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영상 지원 척추 융합 수술 로봇 시스템의 개발 (Development of An Image-Guided Robotic Surgery System for Spinal Fusion)

  • 정구봉;이수강;김성민;오세민;이병주;김영수;박종일;오성훈;김희국
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.144-148
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    • 2005
  • 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 fer 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 and intra-operative fluoroscopic images are integrated to provide the surgeon with information for surgical planning. Several experiments employing the developed robotic surgery system are conducted. The experimental results confirmed 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 his/her respiration.

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장애인.노약자를 위한 응급상황지원시스템 설계 (A Study on the Emergency Support System for Disabled and Aged People)

  • 남두희;임관수
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.170-179
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    • 2008
  • 한국은 2000년에 고령화 사회에 진입하여 노인인구증가에 따른 노동생산성 정하, 삶의 질 추구, 장애인 증가로 인한 사회 문제가 증가되고 있다. 그러나 정보통신기술의 발달로 고령자들의 이동뿐만 아니라 실내외 생활에 편의를 도모할 수 있게 되었다. 대표적인 서비스로 u-City를 들 수 있으나 국가 계획상에는 아직 구체적인 내용이 없는 상태 또는 부족한 실정이다. 서울시를 대상으로 고령자의 생활 복지를 담당하는 각 구청과 응급상황 처리를 담당하는 소방방재청의 고령자 지원 서비스를 조사한 결과 고령자의 기기에 대한 두려움, 통합서비스부족, 일부 상황에서만 제공되는 서비스 등의 문제점 및 요구사항을 파악하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 응급상황이 발생해야 제공되던 서비스를 탈피하여 생활 전반에 걸친 검지-확인-조치-대응의 4단계 순환관리 서비스를 제시하였다. 또한 관리체계 및 통신체계를 제시하므로 향후 국가계획 및 시스템 구축 시 참조모델로 활용할 수 있다.

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Big Data Processing and Performance Improvement for Ship Trajectory using MapReduce Technique

  • Kim, Kwang-Il;Kim, Joo-Sung
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권10호
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    • pp.65-70
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    • 2019
  • 최근 선박자동식별장치의 도입으로, 육상에서 선박위치, 침로, 속력, 선박종류 등 선박 항적데이터 수집이 가능해 졌다. 본 연구는 맵리듀스 알고리즘을 분산처리 환경에 적용하여 선박 항적데이터를 효율적으로 처리하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 데이터 전처리 단계, 맵핑 단계, 리듀싱 단계로 나뉘어져 있다. 데이터 전처리 단계는 선박의 동적 및 정적 데이터를 통합하고, 비관심지역의 선박정보는 필터링한다. 맵핑 단계는 선박 위치를 지오해시 코드로 변환하여 맵리듀스의 키 데이터로 할당하고, 선박의 ID는 값 데이터로 분리한다. 리듀싱 단계에서는 키 데이터가 같은 키-값 쌍 데이터를 추출하여 해당 그리드에서 선박의 수를 계산하여 시각화 한다. 제안한 방법은 항적데이터 분석에 있어서 기존 프로그램 성능에 비해 1~4배 성능 개선이 되었다.

반사타겟 좌표 및 오차정보를 이용한 세종 VLBI IVP 위치계산 (Estimation of Sejong VLBI IVP Point Using Coordinates of Reflective Targets with Their Measurement Errors)

  • 홍창기;배태석;이상오
    • 한국측량학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.717-723
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    • 2020
  • VLBI, SLR, DORIS, GNSS와 같은 우주측지기술 사이의 3차원 벡터를 결정하는 작업은 ITRF에 중요한 요소이다. 따라서 각각의 우주측지기술에 해당되는 IVP를 정확하게 계산할 필요가 있다. 본 연구에서는 기존 모델에 비해 업데이트된 수학모델을 사용하여 세종시에 위치한 VLBI의 IVP 위치를 계산함으로써 계산의 효율과 신뢰성을 높였다. 관측값으로는 안테나에 부착된 반사타겟의 좌표가 사용되었으며 이때 관측오차크기는 1.5 mm로 설정하였다. 조정계산을 통해 VLBI IVP 좌표와 정확도를 계산했으며 기존 연구에서 제시한 값과 비교했을 때 성공적으로 계산이 된 것으로 판단된다. 하지만 실제 관측오차가 고려된 VLBI IVP를 계산하기 위해서는 향후 VLBI IVP 계산을 위한 추가적인 지상측량이 필요하다.

