• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제4권1호
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• pp.30-41
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• 2006

The goal of this work is to develop and test a robot-assisted surgery system for spinal fusion. The system is composed of a robot, a surgical planning system, and a navigation system. It plays the role of assisting surgeons for inserting a pedicle screw in the spinal fusion procedure. Compared to conventional methods for spinal fusion, the proposed surgical procedure ensures minimum invasion and better accuracy by using robot and image information. The robot plays the role of positioning and guiding needles, drills, and other surgical instruments or conducts automatic boring and screwing. Pre-operative CT images intra-operative fluoroscopic images are integrated to provide the surgeon with information for surgical planning. Some experiments employing the developed robotic surgery system are conducted. The experimental results confirm that the system is not only able to guide the surgical tools by accurately pointing and orienting the specified location, but also successfully compensate the movement of the patient due to respiration.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 2부
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• pp.512-517
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• 2007

다양한 디지털 가전제품을 제조하는 회사들은 초기에 제품 하나하나에 제품의 사용경험을 담는데 비중을 높여 개발을 하였다. 하지만 제품이 알려지고 종류가 많아지면서 각 제품들을 아우르는 사용자 경험요소 통합화가 필요하게 되었다. 이에 다양한 화면 사이즈와 Input Device를 가진 Handheld Device들 간의 일관된 사용 경험(user experiences)을 제공하는 것을 목적으로 하는 연구가 진행되었다. 대상이 된 제품들은 Digital Media Broadcasting의 수신, Multimedia 파일이 재생, 파일 creation 등이 가능한 Handheld Devices였고, 각 제품들은 특정 기능에 충실한 UI를 구현하고 있다는 특징이 있다. 따라서, 기존 제품의 사용성을 저해하지 않는 수준의 표준화가 필요하며 기존 UI 사용성과 표준화 UI 사용성 간의 조화가 중요 하였다. 기존 제품의 개별 특징을 분석하고 Handheld Device의 사용자 요구사항을 조사를 통해 사용경험 요소를 발굴하고 Navigation, Menu Hierarchy, Screen Layout 등의 설계를 통해 Prototype 개발을 하고 Usability Test를 통해 보완을 하였다. Usability Test는 한국, 미국, 영국, 중국 4개국에서 광범위한 사용자 조사가 이루어졌다. 국가 선정은 제품의 주요 시장 및 각 대륙을 대표하는 기준으로 선정되었다. 사용자 그룹은 연령, 지식 수준, 성별에 구분되었고 Web Survey 1000명, Usability Test는 각 국가별 총 100명이 넘는 참석자에 의한 데이터 분석이 이루어 졌다. 이렇게 조사된 데이터를 바탕으로 UI 사용경험 요소를 정의하고 제품의 공통 가이드와 개별 가이드를 개발하는 일련의 프로세스를 확립하고 검증하였다. 본 논문을 통해 대상 제품들의 다양한 특성을 살리면서도 user Interface의 일관성 원칙을 설립하기 위해 시도했던 방법과 과정을 기술하고, 이 과정을 통해서 얻은 결과와 실제적인 경험을 소개한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권5호
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• pp.475-480
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• 2012

해안 및 항만에 설치되는 항로표지 시설에 3색 LED를 적용하여 야간에 식별을 용이하게 하는 감성적 시각의 조명과 항만 진입등의 점멸제어 방식에 대하여 연구하였다. 항만 양측에 홍등, 백등의 항로표지를 주변의 조명과 차별화하여 식별을 쉽게 하였고, GPS에 의한 시각동기와 타이머를 통하여 항만 진입등을 좌우 및 일렬순차 점등으로 동기시키는 통합형 콘트롤러를 설계하였다. LED에 의한 AtoN(Aids to Navigation) 시설을 높이에 따른 층별 색상으로 조화시키고 감성조명으로 표현하여 항해사의 표지식별에 대한 혼란을 방지하며 야간항만의 경관을 미화시키는 효과를 얻었다. 또한 선박의 항만진입을 인도하는 메시지를 전달하는 모르스 부호 발광의 기능을 부가적으로 구현하였다. 등명기는 반영구적인 고휘도 LED로 대체되므로써 수명과 소비전력에 대한 효율성을 증대하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권4호
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• pp.287-295
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• 2018

