• 한국가시화정보학회지
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• 제19권3호
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• pp.39-45
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• 2021

An experiment to visualize fine dust captured by FOG droplet is conducted. Coal dust with 23.56 MMD (Mean Median Diameter) and water with 17.02 MMD is used as fine dust and FOG droplet. Long distance microscope and high-speed camera are used to capture the images of micro-scale particles sprinkled by acrylic duct. After measuring and comparing the size of the coal dust and FOG droplet to MMD, process to seize the coal dust with FOG droplet is recorded in 2 conditions: Fixed and Floated coal dust in the floated FOG droplet flow. In both conditions, a coal dust particle is collided and captured by a FOG droplet particle. A FOG droplet particle attached at the surface of the coal dust particle does not break and remains spherical shape due to surface tension. Combined particles are rotated by momentum of the particle and fallen.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권5호
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• pp.16-21
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• 2022

This study investigates the effect of the deformation on the sensitivity of a flexible polydimethylsiloxane (PDMS) membrane sensor. A PDMS membrane sensor was developed to measure the impact force of a water droplet using a silver nanowire (AgNW). The initial deformation of the membrane was confirmed with the application of a tensile force (i.e., tension) and fixing force (i.e., compressive force) at the gripers, which affects the sensitivity. The experimental results show that as the tension applied to the membrane increased, the sensitivity of the sensor decreased. The initial electrical resistance increased as the fixing force increased, while the sensitivity of the sensor decreased as the initial resistance increased. The movement of the membrane due to the impact force of the water droplet was observed with a high-speed camera, and was correlated with the measured sensor signal. The analysis of the motion of the membrane and droplets after collision confirmed the periodic movement of not only the membrane but also the change in the height of the droplet.

• ETRI Journal
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• 제44권4호
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• pp.543-559
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• 2022

To determine a suitable waveform for Internet of Things (IoT) transmission over low-Earth orbit (LEO) satellites, this paper reports the results of a performance comparison between chirp spread spectrum (CSS)-based LoRa and direct sequence spread spectrum (DSSS)-based Ingenu. The performance of both waveforms was measured in terms of the packet error rate, throughput, and packet loss rate, considering the Doppler effect caused by the high speed of LEO satellites and the interference among multiple terminals. Simulation results indicate that the DSSS scheme is more suitable than the CSS scheme for high-traffic IoT services because of its robustness against interference among multiple terminals. However, the CSS scheme is more suitable than the DSSS scheme for high-mobility IoT services because of its robustness against the Doppler effect. We discuss various solutions, such as the preprocessing of Doppler effect and avoidance of packet collision, to enhance the performance of the DSSS and CSS schemes. The simulation results of the proposed solution show that the enhanced DSSS scheme can be a proper waveform in IoT transmission over LEO satellites for both the high-traffic and high-mobility services.

• Wind and Structures
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• 제36권4호
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• pp.263-275
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• 2023

As a new kind of construction facility for high rise buildings, the integral steel platform scaffold system (ISPS) consisting of the steel skeleton and suspended scaffold faces high wind during the construction procedure. The lattice structure type and existence of core tubes both make it difficult to estimate the wind load and calculate the wind-induced responses. In this study, an aeroelastic model with a geometry scale ratio of 1:25 based on the ISPS for Shanghai Tower, with the representative square profile, is manufactured and then tested in a wind tunnel. The first mode of the prototype ISPS is a torsional one with a frequency of only 0.68 Hz, and the model survives under extreme wind speed up to 50 m/s. The static wind load and wind vibration factors are derived based on the test result and supplementary finite element analysis, offering a reference for the following ISPS design. The spacer at the bottom of the suspended scaffold is suggested to be long enough to touch the core tube in the initial status to prevent the collision. Besides, aerodynamic wind loads and cross-wind loads are suggested to be included in the structural design of the ISPS.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.1-9
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• 2010

본 논문에서는 여객선의 승객 비상 탈출 시뮬레이션을 구현하였다. 승객의 행동에 미치는 요인 중 연령, 성별을 고려하여 승객 개인의 보행 속도에 반영하는 속도 기반 모델을 사용하였다. 승객들의 집단 이동을 구현하기 위해 플로킹 알고리즘을 적용하였다. 장애물과의 충돌 회피 및 승객 간의 위치가 겹치는 현상을 방지하기 위해 페널티 보행 속도를 도입하였다. 이 알고리즘을 이용하여 여객선의 승객 탈출 규정인 IMO (International Maritime Organization) MSC (Maritime Safety Committee) Circ.1238에서 정의한 11가지 시험 문제에 적용하였다. 시험 문제를 통해 승객의 위치가 겹치는 현상이 없이 시뮬레이션 되는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제28권6호
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• pp.499-505
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• 2009

