• Smart Structures and Systems
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• 제1권1호
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• pp.63-82
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• 2005

This paper introduces a technology for robust and low maintenance cost sensor network capable to detect accelerations below a micro-g in a wide frequency bandwidth (above 1,000 Hz). Sensor networks with such performance are critical for navigation, seismology, acoustic sensing, and for the health monitoring of civil structures. The approach is based on the fabrication of an array of high sensitivity accelerometers, each utilizing Fabry-Perot cavity with wavelength-dependent reflectivity to allow embedded optical detection and serialization. The unique feature of the approach is that no local power source is required for each individual sensor. Instead one global light source is used, providing an input optical signal which propagates through an optical fiber network from sensor-to-sensor. The information from each sensor is embedded onto the transmitted light as an intrinsic wavelength division multiplexed signal. This optical "rainbow" of data is then assessed providing real-time sensing information from each sensor node in the network. This paper introduces the Fabry-Perot based accelerometer and examines its critical features, including the effects of imperfections and resolution estimates. It then presents serialization techniques for the creation of systems of arrayed sensors and examines the effects of serialization on sensor response. Finally, a fabrication process is proposed to create test structures for the critical components of the device, which are dynamically characterized.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6A호
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• pp.437-444
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• 2009

최근 해양개발 및 재난 재해 방지 시스템에 대한 관심이 높아지면서 수중 센서네트워크 관련 연구가 시작되고 있으며, 다수의 노드 간 효율적인 통신을 위해 고속, 저가의 수중 통신 모뎀의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 저가의 초음파 센서를 이용하여 수중 통신 모뎀을 설계 및 구현하였고 실내와 실외 환경에서 구현한 모뎀의 성능을 검증하였다. 실험 결과에 의하면, 개발한 모뎀은 실내의 수조에서 1.5kbps, 연못에서 2kbps로 통신이 가능하였으며 모뎀 간의 최대 통신 거리는 30m이었다. 또한, 수중 센서네트워크의 기능 구현을 고려하여 싱크노드용 모뎀과 센서노드용 모뎀들 간의 일대다 통신 실험을 수행하였다.

• 한국음향학회지
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• 제20권8호
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• pp.74-80
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• 2001

가늘고 유연한 선배열을 해상에서 운용할 때 비선형 형상이 유도되므로 음원에 대한 정확한 탐지를 위하여 배열형상 추정이 필요하다. 방위센서를 이용한 배열형상 추정을 위하여 배열의 휜 정도가 작은 경우에만 적용 가능한 다항 근사화 방법의 제한점을 극복하기 위하여 반복법을 제안하고, 수치 시뮬레이션을 통하여 반복회수에 따른 배열형상 추정결과를 분석하였으며, 제안한 방법의 실제 시스템에 대한 적용성을 검토하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.50-50
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• 2010

최근 토요타 자동차의 대량 리콜 사태로 안전과 관련된 자동차 품질에 대한 관심과 중요성이 크게 부각되었다. 본 연구에서는 나날이 높아지고 있는 자동차 품질 기준과 생산 비용 절감, 공정 자동화 요구에 부응하기 위한 차체 저항 점 용접부 품질 검사 자동화 기술 개발을 위해 적용 가능한 센서들을 비교, 검토하였다. 알려진 비파괴 검사 방법은 초음파, 와전류, 방사선 검사법 등 다양한 방법들이 존재하지만, 이 연구에서는 생산 라인 현장 적용이 가능한 소형 센서들을 중심으로 검토 영역을 제한하였다. 검토된 비파괴 검사 방법은 총 5가지 종류로 종래의 수동 초음파 검사법, 집적된 탐촉자를 이용한 3차원 초음파 검사법, NAUT(Non-contact Air-coupled Ultrasonic Test), EMAT(EletroMagnetic Acoustic Test), 그리고 너겟 프로파일러$^{TM}$이다. 이 연구에서는 각 검사법의 원리와 장단점을 설명하고 생산 라인 적용에 필요한 필수 항목들에 대해 고찰하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.339-346
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• 2006

Increased usage of autonomous underwater vehicle (AUV) has led to the development of alternative navigational methods that do not employ the acoustic beacons and dead reckoning sensors. This paper describes a simultaneous localization and mapping (SLAM) scheme that uses range sonars mounted on a small AUV. The SLAM is one of such alternative navigation methods for measuring the environment that the vehicle is passing through and providing relative position of AUV by processing the data from sonar measurements. A technique for SLAM algorithm which uses several ranging sonars is presented. This technique utilizes an unscented Kalman filter to estimate the locations of the AUV and objects. In order for the algorithm to work efficiently, the nearest neighbor standard filter is introduced as the algorithm of data association in the SLAM for associating the stored targets the sonar returns at each time step. The proposed SLAM algorithm is tested by simulations under various conditions. The results of the simulation show that the proposed SLAM algorithm is capable of estimating the position of the AUV and the object and demonstrates that the algorithm will perform well in various environments.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.327-330
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• 2006

