ATSC 8-VSB 신호의 시뮬레이션 및 성능 해석

하연철,윤혁준,고봉진,오창헌,박승엽,김영희,박무훈 한국항행학회 2006 韓國航行學會論文誌 Vol.10 No.1

해양레저용 스마트워치 및 풍향풍속계 개발에 관한 연구

하연철,박재문,이인성,Ha, Yeon-Chul,Park, Jae-Mun,Lee, In-Seong 한국융합신호처리학회 2021 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.22 No.1

This study developed a smartwatch and a wind speed system in accordance with the necessity of a device that provides the information required in marine leisure. Based on a marine leisure smartwatch with a multi-sensor, a gyro box, and a wind speed system, external data such as GPS, motion, humidity, temperature, air pressure, and heart rate can be collected. In addition, the collected external environment data can be managed through an application on a smartphone, which is an Android-based mobile device. The developed smartwatch and wind speed system are expected to contribute to increasing accessibility and revitalization of the marine leisure industry. In addition, in terms of safety and education, the need for a device that provides marine information is large, so it is expected to increase the possibility of entering the high value-added market and improve the product localization rate. 본 연구는 해양레저에서 필요로 하는 정보를 제공해 주는 디바이스의 필요성에 의해서 스마트워치와 풍향풍속계를 개발하였다. 멀티센서를 부착한 해양레저용 스마트워치, 자이로 박스와 풍향풍속계를 기반으로 하여 GPS, 모션, 습도, 온도, 기압, 그리고 심박수 등의 외부 데이터를 수집할 수 있도록 하였다. 그리고 수집된 외부 환경 데이터는 안드로이드 기반의 휴대기기인 스마트폰에서 애플리케이션을 통해 관리할 수 있도록 하였다. 개발된 스마트워치 및 풍향풍속계는 해양 레저 산업의 접근성 증대와 활성화에 기여할 것으로 판단되며 안전과 교육적인 측면에서 해양 정보를 제공해주는 디바이스의 필요성이 크기 때문에 고부가 가치 시장 진출 가능성을 높이고 제품 국산화율을 향상시킬 것으로 예상된다.

선박 내 CO₂ 소화설비에 의한 질식사고 방지 기법

하연철,서정관,황준호,임기창,류상훈,Ha, Yeon-Chul,Seo, Jung-Kwan,Hwang, Jun-Ho,Im, Kichang,Ryu, Sang-Hoon 한국화재소방학회 2015 한국화재소방학회논문지 Vol.29 No.6

육상 및 해상에서 일어나는 화재를 진압하기 위한 가스계 소화설비 중 이산화탄소 소화설비는 우수한 성능 및 높은 경제성으로 인하여 널리 사용되고 있지만, 고농도 이산화탄소로 인한 질식사고가 빈번히 발생하여 안전문제가 항상 지적되어 왔다. 본 연구에서는 수치해석을 통하여 선박 내 압축기실의 이산화탄소 소화설비 화재 진압 특성을 예측하고, 이산화탄소 소화설비로 인한 질식사고를 방지하기 위한 2중 안전 제어기법을 제시하여, 이산화탄소 소화설비의 안전을 도모하였다. 수치해석 결과로는 4가지 시나리오를 선정하여, 화재발생 후 이산화탄소 소화설비 작동으로 인한 열발생률 변화, 온도변화, 이산화탄소 농도변화, 산소 농도변화 및 화재진압 특성을 고찰하였으며, 방호구역 내 환기팬 용량이 충분하지 않은 경우의 위험성 및 적절한 환기시스템의 필요성을 제시하였다. Carbon dioxide extinguishing systems are broadly used for onshore and offshore fire accidents because of excellent performance and low cost. However, there is risk with carbon dioxide systems, which have caused many injuries and deaths by suffocation associated with industrial and marine fire protection applications. In this study, a numerical analysis was performed to predict the fire suppression characteristics of a carbon dioxide system in the compressor room of ships. A double protection safety system is suggested to prevent suffocation accidents from carbon dioxide extinguishing systems. Four scenarios were selected to study the variation of the heat release rate, maximum temperature, a $CO_2$ and $O_2$ mole fraction, and fire suppression characteristics with the carbon dioxide system. The importance of proper design is suggested for a ventilation system in the compressor room of ships.

