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우주상황인식을 위한 인공우주물체 추락 예측 소프트웨어 개발 (Development of a Software for Re-Entry Prediction of Space Objects for Space Situational Awareness)

  • 최은정
    • 우주기술과 응용
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    • 제1권1호
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    • pp.23-32
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    • 2021
  • 1톤 이상의 인공우주물체 중 통제가 불가능한 인공우주물체의 추락은 지상에서의 인명 및 자산 피해가 발생할 가능성이 높기 때문에 국가적으로도 '인공우주물체 추락·충돌 대응 매뉴얼'에 따라 우주물체 추락 상황에 대한 위기를 관리한다. 따라서 인공우주물체 추락 상황 및 위험도를 판단하기 위한 신속하고 정확한 인공우주물체 추락 예측 정보를 제공하는 것이 매우 중요하다. 인공우주물체 추락 예측 방법은 국내외 여러 기관들에서 수행하고 있으나, 국가적으로 신뢰할 수 있는 국내 독자적인 툴의 확보는 국가 우주위험 재난 위기 상황에서 매우 필수적이다. 본 연구에서는 인공우주물체의 추락 상황에서 관측으로부터 생성된 우주물체의 접촉궤도요소 또는 해외에서 공개되는 평균궤도요소를 활용하여 인공우주물체의 추락 예상 시각 및 지점을 정밀하게 예측할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 소프트웨어는 그레이스 1호(Grace-1) 위성과 그레이스 2호(Grace-2), 톈궁 1호(Tiangong 1) 위성과 창정 5B호 로켓 잔해(CZ-5B)와 같은 실제 통제 불가능한 인공우주물체의 추락 상황에서 독자적인 우주물체 추락 예측 정보를 제공하여 검증하였다.

스테레오 영상과 기준데이터를 활용한 관로형 지하시설물 3차원 형상 복원 (3D Reconstruction of Pipe-type Underground Facility Based on Stereo Images and Reference Data)

  • 천장우;이임평
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1515-1526
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    • 2022
  • 영상 기반 3차원 복원은 실세계 객체의 형태와 색상을 복원하는 것이며, 실내외 환경과 목적에 맞게 영상 센서를 이동플랫폼에 탑재하여 측위 및 매핑의 목적으로 활용한다. 지하공간 사고 발생의 증가로 지하공간 정보의 위치 정확도 문제가 제기되고 있으며, 관로형 지하시설물 내부에서 취득된 영상데이터로부터 3차원 위치 결정과 동시에 내부 손상 등을 파악할 수 있다는 장점으로 영상 기반의 위치 추정 연구가 수행되어오고 있다. 본 연구에서는 관로형 지하시설물 내부에서 취득한 영상과 기준데이터를 함께 사용하여 영상 기반으로 시설물의 3차원 형상을 복원하는 연구를 수행하였다. 스테레오 카메라를 탑재한 무인이동체 시스템을 구성하고, 입구와 출구에 기준데이터가 배치된 관로형 지하시설물 내에서 데이터를 영상 데이터를 취득한다. 취득한 데이터와 기준데이터를 함께 사용하여 지오레퍼런싱 된 3차원 형상으로 복원한다. 복원된 결과의 정확도를 위치와 길이를 통해 검증하였으며, 위치는 20-60 cm의 정확도로 결정되었고 길이는 약 20 cm의 정확도로 추정된 것을 확인하였다. 영상 기반 3차원 복원 방법을 통해 관로형 지하시설물의 위치, 선형을 효과적으로 갱신할 수 있을 것으로 판단된다.

산악 조난자의 위치추정을 위한 이동성 모델 및 조난 시뮬레이터 (Hiker Mobility Model and Mountain Distress Simulator for Location Estimation of Mountain Distress Victim)

