원거리 입체촬영용 카메라 축간거리 조절을 위한 퍼지추론 시스템

변기식,오세웅,김관형,김민,김현조,Byun, Gi-Sig,Oh, Sei-Woong,Kim, Gwan-Hyung,Kim, Min,Kim, Hyun-Jo 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.1

일반적으로 원거리 피사체를 입체로 촬영할 경우 두 대의 카메라를 교차하기 보다는 평행으로 놓고 좌우 영상을 획득한다. 이를 위해서 특정거리 피사체에 대하여 축간거리와 렌즈의 초점거리를 다양하게 변화시켜가면서 좌우영상들의 깊이총량을 분석하였다. 이들 분석 작업을 통하여 시각적 피로와 시각적 불안정을 주지 않는 축간거리와 렌즈의 초점거리에 대한 데이터를 선택하고, 이들 데이터를 통하여 퍼지제어기를 설계하였다. 피사체에 대한 입체영상을 획득하기 위하여 설계한 퍼지제어기로 축간거리와 렌즈의 최대초점거리를 추론하여 안정된 입체영상임을 확인하였다. 설계된 퍼지제어기는 원거리 피사체의 거리만 입력되면 카메라의 축간거리와 카메라 최대 초점거리 범위가 설정되는 동적 시스템 설계에 활용될 수 있음을 확인하였다. The common way to obtain a stereoscopic image of a subject at a distance is to place two cameras on the parallel axis rather than crossing axis. To find the IAD and maximum focal length, left and right images are obtained by varying the IAD of cameras and the focal length of the camera lens and the depth budget for the obtained images is analyzed through post production. Then, the database for IAD and focal length of the camera lens with the depth range that does not cause visual fatigue and visual discomfort are developed. These data are used to design fuzzy control and deduce the IAD and focal length of the camera lens to shoot a subject at a distance, and the function of the fuzzy control is confirmed through the actual shooting within the range of deduced IAD and focal length of the camera lens.

GPS기반 동기점멸방식의 해상용 LED등명기의 설계 및 제작

변기식,김관형,김민,김춘호,Byun, Gi-Sig,Kim, Gwan-Hyung,Kim, Min,Kim, Chun-Ho 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.5

The synchronous flash of a marine lantern, differentiated from the flash pattern of other risk indicators, supports the safe sailing of vessels. General marine lanterns flash according to the flash protocol through sensing the day and the night. Thus, there can be time error over time and the marine lantern does not synchronously flash as a whole. To resolve this problem, this study designed LED marine lantern based on constant-current system using synchronous flash technique enabling all marine lanterns to keep its time based on GPS satellite time. Also we suggested a radiation method with an effective heat emission performance in the restricted and closed space of a marine lantern. 해상용 등명기의 동기 점멸은 해상에서 선박이 운항할 때, 다른 위험 표시기의 점등 패턴과 구분하여 선박의 안전한 운항을 지원한다. 일반적인 해상용 등명기의 점등기법은 낮과 밤을 감지하여 정해진 점등 규약에 따라 점등하는 방식으로 시간이 지남에 따라 등명기들의 시간 오차가 발생하여 등명기 전체의 동기 점멸이 이루어지지 못하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 GPS의 위성시간을 기준으로 하여 모든 등명기들이 개별적으로 동기시간을 일정하게 맞추는 동기식 점등기법을 사용한 정전류방식의 해상용 LED 등명기를 설계하였으며, LED등명기 내부의 제한되고 밀폐된 공간에서 효율적인 방열성능을 갖는 방열방법을 제시하였다.

HMIC 기술을 적용한 소형화 경량화 광대역 전력증폭기 개발

변기식(Kisik Byun),최진영(Jin-Young Choi),박재우(Jae Woo Park) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.11

