• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.164-173
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• 2014

수중 로봇 분야에서 수중 환경 인식은 매우 중요하나, 탁도 등의 제약으로 인하여 수중 광학 카메라의 사용은 제한적이다. 대안으로 기대하는 수중 영상 소나의 경우, 소나 영상의 품질이 영상 처리에 의해 자연물을 그대로 인식하기에 충분히 안정적이며 정확하지 못하다. 이를 극복하고자 본 논문의 Part 1에서 초음파의 특징을 고려한 인공 표식을 제안하였으며, 형상 행렬 기반의 인식 방법을 함께 제안하고 검증하였다. 그러나 실제 해양 환경은 복잡하고 동적인 잡음 요소가 많다. 이러한 문제를 추가로 해결하기위해 본 논문의 Part 2에서는 연속되는 소나 영상에서 확률적으로 인식 후보를 선별하여 인식하고, 추적하는 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 4단계, 즉 유사도 기반 관심 후보의 선정, 확률 기반 최종 후보의 선정, 선정된 후보의 인식, 그리고 인식된 물체의 추적으로 구성되어 있다. 이러한 4단계의 구조가 병렬로 처리되어 실시간 처리가 가능하며 인식 대상체의 변경이나 알고리즘의 보강을 위한 유연한 구조를 가진다. 제안한 프레임워크를 구성하는 파티클 필터 기반의 후보 선별 알고리즘과 평균-이동 (mean-shift) 기법에 의한 추적 방법을 함께 제안하였다. 수조 실험과 실해역 실험을 수행을 통하여 성능을 검증하였으며 결과에 대한 상세한 분석을 수행하였다. 인공 표식의 추적에서 얻어진 상대거리, 방향 등의 정보는 수중 로봇의 제어와 항법을 위해 사용될 것으로 기대하고 있다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.76-86
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• 2009

최근 건설현장에서는 기능인력 수급의 어려움과 숙련공의 노령화의 해법으로 건설 자동화가 추진되고 있다. 현재 국내 건설자동화 연구수준은 작업 단위의 로봇을 통한 부분 자동화의 단계를 넘어 완전한 자동화로 건설할 수 있는 시스템 개발의 단계에 접어들고 있다. 하지만 완전한 건설 장비를 갖춘 자동화 시공 시스템일지라도 시공자의 유연성을 완전히 모방하기 어렵고, 부재 종류의 다양한 변화에 빨리 대처할 수 있는 능력이 부족하다. 따라서 자동화 시공 시스템의 작업 능력을 향상시킬 수 있고, 자동화된 시공 작업에 쉽게 접근할 수 있는 방법 중의 한 가지는 자동화 시공하기에 쉬운 부재를 설계해 주는 것이다. 따라서, 본 연구에서는 자동화 시공 시스템에 적합한 부재를 설계하기 위하여 품질기능전개(QFD)기법을 적용한 디자인 개발 프로세스를 제시하였다. 이를 통해 시공 자동화 시스템의 효율성을 향상시켜 건설자동화 기술 발전에 기여하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권3호
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• pp.331-336
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• 2011

가스터빈 회전익이나 고정익 에어포일이 지닌 3 차원 곡면형상의 복잡성은 제조산업뿐만 아니라 재생정비 공정조차 어렵게 만드는 요인이다. CNC 기반기술을 이용한 공작기계와 공정 관련 프로그램들은 1990 년대부터 발달하기 시작한 컴퓨터 기술 덕분에 급속히 개발되면서 가스터빈 분야로 그 응용범위를 넓혀 나가고 있다. 특히 적응형 기능을 겸비한 5 축 동기 제어형 생산장비들은 유연한 공정능력과 손실된 부위의 형상 정보를 결정하는데 탁월한 성능을 보이고 있다. 8 축 동기제어가 가능하도록 구비된 로봇형 공정시스템은 매우 강력한 공정절차 표준화를 이룰 수 있게 할 뿐만 아니라 높은 생산성도 가져다 준다. 이 논문에서는 가스터빈 산업에서 CNC 기반기술의 응용현황을 검토하고, 부품 제조산업과 재생정비 산업의 공정비교와 개발사례를 통해 향후 전망을 제시한다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2003년도 학술대회지
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• pp.634-637
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• 2003

