• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.165-174
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• 2011

본 연구는 롤러코스터 구조물의 구조적인 결함을 검출하기 위해서 요구되는 최적의 센서를 구성하기 위한 연구이다. 특수한 목적과 구조적인 형태의 롤러코스터를 3차원 FE 모델링을 통해 구조적 거동특성을 분석하고, 최적계측/센서 이론을 통해 합리적인 센서 위치 및 개수를 구성하였으며, 구성된 최적 센서 위치 및 개수를 바탕으로 손상 전 후에 따른 수치적인 모달 특성값을 추출해 손상평가에 활용될 기본 구조물에 대한 기초자료를 제공하였다. 본 연구의 대상구조물로 서울 어린이대공원에 위치한 롤러코스터 구조물을 선정하였고, 1/20 크기로 축소한 모형 구조물을 제작 활용하였다. 또한, 롤로코스트의 공간적인 구조의 특성으로 운동학(Kinetics)적 거둥에 따른 운동역학(Kinematics)적인 특성이 포함되도록 Spline 함수를 이용해 대상 모형 구조물을 정확히 3차원 FE 모델을 구성 후, 가이언 소거법에 근거한 모달 특성값을 추출하였고, 유효독립법(EIM) 및 최적운동에너지법(EOT) 이론을 바탕으로 최적계측/센서 위치 및 개수를 구성하였으며, 손상 전 후에 따른 모달 특성값을 추출해 크게 강성도, 유연도, 모드상관도의 관계로부터 손상(결함)을 평가하였다. 최종적으로, 본 논문에서 구성된 최적 계측/센서 이론이 타당함을 확인하였고, 강성도 및 유연도 변화를 통해 만족할 수준으로 손상이 규명되었다. 이 결과 롤러코스터 구조물의 건전도 모니터링에 필요한 거동특성 분석 및 결함검출기술 개발에 관한 최적 센서의 구성을 제시 하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.197-202
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• 2016

본 논문에서는 최적의 스마트 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 최적의 스마트 홈 시큐리티 시스템을 위해 세 종류의 초음파 센서를 이용하여 신뢰도 높은 데이터를 얻기 위한 실험 하였으며, 메인 프로세서로는 오픈소스 하드웨어 플랫폼인 라즈베리 파이3를 이용하여 스마트 홈 시큐리티 시스템을 설계하였다. 또한, 실험을 통해 최적의 위치에 두 개의 초음파 센서를 위치함으로써 기존의 홈 시큐리티 시스템에 비해 적은 센서 양으로 최적의 효율성을 검증하였다. 두 개의 초음파 센서를 이용하여 침입자의 침입 여부를 효율적이고 신뢰도 높게 판단 할 수 있었으며, 침입자의 영상을 촬영하기 위해 카메라 하단에 서보 모터를 연결 하여 침입자의 위치에 맞게 조정하여 촬영할 수 있도록 하였다. 또한, 웹 서버를 이용하여 해당 기록된 영상과 두 개의 초음파 센서 데이터를 저장하고 사용자는 모든 원격지에서 모니터링 할 수 있도록 웹 페이지를 제공 하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.374-382
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• 2020

연구목적: 최근 노후한 안전관리 미비 시설물의 구조적 결함으로 인한 건축물 및 시설물 붕괴사고 등이 발생하고 있다. 본 연구는 전시 공간 건축물의 위험징후를 분석하고 계측기술을 개발하기 위해 시지각적 요소를 갖춘 건축물 센서 모니터링을 위한 최적의 센서 위치를 결정하는 상시 모니터링 시스템 설치가이드라인을 개발하는 것을 목적으로 한다. 연구방법: 위험징후 계측 기기의 구성요소, 설치위치, 기기의 경보 기준, 관리 방안 등을 제시한다. 연구결과: 센서의 위치를 결정하고, 통일된 시지각을 갖춤으로서 분석을 위한 신호처리 기술을 확보하고, Test-bed 운영 통해서 센서 모니터링 기반의 최적 '위험징후 감지장치'를 구성하는 방안을 제시하였다. 결론: 본 연구의 결과는 전시 공간 건축물 붕괴로 발생할 수 있는 재난으로부터 대비하고, 안전관리 역량을 강화에 기여할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.145-155
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• 2002

It is essential for health monitoring of a cable-stayed bridge to provide more accurate and enough information from the sensors. In experimental modal testing, the chosen measurement locations and the number of measurements have a major influence on the quality of the results. The choice is often difficult for complex structures like a cable-stayed bridge. It is extremely important a cable-stayed bridge to minimize the number of sensing operations required to monitor the structural system. In order to obtain the desired accuracy for the structural test, several issues must take into consideration. Two important issues are the number and location of response sensors. There are usually several alternative locations where different sensors can be located. On the other hand, the number of sensors might be limited due to economic constraints. Therefore, techniques such as methodologies, algorithms etc., which address the issue of limited instrumentation and its effects on resolution and accuracy in health monitoring systems are paramount to a damage diagnosis approach. This paper discusses an optimum sensor placement criterion suitable to the identification of structural damage for continuous health monitoring. A Kinetic Energy optimization technique and an Effective Independence Method are analyzed and numerical and theoretical issues are addressed for a cable-stayed bridge. Its application to a cable-stayed bridge is discussed to optimize the sensor placement for identification and control purposes.