This paper presents the results of an exploration of the ferromanganese crusts of Western Pacific Seamount registered by the Korean government. This area has been surveyed with a deep-sea camera and crust samples have been acquired by deep-sea dredging since 2013. On October 18-19, 2017, a united research team from KIOST and KRISO explored two blocks, OSM11 and OSM07, on the seamount using Hemire ROV. A precise survey was conducted on the ferromanganese crusts and sediments covering the slope/top of OSM11 and the middle flat area of OSM07. Rock samples were collected with precise positioning, and HD videos were recorded for 7 hours. This paper discusses the technical issues of this exploration in terms of (1) how to deal with an emergency situation during an electric power blackout, (2) the improvement of the thruster power by adding cooling plugs to the housings of the thruster amplifiers, (3) the relative motion of the depressor by changing the fixing method of the cable terminator, which affects the service life of the cable, (4) a sampling technique for the steep slope of the seamount, (5) integrated navigation under a USBL blackout, and (6) a 3-dimensional image mosaic for visualizing the distribution state of the crusts.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.340-347
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• 2008

오늘날 가정은 더 이상 의식주를 해결하는 곳이 아니다. 이제 홈 네트워크는 예전 말이 되었고 가정 내 디지털 가전기기들은 OSGi 나 UPnP등이 확장되어 언제 어디서나 인터넷을 통해 자동 제어되고 있다. 본 연구는 OSGi나 UPnP 확장을 통해 디지털 홈 네트워크 미들웨어를 기본 제공하고 JESS 추론 엔진을 통해 스마트 홈 네트워크를 구성한다. 그리고 휴대용 심전도, 혈압, 맥박, 체온 등의 생체 신호 측정 센서를 통하여 생체 인식 기반 스마트 홈 미들웨어를 제공하여, 사용자가 집에서 머무르는 동안 사용자와 근접하여 사용자가 요구하는 홈 서비스를 예측하여 자동으로 제공해 주며, 제공된 홈 서비스가 사용자에게 미치는 스트레스를 분석하여 사용자가 가장 편안하게 느끼는 홈 서비스를 추천하고 사용자의 건강 상태를 실시간으로 모니터링하여 사용자의 건강 상태가 나빠지면 자동으로 사용자, 가족 그리고 의사에게 자동으로 알려주는 시스템을 구축한다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.734-741
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• 2020

본 논문은 인간과 공존하고 커뮤니케이션하며, 인간에게 심리적 안전거리(사회적 거리) 침해에 따른 스트레스를 유발하지 않는 소셜로봇을 위한 새로운 보행자 회피 알고리즘을 제안한다. 보행자 모델을 새롭게 정의하기 위해 보행자의 걸음걸이 특성(직진성, 속도)에 따라 보행자를 클러스터링하며 보행자 클러스터별 사회적 거리를 정의한다. 정의된 사회적 거리를 포함하도록 보행자(장애물) 모델링을 하고, 새롭게 정의된 보행자 모델에 상용화된 장애물 회피, 경로계획 알고리즘을 적용해 통합된 주행 알고리즘을 완성한다. 새로운 알고리즘의 효과를 검증하기 위해, 상용화된 대표적 두가지 장애물회피 경로계획 알고리즘인 DWA 알고리즘과 TEB 알고리즘을 활용한다. 본 논문의 핵심 알고리즘인 새로운 보행자 모델을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우로 구분하여 그 효용성을 평가한다. 그 결과, 새롭게 제안된 알고리즘이 이동시간의 손실 없이 보행자의 스트레스 지수를 현격하게 줄일 수 있음을 보인다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권5호
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• pp.788-796
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• 2001

VR(Virtual reality) technologies have given engineers the ability to design, test, and evaluate engineering systems in a virtual environment. The virtual plant is the highlight of the application of the VR technology to plant engineering. Plant design, maintenance, control, management, operation are integrated in the virtual plant. The VR monitoring system including the concept of the virtual plant is developed to replace a current control room that has number of gages and warning lamps in two-dimensional panels which shows the operating status of a plant. The operating status of the plant is displayed in the VR monitoring system through the realistic computer graphics. Sophisticated, realistic and prompt control becomes possible. The VR monitoring system consists of advanced visualization, walk-through simulation and navigation. In the virtual environment, a user can navigate and interact with each component of a plant. In addition, the user can access the information by just clicking interesting component. The VR monitoring system is operated with various modules, such as (1) virtual plant constructed with Graphic Management System (GMS), (2) Touch & Tell System, and (3) Equipment DB System of Part. In order to confirm the usefulness of the VR monitoring system, a pilot gas plant which is currently being used for plant operator training is taken as application. The end of the paper gives an outlook on the future work and a brief conclusion.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.408-414
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• 2009