수중 통신망의 매체접속제어 (MAC: Medium Access Control) 프로토콜 설계 시 반드시 고려되어야할 사항은 초음파의 느린 속도로 인한 긴 전파 지 연, 동기화의 어려움, 그리고 수중 환경에서 배터리 충전의 어려움으로 인한 전력 소비 문제 등이다. 본 논문에서는 TDMA 기반의 매체접속제어 프로토콜이 가지는 동기화 문제, 채널 효율 문제를 해결하고, 경쟁기반 프로토콜이 가지는 충돌율로 인한 전송 효율 저하 문제를 보완하는 매체접속 제어 프로토콜을 제안하였다. 슬립 모드를 도입하여 효율적인 전력 사용으로 에너지 소비를 줄였고, 채널 효율 증가 및 충돌율 감소를 통해 전송 효율을 증가시켰다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권2호
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• pp.118-143
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• 2023

우주공간은 안보공간의 역할에서 상업공간으로 역할을 급속히 넓혀가고 있다. 현실적인 제약들 때문에 늦게 출발했지만 우리나라는 최근 들어 비약적 기술발전과 함께 우주에 대한 국가적 관심이 커지고 있다. 2023년 5월 25일, 누리호는 7개의 위성을 성공적으로 550 km 고도의 태양동기궤도에 배치했다. 그런데, 이 근처 고도에는 이미 스타링크가 4,000대 이상의 위성을 배치시키고 상업적 서비스를 진행하고 있다. 따라서, 누리호 위성들은 스타링크위성들과의 위험상황발생 가능성에 대해 지속적으로 예측하고 만일의 경우에 대해서는 준비를 해야 한다. 본 논문은 누리호 위성들이 임무수행을 위해 궤도비행을 하면서 발생할 수 있는 충돌위험상황에 대해 수행한 연구의 계량적 분석결과를 보고한다. 분석결과에 따르면 누리호 위성들은 하루에 3회 정도 1 km 거리 이내로 스타링크위성에 접근하는 것으로 나타났으며, 이 상황에서의 충돌확률은 1.0E-5 이상인 것으로 계산되었고 크게는 1.0E-2 이상인 경우도 발생하고 있다. 2013년에 발사된 후 성공적으로 임무를 수행하고 있는 아리랑 5호에 대한 본 연구의 비교분석은 아리랑 5호와 누리호 위성들이 위험상황의 분포에 있어 중요한 차이가 있음을 보여준다. 본 연구는 스타링크가 회피기동을 할 때의 비용에 대한 계량적인 분석결과도 보고하며, 후발주자로서 우주산업에 진입하는 우리나라가 고려해야 할 전략도 제시했다. SpaceMap사에서 개발한 AstroOne 프로그램을 분석도구로 사용했으며, Celestrak사의 Socrates Plus에서 보고한 결과와 비교검증하였다. 우주물체데이터는 TLE(two line element)를 사용했다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4D호
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• pp.291-303
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• 2012

보다 안전한 운전을 유도하기 위해서는 불특정 운전자에게 획일적이고 정적인 감속정보를 제공하기보다는 개별차량 움직임을 고려하여 해당 도로를 이용하는 운전자가 어떻게 행동해야 하는지에 대해 개별 운전자 중심의 동적이고 구체적인 정보를 제공하여야 한다. 본 연구에서는 실시간으로 차량 및 도로교통상황에 대한 정보의 수집 및 전송이 가능한 스마트하이웨이의 도로 및 통신환경이 조성되었을 때를 가정하여, 노면상태 및 주행상태 등의 도로교통상황, 선 후행차량의 통행속도 및 차간거리를 고려하여 실시간으로 차량 안전거리 정보 제공을 목적으로 하였다. 노면상태에 따라 상태기준컬럼($C_{condition}$)의 값을 달리 정의하여 기본적인 위험상황정보를 제시하고자 하였으며, 이를 기준으로 표현컬럼($C_n$)의 범위에 선 후행차량의 통행속도, 차량간격, 종단경사, 노면상태 등을 종합적으로 반영하여 실시간 안전거리 지수(RSDI)를 산출하도록 하였다. 산출된 실시간 안전거리 지수(RSDI)를 운전자에게 제공함으로서, 운전자가 차량간 충돌(추돌) 가능 위험상황에 대해 직관적으로 인지하고 충분히 대응할 수 있도록 하여 안전을 도모하도록 하였다. 산출된 RSDI의 값은 30개의 단위컬럼으로 이루어지고, 사전에 정한 '경고', '위험, '보통'의 3단계 위험도 평가 등급으로 구분되어 운전자에게 제공되게 된다.

