• 제목/요약/키워드: 2-axis sensor

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탄성중합체와 박리 후 파쇄된 흑연입자 복합재를 이용한 대변형률 연성 센서 (Large-strain Soft Sensors Using Elastomers Blended with Exfoliated/Fragmented Graphite Particles)

  • 박성민;남경목;김종훈;윤상희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권9호
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    • pp.815-820
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    • 2016
  • 탄성중합체와 흑연입자의 복합재는 전기 전도성 유연 소재로써, 대변형률 측정센서의 감지소자 제작에 적합하다. 본 연구에서는 기계적 연성이 우수한 탄성중합체인 polydimethylsiloxane(PDMS)와 전기 전도도가 높은 박리 후 파쇄된 흑연(expoliated and fragmented graphite, EFG)을 혼합하여 새로운 전기 전도성 유연 소재를 합성한 후 이를 이용하여 측정대상물의 변형률을 50% 이상까지 측정할 수 있는 고감도 연성 센서를 개발한다. 먼저, 천연 흑연가루를 전자레인지로 팽창시킨 후 초음파분쇄로 파쇄시켜 EFG를 준비한 후 PDMS와 혼합하여 전기 전도성 유연 소재를 준비한다. 1, 2 및 3축 대변형률 연성 센서는 상기 복합재로 만들어진 감지소자층과 순수 PDMS로 만들어진 절연층으로 구성되며, 각층은 저압스프레이 기반의 스텐실 기법을 통해 복합재 혹은 순수 PDMS 용액을 반복적으로 적층함으로써 제작된다. 본 논문에서는 PDMS와 EFG의 혼합비가 전기 전도성 유연 복합재의 기계적 연성과 전기 전도성에 미치는 효과에 대해 집중적으로 살펴본다.

Si 기판위에 열증착법으로 제조한 copper phthalocyanine(CuPc) 박막의 구조 및 광전특성 (Structural and photoelectrical properties of copper phthalocyanine(CuPc) thin film on Si substrate by thermal evaporation)

  • 이혜연;정중현;이종규
    • 센서학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.407-413
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    • 1997
  • 기판온도 $300^{\circ}C$에서 열증착법에 의해 p형 <100> Si 기판위에 CuPc(Copper Phthalocyanine) 결정 박막을 증착하였다. X선 회절분석으로부터 CuPc 박막은 a-축 방향으로 성장하였음을 알 수 있었다. CuPc분자들이 기판면위에 수직인 CuPc/Si박막의 광전특성을 조사하기 위하여 수직방향의 전류-전압 (I-V) 특성을 기판 Si의 특성과 비교 관찰하였다. 저항성 접촉을 위해 기판인 p형 Si위에 전극으로 Au를 증착시켰다. Au/Si 접합에 빛을 조사한 결과 전류는 증가하지만 광기전력효과는 관찰되지 않았다. p형 반도체인 CuPc 박막과 기판 p-Si의 접합은 장벽을 형성하지 않기 때문에 빛을 조사하지 않았을 때의 I-V 특성은 저항성을 나타낸다. 빛을 조사하였을 때 CuPc/Si 접합의 증가된 광전류는 Si 웨이퍼보다 현저하게 큰 것을 알 수 있다. 따라서 CuPc 층이 600 nm 파장에서의 붉은 빛을 현저하게 흡수하여 광전류에 기여하는 다량의 광캐리어를 형성함을 알 수 있다. CuPc/Si 박막은 $J_{sc}$ (short-circuit photocurrent) $4.29\;mA/cm^{2}$$V_{oc}$ (open circuit photovoltage) 12 mV의 광기전력 특성을 보여준다.

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적외선 비디오에서 Gain과 Offset 결합 보정을 통한 고정패턴잡음 제거기법 (Fixed Pattern Noise Reduction in Infrared Videos Based on Joint Correction of Gain and Offset)