UGV가 임무를 수행하기 위해서는 먼저 자신의 위치를 인식하는 것이 중요하며, 위치 인식을 위해 일반적으로 GPS나 INS 등 하나의 센서로 구성된 항법시스템을 이용한다. 그러나 GPS와 INS와 같은 센서들은 각각 단독으로 사용되기에는 제한사항을 가지고 있다. 즉 GPS는 정확한 위치정보의 제공이 가능하지만 기상과 환경에 의해 위치정보가 단절되며, INS는 독자적인 항법정보의 제공이 가능하지만 오차가 누적되어 정확한 위치추정이 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 연속적이고 정확한 위치추정을 위해서는 센서 융합을 통한 복합 항법시스템이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 GPS와 INS를 융합한 복합 항법시스템을 구성하기 위해 퍼지추론과 언센티드 파티클 필터를 이용한 UGV의 데이터 융합 및 위치추정 알고리즘을 제안한다. 퍼지추론은 GPS와 INS를 융합하는데 있어 수학적인 방법보다 더 간단하게 구현이 가능하며, 언센티드 파티클 필터는 오차보정에 탁월한 성능을 보여주는 비선형 추정 필터이다. 제안한 알고리즘의 성능을 비교분석하기 위해 실험을 실시하였으며, 실험 결과 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘보다 연속적이고 정밀한 위치추정이 가능함을 입증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.545-550
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• 2013

본 논문은 정전기력을 이용한 마찰력 변조를 이용하여 손끝을 통한 촉각정보의 입출력을 동시 구현하는 소자를 제안하였다. 기존의 촉각소자들이 촉각정보의 입력 및 출력을 개별적으로 구현한 것에 비해 본 연구는 손끝의 수직/수평 방향 동작 인식과 질감 구현을 동시에 구현하였다는 점에서 차별성을 가진다. 실험분석을 통해 검증한 손끝 동작 인식기능은 수직방향의 클릭의 경우 0.146nF/$40{\mu}m$, 수평방향의 경우 0.09nF/$750{\mu}m$의 정전용량 변화를 통해 인식 가능하였으며, 질감 구현의 경우 정전기적 인력을 통해 마찰력을 32~152mN의 범위에서 제어할 수 있음을 확인하였다. 교류전압을 이용한 수평적 진동은 60V, 3Hz에서 최대 128.1mN의 마찰력 변조를 구현하였으며, 이는 기존 연구 대비 32% 향상을 보여준다. 본 연구는 손끝에서 정보의 입출력을 동시 구현하여 정보기기의 촉각인터페이스에 적용 가능하다.

• 대한조선학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.62-68
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• 2016

A simple calculation tool for added resistance in waves is developed to utilize for initial design or embedded module for navigation support system. In order to select an appropriate calculation method for added resistance in waves, three methods (drift method, integrated pressure method, radiated energy method) based on strip method are applied to Wigley I and KVLCC2. The methods for added resistance in waves give the underestimated results because it is difficult to consider nonlinear effects due to reflected wave. We apply asymptotic (Faltinsen's method) and empirical formula (NMRI's method) to improve the accuracy for short wave length region. In comparison with experimental results, the combination of radiated energy method and short wave correction method of NMRI is the most reasonable. However, a simple sum of results calculated by two methods gives rise to the overestimation of added resistance for short wave length region because added resistance of radiated energy method exits in total reflection region. To overcome this problem, modified radiated energy method is proposed using correction coefficient defined by reflection coefficient of NMRI's method. Finally, added resistance in regular waves is composed of added resistance of modified radiated energy method and that of short wave correction method of NMRI. Estimated added resistance in regular waves is validated by comparison with experimental results of other research groups.