• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.71-71
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• 2015

표면영상유속계(Surface Image Velocimety, SIV)는 하천 표면의 영상을 분석하여 유속을 산정하는 매우 실용적이며 간편한 유속측정 방법이다. 그러나 표면영상유속계는 수표면의 움직임을 계산하여 표면유속을 산정하기 때문에 빛이 없는 야간의 경우 수표면의 움직임을 촬영하기 어려워 밤에 발생하는 홍수 유량 측정이 어려운 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 수표면에 야광 입자를 흘려 촬영하는 방법이 있었으나 대하천의 경우 야광물질의 크기가 작아 영상 내에서 식별이 어려운 문제가 있었고, 높은 밝기의 조명을 사용하여 영상을 획득하는 방법 또한 수행되었으나 빛이 수표면에 반사되어 하천 전체를 촬영하기 어려운 문제점이 있었다. 이 후 근적외선 카메라를 이용하여 야간 측정의 어려움을 극복하고자 하였으나 촬영범위가 최대 50 m 정도로 조사 거리의 한계를 나타내었다. 최근 Fujita(2013)는 원적외선카메라를 이용한 하천 유량 측정을 실시하였는데 이는 기존 야간촬영 시 시도되었던 방법의 문제점을 해결할 수 있음을 보여주었다. 이에 본 연구에서는 원적외선 카메라를 이용한 표면영상유속계의 적용성을 검토하고자 실험수로에서 실험을 수행하였다. 실험 시 주간 및 야간의 상황을 설정하여 원적외선 카메라, 근적외선 카메라 그리고 일반 캠코더를 이용하여 흐름을 촬영하였다. 또한 프로펠러유속계를 이용하여 흐름의 표면유속을 측정하였다. 원적외선 카메라를 이용하여 촬영된 영상을 상호상관법을 이용하여 표면유속을 측정하였고, 이를 프로펠러유속계 측정결과와 비교하여 정확도를 검토하였다. 또한 일반 캠코더와 근적외선카메라의 영상 분석 결과와도 비교하여 개선점을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.186-193
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• 2019

Visible light communication technology is being studied and developed in various ways due to advantages such as high transmission speed, excellent positioning and higher security. However, existing visible light communication systems have difficulties in entering the market because they use special transmitters and receivers. We will overcome the difficulty if we develope a VLC system that uses a conventional LED light as a transmitter and a smartphone camera as a receiver. What matters is that LED lights include a scatter filter to prevent glareness for human eyes, but the existing VLC(Visual Light Communication) method can not be applied. In this paper, we propose a method to encode data with On / Off patterns of LEDs in the lighting with $M{\times}N$ LEDs. We defined parameters like L-off-able and K-seperated to facilitate the recognition of On / Off patterns in the diffused Lights. We conducted experiments using an LED lighting and smart phones to determine the parameter values. Also, the maximum transmission rate of our encoding technique is mathematically presented. Our encoding scheme can be applied to indoor and outdoor positioning applications or settlement of commercial transactions.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4725-4732
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• 2012

본 논문은 다면체 반사판(Multifaceted Reflector :MR16)을 사용하여 할로겐 광원을 LED광원으로 대체함으로서 기존 MR16의 장점을 수용하고 더불어 단점을 커버할 수 있는 MR16에 대해 연구하였다. 본 연구에서는 4매의 비구면 렌즈를 1 Sheet로 한 광학계를 적용한 LED용 MR16을 개발하였다. 광학 소프트웨어를 통해 비구면 광학계를 설계하였고, 조명 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 설계 데이터의 조명성능을 예측하였다. 또한 방열 해석 프로그램을 통해 Heatsink의 열 성능을 예측하였다. 최종적으로 시뮬레이션 분석 데이터를 토대로 광학 시제품을 제작하고, 직접 성능을 측정하여 설계데이터와 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. MR16의 배광각도는 $50^{\circ}{\sim}60^{\circ}$내외로 시뮬레이션 분석 결과와 시제품의 측정결과가 유사하였으며, 온도측정 결과는 1분 30초경부터 열 평행을 이루었고 이의 시뮬레이션 결과와 시제품 모두 최대 $60^{\circ}C$까지 열이 오르는 것을 확인하였다. 마지막으로 MR16의 배광곡선 역시 제작된 시제품의 성능측정 결과가 유사함을 보여주었다.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.47-53
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• 2006

미국 등 세계 여러 나라에서 사용되는 기존의 총기 인식 시스템(Integrated Ballistic Identification System)은 탄흔을 2차원 현미경을 통해 측정, 해석하기 때문에 여러 가지 한계를 가지고 있다. 대표적으로 측정 표면의 거칠기나 기울기 성분, 빛의 조명 각도, 조명 광량의 균일 정도, 표면의 다중 반사나 광학적 특성에 의해 측정 결과가 크게 영향을 받는다. 이로 인해 부정확한 해석을 할 수밖에 없고, 결국 총기 인식 결과의 신뢰성이 떨어진다. 본 연구에서는 이와 같은 단점을 극복하기 위해 조명이나 표면 조건에 영향을 적게 받는 삼차원 형상 측정을 도입했다. 대표적으로 백색광 주사간섭계와 동초점현미경이 사용되었으며, 이런 측정기들은 미국 표준연구소 (National Institute of Standards and Technology, NIST)의 교정 단계를 밟아 보정했다. 그 결과 반복성과 재현성이 뛰어난 측정 결과를 얻을 수 있었다. 또한 본 논문에서 제안하는 3차원 형상 비교 알고리즘을 통해 보다 높은 신뢰도를 갖는 총기 인식이 가능해졌다.

