LabVIEW를 이용한 그린 홈 시뮬레이터 개발

김조환(Jo Hwan Kim),문상현(Sang Hyun Moon),김병재(Byung Jae Kim),김진석(Jin Seok Kim),장주현(Joo Hyun Jang),조재영(Jae Young Jo),신행자(Haeng-ja Shin),손준익(Joon-Ik Son),김종욱(Jong-Wook Kim) 대한전기학회 2010 전기학회논문지 Vol.59 No.2

In this paper, we developed a green home simulator using LabVIEW for house designers or users to assess energy saving costs in an easy and direct way. The LabVIEW simulator has a strong graphic user interface, which is intuitive to general users. Therefore, the developed simulator enables one to gather information on electric power consumed in its house and to calculate efficiency for installing green energy generators such as solar and wind power generators. As an actual application, we simulate and compare the efficiencies of installing green energy generators at various cities and seasons using the developed LabVIEW simulator. The simulation results confirm that energy saving effects of green energies are easy to calculate by the proposed green home simulator.

CUDA를 이용한 Particle Swarm Optimization 구현

김조환(Jo-Hwan Kim),김은수(Eun-Su Kim),김종욱(Jong-Wook Kim) 대한전기학회 2009 전기학회논문지 Vol.58 No.5

In this paper, particle swarm optimization (PSO) is newly implemented by CUDA (Compute Unified Device Architecture) and is applied to function optimization with several benchmark functions. CUDA is not CPU but GPU (Graphic Processing Unit) that resolves complex computing problems using parallel processing capacities. In addition, CUDA helps one to develop GPU softwares conveniently. Compared with the optimization result of PSO executed on a general CPU, CUDA saves about 38% of PSO running time as average, which implies that CUDA is a promising frame for real-time optimization and control.

SIFT 알고리즘과 Particle 필터를 이용한 이동 로봇의 위치 추정

김조환(Jo-Hwan Kim),김은수(Eun-Su Kim),김만석(Man-Seok kim),신주희(Ju Hee Shin),김종욱(Jong-Wook kim) 한국지능시스템학회 2009 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.19 No.2

Recently many countries are studying about localization of robot. SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) is one of ways to locate robot. It is technology for auto mobile system of unmaned robot. And it determines position of a robot and constructs a map by using data of some sensors. Until now, we have used only distance sensors to make SLAM but this way can't recognize environment with accuracy. So, In order to complement for the defect, countries are newly studying about VSLAM(Visual SLAM) using vision sensor. Previous VSLAM caused decrease of accuracy due to the use of only stereo camera as compared to distance sensors. In this papers, we implement advanced VSLAM to complement for problems of SLAM and VSLAM. Mobile robot gathers data of environment by the webcam and ultrasonic sensors. And it can strongly presume position using SIFT algorithm and Particle filter.

uDEAS를 이용한 이동 로봇의 최적 전역 경로 계획

김조환(Jo Hwan Kim),김만석(Man Seok Kim),최민구(Min Koo Choi),김종욱(Jong-Wook Kim) 한국지능시스템학회 2011 한국지능시스템학회논문지 Vol.21 No.2

본 논문에서는 uDEAS(Univariate Dynamic Encoding Algorithm for Searches)를 이용하여 두 가지의 이동 로봇 최적 전역 경로 계획을 제안한다. 이동 로봇의 자율 주행을 위해서는 빠른 시간 내에 작업 공간에서의 최적 경로를 생성해야 한다. 따라서 본 논문에서는 이동 로봇의 실시간 최적 경로 계획을 위해 전역 경로 계획을 도입하여 장애물 지역과 비장애물지역을 확인하고, 지도상의 노드점과 노트점을 이용하여 출발 지점과 도착 지점 사이의 기본 경로를 생성한다. 그리고 기본 경로를 사용하여 두 가지의 방법으로 경로를 생성하게 된다. 첫 번째 방법은 기본 경로에서 세 개의 노드점을 이용하여 대각선 경로를 생성하는 방법이다. 두 번째는 혼합 다항식의 파라미터를 uDEAS를 이용하여 탐색하고, 곡선 궤적을 생성하는 방법이다. 시뮬레이션을 통해 두개의 방법에 대해 비교 분석하였다. This paper proposes two optimal path planning methods of a mobile robot using uDEAS (univariate Dynamic Encoding Algorithm for Searches). Before start of autonomous traveling, a self-controlled mobile robot must generate an optimal global path as soon as possible. To this end, numerical optimization method is applied to real time path generation of a mobile robot with an obstacle avoidance scheme and the basic path generation method based on the concept of knot and node points between start and goal points. The first improvement in the present work is to generate diagonal paths using three node points in the basic path. The second innovation is to make a smooth path plotted with the blending polynomial using uDEAS. Effectiveness of the proposed schemes are validated for several environments through simulation.