  • 김성민;배윤성;장재호;나종범
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권2호
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    • pp.35-44
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    • 2012
  • 대부분의 최근 적외선 센서는 focal-plane array (FPA) 구조로 되어있다. 이러한 구조의 센서는 공간적 불균일 응답성을 갖는 것으로 알려져 있고, 이로 인해 고정패턴잡음을 발생시킴으로써 영상열화를 가져온다. 따라서 적외선 영상의 고정패턴잡음을 제거하기 위해서는 픽셀 불균일 보정을 해야 한다. 픽셀 불균일 보정기법은 참조물체기반 접근법과 영상기반 접근법으로 나눌 수 있다. 참조물체기반 접근법에서는 흑체와 같은 균일한 온도를 갖는 물체를 이용해서 고정패턴잡음을 분리시킬 수 있는 방법이다. 하지만 센서의 응답성은 시간이 지나면서 변할 수 있기 때문에, 최근에는 비디오 영상을 이용하는 영상기반 접근법이 많이 연구되고 있다. 영상기반 접근법들 중에서 칼만 필터를 기반으로 하는 최신 알고리듬은 영상 간에 움직임 보상 시에 한 방향 워핑을 이용하고 센서의 offset 불균일성만을 보상해준다. 하지만 한 방향 워핑을 이용한 시스템 모델은 영상의 경계 부근에서 고정패턴잡음을 효과적으로 제거하지 못한다. 게다가, offset만 보정하는 접근법은 gain의 불균일성의 영향을 많이 받는 영상에서는 성능이 악화될 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 양방향 워핑을 이용하여 시스템 모델링을 하고, gain과 offset의 결합 보정을 수행하는 알고리듬을 제안한다. 모사 영상과 실제 영상에 대한 실험 결과들은 제안하는 알고리듬이 기존 알고리듬들보다 더 효과적으로 고정패턴잡음을 제거하는 것을 확인할 수 있다.

겹 날개를 사용하는 곤충 모방 비행체의 날개 형상에 대한 파라메트릭 연구 (Parametric Study on Wing Design of Insect-mimicking Aerial Vehicle with Biplane Configuration)

  • 박희태;김동민;모혜민;김남수;이병주;김인래;김승균;이재하;최종수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권9호
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    • pp.712-722
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    • 2018
  • 본 논문에서는 곤충 모방 날갯짓 비행체의 가장 중요한 설계 변수 중 하나인 날개에 대한 파라메트릭 연구에 대해 서술하였다. 추력, 피칭모멘트, 소비전력, 추력 대 전력비의 비교 및 분석을 통해 날개 형상에 대한 실험적 연구를 진행하였다. 힘과 모멘트는 2축 밸런스를 이용하여 측정되었으며 날갯짓 주파수는 홀센서를 이용하여 측정되었다. 날개 형태는 겹 날개 형태를 채택하였으며 이를 통해 Clap and fling 효과를 구현하였다. 기준 날개 형상으로 잠자리의 날개를 선정하였고, 이를 기준으로 가로세로비 및 면적에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로, 가로세로비와 면적이 증가할수록 추력, 피칭모멘트, 소비전력이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 일정 수준 이상의 가로세로비 혹은 면적을 가지는 날개를 메커니즘에 적용하였을 때 메커니즘이 정상적으로 구동되지 않는 것을 확인하였다. 최종적으로 날개 형상 선정은 필요한 최소추력을 만족시키는 날개 중에서 추력 대 전력비를 비교함으로써 이루어졌다. 하지만 추력선과 무게중심의 불일치로 인한 모멘트의 발생으로 안정성을 확보할 수 없었다. 이에 안정성을 확보하기 위해 상단과 하단에 댐퍼를 부착한 실내 비행 시험을 통해 날개의 파라메트릭 연구 결과에 대한 간접적인 성능 검증을 수행하였다.

비대칭 왜곡 어안렌즈를 위한 영상 손실 최소화 왜곡 보정 기법 (Image Data Loss Minimized Geometric Correction for Asymmetric Distortion Fish-eye Lens)

  • 조영주;김성희;박지영;손진우;이중렬;김명희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.23-31
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    • 2010
  • 180도 이상의 영역을 획득하는 어안렌즈(fisheye lens)는 최소의 카메라로 최대 시야각을 확보할 수 있는 장점으로 인해 차량 장착 시도가 늘고 있다. 이와 같이 어안렌즈를 통해 시야를 확보하고, 영상센서로 사용하기 위해서는 캘리브레이션 작업이 선행되어야 하며, 운전자에게 현실감 있는 영상을 제공하기 위해서는 이를 이용하여 방사왜곡(radial distortion)에 따른 기하학적인 왜곡 보정이 필요하다. 본 논문에서는 비대칭 왜곡을 가진 180도 이상 화각의 차량용 대각선 어안렌즈를 위해 영상 손실을 최소화하는 왜곡 보정 기법을 제안한다. 왜곡 보정은 왜곡 모델이 포함된 카메라 모델을 설정하고 캘리브레이션 과정을 통해 카메라 파라미터를 구한 후 왜곡이 보정된 뷰를 생성하는 과정으로 이루어진다. 먼저 왜곡모델로서 비선형의 왜곡 형상을 모방한 FOV(Field of View)모델을 사용한다. 또한 비대칭 왜곡렌즈의 경우 운전자의 좌우 시야각 확보에 중점을 두어 수직 화각보다 수평 화각이 크게 설계되었기 때문에 영상의 장축, 단축의 비율을 일치시킨 후 비선형 최적화 알고리즘을 사용하여 카메라 파라미터를 추정한다. 최종적으로 왜곡이 보정된 뷰 생성 시 역방향 사상과 함께 수평, 수직 방향에 대한 왜곡 보정 정도를 제어 가능하도록 함으로써 화각이 180도 이상인 영상에 대해서 핀홀 카메라 모델을 적용하여 2차원 평면으로 영상을 보정하는 경우 발생하는 영상 손실을 최소화하고 시각적 인지도를 높일 수 있도록 하였다.

