범용 디지털 신호처리기를 이용한 국악기 사운드 엔진 개발

강명수,조상진,권순덕,정의필,Kang, Myeong-Su,Cho, Sang-Jin,Kwon, Sun-Deok,Chong, Ui-Pil 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.3

본 논문에서는 TMS3320F2812 신호처리기를 이용하여 가야금과 태평소의 사운드 엔진을 구현하였다. Commuted Waveguide Synthesis (CWS) 기반의 가야금과 태평소 모델을 신호처리기에 탑재하고 악기 선택 버튼을 두어 해당 악기의 사운드 샘플을 매 일정 시간마다 합성하도록 하였다. 합성음은 SPI 통신을 이용하여 DAC로 전송되며 오디오 인터페이스를 거쳐 스피커를 통해 재생된다. 합성 모델의 지연 라인은 합성음의 피치를 조절하는데, 이 지연라인의 길이를 결정하기 위해 GPIO를 이용하여 한 샘플을 합성하는데 필요한 시간을 측정하였다. 가야금은 $28.6{\mu}s$, 태평소는 $21{\mu}s$가 소요되었다. 태평소와 가야금의 동시 발음수를 고려하였을 때 태평소는 동시 발음수 1을 가지므로 $21{\mu}s$, 가야금은 일반적으로 동시 발음수가 2이므로 $57.2{\mu}s$의 연산시간이 필요하다. 이는 실시간 연주가 충분히 가능한시간이다. 제안한 사운드 엔진의 경우, 인터럽트 서비스 루틴에서 각 사운드 샘플의 합성과 DAC로의 전송이 일어난다. 인터럽트 서비스 루틴은 시스템의 안정성을 보장하기 위해 타이머의 주기 매칭 이벤트를 이용하여 $60{\mu}s$마다 주기적으로 호출된다. 이와 같이 합성된 음을 녹음하여 원음과 스펙트럼으로 비교한 결과, 가야금은 원음과 매우 유사한 음을 합성할 수 있었고, 태평소는 '무(無), 황(黃), 태(太), 중(仲)' 음을 제외한 나머지 음에 대해서 태평소의 음색을 잘 표현하는 음을 합성 할 수 있었다. This paper describes a sound engine of Korean traditional instruments, which are the Gayageum and Taepyeongso, by using a TMS320F2812. The Gayageum and Taepyeongso models based on commuted waveguide synthesis (CWS) are required to synthesize each sound. There is an instrument selection button to choose one of instruments in the proposed sound engine, and thus a corresponding sound is produced by the relative model at every certain time. Every synthesized sound sample is transmitted to a DAC (TLV5638) using SPI communication, and it is played through a speaker via an audio interface. The length of the delay line determines a fundamental frequency of a desired sound. In order to determine the length of the delay line, it is needed that the time for synthesizing a sound sample should be checked by using a GPIO. It takes $28.6{\mu}s$ for the Gayageum and $21{\mu}s$ for the Taepyeongso, respectively. It happens that each sound sample is synthesized and transferred to the DAC in an interrupt service routine (ISR) of the proposed sound engine. A timer of the TMS320F2812 has four events for generating interrupts. In this paper, the interrupt is happened by using the period matching event of it, and the ISR is called whenever the interrupt happens, $60{\mu}s$. Compared to original sounds with their spectra, the results are good enough to represent timbres of instruments except 'Mu, Hwang, Tae, Joong' of the Taepyeongso. Moreover, only one sound is produced when playing the Taepyeongso and it takes $21{\mu}s$ for the real-time playing. In the case of the Gayageum, players usually use their two fingers (thumb and middle finger or thumb and index finger), so it takes $57.2{\mu}s$ for the real-time playing.

Biochemical Studies on Ginseng(III) Effect of Dietary Ginseng on the Hepatic Vitamin A Content of Ethanol Treated Rats

강명수,조용호,신상주,Soo-Kang, Byung,Cho, Yong-Ho,Shinn, Sang-Joou 생화학분자생물학회 1974 한국생화학회지 Vol.7 No.2