GPU의 병렬 처리 기능을 이용한 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리듬 구현

김은수(Kim Eun-Su),김조환(Kim Jo-Hwan),김종욱(Kim Jong-Wook) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10

본 논문에서는 연산 최적화 알고리듬 중 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리듬을 NVIDIA社에서 제공한 CUDA(Compute Unified Device Architecture)를 이용하여 새롭게 구현하였다. CUDA는 CPU가 아닌 GPU(Graphic Processing Unit)의 다양한 병렬 처리 능력을 사용해 복잡한 컴퓨팅 문제를 해결하는 소프트웨어 개발을 가능케 하는 기술이다. 이 기술을 연산 최적화 알고리듬 중 PSO에 적용함으로써 알고리듬의 수행 속도를 개선하였다. CUDA를 적용한 PSO 알고리듬의 검중을 위해 C 언어 기반으로 프로그래밍하고 다양한 Test Function을 통해 시뮬레이션 하였다. 그리고 기존의 PSO 알고리듬과 비교 분석하였다. 또한 알고리듬의 성능 향상으러 여러 가지 최적화 분야에 적용 할 수 있음을 보인다.

uDEAS를 이용한 히터 시스템의 IMC-PID 자동 동조 제어기 설계

김만석(Manseok Kim),김조환(Jo Hwan Kim),최민구(Min Koo Choi),박종오(Jong-Oh Park),김종욱(Jong-Wook Kim) 한국지능시스템학회 2011 한국지능시스템학회논문지 Vol.21 No.4

본 논문에서는 방사 및 연신 공정에 쓰이는 히터 시스템의 정밀온도 제어를 다룬다. 히터 시스템의 정밀온도 제어를 위해 자동동조(auto-tuning) IMC-PID 제어기를 최적화 기법인 uDEAS를 이용해서 설계하는 방법을 제안한다. 이를 위해 롤 히터의 측정 데이터로부터 히터를 근사 모델링하고, 이 모델로부터 안정성과 제어성능을 널리 만족시키는 최적의 IMC-PID 제어기 저역필터 값을 uDEAS로 동조한다. 마지막으로, 설계된 제어기를 DSP 키트를 사용하여 실험하였다. This paper deals with the precise temperature control of the heater used at a weaving thread or a drawn process. For precise temperature control, we suggest a design method that is auto-tuning IMC-PID controller using an optimization method uDEAS. For this method, we model the roll heater from the measurement data and we automatically tune the low pass filter value of IMC-PID controller that satisfies stability and conrol performance. Finally, we implement the designed controller using DSP kit.

uDEAS를 이용한 이동로봇의 최적 전역 경로 계획

정근수(Keun-Soo Jung),김조환(Jo-Hwan Kim),박유림(U-Rim Park),김종욱(Jong-Wook Kim) 한국정보기술학회 2011 Proceedings of KIIT Conference Vol.2011 No.5

