• 한국항행학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.66-73
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• 2015

본 논문에서는 사물인터넷 환경에서 저전력 동작과 에너지 하비스팅이 가능한 스마트 비디오 디바이스의 구조와 에너지 제어모델을 제안한다. 스마트 비디오 디바이스는 프로세서, 이미지 센서, 비디오 코덱, 네트워크 제어기 모듈들로 구성된다. 제안하는 에너지 제어 모델은 이미지 센싱, 비디오 부호화, 전송 시 에너지 소비량 출력과 태양전지를 통한 하비스팅 에너지 입력을 이용하여 에너지 버퍼인 배터리 입출력 관계로 정의된다. 화면률, 양자화 계수, 프로세서 동작 주파수를 에너지 레벨과 기능 블록들의 에너지 소비 제어 계수로 사용한다. 제안하는 에너지 제어 모델은 스마트폰 기반으로 에너지 제어 계수들에 따른 에너지 소비량 측정을 통해 검증되었으며, 에너지 하비스팅 기능을 이용한 지속 가능한 스마트 비디오 디바이스 설계에 활용될 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.181-188
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• 2011

소형무인항공기의 경우 유효탑재하중의 여유가 많지 않기 때문에 AHRS의 소형화가 필요하다. 본 논문에서는 소형무인항공기를 위해 소형, 경량으로 설계 제작한 AHRS의 성능을 가속도 외란이 적은 환경에서 시험하고 평가하였다. 센서는 저가의 MEMS 제품을 사용했으며 자세 보정을 위해 가속도계와 지자기계가 같이 사용되었다. 자세계산에는 특이점이 존재하지 않고 비교적 계산이 간단한 쿼터니언을 사용했으며 자세 보정 알고리듬에는 칼만필터가 사용되었다. 본 논문에서는 소형무인항공기에 성공적으로 적용된 사례가 있는 상용 항법장치와의 비교를 통해 설계된 AHRS의 성능시험을 진행하였다. 설계된 AHRS의 자세 데이터가 상용 항법장치와 수직축 $0.5^{\circ}$이내, 수평축 $1.5^{\circ}$ 이내로 허용 가능한 차이를 가지는 것을 보였으며, 본 시험환경 내에서 소형무인항공기제어에 적합한 자세각 출력을 내는 것을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.16-27
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• 2020

본 논문에서는 위성항법 불용 환경에서의 무인비행체 항법을 위한 광류 정보 활용에 관한 연구 내용을 기술한다. 광류 정보는 위성항법 불용 환경에서 수평 위치 및 속도 추정을 위해 중요한 측정값이므로 정확한 광류 정보의 획득은 필수적이다. 이에 광류 정보에 포함될 수 있는 바이어스를 추정하여 상쇄함으로써 추정 성능을 향상시킬 수 있는 항법 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 적용하여 검증하기 위해 유도, 항법, 제어 시스템을 설계하여 통합 시뮬레이션 환경을 구축한다. 이를 기반으로 수치 시뮬레이션을 수행하여 제안된 알고리즘을 분석한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제17권5호
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• pp.44-53
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• 1993

In this paper, we discuss on the control algorithm to make the wheeled inverse pendulum type mobile robot move in two dimensional plane. The robot considered in this paper has two independently driven wheels in same axel which suport and move it-self, and is assumed to have the fyro type sensor to know the inclination algle of the body and rotary encoders to know wheel's rotation angular velocity. The control algorithm is divided into three parts. The first part is for the posture and velocity control for forward-backward direction, the second is the steering control, and the last part is for the control of total system to track the given trajectory. We handle the running velocity control of the robot as part of the posture control to keep the balance because the posture relates deeply with the velocity and can be controlled by the velocities of the wheels. The control problem is analyzed as the tracking control, and the controller is realized with the state feedback and feed-forward of the reference velocity. Constructing the control system which contained one intergrator in forward path, we also realized the control system without observer for the estimation of the accumulated errors in the inclination angle of the body. To prevent the robot from being unstable state by sudden variation of the reference velocity when it starts and stops, or changes velocity, the reference velocity of which acceleration is slowly changing, is ordered to the robot. To control its steering, we give the different reference velocities for both wheels which are calculated from the desired angular velocity of the body. Finally, we presents the experimental results of the experimental robot Yamabico Kurara in which the proposed control algorithm had been implemented.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.321-326
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• 2009

간단한 기체농도 측정장치를 제안하여, 혼합기체를 분리하는 흡착공정에서 성능을 실험적으로 조사하였다. 측정센서는 수정진동자의 전극에 고체의 흡착제를 도포하여 유효성분을 선택적으로 분리하게 하여 농도를 측정하였다. 센서용 흡착제는 마이크로 입자의 카본 크라이오젤(Micro-Particle Carbon(MCC))을 사용하였고, 공기와 i-부탄의 혼합기체를 대상으로 대나무 활성탄을 채운 칼럼에서 분리하는 공정을 사용하였다. 칼럼의 입구와 출구에 측정시스템을 각각 장치하고 i-부탄의 농도를 측정하였다. 입구와 출구의 실제농도를 GC로 측정한 결과와 측정한 수정진동자의 공진주파수를 비교하여 제안한 측정시스템이 유용하게 농도를 측정할 수 있음을 보였다. 실험을 통하여 제안하는 시스템이 비교적 간단한 장치로, 실시간 인라인 측정이 가능함을 입증하여 실제공정에 유용하게 활용할 수 있음을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.91-98
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• 2010