• 전기학회논문지
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• 제59권1호
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• pp.197-203
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• 2010

The problem of location awareness in wireless sensor networks where nodes use GPS (Global Positioning System), remains challenging problem, when considering the required large energy consumption during the localization phase. In this paper we designed hardware for GPS based localization and propose a framework, called ELS, to consume low cost energy. In the ELS framework, sensor nodes are equipped with GPS. Because GPS spends large energy for position awareness, conventional localization algorithms cannot use GPS-device. We try to find a solution for efficient energy expenditure of GPS. Finally, we derive optimal transmission power of GPS data and a scheme of localization through experiment and simulation.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1994년도 춘계학술대회
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• pp.88-91
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• 1994

We develope a assistant system of foot pressure distribution for improvement gait Pattern, adapted working speed, and minimitation of muscle fatigue of the sensory feedback type FES system(SEFES). This measurement system consist of mat type pressure sensor with piezo electric films. The pressure data signal multiflexed input scanning method processed A/D conversion after two step amplify and integrate. Matrix sensor interface to PC for pseudo color display by level of Pressure distribution data. This measurement system clinically evaluated in hemiplegic patients. It has produced acceptable results with optimal location of the food sensor's pressure point and avoid the muscle fatigue.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.69-78
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• 2009

Localization is a very important technique for the mobile robot to navigate in outdoor environment. In this paper, the development of the sensor fusion algorithm for controlling mobile robots in outdoor environments is presented. The multi-sensorial dead-reckoning subsystem is established based on the optimal filtering by first fusing a heading angle reading data from a magnetic compass, a rate-gyro, and two encoders mounted on the robot wheels, thereby computing the dead-reckoned location. These data and the position data provided by a global sensing system are fused together by means of an extended Kalman filter. The proposed algorithm is proved by simulation studies of controlling a mobile robot controlled by a backstepping controller and a cascaded controller. Performances of each controller are compared.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제13권2호
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• pp.117-134
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• 2002

This paper presents a computational method for a confidence region of identified parameters which are affected by measurement noise and error contained in prescribed parameters. The method is based on sensitivities of the identified parameters with respect to model parameter error and measurement noise along with the law of error propagation. By conducting numerical experiments on simple models, it is confirmed that the confidence region coincides well with the results of numerical experiments. Furthermore, the optimum arrangement of sensor locations is evaluated when uncertainty exists in prescribed parameters, based on the concept that square sum of coefficients of variations of identified results attains minimum. Good agreement of the theoretical results with those of numerical simulation confirmed validity of the theory.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.27-34
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• 2016

시설물의 거동 파악을 위한 대표적인 방법으로는 가속도센서에서 측정되는 동적응답을 이용하여 역해석을 통해 구조변수를 추정하는 방법이 있다. 정확한 구조변수의 추정을 위해서는 최적화된 센서의 위치가 필요한데, 본 논문에서는 다양한 최적 센서위치를 추정하는 방법을 정리하였으며, 기존 시간영역에서만 사용되었던 Hankel matrix법을 주파수영역으로 확대 개발하여 기존 최적 센서위치 추정 방법들과 결과를 비교 분석하였다. 결과 비교 및 검증을 위해 지진동에 의한 동적 해석을 수행하여 기존 및 새로운 방법으로 선택된 최적 센서위치 에서의 가속도데이터를 활용하여 FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 진동 형상의 크기를 구하고, spline function으로 전체 자유도에 대한 진동 형상을 추정하였으며, 추정된 진동 형상과 해석적으로 구해진 진동 형상과의 MAC 지수를 통하여 다양한 방법들의 모드 추정의 정확도를 비교하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제19권3호
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• pp.299-307
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• 2017

The magneto-electro-elastic (MEE) material under thermal environment exhibits pyroelectric and pyromagnetic coefficients resulting in pyroelectric and pyromagnetic effects. The pyroelectric and pyromagnetic effects on the behavior of multiphase MEE sensors bonded on top surface of a mild steel beam under thermal environment is presented in this paper. The aim of the study is to find out how samples having different volume fractions of the multiphase MEE composite behave in sensor applications. This is studied at optimal location on the beam, where the maximum electric and magnetic potentials are induced due to pyroelectric and pyromagnetic effects under clamped-free and clamped-clamped boundary conditions. The sensor which is bonded on the top surface of the beam is modeled using 8-node brick element. The MEE sensor bonded on mild steel beam is subjected to uniform temperature rise of 50K. It is assumed that beam and sensor is perfectly bonded to each other. The maximum pyroelectric and pyromagnetic effects on electric and magnetic potentials are observed when volume fraction is ${\nu}_f=0.2$. The boundary conditions significantly influence the pyroelectric and pyromagnetic effects on electric and magnetic potentials.