전보의 시험 중 ethanol의 장기 투여가 간 가능의 저하를 초래한 결과 간장의 비타민 A 함량에 영향을 미칠 것에 착안하게 되었다. 본 실험에서는 실험 초기 평균체중이 110g 인 흰쥐를 6군으로 나누어서 각기 저단백의 기본식이와 1%의 건삼 또는 고단백 식이 및 1%의 인삼을 급여하고 4주간 매일 또는 정기적으로 일정한 양의 ethanol을 복강주사로 투여하였다. 그 후 쥐의 간장을 적출하여 비타민 함량을 측정하였던 바 인삼의 투여나 고단백식이의 투여가 술로 인한 간장 비타민 A 함량 감소에 대하여 어떠한 보호착용도 나타내지 않음이 밝혀 졌다. In the course of our previous trial it came to our mind that a chronical administration of ethanol to rats might influence hepatic vitamin A content as a result of impaired liver function. Six groups of albino rats weighing on the average 110 grams each at the commencement of assay were fed with either basal diet of low protein content, basal diet plus 1 percent of dried ginseng or high protein diet plus 1 percent of dried ginseng and administered with ethanol either chronically or occasionally for a period of 4 weeks. Upon the photometric determination it was found that neither ginseng treatment nor high protein diet did influence hepatic content of vitamin A to any significant degree.

소형 위성 카메라의 영상안정화를 위한 초점면부 보정장치의 제어

강명수,황재혁,배재성,Kang, Myoungsoo,Hwang, Jaihyuk,Bae, Jaesung 항공우주시스템공학회 2016 항공우주시스템공학회지 Vol.10 No.1

In this paper, position control of focal plane compensation device using piezoelectric actuator is conducted. The forcal plane compensation device installed on earth observation satellite camera compensates micro-vibration from reaction wheels. In this study, four experimental models of the open-loop compensation device are derived using MATLAB system identification toolbox in the input range of 0~50Hz. Subsequently, the PID controller for each model is designed and the performance test of each controller is conducted through MATLAB/Simulink. According to frequency response analysis of the closed-loop compensation device system, the PID controller designed for 38~50Hz input range has enough tracking performance for the whole 0~50Hz input range. The maximum output error is about $1{\mu}m$ for the input range. The simulation results has been verified by the experimental method.

공동주택 인공지반 대형교목 식재 개선방안

강명수,김남정,Kang, Myung-Soo,Kim, Nam-Jung 한국토지주택공사 토지주택연구원 2015 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.6 No.4

아파트 단지 내 대형교목은 공동주택 외부환경의 질적 수준을 좌우하는 주요한 요인이다. 이것은 단지의 랜드 마크적 활용 및 공간 상징성 제고를 위한 목적으로 활용된다. 그러나 대형교목의 식재는 높은 유지관리비용 및 하자의 발생으로 오히려 외부환경의 질적 저하를 초래하는 요인이 되기도 한다. 이에 본 연구는 공동주택 인공지반에 식재되는 대형 교목을 대상으로, 식재실태를 분석하여 대형교목의 식재 개선방향 제시를 목적으로 한다. 이를 위해 3개 대상지의 대형교목(R20이상) 총 265주를 대상으로, 조경설계계획 및 현장설계 변경사항, 그리고 준공실태를 관련 설계도서 및 현장 조사를 기반으로 식재 현황 및 최소 생육 토심, 추가 토심조치 유형 등을 조사하였다. 그 결과, 공동주택의 대형교목 조경설계는 85% 심근성 수종으로 평균 R35의 대형교목이 인공지반에 식재되고, 평균 65cm 최소 생육 토심이 부족한 것으로 조사되었다. 그리고 현장설계변경은 주로 R30과 R40의 특정 규격에 한정된 검토가 이루어지고, 부족 토심에 대한 추가계획 등은 수반되지 않고 있는 것으로 조사되었다. 다음으로, 추가 토심 확보방안으로 85%가 마운딩으로 조치하였으나, 만족율은 10%내외로 매우 낮아, 조치방법에 문제가 있음을 지적하였다. 또한 대형 교목의 규격과 뿌리근 특성 이외에, 식재 입지선정이 최소 생육 토심 확보에 주요한 요인임을 지적하고, 식재계획 시 개선방안을 제시하였다. Large trees in the apartment complex are playing an important role to decide the quality of external environment. They are planted with the object of utilizing themselves as a landmark of the complex and enhancing space symbolism. Since planting large trees would require high maintenance costs and generate defect, it would cause decline in quality of external environment. This study researches on large trees in artificial ground of the apartment complex. This study analyzes actual condition of planting and tries to provide improvement direction of planting. In order to conduct this research, three target areas (over R30) and 265 trees are selected. Based on the drawings and specifications this study researches on the plan of landscape design, changes of field design, actual condition of completion, present condition of planting, minimum soil depth of growth and development and types of extra action for soil depth. The result shows that 85% of drawings and specifications for large trees in the apartment complex are deep-rooted tree species. On average large trees with R 35 are planted in artificial ground and there is lack of on average 65cm minimum soil depth of growth and development. Reviewing changes of field design is conducted in such limited size as mainly R30 and R40 and there is no extra plan for lack of soil depth. The plan for securing additional soil depth is done by 85% of mounding. However, since there is only 10% of satisfaction, the inappropriateness in securing additional soil is pointed out. This research also points out that the size of large trees, root characteristics and location-allocation for planting are pivotal factors for securing minimum soil depth of growth and development. This research also provides improvement direction in case of planning planting.