• 한국음향학회지
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• 제30권1호
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• pp.9-16
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• 2011

고속으로 운항하는 hydrofoil선박과 호흡을 위해 해수면으로 올라오는 해양 생물의 충돌이 빈번히 발생한다. 선박을 발견한 해양 생물이 피하기 전에 고속 선박이 접근하기 때문에 충돌을 막기 위하여 선박의 몰수된 hydrofoil 위치에 능동 소나를 설치하여 해양생물을 미리 인지하여 충돌을 회피하는 방법이 제시된다. 표적의 탐지를 위한 능동 소나의 성능은 수신 된 신호에서 소음을 제거하고 표적 신호를 구별하는 능력에 좌우된다. 본 연구에서는 이러한 충돌 회피 능동 소나 개발을 위한 기반 연구로 실제 운항 중인 고속 선박의 hydrofoil에 청음기를 설치하여 소음을 계측했다. 계측을 위한 실험은 (1) 선박의 운항 및 기계 장치 작동 여부에 따른 소음 측정, (2) 선체 hydrofoil 표면에서 계측되는 위치에 따른 소음 측정, (3) 운항 속도 증가에 따른 속도 측정을 목적으로 수행하였다. 실해역 실험에서 발생하는 여러 요소들을 고려하기 위해 세 번에 걸쳐 수행하였으며 실험 결과의 타당성 검증 및 분석을 위해 다른 연구 결과와 비교하였다. 결과는 능동 소나 운용시 적용을 위해 주파수 분석을 수행하였으며, 소나를 운용할 고주파수 대역을 중점적으로 살펴보았다. 실험 내용과 그 결과 분석을 통해 속도 변화에 따른 소음 변화와 소음원에 따른 영향을 확인하였다. 이를 통해 향후 능동 소나가 설치 되었을 때 발생하는 소음의 영향을 고찰 할 수 있으며, 실제 고래 탐지를 위한 소음과 표적 신호의 구별이 용이한 능동 소나를 설계할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.468-474
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• 2019

우리나라는 2018년 OECD 회원국 가운데 인구 10만명 당 8.4명으로 35개국 중 4위로 높은 사고율을 보이고 있으며, 그 중 어린이나 고령자와 같은 교통약자의 사망률은 42.2%로 OECD회원국 중 가장 높은 수준에 있다. 이에 어린이 및 노인 등 교통약자에 대한 보행 중 교통사고를 감소시킬 수 있도록 기존에 설치된 수동적인 교통안전시설물에서 보행자 및 운전자를 감지하고 차량과 보행자간에 정보를 인지하여 상호 인식하는 ICT기반 능동형 교통시설물 개발하였으며, 본 연구에서는 관련 문헌 검토 및 교통사고분석시스템 자료를 이용하여 스쿨존 및 고령자와 같은 교통약자의 사고 발생 시 사고요인을 분석하였으며, 교통사고 특성 분석 등을 통하여 교통약자의 보행 중 교통사고 저감을 위한 맞춤형 교통안전시설물을 개발하였다. 또한, 테스트베드를 설치하여 교통안전시설물의 시인성 측정을 통해 주행 중 전방주시빈도 및 차량주행속도를 측정하였으며, 속도감속에 따라 보행자사고 중상률을 예측하기 위하여 한국교통안전공단에서 실행한 속도별 "자동차 대 보행자 인체모형" 충돌실험모델을 적용한 결과, 시설물 설치 후 중상가능성은 4.6%로 크게 감소됨을 예측하였다. 이와 같이 테스트베드를 통해 교통안전시설물의 시인성 및 차량통행속도 저감 효과를 검증하였고, 보행자대 차량사고의 중상률을 예측하여 상호인식 교통안전시설물을 효과검증을 시행한 결과, 상호인식 교통안전시설물을 설치함에 따라 교통약자의 교통사고에 대한 저감효과를 기대한다.