본 논문에서는 고유전율 인쇄회로기판 상의 좁은 면적 내에 패키지(Package) 되지 않은 마이크로파(Microwave) 부품을 고밀도로 집적하는 HMIC (Hybrid Microwave Integrated Circuit) 기술을 적용하여 모듈(Module)의 크기를 소형화, 경량화하고 동시에 근접한 소자 상호간의 전자기적 간섭을 최소화 하는 구조 설계 및 제작 기술을 적용하여 광대역 주파수 범위에서 균일한 전기적 성능을 갖는 광대역 전력증폭기를 개발한 내용을 다루었다. 제작한 광대역 전력 증폭기의 성능을 측정한 결과, 동작 주파수 범위에서 소신호 이득은 32 ∼ 36 dB 범위 내에 이득평탄도 ±1.5 dB를 갖음을 확인하였다. 또한, 출력전력은 동작 주파수 범위에서 30 dBm 이상을 만족하였으며, 잡음 지수는 7 dB 이내로 측정되어 목표규격을 만족하는 특성을 나타내었다. OIP3(Output Third Order Intercept Point)는 39 dBm 이상을 만족함을 확인하였다. 제작한 광대역 전력 증폭기는 전자전 체계의 재밍(Jamming) 발생 장치의 고출력 증폭기를 전기적으로 구동하기 위하여 필요한 목표 성능을 모두 만족함으로써 실제 적용이 가능하며, 향후 마이크로파 대역의 유사 전력 증폭기를 설계하는데 도움이 될 것으로 기대한다. This paper presents the development of compact and lightweight broadband power amplifier module using HMIC (Hybrid Microwave Integrated Circuit) technology that could be high-density integration for many non-packaged microwave components into the small area of a high dielectric constant printed circuit board, such as a ceramic substrate, also using the special design and fabrication schemes for the structure of minimized electromagnetic interference to obtain the homogeneous electrical performance at the wideband frequency. The results confirmed that the small signal gain has a gain flatness of ± 1.5 dB within the range of 32 to 36 dB. In addition, the output power satisfied more than 30 dBm. The noise figure was measured within 7 dB, and OIP3 (Output Third Order Intercept Point) was more than 39 dBm. The fabricated broadband power amplifier satisfied the target specification required to electrically drive the high power amplifiers of jamming generators for electronic warfare, so the actual applicability to the system was verified. Future studies will be aimed at designing other similar microwave power amplifiers in the future.

터치스크린 패널의 회로 모델링 및 분석

변기식(Kisik Byun),민병욱(Byung-Wook Min) 한국전자파학회 2014 한국전자파학회논문지 Vol.25 No.1

본 논문에서는 대면적 정전식 터치스크린 구동 회로를 설계하기 위하여 여러 가지 터치스크린 패널 구조의 회로 모델을 제안하고, 그 모델의 사용 가능한 주파수 영역을 분석하였다. 터치스크린 패널 한 개 셀의 2D EM 시뮬레이션 결과를 이용한 전체 패널의 circuit 시뮬레이션을 통하여, 23인치 대면적 패널의 가장 긴 채널과 짧은 채널을 5개의 RC 소자의 회로 모델로 근사하였다. EM/circuit 시뮬레이션과 5개 소자의 RC 모델의 S 파라미터 비교를 통해, 5개 소자 모델이 130 ㎑까지 10도 이내의 채널 위상 차이를 가지는 것을 확인하였다. 7개 RC 소자를 사용한 모델을 통하여 10도 이내의 채널 위상 차이를 가지는 모델의 주파수 영역을 200 ㎑까지 확장하였다. A simple RC circuit model of large-scale touch screen panels is developed and the frequency range of the RC model is analyzed. 2D EM simulation results of a single touch cell are cascaded for a 23 inch touch panel using a circuit simulator, and the shortest and longest channels of the full panel are modeled with a 5-element RC circuit. The 5-element RC circuit can model the touch screen panel upto 130 ㎑ with the channel phase error of 10°. 7-element RC circuit model is also proposed and the frequency range for the channel phase error of 10° is extended to 200 ㎑.

네트워크 분석을 이용한 플렉시블 태양전지 최근 연구동향 분석

변기식(Kisik Byun),임재성(Jae Sung Lim),박재우(Jae Woo Park) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.6