  • 김한솔;조용규;조창혁
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제31권3호
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    • pp.55-61
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    • 2022
  • 현재 경찰과 소방이 범죄신고, 긴급출동과 같은 구조 상황발생 시 통화권영역 내에서는 이동통신 사업자가 구축한 네트워크,와이파이,GPS기반의 긴급 구조용 측위시스템을 활용하여 요구조자의 단말과 직접 연동하여 예상위치를 정밀 측위를 하고 있다. 그러나 산악구조의 경우 조난자가 산악지형의 음영지역에 위치하거나 단말의 방전(power off) 시에는 단말과 직접 연동하여 정밀 측위가 불가능하며 마지막 접속 기지국 정보만을 받고 있어 수색의 위치를 한정할 수 없으므로 구조 골든타임 확보가 어려운 상황이다. 본 논문에서는 개선방안으로 시계열 기지국 정보, 위치정보 및 조난자의 성별, 나이, 행동적 특성을 반영한 이동성 모델과 지능형 추론을 기반으로 하는 전파분석 및 위치추정 시뮬레이션과 같은 이동통신 포렌식 기술을 통해 조난자의 예상 위치정보의 확률에 따른 히트맵 방식의 시각화를 통해 위치정보의 정확성을 높여 소방, 수색대의 수색지역을 축소하여 신속하고 정확한 인명구조에 기여할 수 있기를 기대한다.

반사 타겟의 관측 오차 특성 분석 - 세종 VLBI IVP 결합 측량 (Characteristics of Measurement Errors due to Reflective Sheet Targets - Surveying for Sejong VLBI IVP Estimation)

  • 홍창기;배태석
    • 한국측량학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.325-332
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    • 2022
  • 우주 측지 기술 사이의 상대적인 위치 관계를 설명하는 벡터를 결정하기 위해서는 VLBI IVP (Very Long Baseline Interferometry Invariant Point)의 위치를 정밀하게 계산하여야 한다. 이를 위해 일반적으로 VLBI 안테나에 반사 타겟을 부착한 후 필라들로부터 경사 거리, 수평각, 수직각을 관측한다. 그 다음 단계에서는 관측값과 미지수를 연결하는 수학 모델을 이용하여 조정 계산을 수행하게 된다. 따라서 계산된 미지수는 관측값의 정밀도에 영향을 받게 된다. 이때 특히 문제가 되는 것은 반사 타켓이 일반적인 측량 정밀도를 확보하기 어려운 곳에 위치하고 있다는 점이다. 즉, 반사 타겟의 방향을 조정하여 측량 기기에 정확하게 맞출 수 없다는 것이다. 따라서 이러한 부분은 관측 오차에 또 다른 형태로 나타날 것이며 조정 계산 시 오차 모델링에 오류를 발생시킬 수도 있다. 본 연구에서는 조정 계산 후 계산된 잔차의 특성에 대한 분석을 수행하였다. 먼저 관측 타입별 통계 분석을 통해 정규성을 검정하였으며 분산에 차이가 있는 지에 대한 검정도 실시하였다. 관측 타입별로 등분산 검정을 한 경우 분산이 서로 다른 것으로 나타났다. 각 필라에 대해 관측 타입별 등분산 검정을 했을 때 경사 거리와 수평 및 수직각 사이에는 분산에 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 결합 측량으로부터 최적의 결과를 얻기 위해서는 관측 오차에 대해 보다 세분화된 모델링이 필요한 것으로 나타났다.

종이구조물의 접기해석과 반전을 위한 최적충돌조건의 산정 (Folding Analysis of Paper Structure and Estimation of Optimal Collision Conditions for Reversal)

  • 이계희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.213-220
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    • 2023
  • 본 논문에서는 한국전통게임에 사용되는 접이식 종이구조물(이하 딱지)의 접이과정을 모델링하고 게임의 승리조건을 만족시키는 충돌조건을 유전알고리즘을 이용하여 산정하는 과정을 서술하였다. 딱지는 A4용지 2장으로 구성되는 것을 가정하였다. 접이과정은 강제경계조건을 부여하여 날개부분을 꼬임의 위치로 변형시키고 강체판의 강제경계조건을 이용하여 딱지를 압착하였다. 이후 복원력에 의한 완화해석을 수행하여 게임에 사용된 딱지의 형상과 응력상태를 구성하였다. 얻어진 동일한 2개의 딱지 중 타격딱지를 주어진 충돌위치로 강제변위에 의해서 이동시키고 주어진 충돌속력에 대한 충돌해석으로 게임의 진행과정을 해석하였다. 이 때 승리조건인 피격딱지의 반전을 일으키는 충돌조건을 산정하기 위하여 유전알고리즘을 이용한 최적화해석을 수행하였다. 이 과정에서 효율적인 해석을 위하여 충돌해석을 2단계로 나누고 1단계의 해석결과 피격딱지에 반전이 발생할 가능성이 있는 경우에만 2단계해석을 진행하였다. 1단계 해석에서 유전알고리즘의 적합함수는 피격딱지의 방향코사인이었고 2단계해석에서는 속도의 역수로 하여 전체적으로는 가장 낮은 충돌속력을 가지는 충돌조건을 찾아내고자 하였다. 해석수행결과 다양한 압착두께에 따른 최적의 충돌조건을 찾아 낼 수 있었다.