현악기의 물리적 모델링을 위한 최적의 멀티코어 프로세서 아키텍처 탐색

강명수,최지원,김용민,김종면,Kang, Myeong-Su,Choi, Ji-Won,Kim, Yong-Min,Kim, Jong-Myon 한국음향학회 2011 韓國音響學會誌 Vol.30 No.5

물리적 모델링 기반 음 합성 알고리즘은 음 합성 시 많은 연산량을 요구하며 이는 실시간 음 합성을 저해한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 물리적 모델링 기반 현악기 사운드 엔진을 멀티코어 프로세서에 구현하고, 사운드 엔진을 위한 최적의 멀티코어 프로세서 구조를 제안한다. 대상 현악기의 단위음을 합성하기 위해 각 프로세싱 엘리먼트 (processing element, PE)당 합성하는 샘플 (sample-per-processing element, SPE) 수를 변화시키는 실험을 통해 시스템의 성능 (system performance), 시스템 면적 효율 (area efficiency), 에너지 효율 (energy efficiency)을 각각 측정하고, 측정된 결과를 바탕으로 최적의 멀티코어 프로세서 구조를 선택하였다. 모의실험 결과, 어쿠스틱 기타는 SPE가 5,513과 2,756일 때 가장 높은 시스템 면적 효율과 에너지 효율을 보였으며, 클래식 기타는 SPE가 22,050과 5,513일 때 시스템 면적 효율과 에너지 효율이 가장 높았다. 또한 이를 이용하여 44.1 kHz의 샘플링율을 갖도록 대상 악기의 단위음을 합성한 결과 원음과 스펙트럼에서 매우 유사함을 확인할 수 있었고, 울산대학교 대학원생 및 교수 10명을 대상으로 실시한 MUSHRA 주관 청취 테스트에서도 좋은 결과를 얻었다. Physics-based sound synthesis usually requires high computational costs and this results in a restriction of its use in real-time applications. This motivates us to implement the sound synthesis algorithm of plucked-string instruments using multi-core processor architectures and determine the optimal processing element (PE) configuration for the target instruments. To determine the optimal PE configuration, we evaluate the impacts of a sample-per-processing element (SPE) ratio that is defined as the amount of sample data directly mapped to each PE on system performance and both area and energy efficiencies using architectural and workload simulations. For the acoustic guitar, the highest area and energy efficiencies are achieved at a SPE ratio of 5,513 and 2,756, respectively, for the synthesis of musical sounds sampled at 44.1 kHz. In the case of the classical guitar, the maximum area and energy efficiencies are achieved at a SPE ratio of 22,050 and 5,513, respectively. In addition, the synthetic sounds were very similar to original sounds in their spectra. Furthermore, we conducted MUSHRA subjective listening test with ten subjects including nine graduate students and one professor from the University of Ulsan, and the evaluation of the synthetic sounds was excellent.

유도 전동기의 고장 검출 및 분류를 위한 특징 벡터 추출과 분류기의 다양한 설정에 따른 분류 성능 비교

강명수,뉘엔 투 낙,김용민,김철홍,김종면,Kang, Myeong-Su,Nguyen, Thu-Ngoc,Kim, Yong-Min,Kim, Cheol-Hong,Kim, Jong-Myon 한국음향학회 2011 韓國音響學會誌 Vol.30 No.8