본 논문에서는 uDEAS(Univariate Dynamic Encoding Algorithm for Searches)를 이용하여 두 가지의 이동 로봇 최적 전역 경로 계획을 제안한다. 이동 로봇의 자율 주행을 위해서는 빠른 시간 내에 작업 공간에서의 최적 경로를 생성해야 한다. 따라서 본 논문에서는 이동 로봇의 실시간 최적 경로 계획을 위해 전역 경로 계획을 도입하여 장애물 지역과 비장애물 지역을 확인하고, 지도상의 노드점과 노트점을 이용하여 출발 지점과 도착 지점 사이의 기본 경로를 생성한다. 그리고 기본 경로를 사용하여 두 가지의 방법으로 경로를 생성하게 된다. 첫 번째 방법은 기본 경로에서 세 개의 노드점을 이용하여 대각선 경로를 생성하는 방법이다. 두 번째는 혼합 다항식의 파라미터를 uDEAS를 이용하여 탐색하고, 곡선 궤적을 생성하는 방법이다. 시뮬레이션을 통해 두개의 방법에 대해 비교 분석하였다. This paper proposes two optimal path planning methods of a mobile robot using uDEAS (univariate Dynamic Encoding Algorithm for Searches). Before start of autonomous traveling, a self-controlled mobile robot must generate an optimal global path as soon as possible. To this end, numerical optimization method is applied to real time path generation of a mobile robot with an obstacle avoidance scheme and the basic path generation method based on the concept of knot and node points between start and goal points. The first improvement in the present work is to generate diagonal paths using three node points in the basic path. The second innovation is to make a smooth path plotted with the blending polynomial using uDEAS. Effectiveness of the proposed schemes are validated for several environments through simulation.

안드로이드 플랫폼을 이용한 uDEAS 구현

최민구(Min Koo Choi),김만석(Man Seok Kim),김조환(Jo Hwan Kim),김종욱(Jong-Wook Kim) 한국지능시스템학회 2010 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.20 No.2

본 논문에서는 고속의 연산 최적화기법인 uDEAS(univariate Dynamic Encoding Algorithm for Searches)를 안드로이드 플랫폼을 이용하여 구현하였다. 안드로이드 플랫폼은 구글에서 개발하여 현재 가장 각광을 받고 있는 모바일 디바이스에 사용되는 운영체제와 미들웨어이다. 본 논문에서는 C/C++ 라이브러리와 JAVA 사이의 연결고리인 JNI(Java Native Interface)를 사용하여 uDEAS를 네이티브 라이브러리로 변환하여 안드로이드 플랫폼상에 구현하였다. 널리 알려진 벤치마크 함수에 대해 최적화를 수행하여 Windows O/S에서 구현한 uDEAS와 비교 분석하였다. 본 연구의 결과로 만들어진 어플리케이션은 스마트폰의 활성화와 더불어 언제 어디서든 공학 적인 문제를 쉽게 해결할 수 있는 스마트한 툴로 활용될 것으로 본다.

일본 지질학자들의 한국 지질 지형관 편모 : 1900 ∼1945 년을 중심으로

김조환 서울대학교 지리교육과 1979 지리학과 지리교육 Vol.9 No.1

The purpose of this study is to introduce the geomorphological and geological ideas of Japanese geologists from 1900 to 1945 and to make basic data for further systematic study. Geodynamics and various landforms including mountains, plains, rivers, glaciers, limestones, coasts and applied parts were mentioned and Jeju island was treated in a separated section. Geologically, the Korean peninsula was divided into two parts, north and south, and the geological structure distinguished into three directions. Rocks and the stages of eruption of the Paekdu mountain landforms were described briefly. The concept of peneplain appeared in reference to the Nangrang plain. The idea of floodplains and meanders were connected with slope angles. The Kar was affirmed in the north part of the Korean peninsula. Four parts of the Kangwon-do area were classified as Limestone landforms. The south coast landform was proposed as being formed by the sinking of the land due to many fault lines. Analysis of land use distribution placed great emphasis on sediments and gradient changes of the river. The shape, origin, rocks, differentiation of magma, and stages of eruption were all recorded for Jeju Island. It is still necessary to re-examine and use the systematic approach in reviewing these Japanese records.