군집분석과 변동핵밀도함수를 이용한 지역빈도해석의 확률강우량 산정 (Estimation of Probability Precipitation by Regional Frequency Analysis using Cluster analysis and Variable Kernel Density Function)

  • 오태석;문영일;오근택
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2B호
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    • pp.225-236
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    • 2008
  • 수공구조물의 설계를 위한 확률강우량의 산정방법은 크게 지점빈도해석과 지역빈도해석으로 구분된다. 일반적으로 확률강우량은 대상유역에 위치하는 강우관측소에서 관측된 강우량자료를 지점빈도해석으로 추정하게 된다. 지점빈도해석을 통한 확률강우량을 산정하기 위해서는 충분한 기간 동안의 관측된 강우량자료의 확보가 필수적이라 할 수 있으나 관측자료의 부족으로 인해 매개변수의 편의가 발생할 수 있다. 따라서 부족한 강우자료를 보완하고 안정적인 확률강우량을 산정하기 위한 방안으로 지역빈도해석이 추천되어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 강우관측소의 위치 및 시간강우량 특성을 이용한 군집분석을 수행하여 강우관측소를 군집화 하였다. 군집화 된 강우관측소를 대상으로 L-moment 법을 통해 산정한 매개변수를 이용하여 각각의 지역별로 불일치성 및 이질성 검정을 통한 지역구분을 수행하여 우리나라 강우관측소를 6개 지역으로 구분하였다. 구분된 지역별로 L-moment 법, 지수홍수법 및 변동핵밀도함수를 적용한 지역빈도해석을 수행하여 각각 확률강우량을 산정하여 비교하였다. 분석결과에서 변동핵밀도함수를 이용한 지역빈도해석은 다른 기법에서 적합한 확률분포형 결정이 어려운 경우 등에 충분히 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

동해 환경에서 차주파수 곱 및 수평선배열을 이용한 음원 위치추정 특성 (Characteristics of source localization with horizontal line array using frequency-difference autoproduct in the East Sea environment)

  • 박정수;박중용;손수욱;배호석;이근화
    • 한국음향학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.29-38
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    • 2024
  • 정합장처리(Matched Field Processing, MFP)는 음파전달 예측을 기반으로 음원의 거리와 심도를 추정하는 기법이다. 그러나 주파수가 높아지면 음파전달 예측의 부정확성이 증가하여 음원위치 추정이 어렵다. 최근에 제안된 차주파수 정합장처리(Frequency-difference Matched Field Processing, FD-MFP)는 고주파 신호의 자기상관으로부터 추출한 차주파수 곱을 적용함으로써 음속의 오정합 등이 있어도 강인하다고 알려졌다. 본 논문에서는 수평선배열센서에서 차주파수 정합장처리의 성능을 알아보기 위하여, 동해의 환경에서 시뮬레이션을 수행하였다. 장거리 탐지가 가능한 해저면반사(Bottom Bounce, BB)와 수렴구역(Convergence Zone, CZ)이 발생하는 영역에서 위치추정 결과를 분석하였다. 수평선배열센서의 차주파수 정합장처리의 위치추정 정확도는 회절음장과 음속의 오정합에 의해 기존의 정합장처리에 비해 유사하거나 낮아졌다. 시뮬레이션으로부터 차주파수 정합장처리가 기존의 정합장처리보다 오정합에 강인하다는 명확한 결과는 볼 수 없었다.