최근 항공 산업, 자동차 산업 등의 산업 현장에서 유도 전동기의 사용이 증대되고 있으며, 유도 전동기는 산업 현장에서 중요한 역할을 하고 있다. 따라서 유도 전동기의 고장으로 인한 피해를 최소화하기 위해 유도 전동기의 고장 검출 및 분류 시스템의 개발이 중요한 문제로 대두되고 있다. 이와 같은 이유로 본 논문에서는 유도 전동기의 고장을 조기에 검출하고 진단하기 위해 에너지 (short-time energy)와 특이치 분해와 이산 코사인 변환과 특이치 분해를 이용한 특징 벡터 추출 방법을 제안하였고, 이를 역 전파 신경 회로망과 다층 서포트 벡터 머신의 입력으로 이용하여 유도 전동기의 고장을 유형별로 분류하였다. 하지만 본 논문에서는 역 전파 신경 회로망과 다층 서포트 벡터 머신을 분류기로 사용함에 있어 역 전파 신경 회로망은 신경망을 구성하는 입력 뉴런 수, 은닉 뉴런 수, 학습 알고리즘에 의해 분류 성능이 달라지며, 다층 서포트 벡터 머신은 커널 함수로 사용한 가우시안 방사 기저 함수의 표준 편차 값에 따라 분류 성능이 달라지는 점을 고려하여 여러 가지 조건하에서의 실험을 통해 높은 분류 성능을 보이는 설정 방법을 제시하였다. The use of induction motors has been recently increasing with automation in aeronautical and automotive industries, and it playes a significant role. This has motivated that many researchers have studied on developing fault detection and classification systems of an induction motor in order to minimize economical damage caused by its fault. With this reason, this paper proposed feature vector extraction methods based on STE (short-time energy)+SVD (singular value decomposition) and DCT (discrete cosine transform)+SVD techniques to early detect and diagnose faults of induction motors, and classified faults of an induction motor into different types of them by using extracted features as inputs of BPNN (back propagation neural network) and multi-layer SVM (support vector machine). When BPNN and multi-lay SVM are used as classifiers for fault classification, there are many settings that affect classification performance: the number of input layers, the number of hidden layers and learning algorithms for BPNN, and standard deviation values of Gaussian radial basis function for multi-layer SVM. Therefore, this paper quantitatively simulated to find appropriate settings for those classifiers yielding higher classification performance than others.

음질 열화를 줄이고 공격에 강인한 오디오 워터마킹 알고리듬

강명수,조상진,정의필,Kang, Myeong-Su,Cho, Sang-Jin,Chong, Ui-Pil 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.7

본 논문에서는 오디오 신호의 저작권 보호와 효과적인 음질 개선을 위한 새로운 워터마킹 알고리듬을 제안한다. 제안한 방법은 원 신호에 푸리에 변환을 하여 주파수 영역으로 변환하고 n개의 서브밴드로 균등 분할한다. 각 밴드별 에너지를 계산하여 에너지가 큰 것부터 k개를 선택하고 해당 밴드에서 p개의 주요 피크 성분을 검출하여 길이 m의 워터마크를 삽입한다. 워터마크된 오디오 신호를 청자에게 들려주었을 때 워터마크 삽입으로 인한 오디오 신호의 왜곡을 느끼지 못하였다. 또한, 제안한 방법은 Cox 방법만큼 MP3 압축, 잘라내기 (cropping),주파수 변환 (FFT), 반향 (echo)과 같은 워터마크 공격에 강인하였고 신호 대 잡음비 측면에서는 10 dB이상 우수함을 실험을 통해 확인할 수 있었다. This paper proposes a robust audio watermarking algorithm for copyright protection and improvement of sound quality after embedding a watermark into an original sound. The proposed method computes the FFT (fast Fourier transform) of the original sound signal and divides the spectrum into a subbands. Then, it is necessary to calculate the energy of each subband and sort n subbands in descending order corresponding to its power. After calculating the energy we choose k subbands in sorted order and find p peaks in each selected subbands, and then embed a length m watermark around the p peaks. When the listeners hear the watermarked sound, they do not recognize any distortions. Furthermore, the proposed method is robust as much as Cox's method to MP3 compression, cropping, FFT echo attacks. In addition to this, the experimental results show that the proposed method is generally 10 dB higher than Cox's method in SNR (signal-to-noise ratio) aspect.

대규모 지하통합주차장을 갖는 공동주택 인공식재지반 토양품질 개선방안

강명수,이은엽,이정민,김미나,Kang, Myung-Soo,Lee, Eun-Yeob,Lee, Jung-Min,Kim, Mi-Na 한국토지주택공사 토지주택연구원 2015 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.6 No.1