인위적 지방자기 변동에 의한 가야호의 선체자기 분포특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristic of Ship`s Magnetic Distribution of M. S. KAYA by the Varies of Artificial Local Disturbance)

  • 조현정
    • 수산해양기술연구
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    • 제34권2호
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    • pp.144-158
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    • 1998
  • In order to study basic information on the developed electro-magnetic compass, experiments were carried out on board M. S. KAYA at the pier of Dong Kuk Steel Mill in Pusan and the Korean southern sea using a three-axis magnetic sensor from Jan. 21, 1995 to Feb. 14, 1996. The obtained results were as follows : 1. The amount of old metal on the pier was about 27,290tons~57,440tons with an average of 40,560tons, the artificial local disturbance at the pier was min. 27.1$\mu$T, max. 66.5$\mu$T, ave. 433$\mu$T for the horizontal component and min. -27.0$\mu$T, max. 45.1$\mu$T, ave. 3.7$\mu$T for the vertical component. Its direction of horizontal component was 305$^{\circ}$ with the ship's head up bearing at 225$^{\circ}$. 2. The ship's magnetic distribution on the starboard side on berthing at the pier was 17.4$\mu$T for the horizontal component and -6.2$\mu$T for the vertical component. On the ship's port side, it was 19.8$\mu$T for the horizontal component and 4.1$\mu$T for the vertical component. On the ship's starboard side at sea, the ship's magnetic distribution was 19.2$\mu$T for the horizontal component and 3.2$\mu$T for the vertical component. On the ship's port side, the readings were 22.0$\mu$T for the horizontal component and -1.8$\mu$T for the vertical component. The directions of these readings were nearly starboard side. 3. On the pier, the secular change of the artificial local disturbance decreased 8.3$\mu$T from 61.0$\mu$T to 52.7$\mu$T for the horizontal component and decreased 7.1$\mu$T from 8.9$\mu$T M 1.8$\mu$T for the vertical component. On the starboard side from its berth, the ship, s magnetic distribution increased 2.6$\mu$T from 14.8$\mu$T to 17.4$\mu$T for the horizontal component and increased -0.1$\mu$T from -6.1$\mu$T to -6.2$\mu$T for the vertical component. On the ship's port side from its berth, it increased 7.1$\mu$T from 12.7$\mu$T to 19.8$\mu$T for the horizontal component and increased 10.2$\mu$T from -6.1$\mu$T to 4.1$\mu$T for the vertical component. 4. While at sea, on the ship's starboard side, the Secular change of the ship's magnetic distribution increased 3.9$\mu$T from 15.3$\mu$T to 19.2$\mu$T for the horizontal component and increased 2.0$\mu$T from -5.2$\mu$T to -3.2$\mu$T for the vertical component. On the port side, the changes increased 11.4$\mu$T from 10.6$\mu$T to 22.0$\mu$T for the horizontal component and increased 4.9$\mu$T from -6.7$\mu$T to -1.8$\mu$T for the vertical component. Upon berthing at the pier, the deviation of the secular change increased westerly 1 degree W~ 2.5$^{\circ}$ W from 3.5$^{\circ}$ W~ 5$^{\circ}$ W M 6W with the ship's head up bearing at 225$^{\circ}$. While at sea, these increased westerly 2$^{\circ}$ ~ 3$^{\circ}$ from the Northeast to the South and increased easterly 1$^{\circ}$ ~ 8$^{\circ}$ from the Southwest to the North. 5. While at port, within 1 mile between the ship and berth of the pier, as we approached the pier, the westerly deviation increased and when we departed the pier easterly deviation increased. When approaching the pier, the deviation was smaller than the deviation when the ship was departing from the pier. When approaching the bearing at 225$^{\circ}$ with the ship's head up bearing, the varies of deviation was smaller than the varies when the ship's head up bearing was departing from it.

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