통신과 제어 기술의 발전과 인터넷 기능 강화로 이들을 이용해 전통 제조업에서 위험과 생산 비용을 줄이면서 제품의 성능을 향상시키기 위한 동기 인식이 확산되고 있다. 이에 본 논문에서는 첨단 IT 기술을 전통산업인 집진기에 융합한 지능형 원격 집진기 bag 제어 시스템을 이벤트 기반으로 개발하였다. 먼저 집진기의 센서인 차압 측정기의 아날로그 출력 데이터를 디지털로 변환시키는 A/D 변환기를 마이크로 프로세서를 사용하여 제작하였다. 또 이들을 RS-232 통신 방법으로 전력선 통신 모뎀과 연결하는 기술을 개발하였다. 다음은 전력선 통신을 이용하여 집진기 bag 상태 정보를 효율적으로 전송할 수 있도록 n-바이트 메시지 형식을 정의하였다. 그리고 집진기와 집진기 bag을 논리적으로 모델링하기 위해 자료형을 정의하였고, 이를 이용해 집진기와 집진기 bag을 XML과 객체지향 모델링 기법을 이용해 모델링하였다. 뿐만 아니라 집진기 bag의 교체시기를 정확하게 파악하여 집진기 bag의 교체시기를 관리자에게 실시간으로 다양한 시각적인 사용자 인터페이스를 이용해 제시하도록 개발하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.805-811
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• 2016

본 논문은 플래너 버스바가 적용된 BLDC 전동기 드라이브 시스템에서, 직류단 캐패시터 전단 전류를 이용한 BLDC 전동기의 상전류 추정 알고리즘을 제안한다. 플래너 버스바는 기생 인덕턴스의 크기를 최소화하여 스위칭 시 스파크에 의한 소자 파손을 방지하고, EMC (ElectroMagnetic Compatibility) 특성을 향상시킨다. 하지만 플래너 버스바의 장점을 극대화하기 위해서는 직류단 캐패시터의 전단에 전류 센서를 설치할 수밖에 없는 구조적 제약이 따른다. 직류단 캐패시터 전단에 설치된 전류 센서는 캐패시터에 흐르는 전류와 인버터 입력전류의 합을 측정하게 된다. 따라서 직류단 캐패시터 전단 전류로부터 인버터의 입력전류를 정확하게 추출하는 것이 BLDC 전동기의 전류 제어를 위해서는 필수적이다. 본 논문에서는 BLDC 전동기의 온/오프 구간 동안의 등가 회로를 분석하여 캐패시터 전단 전류로부터 인버터 입력전류를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• 센서학회지
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• 제15권4호
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• pp.223-230
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• 2006

An FIR filter for digital voice signal processing has been designed and implemented using a microcontroller in implantable middle ear hearing devices (IMEHDs). The designed digital voice signal processing filter which has fast and accurate filtering operation and controllable filter characteristics has been implemented using a hardware multiplier and a direct memory access (DMA) in the low power microcontroller, MSP430F169. It has been confirmed that each of the implemented 6-orders Remez FIR filters with 1 channel and 2 channels can be applied to the voice signal processing module of IMEHDs based on the evaluation results of the filtering performance experiment.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권6호
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• pp.11-20
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• 2020

We estimated the spatio-temporally distributed soil moisture using Sentinel-1A/B SAR (Synthetic Aperture Radar) sensor images and soil moisture data assimilation technique in South Korea. Soil moisture data assimilation technique can extract the hydraulic parameters of soils using observed soil moisture and GA (Genetic Algorithm). The SWAP (Soil Water Atmosphere Plant) model associated with a soil moisture assimilation technique simulates the soil moisture using the soil hydraulic parameters and meteorological data as input data. The soil moisture based on Sentinel-1A/B was validated and evaluated using the pearson correlation and RMSE (Root Mean Square Error) analysis between estimated soil moisture and TDR soil moisture. The soil moisture data assimilation technique derived the soil hydraulic parameters using Sentinel-1A/B based soil moisture images, ASOS (Automated Synoptic Observing System) weather data and TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission)/GPM (Global Precipitation Measurement) rainfall data. The derived soil hydrological parameters as the input data to SWAP were used to simulate the daily soil moisture values at the spatial domain from 2001 to 2018 using the TRMM/GPM satellite rainfall data. Overall, the simulated soil moisture estimates matched well with the TDR measurements and Sentinel-1A/B based soil moisture under various land surface conditions (bare soil, crop, forest, and urban).

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권6호
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• pp.567-572
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• 2011

A sensitivity analysis of the methods used to evaluate the transport properties of a CdZnTe detector was performed using two different radiations (${\alpha}$ particle and gamma-ray) emitted from an $^{241}Am$ source. The mobility-lifetime products of the electron-hole pair in a planar CZT detector ($5{\times}5{\times}2\;mm^3$) were determined by fitting the peak position as a function of biased voltage data to the Hecht equation. To verify the accuracy of these products derived from ${\alpha}$ particles and low-energy gamma-rays, an energy spectrum considering the transport property of the CZT detector was simulated through a combination of the deposited energy and the charge collection efficiency at a specific position. It was found that the shaping time of the amplifier module significantly affects the determination of the (${\mu}{\tau}$) products; the ${\alpha}$ particle method was stabilized with an increase in the shaping time and was less sensitive to this change compared to when the gamma-ray method was used. In the case of the simulated energy spectrum with transport properties evaluated by the ${\alpha}$ particle method, the peak position and tail were slightly different from the measured result, whereas the energy spectrum derived from the low-energy gamma-ray was in good agreement with the experimental results. From these results, it was confirmed that low-energy gamma-rays are more useful when seeking to obtain the transport properties of carriers than ${\alpha}$ particles because the methods that use gamma-rays are less influenced by the surface condition of the CZT detector. Furthermore, the analysis system employed in this study, which was configured by a combination of Monte Carlo simulation and the Hecht model, is expected to be highly applicable to the study of the characteristics of CZT detectors.