공동주택 아파트의 조경공간이 변화하고 있다. 지하주차장 조성 면적이 증가하면서 자연지반 면적이 감소되었다. 그 결과 단지 대부분의 조경공간이 인공지반으로 전환되고 있다. 이에 본 연구는 공동주택 식재공간의 현재 토양품질 실태를 분석하여 단지 내 조경공간의 토양품질 관리를 위한 시사점 제시를 목적으로 한다. 이를 위해 토양반입형태가 상이한 3개 사업지구 대상으로 총 17개의 물리성 및 화학성 항목을 조사하여 현 토양품질수준을 진단하였다. 그리고 통계분석(T-test 검증)을 수행하여 지반특성별과 공정주체별 토양 품질의 유의성을 검토하였다. 그 결과, 대규모 지하통합주차장을 갖는 공동주택 단지의 토양수준은 인공토양 식재기준과 비교하여 낮은 것으로 분석되었다. 특히, 가시적 판단이 용이한 물리성은 양호하나 화학성 품질개선이 필요한 것으로 나타났다. 또한 공동주택 지반특성별 토양 품질과 담당공종별 토양 품질의 차이는 없는 것으로 분석되었다(유의수준 5%). 일반적으로 인공지반보다 자연지반의 식재환경이 양호하다는 인식이지만 실제 분석결과 토양품질에 있어서는 자연지반의 토양이 인공지반 토양 품질수준과 동일한 것으로 나타나, 자연지반 토양에 대한 관리기준 도입의 필요성을 제시하였다. 그리고 공종별 담당부서가 상이함에도 불구하고 동일한 수준의 토양이 반입되고 있는 점은 바람직하나 그 토양수준이 상대적으로 낮은 것으로 나타나 품질제고를 위한 관리강화가 필요한 것으로 나타났다. Most landscape areas in apartment complex have been changing. Increasing the area of underground parking lots have an effect on apartment's circumstance. Natural ground was decreased so that the most space in apartment complex were converted into an artificial ground. To suggest the soil quality management, this study examined the actual situation about the soil quality of planting ground such as the quality standard as artificial soil, the difference of natural ground, and the difference of soil quality according to the work classification. As a result, the soil quality of the apartment complex with a large underground parking lot had low quality of soil. Soil physical properties were relatively fine but soil chemical properties needed the quality control. The soil quality of natural ground and artificial ground was not statistically significant and the soil quality by the work classification also had no statistical significance. Therefore, we established improvements about standards of the chemical properties for quality management, the soil quality in the natural ground and applying the equivalent standard according to the work classification.

스펙트럼영역 빛간섭단층촬영기로 측정한 한국인 정상안의 황반부 용적

강명수,경성은,장무환,Myeong Su Kang,Sung Eun Kyung,Moo Hwan Chang 대한안과학회 2010 대한안과학회지 Vol.51 No.8

Purpose: To evaluate the mean macular volume in normal Korean eyes using spectral-domain optical coherence tomography. Methods: The present study consisted of 132 patients (212 eyes) with no ophthalmic evidence of retinopathy and who had a best corrected visual acuity of 1.0 or better. The total macular volume was measured using spectral-domain optical coherence tomography and was analyzed according to age group, sex, degree of refractive error and presence of systemic disease such as diabetes and hypertension. Results: The mean total macular volume of all subjects was 10.07 ± 0.45 mm3, with means of 10.13 ± 0.40 mm3, 10.05 ± 0.43 mm3 and 9.97 ± 0.58 mm3 measured for the respective A, B, and C age groups. There was a significant difference between male and female patients. In addition, there was a significant difference between diabetic patients in group C and normal subjects. However, there was no significant difference according to degree of refractive error. Conclusions: The measured value of mean macular volume in normal Korean eyes can be expected to provide a standard value for diagnosing retinal disease and the need for careful follow-up. J Korean Ophthalmol Soc 2010;51(8):1077-1083

안과 장애환자의 임상양상

강명수,경성은,Myeong Su Kang,Sung Eun Kyung 대한안과학회 2010 대한안과학회지 Vol.51 No.1

Purpose: To describe the characteristics of the disabled patients visiting the eye clinic in our institute. Methods: We carried out a retrospective analysis of 35 cases in our clinic from April 2004 to June 2008 using the McBride disability evaluation. We investigated the clinical features and the causes of disorders through visual acuity, visual field and ocular motility. Results: Thirty-three (94.3%) of the 35 patients had disabilities due to trauma; twelve (34.3%) of them were caused by traffic accidents, and 21 (60%) of them were due to blows or lacerations. Other causes of disability were glaucoma and retinal break (5.8%). Nine patients (25.7%) had abnormal findings in the visual field examination, and nine other patients (25.7%) had limitations in ocular motility. Twenty-eight patients (80%) had decreased visual acuity, and nine (25.7%) had multiple symptoms. Conclusions: Considering the contribution of disability estimation of visual field and ocular motility in McBride disability evaluations, we considered the importance of repetitive examinations and evaluations. When patients complained of unexplained decreased visual acuity with no anatomical abnormalities, multifocal ERG and multifocal VEP should be considered in order to distinguish it from malingering or functional visual loss. J Korean Ophthalmol Soc 2010;51(1):95-105