본 연구에서는 "플렉시블 태양 전지(Flexible Solar Cell)"에 대한 학술 문헌(논문) 데이터 베이스를 대상으로 네트워크 분석을 진행하고 이를 바탕으로 "플렉시블 태양 전지(Flexible Solar Cell)"의 최근 연구 동향을 분석하였다. 네트워크 분석에 사용된 데이터는 2013년부터 2017년까지의 최근 5년 간의 학술 논문을 대상으로 하였으며, 주요 분석 기법으로는 키워드 빈도 수 출현 기반 분석 및 중심성 분석 (연결 정도 중심성, 근접 중심성, 매개 중심성)을 적용하였다. 네트워크 분석 결과, "전지(cell)"은 중심성 척도가 0.8 이상으로, 전체 키워드 중 80% 이상과 연결되어 있어, 플렉시블 태양 전지 (Flexible Solar Cell) 분야의 연구 중심으로 식별이 되었다. "페로브스카이트(Perovskite)"와 "CIGS(CuInGaSe2)"는 “전지(cell)"의 하위 그룹의 중심으로 식별되었다. 이러한 분석 결과는 최신 기술인 "CIGS/페로브스카이트 탠덤 태양 전지"를 의미하고 있음을 확인 할 수 있었다. 향후 분석 기법을 보다 최적화/정교화하게 된다면 현재의 기술 동향 예측을 통해서 관련 연구 분야의 기술기획 및 연구 방향성 제시에 큰 도구로 활용 될 것이라 기대한다. The purpose of this research was to introduce a network analysis method for analyzing the recent trend of the flexible solar cell using a scholarly database. Based on the five years from 2013 to 2017, we used centrality analysis of research papers via measurement of degree centrality, closeness centrality, and betweenness centrality. The results of network analysis show that cell has a centrality value above 0.8, which means that cell is connected with 80% of the total keywords, so it is recognized as the center of flexible solar cell research. The analysis results also indicate that perovskite and copper indium gallium diselenide (CuInGaSe2, or CIGS) are the center of the subgroup for cell. We recognize that the result refers to recent new technology called the CIGS/perovskite tandem solar cell. We hope that the network analysis method will be the appropriate and precise tool for technology and research planning via elaboration and optimization.

입체영상 촬영을 위한 드론용 짐벌시스템 제어

김민,변기식,김관형,Kim, Min,Byun, Gi-Sig,Kim, Gwan-Hyung 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.11

본 논문은 드론 같은 움직임이 불규칙한 환경에서 깨끗하고 안정된 입체영상을 촬영하기 위해서는 드론용 짐벌 시스템 제어 안정화기 설계가 필요하다. 짐벌 시스템은 카메라 모듈을 지지하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 센서 등으로 구성된다. 움직임이 불규칙한 촬영장비나, 비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동의 발생으로 인해 안정된 영상물을 촬영하기에 어려움이 많다. 이러한 다양한 주파수 성분의 진동을 제어하기 위해 일반적으로 rolling-pitching-yawing 운동에 대하여 일반적인 PID 제어기를 설계하여 안정적으로 제어하지만, 드론용 짐벌시스템 구조가 변경되거나 시스템 일부 요소가 변경되게 되면 기존에 설계된 PID 제어 파라미터를 재조정을 해야 되는 경우가 빈번하게 있다. 이런 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서 제기된 제어 기법인 지적 PID제어를 통하여 움직임과 짐벌시스템의 진동제어를 수행하여 외부 환경의 변화에 강인한 제어기법을 제시하고자 한다. This paper is designed to develop a Gimbal control stabilizer for drones Gimbal system control for drone for 3D image to make sure clean image in the shaking and wavering environments of drone system. The stabilizer is made of tools which support camera modules and IMU(Inertial Measurement Unit) sensor modules follow exact angles, which can brock vibrations outside of the camera modules. It is difficult for the camera modules to get clean image, because of irregular movements and various vibrations produced by flying drones. Moreover, a general PID controller used for the movements of rolling, pitching and yawing in order to control the various vibrations of various frequencies needs often to readjust PID control parameters. Therefore, this paper aims to conduct the Intelligent-PID controller as well as design the Gimbal control stabilizer to get clean images and to improve irregular movements and various vibrations problems referenced above.

신경회로망과 영상처리 및 CAN 통신기반의 동적 자세제어에 관한 연구

김관형,권오현,신동석,변기식,Kim, Gwan-Hyung,Kwon, Oh-Hyun,Sin, Dong-Suk,Byun, Gi-Sik 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.11

동적인 자세제어에 대한 응용은 다양한 외란이 존재하는 비선형 플랜트에 발생한 외란을 제거하기 위한 모든 분야에 적용할 수 있다. 또한, 발생한 외란을 어떻게 계측하는가에 따라 제어 성능이 달라질 수 있다. 본 논문의 시스템의 구성은 CAN 통신을 기반으로 3개의 리니어 액추에이터(Linear Actuator)를 동적으로 제어하도록 하였으며, 플랜트의 외란은 수평 플랜트 위에 볼(ball)을 놓아 비선형적인 외란을 가하도록 하였다. 외란에 대한 계측은 영상처리(Image Processing)를 통하여 외란을 계측하여 플랜트를 제어하도록 하였다. 이러한 비선형적인 외란을 제거하기 위하여 본 논문에서는 비선형 시스템에 대하여 제어성능이 뛰어난 신경회로망(Neural Networks)을 활용하여 기존의 PI 제어를 보완하여 하여 더욱 강인한 제어성능을 제시하고자 한다. Applications of dynamic position control are especially focused on cancellation of unknown disturbance against nonlinear dynamic plants. Control performance is technically dependent upon observation methodology of such disturbance signals. This paper presents a novel control strategy by using linear actuators based on CAN communication networks. Disturbance is measured from placing a ball on a flat plant and image processing technique is applied to observe dynamic position of a ball system. We devise a neural network based PI control system to realize robust control of the dynamic system.