지표면 화학물질 측정을 위한 라만분광장치

하연철,이재환,고영진,이서경,김윤기 한국광학회 2017 한국광학회지 Vol.28 No.3

In this paper, a Raman spectrometer is designed to detect chemicals contaminating the ground. The system is based on Ramanspectroscopy, which is spectral analysis of scattered light from chemicals, induced by a laser. The system consists of a transmittingopticsmodule with a laser to induce Raman-scattered light from the sample, a receiving-optics module to collect the scatteredlight, and a spectrograph to separate the collected light into a wavelength spectrum. The telescope, a part of the receiving-opticsmodule, is designed to produce a focal spot in the same position for variable measurement distances using the code V simulator,considering the distance change between the system and the road. The Raman spectra of 12 chemicals on a glass surface and ona concrete sample were measured. Intensity differences between the Raman spectra acquired on a glass surface and on a concretesample were observed, but the characteristics of the spectra according to the chemicals on them were similar. Additionally, theRaman spectrum of PTFE (polytetrafluoroethylene) was measured at various distances. The measured and simulated opticalthroughputs were similar. In conclusion, it is confirmed that with this system the Raman spectrum can be measured, irrespectiveof the distance change.

Development of an Ultraviolet Raman Spectrometer for Standoff Detection of Chemicals

하연철,이재환,고영진,이서경,김윤기 한국광학회 2017 Current Optics and Photonics Vol.1 No.3

In this study, an ultraviolet Raman spectrometer was designed and fabricated to detect chemical contaminationon the ground. The region of the Raman spectrum that indicated the characteristics of the chemicalswas 350-3800 cm-1. To fabricate a Raman spectrometer operating in this range, the layout and angle ofoptical components of the spectrometer were designed using a grating equation. Experimental devices wereconfigured to measure the Raman spectra of chemicals based on the fabricated Raman spectrometer. Thewavenumber of the spectrometer was calibrated by measuring the Raman spectrum of polytetrafluoroethylene,O2, and N2. The spectral range of the spectrometer was measured to be 23.46 nm (3442cm-1) with a resolution of 0.195 nm (30.3 cm-1) at 253.65 nm. After calibration, the main Raman peaksof cyclohexane, methanol, and acetonitrile were found to be similar to the references within a relativeerror of 0.55%.

수중 무인 이동체 적용을 위한 상변화물질 기반의 전기 에너지 생성에 대한 실험적 연구

하연철 한국융합신호처리학회 2022 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.23 No.4

This study is an experimental study on how to use phase change materials(PCM) to generate electrical energy for long-term operation of underwater unmanned vehicles. The electrical energy generation method is a volume change and a pressure change that occur as a phase change material changes to a solid or liquid state according to temperature, and the change in pressure creates a flow of fluid to create electrical energy. Polyethylene glycol was used as a phase change material considering the temperature of the ocean. In addition, an electrical energy generating device that converts volume change into pressure at low temperature (1℃~2℃) in solid state and high temperature (21℃~25℃) in liquid state was fabricated. As a result of the experiment, the pressure change according to the phase change rapidly changed between 1 hour and 2 hours, and maintained a pressure of about 24MPa after 4 hours. Through this, it was confirmed that it can be used as a power source for underwater unmanned vehicles using phase change materials and temperature differences. In addition, it was found that a more improved design should be made in order to apply the phase change material to an underwater unmanned vehicle.

창원-마산 지역에서의 강우에 의한 위성신호의 감쇠량 추정 ( An Estimation of Rain Attenuation of Satellite Signal in Changwon-Masan )

하연철,고봉진 대한전자공학회 1998 대한전자공학회 학술대회 Vol.1998 No.7

수중드론을 활용한 선박 선저검사용 수중 카메라 영상보정에 대한 연구

하연철,박준모 한국융합신호처리학회 2019 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.20 No.4

일반적으로 운항 중인 선박이나 건조 중인 선박의 선저에는 많은 해양 생물들이 부착된다. 이러한 현상으로 인해 선박표면의 거칠기가 증가하여 선박속도의 손실이 발생하게 되고 결과적으로 경제적 손실 및 환경오염 등의 발생을 초래하게 된다. 본 연구에서는 선박 선저에 부착된 해양생물 및 선저 상태를 검사하는 수중드론 등의 카메라 영상을 획득/활용한다. 획득된 해당 영상은 관리자 육안확인에 의해 해양 생물들에 따른 거칠기 등을 판단하게 된다. 이에 영상을 보정하는 필터 알고리즘을 원본 영상에 적용함으로써 해양 생물들 부착 여부 등에 대한 올바른 판단에 도움을 줄 수 있다. 수중 영상의 보정 알고리즘에는 다양한 필터가 필요하며, 어두운 수중 환경에 맞는 조명이 판단에 많은 영향을 미치므로 조명의 밝기 정도에 따른 해양 생물 부착 여부 판단에 대한 내용도 소개하고자 한다. 본 연구에서 적용된 보정 알고리즘 및 각 알고리즘별 조명 밝기에 따른 연구테스트 결과는 많은 분야에 적용 가능할 것으로 사료된다. In general, many marine organisms are attached to the bottom of a ship in operation or a ship in construction. Due to this phenomenon, the roughness of the ship surface increases, resulting in loss of ship speed, resulting in economic losses and environmental pollution. This study acquires / utilizes camera images attached to ship's bottom and underwater drones to check the condition of bottom. The acquired image will determine the roughness according to marine life by the administrator's visual confirmation. Therefore, by applying a filter algorithm to correct the image to the original image can help in the correct determination of whether or not attached to marine life. Various correction filters are required for the underwater image correction algorithm, and the lighting suitable for the dark underwater environment has a great influence on the judgment. The results of the research test according to the calibration algorithm and the roughness of each algorithm are considered to be applicable to many fields.