건설 자동화 장비 개발의 성공여부를 판단하고 이를 실용화하기 위해서는 개발 장비의 성능평가 및 분석을 통해 재래식 방식과 비교하여 자동화 방식을 도입함으로써 얻을 수 있는 기대효과가 제시되어야만 한다. 본 연구에서는 최근 국내에서 개발된 흄관매설 자동화 장비의 성능분석을 위한 평가모델 및 방법론을 제시하고 수차례의 현장실험(field trials)을 통해 수집된 실험 데이터를 바탕으로 재래식 흄관매설 방식과 자동화 방식의 성능을 종합적으로 비교${\cdot}$분석함으로써 재래식 방식에 비해 자동화 방식의 도입을 통해 얻을 수 있는 정성적${\cdot}$정량적 기대효과를 제시하였다. 흄관매설 자동화 장비의 성능분석을 위해 본 연구에서 ,제시된 성능분석 프로세스 및 평가모델은 향후 건설자동화 관련 기술개발 시 자동화 장비의 성능분석 및 평가모델을 개발함에 있어 기본적 틀(template)을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.157-167
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• 2004

건설 자동화 장비 개발의 성공여부를 판단하고 이를 실용화하기 위해서는 개발 장비의 성능평가 및 분석을 통해 재래식방식과 비교하여 자동화 방식을 도입함으로써 얻을 수 있는 기대효과에 대한 검증이 이루어져야 한다. 본 연구에서는 최근 국내에서 개발된 흄관매설 자동화 장비의 성능분석을 위한 평가모델 및 방법론을 구축하고 수차례의 현장실험(field trials)을 통해 수집된 실험 데이터를 바탕으로 재래식 흄관매설 방식과 자동화 방식의 성능을 종합적으로 비교$\cdot$분석함으로써 재래식 방식에 비해 자동화 방식의 도입을 통해 얻을 수 있는 정성적 $\cdot$정량적 기대효과를 제시하였다. 흄관매설 자동화 장비의 성능분석을 위해 본 연구에서 제시한 성능평가 모델 및 방법론은 향후 건설자동화 관련 기술개발 시 자동화 장비의 성능평가 및 분석 모델을 개발함에 있어 기본적 틀(framework)을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권7호
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• pp.795-802
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• 2003

로봇이나 가상 캐릭터와 같은 지능형 에이전트가 자율적으로 살아가기 위해서는 주어진 환경을 인식하고, 그에 맞는 최적의 행동을 선택하는 능력을 가지고 있어야 한다. 본 논문은 이러한 지능형 에이전트를 구현하기 위하여, 외부 환경에 적응하면서 최적의 행동을 배우고 선택하는 방법을 연구하였다. 본 논문에서 제안한 방식은 강화 학습을 이용한 행동기반 학습 방법과 기호 학습을 이용한 인지 학습 방법을 통합한 방식으로 다음과 같은 특징을 가진다. 첫째, 강화 학습을 이용하여 환경에 대한 적응성을 학습함으로 지능형 에이전트가 변화하는 환경에 대한 유연성을 가지도록 하였다. 둘째, 귀납적 기계학습과 연관 규칙을 이용하여 규칙을 추출하여 에이전트의 목적에 맞는 환경 요인을 학습함으로 주어진 환경에서 보다 빠르게, 확장된 환경에서 보다 효율적으로 행동을 선택을 하도록 하였다. 셋째, 본 논문은 지능형 에이전트를 구현하는데 있어서 처음부터 모든 상태를 고려하기 보다 상태 탐지기를 이용하여 새로운 상태가 입력될 때마다 상태를 확장시키는 방식을 이용하였다. 이러한 방식은 필요한 상태에 대하여서만 고려함으로 메모리를 획기적으로 축소 할 수 있으며, 새로운 상태를 동적으로 처리 할 수 있어, 환경에 대한 변화에 능동적으로 대처 할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-7
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• 2007