大電力系統의 故障解析에 關한 効率的인 計算方法에 관한 研究

鄭在吉(Jai-Kil Chung),邊基植(Gi-Sig Byun) 대한전기학회 1983 전기학회논문지 Vol.32 No.12

자동차 ECU 간의 Fault-Tolernat한 통신방식에 관한 연구

김성훈(Sunghoon Kim),변기식(Gisik Byun) 한국자동차공학회 2004 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.- No.-

Communication protocols in vehicle ECUs(Electrical Control Units) have to meet safety-critical applications, thus communication protocol systems must be designed by fault-tolerant communication protocol systems for the implementation of safety-critical applications. Because commercial vehicle communication protocol methods(e.g., CAN, LIN, etc) by this time can not implement fault-tolerant communication systems, this paper studies the TTP/C(Time-Triggered Protocol Class C) communication protocol methods, one of the vehicle network technologies that is designed for the fault-tolerant communication system. It is composed of the concepts and the principles of the TTP/C, and followed with hardware design for the TTP/C communication protocol module and its operation program. It is showed that the important feature of TTP/C is its ability to guarantee that no single failure of a node can disturb the communication of the remaining nodes in the cluster. Futhermore, it is proved that two serial communication redundancy channels can be utilized for fault-tolerant to ensure that critical messages arrive even in presence of a broken channel.

K5 방독면 공정품질 수준에 관한 연구

김석기(Suk Ki Kim),변기식(Kisik Byun),이상엽(Yeob Lee),박재우(Jae Woo Park),인치연(Chi Yeon In) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.1

본 연구는 최근 전력화가 완료되어 양산이 진행 중인 K5 방독면에 대한 공정품질 수준을 평가하기 위하여 통계적 공정관리 기법을 활용하여 양산 단계 및 로트 별 분석을 수행하였다. 렌즈의 접착강도는 K5방독면의 기술적 요구사항 중 유일하게 생산 공정 간 평가하는 항목으로, 초도 및 2차 양산간 획득된 고무안면부와 렌즈 사이의 접착정도를 측정한 시험결과를 바탕으로 기술통계 및 통계적 공정관리 기법을 적용하여 분석하였다. 기술통계 분석결과에 따르면 초도 양산 대비 2차 양산 공정에 대한 결과가 더 좋음을 나타내고 있었다. 통계적 공정관리 기법인 관리도 분석과 공정능력지수에 대한 양산 단계 별 분석결과, 공정품질 수준 또한 양산이 진행됨에 따라 향상되고 있음을 확인 할 수 있었다. 이는 공정이 점차 안정화 되고 업무 숙련도에 의해 개선이 되고 있음을 보여주고 있었다. 이에 초도 및 2차 양산 간 획득된 성능시험 결과를 바탕으로 향후 3차 양산을 위한 기초자료로서 활용하고자 한다. 더불어 린6시그마의 DMAIC [Define(정의)-Measure(측정)-Analyze(분석)-Improve(개선)-Control(관리)] 방법론을 통해서 K5방독면의 품질향상 등의 목표달성을 수행할 예정이다. This study investigated the process quality level of a K5 gas mask, which recently acquired its operational capability, through statistical process analysis for the mass production stages and their lots. The tensile adhesion strength was the only operating requirement in the manufacturing process of the K5 gas mask. For this purpose, the results of tensile adhesion strength between the lens and facial rubber during the initial and second mass production stages were analyzed using conventional statistical and statistical process analysis methods. The conventional statistical results indicated that the second mass production stage was better than the initial mass production stage. In cases of a control chart and process capability of tensile adhesion strength, the process quality level was also improved by following the mass production stages. The improvement was caused by process stabilization and work skill elevation. These results and methods are expected to be conducted and utilized in the third mass production stage. Moreover, quality improvement of K5 gas mask mass production can be achieved using the Lean 6 sigma procedure, MDAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control).