With the increasing requirements for the survey and development of the ocean, the demands on the of AUV(Autonomous Underwater Vehicle) technologies have been increased. Reconstruction and replay of the AUV motion on the basis of the data stored during the execution of mission, can help the development of control strategies for AUVs such as mission planning and control algorithms. While an AUV cruises for her mission, her attitude and position data are is recorded. The data can be used for visualization of the motion in off-line. However, because most of the position data gathered from acoustic sensors have long time-interval and include intermittent faulty signal, the replayed motion by the graphic simulator can not demonstrate the motion as a smooth movie. In this paper, interpolation methods are surveyed to reconstruct the AUV position data. Then, an efficient 3D visualization method for AUV motion using the interpolation method is proposed. Simulation results arc also included to verify the proposed method.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제49권8호
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• pp.442-450
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• 2000

Active noise control is an approach to noise reduction in which a secondary noise source that destructively interferes with the unwanted noise. In general, active noise control systems rely on multiple sensors to measure the unwanted noise field and the effect of the cancellation. This paper develops an approach that utilizes a single sensor. The noise field is modeled as a stochastic process, and a time-adaptive algorithm is used to adaptively estimate the parameters of the process. Based on these parameter estimates, a canceling signal is generated. Opppenheim model assumed that transfer function characteristics from the canceling source to the error sensor is only propagation delay. But this paper proposes a modified Oppenheim model by considering transfer characteristics of acoustic device and noise path. This transfer characteristics is adaptively cancelled by adaptive model. This is proved by computer simulation with artifically generated random noise and sine wave noise. The details of the proposed architecture, and theoretical simulation and experimental results of the noise cancellation system for three dimension enclosure are presented in the paper.

• 센서학회지
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• 제9권4호
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• pp.307-315
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• 2000

FBG (Fiber Bragg Grating) hydrophone sensor의 arrays system을 구축하고, 수중에서 넓은 영역에 대한 다중점 신호 검출을 구현하기 위하여, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방법과 passive band-pass filter system을 이용하여, 설계 및 제작된 2개의 FBG transducers의 수중 음향파 신호 검출을 실행하였다. 실험 결과 수중에서 주파수 1.3 KHz대까지 다중점에 대하여, 주파수 신호가 각각 다른신호의 검출이 가능하였다. 따라서, 제작된 FBG transducers을 이용한 hydrophone sensor arrays의 시스템 설계가 가능함을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.51-52
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• 2018

화력발전용 순환유동층 보일러는 환경오염의 주요인인 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)의 배출량이 적은 친환경 화력발전용 보일러로 화력발전 업계에서 각광받고 있는 추세이다. 그러나 순환유동층 보일러의 연료인 유동매체는 미분탄과 같이 작지만 단단한 고체이므로 유동매체의 타격으로 인해 워터월(waterwall) 튜브의 마모는 물론 누설까지 야기할 수 있다. 순환유동층 보일러 튜브에서 누설된 증기는 보일러 내부에 클링커(Clinker)를 발생시키고 이는 순환유동층 보일러 튜브 표면에 응고되어 열전도율을 감소시킬 뿐만 아니라 보일러 운전정지의 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 음향방출 센서를 이용하여 화력발전용 순환유동층 보일러 튜브의 누설 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 제안 방법에서는 매질의 분자단위 이동에 의해 발생되는 탄성파를 감지할 수 있는 음향방출 센서를 이용하고, 보일러 워터월 튜브의 멤브레인 용접부와 비용접부(seamless)의 감쇠율을 고려한 위치별 센서 감도 추정 알고리즘을 통해 워터월 튜브의 위치별 진폭 크기를 히트맵으로 표현할 수 있다.

• 로봇학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.28-38
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• 2014

This paper verifies the performance of Extended Kalman Filter(EKF) and MCL(Monte Carlo Localization) approach to localization of an underwater vehicle through experiments. Especially, the experiments use acoustic range sensor whose measurement accuracy and uncertainty is not yet proved. Along with localization, the experiment also discloses the uncertainty features of the range measurement such as bias and variance. The proposed localization method rejects outlier range data and the experiment shows that outlier rejection improves localization performance. It is as expected that the proposed method doesn't yield as precise location as those methods which use high priced DVL(Doppler Velocity Log), IMU(Inertial Measurement Unit), and high accuracy range sensors. However, it is noticeable that the proposed method can achieve the accuracy which is affordable for correction of accumulated dead reckoning error, even though it uses only range data of low reliability and accuracy.