핵의학과 Video Display Terminals Syndrome 유해 요인 조사 및 개선에 관한 연구 (The Study on Risk Factors Analysis and Improvement of VDT Syndrome in Nuclear Medicine)

  • 김정수;김승정;이홍재;김진의;김현주;한인임;주영수
    • 핵의학기술
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    • 제14권1호
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    • pp.61-66
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    • 2010
  • VDT는 Video Display Terminals의 약어로 시각 표시 단말기를 뜻한다. 최근 핵의학과에 VDT가 대량 보급되면서 점차적으로 사용자들이 늘어남과 동시에 사용 기간이 급증함에 따라 VDT 증후군에 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 서울대학교병원 핵의학과를 대상으로 VDT 유해 요인 평가 도구를 적용하여 그 실태를 조사하고 문제점을 발견하여 향후 개선에 관한 방안을 도출함으로써 VDT 증후군에 관한 의식을 정립하고 궁극적으로 예방하는 데 목적이 있다. 서울대학교병원 핵의학과를 본원 핵의학과, 소아 핵의학과, PET 센터의 3개 파트로 분류하고, 2009년 4월 한 달 동안 현재 근무 중인 방사선사 23명을 대상으로 근무 부서를 직접 방문하여 유해 요인을 평가하였다. 평가에 사용한 도구는 원진 노동환경건강연구소의 "VDT작업에 관한 체크리스트"를 적용하였고 VDT 작업 조건, 업무 책상의 조건, 의자의 조건, 키보드의 조건, 모니터의 조건, 작업 자세, 보건 관리 특성, 기타 작업 환경의 8개 부문, 총 55개 항목을 통하여 현장 조사 및 평가하였으며 이에 대한 분석 결과는 한림대학교 성심병원 산업의학과에서 검증하였다. 서울대학교병원 핵의학과의 VDT 작업 조건은 비교적 양호한 수준이었다. 책상의 경우 최근 도입한 경우에는 인체공학적 설계로 사용자에게 적합하였으나 기존 책상의 15%는 기준치에 미달하였다. 의자의 경우는 기준에 적합하였지만 노후화로 인하여 적정 기능을 상실한 것이 5%였다. 키보드는 98%가 기준에 적합하였고 모니터는 화면의 각도 조절은 모두 가능하였지만 위치 조절이 불가능한 것이 38%로 조사되었다. 작업 자세의 경우 부적절한 자세로 장시간 노출되는 경우가 10%였으며 일부 항목에서 기준에 적합하지 않은 것으로 조사되었다. 보건 관리 측면에서도 개선의 여지가 있는 것으로 나타났다. 또한 조명과 온도, 소음, 환기 등 기타 작업 환경은 일부 항목에서 문제점이 발견되었지만 권고치를 충족하였다. 핵의학과 업무는 과거에 비하여 육체적인 업무는 줄었으나, 장시간 정적인 자세로 고도의 정밀도와 집중력을 요구하게 되었으며 이는 필연적으로 VDT 증후군을 유발하는 계기가 되었다. VDT 증후군은 앞으로도 지속적으로 발생할 가능성이 높으며 개선에 대한 경제적 비용이 상당하다는 점과 다양한 발병 요인을 내재하며 본인도 모르는 사이에 발생한다는 점에서 보다 구체적이며 효율적인 관리 체계가 필요할 것으로 판단된다. 핵의학과의 VDT 증후군은 인체공학적 사무 환경의 개선, 업무 절차(procedure)의 개선과 업무의 효율화, 직원간의 협동작업(teamwork) 그리고 규칙적인 운동, 꾸준한 스트레칭 체조와 같은 사용자 스스로의 노력, 지속적인 관심과 작은 노력으로 충분히 개선될 수 있으며 적극적으로 예방할 수 있을 것으로 사료된다. 이것은 쾌적한 업무 환경속에서 사용자의 육체적, 정신적 상태를 최상으로 이끌고 업무 효율성의 증대와 함께 내부 고객 만족도 상승으로 이어질수 있을 것으로 판단된다.