• 한국항해항만학회지
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• 제48권3호
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• pp.221-231
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• 2024

본 연구의 목적은 여객선 작업공간에서 활동하는 선원의 안전 및 정신건강 증진을 위하여 색차계를 사용한 작업공간의 밝기, 색채 값, 색 분포도, 선원의 인터뷰를 통해 문제점 및 개선 방향을 조사하는 것이다. 첫째, 선행 연구, 참고 문헌, 현행 제도 및 규격, 준사고 사례조사를 검토한 뒤 현재 운행 중인 M Ship의 조타실과 기관실을 대상으로 색차계를 사용하여 각 공간의 색상 값을 분석하였다. M Ship의 조타실과 기관 구역에 분포된 밝기와 색채 측정 결과 각 구역의 천장, 벽, 바닥의 밝기는 전체적으로 어두운 편이고 특히 기관 구역은 매우 어두운 편으로 나타났다. 색채에 관하여 각 구역의 천장엔 Green과 Blue가 분포되어 있으며 벽과 바닥엔 Red와 Blue가 분포되어 있었다. 작업공간에 근무하는 선원의 인터뷰 결과 노후한 실내환경과 어두운 작업환경, 미끄럽고 밝은 바닥재, 국내 사용자에게 맞지 않은 계단으로 인한 준사고 경험에 대해 응답하였다. 이에 따라 추후 조명 설치 시 밤과 낮을 구분하여 공간의 밝기 체크, 조명의 위치, 그림자 형성 수준 및 대비 정도, 시설의 반사율, 눈부심, 빛의 색을 고려한 조명 계획, 바닥의 색채계획 및 자재 선정, 국내 사용자에게 적합한 시설 설계에 관해 제안한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제16권1호
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• pp.55-66
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• 2012

목적 : 자기공명영상(MRI) 획득시 피험자의 머리 움직임은 영상의 품질에 영향을 줄 수 있다. 영상 왜곡의 발생 원인이 되는 피험자의 움직임을 감지하기 위한 3차원 광학 추적 시스템을 제작하였다. 대상 및 방법 : 시스템은 두 대의 CCD 카메라 및 적외선 조명, 구형 반사 마커, 프레임 그래버(frame grabber)와 데스크탑 컴퓨터로 구성되었다. 두 대의 카메라를 이용하여 마커의 움직임을 관측하는 스테레오 비전 시스템을 제작하고, 카메라의 내부/외부 매개변수를 측정하는 캘리브레이션(calibration)과 측정된 매개변수를 이용하여 3차원 움직임 정보를 계산하는 삼각측량(triangulation)기법을 적용하였다. 캘리브레이션 보드와 피험자용 안경을 제작하여 움직임 추적의 정확도와 실제 MRI 영상 촬영 동안의 움직임 검출의 유효성을 평가하였다. 결과 : 반사 마커가 부착된 안경을 쓴 피험자들이 MRI 영상 촬영 동안 머리를 규칙적으로 움직였을 때, 시스템은 MRI의 고자장 환경 내에서도 영상에 영향을 주지 않고 피험자들의 움직임을 잘 감지했다. 결론 : 제작한 스테레오 비전 시스템은피험자의 머리 움직임을 잘 감지하였고, 실시간 알림 기능을 통해 피험자의 움직임을 중지할 수 있도록 알려줌으로써 MRI 영상에 영향을 주는 것을 최소화할 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.13-19
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• 2013

건물기능과 디자인을 개선하는 건물일체형 태양전지의 발전 가능성이 높게 평가되고 있다. 현재는 투명 염료감응형 태양전지가 유력한 건물일체형 태양전지 기술로서 개발되고 있는데 박막 공정 기술에 기초하는 Si계 투명 박막 태양전지가 새로운 대안으로서 조명받고 있다. Si계 투명 박막 태양전지에 선택적 투과막을 적용하면 가시광선은 태양전지를 투과하고 적외선은 광 흡수층으로 재반사되기 때문에 변환효율이 향상된다. 본 연구에서는 여러 종류의 박막 증착 기술 중에서 경제성이 높은 스퍼터링 방식을 이용하여 Al-Ti계 산화물 박막을 형성하고 조성에 따른 선택적 투과 특성 변화를 관찰하였다. Al-Ti계 산화물 박막의 투과율 및 반사율은 조성에 따라 크게 변화하였으며 25 nm 두께의 AlTiO 박막에서 선택적 투과 특성이 관찰되었다. 이러한 Al-Ti계 산화물 박막의 광학적 특성을 Si계 박막 태양전지에 응용하면 투명 태양전지 구현 및 변환효율 향상이 가능해 지리라 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권1호
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• pp.81-87
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• 2012