섬유강화 복합재료가 항공기, 우주 구조물, 로봇 팔 등에 널리 사용됨에 따라 복합재료의 신뢰도와 안전성을 향상시키기 위하여 이에 대한 비파괴검사법은 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. AE법은 복합재의 균열, 섬유 또는 수지재의 파손, 층간분리 등의 발생 및 성장과정에서 발생되는 탄성파로 인한 스트레인 에너지를 검출하는 방법이다. 본 논문에서는 $8{\times}8$ 매트릭스형 피에조 센서를 사용하여 인장시험 하에서 발생되는 AE신호를 측정하고 분석하였다. 이를 위하여 AE신호의 전달거리를 제어할 수 있는 전용회로를 설계하고 제작하였다. 또한 64채널의 AE신호를 획득하기 위하여 발광다이오드를 사용한 광학 저장장치를 구성하였다. 실험결과, $8{\times}8$ 매트릭스형 피에조 센서를 이용하여 복합재료에서 발생되는 AE신호의 발생지점과 전파경로를 효과적으로 검출할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.120-130
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• 1994

전자기기 생산시 기관에 부품을 장착하고 기판 뒷면의 리드선을 절단할 때, 현재까지는 회전절단기를 사용했었는데, 이 방법에서는 한쪽 방향에서만 힘을 가하여 절단함으로써 접촉불량의 한 원인이 되곤 했다. 특히 양면에 부품을 장착하는 경우나 유연한 기관이나 정밀을 요구하는 경우, 부품의 리드선이 매우 굵은 경우에는 사람의 손으로 일일이 절단해야 했다. 그래서 로봇팔을 이용하여 니퍼로 절단하는 방법이 도입되기 시작하였는데, 절단할 리드선의 위치를 하나하나 입력시켜 주어야 했다. 본 논문에서는 여러 방향에서 입력되는 정면도로써 절단할 리스선의 좌표를 구해 내는 방법을 제안하고, 시뮬레이션과 실험을 통하여 실현가능성을 확인하였다. 저가의 감시용 CCD카메라를 이용하여 실험한 결과 88.81%가 1mm이하의 오차를 가졌는데, 적응성 공기압니퍼를 이용한 경우 절단이 가능한 범위ㅣ내이었다. 더욱 정밀한 카메라 및 측정환경을 갖춘다면 본 논문에서 제안하는 방법으로 매우 정밀하게 측정이 가능하리라 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권6호
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• pp.553-560
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• 2017

최근 신체 생물학적 인터페이스와 인체 유사 로봇 공학(Human-like robotics) 분야에서 요구하는 임의적인 형상 제작이 가능하다는 이유로 3D 프린팅 기술에 대한 그 관심이 높아지고 있다. 본 연구의 주된 고려사항은 PDMS로 제작한 탄성 중합체로 지지되는 3D 패키징 생물학적 센서(bio-sensor)의 제작이다. 3D 프린팅 공정을 이용한 PDMS 성형 몰드의 제작은 신체의 표면에 따라 달라지는 임의적인 형상에 적합한 bio-sensor의 제작 뿐만 아니라 고형화 과정 중 균일한 두께분포의 PDMS 성형이 가능하다는 점에서 기존 공정과는 차별화된 중요성을 갖는다. 이와 관련하여 본 연구에서는 몰드를 이용한 PDMS의 제작 과정 중 이형과정 에서의 유연성과 PDMS의 고형화 과정에서 제작 공정의 특성을 만족시키기 위한 PDMS 성형 몰드의 설계에 있어 여러 소재의 부분 별 선택적 배열과 관련한 유한요소해석과 실제 몰드 제작을 통한 실험을 진행하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.667-672
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• 2003

본 논문에서는 불확실성을 포함한 연속시간 비선형 동적 시스템에 대한 퍼지 모델 기반 제어기의 지능형 디지털 재설계를 위한 조직적인 방법을 제안한다. 불확실 비선형 시스템을 표현하기 위해 연속시간 불확실 TS 퍼지 모델이 구성되었다. 안정화와 추적을 위한 퍼지 모델 기반 제어기 설계를 위해 EPDC 기법이 이용되었다. 설계된 연속시간 제어기는 지능형 디지털 재설계 기법을 이용함으로써 이산시간 제어기로 전환되었다. 이 새로운 설계 기법은 퍼지 모델 기반 제어 이론과 불확실성을 가진 비선형 동적 시스템에 대한 진보된 디지털 재설계 기법의 통합을 위한 조직적이고, 효과적인 틀을 제공한다. 마지막으로, 단일 링크 유연 로봇 시스템의 모의 실험을 이용해 개발된 설계 방법의 효용성과 실행 가능성을 입증한다.