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자궁경부암의 강내조사치료에 있어서 흠수선량평가시 골반강 자기공명사진의 응용 (Pelvic MRI Application to the Dosimetric Analysis in Brachytherapy of Uterine Cervix Carcinoma)

  • 정웅기;나병식;안성자
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제15권1호
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    • pp.57-64
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    • 1997
  • 목적 : 자궁경부암환자의 근치목적의 방사선치료 성적을 보고하기에 앞서 본원에서 사용하고 있는 자궁강내치료기기의 선량투여 방법의 정확성을 평가해보고 각 장기의 흡수선량을 대변할수 있는 예측력이 어느정도인지 알아보고자 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 조준필름의 측면사진에서는 본원에서 현재 사용중인 방광(SBD)과 직장(SRD)의 기준흡수점의 흡수선량을 확인 하였다. 골반강 자기공명상의 측면사진에서 종양의 두 횡축과 종축의 직경을 곱하여 종양부피(TV)를 측정하였고, 기본으로 사음되고 있는 등선량곡선을 그린후 선량기준점 A 의 등선량 곡선내에 자궁경부 종양이 포함되는지 대상 환자별로 확인하였으며, 방광(MBD)과 직장(MRD)에서 보여주는 최대흡수선량점의 값을 측정하였고, 또한 선량기준점 A의 등선량 곡선내에 포함되는 방광(HBV)과 직장(HRV)의 면적을 계산해 보았다. 결 과 : 45례를 대상으로 분석하였다. 이중 53%(24/45) 에서만이 선량기준점 A의 등선량곡선내에 종양이 잘 포함되었다. 적절한 포함정도는 병기보다는 원발종양의 크기와 통계학적으로 유의한 관련성을 보여주었으며 종양의 측면지름의 크기가 3cm 이상인 종양은 불충분한 포함을 보여 주었다. 조준필름의 측면상의 방광과 직장의 기준흡수선량값은 자기공명사진상의 방광과 직장의 최대흡수값과 각각 유의한 관계를 보여주지 못했으나, 조준필름의 직장의 흡수선량값(SRD)은 HRV 와 유의한 관련성을 보여주었다. HBV 이나 HRV 은 오히려 자기공명사진상에서 측정한 종양의 크기(TV) 와 유의한 연관성을 보여 주었다. 결론 : 본원에서 사용하고 있는 선량계산 방법은 개별적인 종양의 크기를 고려해주지 못하였으며, 특히 방광의 흡수선량계산에 있어서 실제 흡수선량을 대변할수 있는 예측도가 낮아서 이에 대한 환자 개개인의 종양의 특성을 고려한 선량계산이 필요하리라 사료되는 바이다.

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동태적 기술수준 측정 방법에 대한 이론적 접근 : 차세대성장동력 기술의 사례분석 (A theoretical approach and its application for a dynamic method of estimating and analyzing science and technology levels : case application to ten core technologies for the next generation growth engine)

  • 박병무
    • 기술혁신학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.654-686
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    • 2007
  • 과학기술 수준을 정확히 측정 분석하기 위해서는 우리 기술수준과 비교대상의 위치, 그리고 해당 기술의 이론적인 상한 수준을 우선 전제해야만 한다. 그리고 각각의 기술변화 정도를 파악하는 것이 추가적으로 필요하다. 우리나라 및 비교대상에 대한 동태적 측면이 고려되어 현재의 위치와 함께 과정과 경로도 중요시 되어야 한다. 이를 위해서 이 연구는 기술발전 단계와 성장곡선 개념을 활용하는 방안을 제시한다. 이론적 및 가상적 사례 적용 결과, 우리나라 기술수준의 향상은 뚜렷하게 보이고 있으나 같은 기간에 지속적으로 변화하고 있는 세계최고기술 수준과는 여전히 격차가 존재하는 것으로 추정된다. 추정 결과가 사실이라고 가정할 경우, 우리나라 기술의 실질적인 추격의 가능성은 그리 크지 않은 것으로 보인다. 특히, 바이오신약 장기 분야와 지능형로봇 분야의 경우에는 세계최고기술 수준과의 격차기간이 더욱 벌어지고 있는 것으로 추정되어 해당 분야에 대한 실질적이고, 심층적인 검토 및 분석이 시급히 요구된다. 이 연구는 기술수준 측정과 분석을 성장곡선 유형의 추정을 통해 위상분석과 변화과정을 파악하여 궁극적인 추격의 가능성을 제시한다. 이론적 타당성과 현실적 적용성에 대한 검증을 위해 향후 구체적인 사례분석이 필요하다.

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