에너지 하베스팅 기반 개인 위치식별 장치 개발에 관한 연구

하연철,손서우,박재문,이인성 한국융합신호처리학회 2021 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.22 No.3

This study relates to the development of a wearable device that can identify a personal location using low-power GPS and IMU based on energy harvesting. The energy harvesting technology using a piezoelectric device was applied for the development of personal location identification, and made it possible to acquire precise personal location data using GPS and IMU. As a result of the experiment, it was confirmed that GPS and IMU data were normally received. The personal location identification device can be prepared for an accident by identifying a personal location in a disaster area, etc., and the user will be able to use it easily regardless of time, place, and environment. It is expected that it can be used in various fields such as leisure and health care. 본 연구는 에너지 하베스팅 기반 저전력 GPS와 IMU를 활용한 개인 위치를 식별할 수 있는 웨어러블 장치 개발에 관한 것이다. 개발된 개인 위치식별 장치는 압전소자를 이용한 에너지 하베스팅 기술을 적용하였고, GPS 및 IMU를 사용하여 정밀한 개인위치 데이터를 획득할 수 있도록 하였다. 실험 결과, GPS 및 IMU 데이터가 정상적으로 수신함을 확인하였다. 개인위치 식별장치는 재난 발생지역 등에서의 개인위치를 파악하여 안전사고에 대응하고, 시간, 장소 및 환경에 구애받지 않고 사용자가 손쉽게 사용할 수 있을 것이며, 레저나 헬스케어 등 다양한 방면에서 사용이 가능할 것으로 기대된다.

수중 촬영용 카메라의 객관적 화질 비교에 관한 연구

하연철,박준모,Ha, Yeon-Chul,Park, Jun-Mo 한국융합신호처리학회 2020 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.21 No.2

현재 수중 촬영을 통해 물속이나 바다 속을 촬영하려는 수요는 매우 빠르게 늘어나고 있다. 방송용 수중 촬영, 레저 및 스포츠용, 군사 및 작전용 등 그 적용 범위 또한 빠르게 늘어나고 있다. 그중 특별히 우리는 선박 선저에 부착된 해양 생물들을 촬영하고 검사하기 위해 수중 드론에 사용 될 최적의 카메라를 선정한다. 3대의 카메라들을 성능적으로 비교하는데 수중 촬영이라는 특별한 상황에서 객관적 기준, 주관적 기준을 사용하여 비교 및 평가한다. 본 연구는 수중 촬영이라는 특이한 상황에서 카메라의 해상도와 같은 성능적 기준이 객관적 기준과 주관적 기준에도 부합하는지를 확인한다. 그리고 훌륭한 화질 제공에는 영상을 보정하는 필터 외에도 적절한 카메라 선정이 중요하다는 점을 보여준다. 이 연구 후에도 좀 더 다양한 카메라들을 이용한 연구를 통해서 수중 촬영용 카메라 화질 비교의 적절한 기준을 제시해 줄 수 있을 것이다. Currently, the demand for underwater or underwater photography is growing very fast. Its coverage of underwater shooting for broadcasting, leisure and sports, and military and operational use is also growing rapidly. Among them, we specifically select the best camera to be used in underwater drones to photograph and inspect marine life attached to the ship's hull. To compare three cameras performance, they are compared and evaluated using objective and subjective criteria in special circumstances such as underwater shooting. This study checks whether performance criteria, such as resolution of a camera, meet objective and subjective standards in the unusual situation of underwater shooting. And it shows that in addition to the filter that calibrates the image, proper camera selection is important for providing good picture quality. Even after this study, research using more diverse cameras could provide an appropriate standard for comparison of underwater camera quality.