본 논문에서는 마이크로 BGA 패키지 내외부의 마이크로 볼의 3차원 형상을 측정하는 광학 측정 시스템을 제안하고 이를 구현한다. 대부분의 시각 검사 시스템은 마이크로 볼의 복잡한 반사 특성 때문에 검사에 어려움을 겪고 있다. 정확한 형상의 측정을 위해서, 특별히 설계된 시각 센서 시스템을 제안하고, 위상이송 모아레 간섭계의 측정원리에 기반한 형상측정 알고리즘을 제안한다. 센서 시스템은 4개의 서브시스템을 보유한 패턴 투사 시스템과 영상획득 시스템으로 구성된다. 패턴 투사용 서브시스템은 공간상으로 서로 상이한 투사 방향을 가지며, 이는 측정 물체에 각기 다른 입사 방향을 가지는 패턴 조명이 투사될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 위상이송 모아레 간섭계의 구현을 위한 정밀 위상이송을 위해서, 각 서브시스템의 패턴 격자는 PZT 구동기를 이용하여 일정 간격으로 이송한다. 최종적으로 측정되는 마이크로 볼의 경면반사와 그림자 영역을 효과적으로 제거하기 위해서, 다중 패턴 투사 시스템과 영상획득 시스템을 구현하고, 이를 테스트한다. 특히, 다중 프로젝션을 이용하여 획득되는 다중 높이 정보를 효과적으로 융합하기 위하여, 베이지안 센서 융합 이론을 기반으로한 센서 융합 알고리즘이 제안된다. 제안되는 시스템의 원리검증과 성능확인을 위해, 마이크로 BGA볼과 기판 범프의 측정대상물에 대해서, 측정 반복성을 중심으로 실험이 수행되었으며, 획득된 실험 결과를 분석하고 논의한다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.941-950
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• 2008

프로젝터를 사용해서 영상을 프로젝션할 때의 결과는 스크린의 형태나 컬러, 주변 조명 등의 제반 환경에 의해서 달라진다. 원하는 영상을 얻기 위해서는 이러한 환경적인 요소를 고려하여 출력 영상을 화소별로 보정하는 기술이 필요하다. 컬러 보정은 이러한 기술 중 대표적인 것으로 스크린을 카메라로 촬영해서 주변 조명 상태나 스크린의 반사 특성 등에 대한 정보를 화소별로 얻은 뒤, 출력할 대상 영상을 이에 맞게 미리 변형해서 출력하는 기술이다. 이런 연산은 영상의 모든 화소에 대해 각기 다른 연산을 수행해야 되기 때문에 실시간 연산을 위해서는 계산 과정을 간략히 하는 것이 매우 중요한 일이다. 본 논문에서는 컬러 필터를 사용해서 프로젝터-카메라 시스템에서 서로간의 컬러 혼합을 제거함으로써 계산을 간략히 하는 방법을 제안한다. 실험을 통해, 컬러 혼합 요소를 충분히 감소시키면 채널 간 상호 간섭은 무시할 수 있으며, 제시된 방법이 영상 보정 결과의 품질을 유지하면서 계산 속도를 44%가량 증가시킬 수 있음을 보였다. 제시된 방법은 프로젝터를 사용한 대화면, 고화질 영상장치를 위해 중요한 요소 기술이 될 것으로 생각된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.79-88
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• 2008

본 연구에서는 전력선 근방의 전자파 전자계를 쌍극자 안테나 이론에 의해 도출하였으며 수직 전선배열의 3상전력선 근방의 전자계를 정식화함으로써 전자계 계산을 쉽게 할 수 있도록 하였다. 이 계산식들은 송전선로 및 배전선로의 설계시 전자파 전자계의 검토에 활용할 수 있을 것으로 생각된다. 이와 같이 정식화한 각 전자계 성분요소의 식들을 송전선로 모델에 적용하였으며 매틀랩 프로그램을 작성하여 계산하였다. 이 계산 결과를 요약하면 다음과 같다. 전자계의 x성분 $B_x$ 및 $E_x$는 무시할 수 있을 정도의 작은 값을 나타내며 대지내의 반사파에 의한 영향만을 반영한다. 수평거리 변화에 대하여 $E_y$와 $B_z$의 윤곽이 같으며, $B_y$와 $E_z$의 윤곽도 같다. 이와 같은 사실은 전자파 전계와 자계의 결합요소가 서로 직각으로서 $x{\rightarrow}E_y{\rightarrow}B_z$와 같은 우수계의 전파방향을 갖고 있음을 의미한다. 합성전계 E는 $E_y$요소가 지배적이며 합성자계 B는 $B_z$요소가 지배적이다.