Integrated Ship Cybersecurity Management as a Part of Maritime Safety and Security System

  • Melnyk, Oleksiy;Onyshchenko, Svitlana;Pavlova, Nataliia;Kravchenko, Oleksandra;Borovyk, Svitlana
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권3호
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    • pp.135-140
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    • 2022
  • Scientific and technological progress is also fundamental to the evolving merchant shipping industry, both in terms of the size and speed of modern ships and in the level of their technical capabilities. While the freight performance of ships is growing, the number of crew on board is steadily decreasing, as more work processes are being automated through the implementation of information technologies, including ship management systems. Although there have been repeated appeals from international maritime organizations to focus on building effective maritime security defenses against cyber attacks, the problems have remained unresolved. Owners of shipping companies do not disclose information about cyberattack attempts or incidents against them due to fear of commercial losses or consequences, such as loss of image, customer and insurance claims, and investigations by independent international organizations and government agencies. Issues of cybersecurity of control systems in the world today have gained importance, due to the fact that existing threats concern not only the security of technical means and devices, but also issues of environmental safety and safety of life at sea. The article examines the implementation of cyber risk management in the shipping industry, providing recommendations for the safe ship operation and its systems in order to improve vulnerability to external threats related to cyberattacks, and to ensure the safety and security of such a technical object as a seagoing ship.

MMSS 시스템 구성 및 활용에 대한 연구 (A Study for Utilization and constitution of MMSS)

  • 김광용;윤여상;최종현;김민수;김경옥
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.117-126
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    • 2001
  • 본 연구팀은 우리나라의 모바일 매핑 시스템 분야에 있어서의 기반 기술 확보 및 4S 분야로의 응용 분야의 근간이 되는 데이터 구축의 일환으로써 모바일 멀티 센서 시스템(Mobile Multi Sensor System)을 개발하고 있다. 즉, 도심 지역의 도로 및 도로 시설물 DB 구축을 위한 정보 수집은 물론, 도심 지역에 대한 DEM 구축의 보완자료로서 활용하기 위해 모바일 멀티 센서 시스템을 개발하였다. 현재 본 연구팀이 운용하고 있는 MMSS 시스템은 하드웨어 측면으로는 DGPS와 IMU로 구성된 항측 센서를 비롯하여 디지털 CCD 카메라(모바일 레이저 장비 장착 예정)로 구성이 되어 있으며, 소프트웨어 측면으로는 MMSS로부터 얻어지는 데이터를 이용하여 정밀한 3차원 좌표를 추출하기 위한 후처리 컴포넌트 및 클라이언트용 프로그램으로 이루어져 있다. 본 논문에서는 현재 운용중인 MMSS 시스템 구성 및 운영 소프트웨어에 대한 개략적인 소개와 그에 따른 활용 방안을 논하고자 한다.

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무인항공기 테러의 대응방안 (Response Methods against Acts of Terrorism That Utilize Unmanned Aircraft)

