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고고도 무인 항공기용 환경 복합센서의 최적 열 설계를 위한 상태공간 모델 유도 및 검증
김신형(Shinhyung Kim),정성훈(Sunghun Jung) 항공우주시스템공학회 2024 항공우주시스템공학회 학술대회 발표집 Vol.2024 No.5
고고도 환경 데이터를 수집하는 관측 풍선과 인공위성을 대체 보완하기 위해 탄도 비행 및 날개 접이식 무인항공기를 활용할 수 있다. 이때 환경 데이터를 수집하는 복합센서는 초소형, 경량, 장기 운용이 요구되며, 기존 비행체 대비 높은 대류 열 전도가 발생한다. 목표 관심 지점인 고도 30km 대기 온도는 -60℃이며 소형 경량화를 위한 상용 전장품의 일반적인 설계 요구치에 따른 전장 내부 목표 온도는 -40℃이다. 이러한 환경에서 단열 수준에 따라 단열재 중량과 히터의 전력 사용량에 따른 배터리 요구 중량이 변화하며, 최적 설계에 따라 최소 설계 중량을 도출할 수 있다. 본 연구에서는 열 설계에 필요한 온도 마진과 중량을 최소화하기 위한 상태공간 모델을 수립하고 고고도 환경 챔버를 통해 실험으로 검증하였다.
김신형(Shinhyung Kim),김재수(Jaesu Kim),김태규(Taegyu Kim) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.12
고체로켓의 내탄도 해석을 통해 표준 과학로켓의 추진기관 요구성능에 따른 개념설계를 수행하였다. 이를 기반으로 최적의 추력 특성을 얻기 위한 추진제 그레인 형상설계를 위해 그레인 단면의 후퇴 길이에 따른 연소면적 분석 데이터를 바탕으로 내탄도 해석을 수행하였다. 내탄도 해석 결과, 평균 추력이 8902.5 kgf으로서 한국형 표준과학로켓의 추진기관 요구성능을 만족하는 것을 확인하였다. Internal ballastics analysis of the standard research rocket was described in this paper. Propulsion system concept design was performed to meet the performance requirement of the standard research rocket. Based on concept design, gain shape design was performed to obtain the optimal thrust characteristics. The inner ballistic analysis was performed based on data of variable combustion area according to the grain burn-back. As a result of the inner ballistic analysis, it was confirmed that the performance requirement was satisfied as the average thrust was 8902.5 kgf.
선박 모니터링을 위한 PNUSAT-1 큐브위성 시스템 예비 설계
김해리(Haelee Kim),조동현(Dong-hyun Cho),이상훈(Sanghoon Lee),박찬휘(Chanhwi Park),임하경(Ha Kyeong Lim),김건우(Geonwoo Kim),곽민우(Minwoo Kwak),이창현(Changhyun Lee),김신형(Shinhyung Kim),구인회(Inhoi Koo),이대우(Daewoo Lee) 한국항공우주학회 2022 韓國航空宇宙學會誌 Vol.50 No.2
선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)는 선박의 정보를 자동으로 송수신하는 장치로 선박에 탑재된다. 연안 인근 선박의 AIS 정보는 지상에서 수신 가능하지만, 50해리 이상의 먼 해상으로 나가게 되면 지상과 통신이 두절되는 한계점을 가진다. 이를 해결하기 위해 AIS 수신기를 탑재한 AIS 위성을 통하여 먼 해상의 선박 정보를 지상으로 전송할 수 있다. 국내에서는 아직 AIS위성 개발 사례가 없으며, 국내 다수의 선사는 해외의 AIS 서비스를 이용하고 있다. PNUSAT-1은 부산대학교에서 개발 중인 1U+ 큐브위성으로, 선박 모니터링을 위해 AIS 수신기를 탑재하여 선박 정보를 지상으로 전달하는 임무를 수행한다. PNUSAT-1은 임무 데이터가 텍스트 형태로 큰 용량의 데이터를 전송하지 않으므로 이에 부합하는 통신 장비, 저정밀 센서 및 구동기를 선택하였다. 본 논문에서 PNUSAT-1의 시스템 예비 설계를 수행하였으며, 임무 수행을 위한 요구사항, 운용 시나리오 및 모드 설계, 하드웨어 및 소프트웨어 선정 그리고 각 서브시스템의 예비설계를 수행하였다. AIS(Automatic Identification System) is a device that automatically transmits and receives ship information and is mounted on the ship. AIS information of ships near the coast can be received on the ground, but when going out to sea more than 50 nautical miles, communication with the ground is cut off. To solve this problem, ship information can be transmitted to the ground through an AIS satellite equipped with an AIS receiver. There is no case of AIS satellite development in Korea yet, and many domestic shipping companies are using overseas AIS services. PNUSAT-1 is a 1U+ CubeSat, developed by Pusan National University, and it is equipped with an AIS receiver for monitoring of ships and transmitting ship information to the ground. Since the mission data of PNUSAT-1 is in text format, the data size is not large. In consideration of this, communication equipment, low-precision sensors, and actuators were selected. In this paper, system preliminary design of PNUSAT-1 was performed, requirements for mission performance, operation scenario and mode design, hardware and software selection, and preliminary design of each subsystem were performed.
워터쉐드 영역병합을 이용한 스테레오 정합의 베이지언 접근방법
길우성 ( Woosung Kil ),김신형 ( Shinhyung Kim ),장종환 ( Jongwhan Jang ) 한국정보처리학회 2005 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.12 No.1
본 논문은 세그멘테이션 기반의 스테레오 정합에서 복잡한 장면 정합 시 발생되는 오 정합을 최소화 하는 방법을 제안한다. 이를 위하여, 스테레오 영상의 좌측 영상에 대해 워터쉐드 영상 분할을 이용하여 정합을 위한 feature 를 생성한 다음, 베이지언 프레임웍을 적용하여, 각각의 영역을 비슷한 변이 정보를 가진 것들로 병합한다. 생성되는 정합 패치들은 정합의 모호성이 작게 되어 오 정합이 현저히 줄어 들 뿐만 아니라, 영역간의 콘트라스트가 적은 영상에서도 신뢰할 만한 변이 영상을 생성하게 된다.