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나노유체를 적용한 태양열집열시스템 열전달 성능향상 연구
손지훈(J. H. Son),정정열(J. Y. Jung),이호생(H. S. Lee),김현주(H. J. Kim) 한국해양환경·에너지학회 2013 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.11
해양온도차발전의 경우 적도 및 아열대 해역에서는 1년 내내 효율이 유지가 되지만, 고위도에서는 하절기와 달리 동절기에는 표층수의 온도가 떨어져 심층수와의 적정온도차를 만족하지 못해 효율이 하락하는 등의 문제점이 발생함으로 인해 동절기에 해양온도차발전 운전시 해양표층수를 대체할 온열원의 공급이 필요하다. 동절기에 해양온도차발전의 온열원 확보를 위해 같은 전력으로도 좀 더 높은 온도의 온열원 공급을 위해 산화알루미늄 나노유체를 태양열집열시스템에 적용하였다. 이에 본 연구에서는 평판형 태양열집열기를 기반으로 하는 태양열집열시스템의 큰 관을 적용하여 실험장치 2개 set를 제작하였고, 실제 태양열의 평균일사량 대비 평판형 태양열집열기의 평균 집열열량을 기준으로 가동을 하여 순수물과 산화알루미늄 나노유체의 비율별 가동실험을 수행하여 열전달 성능을 비교하였다. In case of OTEC, its efficiency is maintained all through the year in tropical and subtropical regions. However in high latitude region, the efficiency of OTEC decreases due to less temperature difference between surface and deep waters in winter while the temperature difference is enough for OTEC in summer. Because the temperature of surface water goes down in winter, an additional heat source is necessary to compensate the energy of surface water to operate OTEC. In this study, solar energy is considered as the additional heat source because it is the most abundant energy resource on earth. Also nanofluid, a colloid with suspended nanoparticles, is used to enhance the heat transfer rate of solar collecting system. Al2O3/water nanofluids were prepared to used as an working fluid for solar collecting system. We installed same two sets of solar collecting system with flat-plate solar collectors and carried out experiments to compare heat transfer performances of pure water and Al2O3/water nanofluids.
스마트 병실에서 카메라를 이용한 원격 Bird Eye View 변환
정유수(Y. Jeong),정의성(E. S. Jung),이호열(H. Lee),박영상(Y. S. Park),송찬호(C. Song),손재범(J. Son) 한국재활복지공학회 2021 재활복지공학회논문지 Vol.15 No.4
본 논문은 스마트 병실내에 설치된 카메라로부터 획득된 영상을 병실내 환자의 위치를 Bird Eye View(BEV)상에서 측정하기 위한 연구의 일환으로 기존 BEV변환 기법들과 달리 카메라 캘리브레이션을 위해 엔지니어의 현장방문이 요구되지 않는 원격 BEV변환 알고리즘을 제안한다. 카메라 캘리브레이션을 위해 체스보드마커를 직접 촬영하는 대신 영상과 구조도간 대응되는 점들을 마우스로 클릭함으로써 영상에서 구조도로의 매칭쌍을 생성하고 생성된 매칭쌍에 대해 들로네 삼각화를 적용하여 영상과 구조도 각각에 대응되는 삼각형 영역을 자동 생성한다. 이후 삼각형 매창쌍 별로 어파인 변환을 수행함으로써 BEV변환을 수행한다. 들로네 삼각형을 적용하여 자동으로 영역 분할을 수행할 수 있기 때문에 기존 호모그라피 방법에 비해 특징점 선택의 자유도가 높고, 하나의 변환을 전체 영상에 적용하는 호모그라피와 달리 분할된 들로네 삼각형 각각에 대해 어파인 변환을 수행하기 때문에 지역적 오차가 적다. 제안 알고리즘과 호모그라피 변환을 이용한 원격 BEV변환 결과를 비교하여 그 성능을 검증한다. In this paper, as part of a study to measure the patient"s position on the bird eye view(BEV) of the image obtained from the camera installed in the smart hospital room, unlike the existing BEV transformation techniques, an engineer"s on-site visit is not required for camera calibration. Instead of directly shooting a chessboard marker for camera calibration, by clicking the corresponding points between the image and the structure diagram with the mouse, a mapping matching pair are created from the image to the structure diagram, and the Delaunay triangulation is applied to the image and structure to the created matching pair. A corresponding triangular area in each image is automatically created. For each matching triangle, the affine transformation is conducted. Since the affine transformation is performed for each triangle, the degree of freedom in feature point selection is higher than that of the existing homography method, and the local error is small. The performance is verified by comparing the error of the result of remote BEV transformation using the proposed algorithm and homography transformation.
수면중 호흡수 모니터링을 위한 광삼각 측량 기법을 이용한 비전기반 비접촉식 측정 시스템에서 환경변화에 강인한 레이저 영역 분할 영상처리 알고리즘
정유수(Y. S. Jeong),정의성(E. S. Jung),이호열(H. Lee),박영상(Y. S. Park),송찬호(C. Song),문효정(H. Moon),손재범(J. Son) 한국재활복지공학회 2020 재활복지공학회논문지 Vol.14 No.4
본 논문은 침대에 누워 있는 사람을 대상으로 광삼각 측량 기법에 기반한 비접촉, 무구속 호흡 측정을 위한 시스템을 연구함에 있어 환경변화에 강인한 레이저 영역 분할 영상처리 알고리즘을 제안한다. 해당 시스템은 하나의 침대와 카메라 및 라인레이저로 이루어져있으며 카메라와 라인레이저는 각각 침대의 상단부와 하단부에서 침대 중앙을 향해 조사된다. 사람의 상반신에 반사된 라인 레이저의 빛을 카메라에서 촬영하여 광삼각 측량 기법을 적용하였다. 이때 레이저는 사람의 상반신의 높이를 측정할 수 있는 측정자이며 상반신의 높이변화를 관측하여 호흡수를 측정한다. 본 논문에서는 정확한 호흡수를 측정하기 위해 영상 내 레이저 영역을 견실히 추출할 수 있는 환경변화에 강인한 레이저 영역 분할 영상처리 알고리즘을 제안한다. 시험을 통해 제안하는 알고리즘이 환경 변화에 강인한 알고리즘임을 검증한다. This paper proposes a laser segmented image processing algorithm that is robust against environmental changes in researching a system for measuring non-contact, non-constrained breathing based on optical triangulation techniques for people lying in bed. The system consists of a bed, a camera and a line laser, and the camera and line laser are irradiated from the upper and lower parts of the bed toward the center of the bed, respectively. The optical triangulation technique was applied by measuring the light of the line laser reflected on the upper body of a person with a camera. At this time, the laser is a measurer that can measure the height of a person"s upper body and measures the respiration rate by observing the height change of the upper body. In this paper, we propose a laser region segmentation image processing algorithm that is robust against environmental changes that can reliably extract the laser region in the image to measure the accurate respiration rate. Through clinical trial, we verify that the proposed algorithm is robust against environmental changes.