  • 오재환
    • 시큐리티연구
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    • 제30호
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    • pp.61-83
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    • 2012
  • 2011년 9월 알카에다 추종자가 단독으로 무인항공기에 폭약을 탑재하여 미 국방부와 의사당을 공격하려는 테러계획을 세웠다가 사전에 적발되었다. 또한 미국의 고성능 무인항공기 '센티널'의 기술이 2011년 말에 이란에게 유출되는 사고가 발생되었다. 테러세력이 무인항공기를 테러에 이용할 날이 머지않은 것이다. 본 연구의 목적은 무인항공기의 개념 이해와 지난 9월에 발생한 워싱턴 무인항공기 테러기도 사건 분석을 통해서 궁극적으로는 무인항공기를 이용한 테러에 대한 대응방안을 제언하여 제2의 9.11테러와 같은 대규모 인명피해를 사전에 예방하는 것이다. 세부적으로 본 연구에서는 무인항공기 테러의 첫 번째 대응방안으로 현행 항공법 등 관련 법률에서 무인항공기의 정의 및 분류, 처벌 조항에 대한 수정 및 신설을 제안하였다. 무인항공기의 급속한 발전 속도에 적절하게 부합하지 못하는 현행 관련 법령을 신설 및 개정하여 테러세력에게 경각심을 부여하고, 나아가 무인항공기 테러발생시 처벌 근거를 명확히 하여 일벌백계할 수 있는 제도적 장치를 마련해야 하는 것이다. 또한 현재 전 세계적으로 실시하고 있는 이원화된 공역운용 체계상으로는 신고 되지 않는 무인항공기의 공역 침범에 대한 사전인지 및 통제가 불가능하다. 이러한 취약성을 인식하고 본 연구에서 무인항공기 테러의 두 번째 대응방안으로 무인항공기와 유인항공기의 공역통합 운영을 제언하였다. 체계적인 공역통합 운용은 사전에 신고 되지 않거나 경로를 이탈한 유 무인 항공기를 적절하게 통제함으로써 항공기를 이용한 테러 기도를 미연에 방지할 수 있을 것이다.

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내항선 안전관리강화를 위한 해사안전감독관 제도 개선 연구 (A Study on the Improvement of the Maritime Safety Supervisor System for the Reinforcement of Coastal Ship Safety Control)

  • 이석말
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.43-55
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    • 2018
  • 세월호 사고 이후 내항선 안전관리분야에서의 가장 큰 변화는 해사안전감독관 제도의 도입이라 할 수 있다. 이 제도의 도입으로 내항여객선의 안전관리는 운항관리자와 해양경찰로부터 운항관리자와 새로이 도입된 해사안전감독관으로 변경되었다. 또한 내항화물선의 안전관리도 선박검사관으로부터 해사안전감독관과 선박검사관에 의한 안전관리의 체계로 전환되었다. 그러나 새로이 도입된 이 제도는 전문임기제에 따른 감독관의 신분상의 불안으로 인한 업무연속성 부족, 감독대상의 현실을 무시한 감독관의 자격요건 설정, 내항화물선에 대한 심사와 지도 감독기관의 분리로 인한 업무혼선 및 감항성 확보를 위한 항행정지 개선명령 분야의 한계 등에 대한 문제점이 여전히 남아 있다. 내항선의 안전관리를 보다 강화하기 위해서는 내항선 안전관리 업무를 실질적으로 수행하고 있는 해사안전 감독관 제도의 정착이 필수적이라 아니할 수 없다. 따라서 이러한 문제점을 개선하기 위해서는, 내항화물선에 대해서 통합된 단일기관에 의한 체계적인 안전관리가 이루어져야 하며, 전문임기제인 감독관의 신분상의 제약에 대한 개선이 동시에 이루어져야 한다. 또한 항행정지 개선명령의 분야를 확대하고, 선장 기관장 및 국제선급의 검사원 경험자 위주로 감독관의 자격을 강화해서 보다 체계적이고 실질적인 내항선의 안전관리가 되도록 해야 할 것이다.

