 효율기준을 제시하였다. 따라서 Bayesian 추론기법을 활용한 Z-R 관계식 매개변수 산정은 정량적으로 신뢰성 있는 고해상도 강우정보의 생산은 고도화된 수문해석 및 기상예보 지원을 가능케 할 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제28권4호
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• pp.413-420
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• 2010

현재 전리층 지연은 GNSS 측량의 가장 큰 오차이다. 단일 주파수 수신기 사용자는 전리층 지연을 모델링 하거나 보정하기 위하여 전리층 보정 알고리즘을 적용해야 한다. 실시간 보정이 가능한 전리층 모델로는 항법메시지로 제공되는 GPS의 Klobuchar 모델과 Galileo의 NeQuick 모델이 있다. 이 연구에서는 두 모델의 효용성을 계절과 위도에 따라 평가하였다. 첫 번째 검증으로, 각 계절별로 수원 GPS 상시관측소 상공의 연직방향 총전자수를 산출하였다. 두 번째 검증으로는 위도가 서로 다른 3개 상시관측소(철원, 수원, 제주)에서의 VTEC을 계산해 관측소 위도와의 상관성을 분석하였다. 산출된 총전자수는 전지구 전리층 모델인 GIM 모델과 IRI 모델에서 제공하는 총전자수와 비교하였다. 그리고 GIM 모델과 IRI 모델을 기준으로 Klobuchar 모델과 NeQuick 모델의 RMS 차이를 각각 산출하였다. 그 결과, 계절과 관측소 위도와 무관하게 NeQuick 모델의 RMS 차이가 Klobuchar 모델의 RMS 차이보다 약 0.01~3.50 TECU 낮게 나타났다.

• 한국측량학회지
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• 제34권5호
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• pp.495-501
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• 2016

본 연구는 시간경과에 따른 보강토 옹벽의 변위를 측정하기 위해, 근거리수치사진측량을 적용하였으며, 기준점 측량없이 영상으로부터 외부표정요소와 3차원 위치를 결정하기 위해 표정판 활용 방법을 제안하였다. 표정판으로 계산한 보강토 옹벽의 변위를 토털스테이션으로 측정한 변위와 비교한 결과 5cm 이내의 오차를 보였으며, 시공 후 3개월이 지난 보강토 옹벽의 변위는 없었다. 따라서 사진측량용 표정판을 이용한 제안방법으로 보강토 옹벽의 변위측량이 가능하다는 것을 제시할 수 있었다.