제한적 인지 데이터에 기초한 에이전트 움직임-데이터 궤적의 인간다움 (Human-likeness of an Agent's Movement-Data Loci based on Realistically Limited Perception Data)

  • 한창희;김원일
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제47권4호
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    • pp.1-10
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    • 2010
  • 본 논문의 목적은 제한적 인지에 기초한 가상인간 에이전트의 움직임-데이터 궤적이 인간과 유사하다는 것을 보이는 것이다. 이 움직임-데이터 궤적의 인간 유사성을 결정하기 위해서, 우리는 두 파라미터들 -사실적으로 제한된 인지(RLP: Realistically Limited Perception) 데이터와 점증적 움직임 경로 데이터의 생성 (IMPG: Incremental Movement-Path Generation)- 사이의 상호작용을 활용한다. 즉, 어떻게 전자인 인간사고 혹은 그 구성요소의 모의 파라미터(즉 RLP 데이터)가 후자인 인간 움직임-데이터 궤적의 모의 파라미터(즉 IMPG 데이터)를 지배하는지를 에이전트 움직임-데이터 궤적에서 고찰하는 것이다. 지도 제작 DB는 인지와 움직임 경로-데이터 생성 사이의 인터페이스이므로, 에이전트에게 항해를 위해 필요한 선결 요소이다. Hill과 동료들에 의해 RLP에 의한 지도 DB 제작은 연구되었지만, 이러한 기존의 연구들은 단지 렌더링 카메라의 시점 데이터의 변화에 의해서만 수행되었다. 이에 비해 본 논문에서는 Hill의 지도 DB 제작 모듈을 에이전트 시스템에 통합하여 예기치 않은 적 출현을 수반한 정찰 임무 상에서 두 파라미터 데이터간의 상호작용을 고찰하였다. 인간 피실험자와 에이전트에 의해 생성된 움직임 데이터의 궤적들이 서로 비교되었다. 비록 에이전트 움직임-데이터 궤적의 인간유사성이 두개의 파라미터 데이터들(즉 RLP와 IMPG)과 단지 30명의 피실험자들로 얻어진 파일럿실험(pilot-test)의 결과이지만, 본 연구의 에이전트 시스템은 인간과 유사한 움직임-데이터를 생성하기 위한 최소한의 기능적인 테스트베드(functional testbed)가 될 수 있음을 입증하였다.

IMU/Range 시스템의 필터링기법별 위치정확도 비교 연구 (A Comparison on the Positioning Accuracy from Different Filtering Strategies in IMU/Ranging System)

  • 권재현;이종기
    • 한국측량학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.263-273
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    • 2008
  • 위치 센서를 기반으로 하는 디지털 지도의 구축과 이로부터의 도로의 추출과 같은 생성물의 정확도는 센서의 위치 정확도에 좌우되며, 센서의 위치결정을 위하여 GPS, 토탈스테이션, 레이저거리계 등 다양한 거리측정시스템들이 사용되어 왔다. 일반적으로 거리측정시스템들은 주위 다양한 환경에 따라 신호단절 및 감퇴의 문제점과 낮은 시간해상도를 가지고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 관성 장치와 같은 자동 항법 장치를 이용하여 상호 보완 및 통합하여 IMU/Range 통합 시스템을 구성 할 수 있다. 본 논문에서는 항법 및 측지분야에서 성공적으로 사용되어 왔던 선형필터인 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter, EKF)의 문제점을 지적하고, 비선형 변환과 선택된 시그마 포인트를 이용한 시그마 포인트 칼만 필터(sigma point Kalman filter, SPKF)와 비가우시안 가정과 샘플링 방식의 파티클 필터(Particle filter, PF) 등 두가지 비선형 필터를 구현하고, 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 확장 칼만 필터의 경우와 비교하였다. 시뮬레이션의 거리측정시스템으로 GPS와 토탈스테이션이 사용되었고 IMU의 경우, 정밀도 레벨에 따른 일반적인 3가지 센서(IMU400C, HG1700, LN100)가 선택되었다. 모든 IMU와 거리측정시스템에 대해서 샘플링 기반의 비선형 필터인 SPKF와 PF가 EKF에 비해 통계 결과에서 향상된 위치 결과를 보여 주었으며 특히 거리측정시스템의 갱신간격이 길어질수록(1초$\rightarrow$5초) 비선형 필터의 우수성이 나타났다. 따라서 저가형 위치센서의 경우, 비선형 필터를 적용하여 센서 위치의 정확도를 높일 수 있는 것으로 판단된다.