소형 360° 구강 스캐너 영상처리용 임베디드 보드 개발

고태영,이선구,이승호,Ko, Tae-Young,Lee, Sun-Gu,Lee, Seung-Ho 한국전기전자학회 2018 전기전자학회논문지 Vol.22 No.4

본 논문에서는 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 임베디드 보드의 개발을 제안한다. 제안하는 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 임베디드 보드은 이미지 레벨 및 전송방식 변경 부, FPGA 부, 메모리 부, FIFO to USB 전송부 등으로 구성된다. 이미지 레벨 및 전송방식 변경 부는 소형 $360^{\circ}$ 전방위 구강 렌즈와 이미지 센서를 통해 들어온 MIPI 형식의 구강 영상을 Low Power Signal Mode와 High Speed Signal Mode로 나누어 포트에 분산 입력하고 레벨 시프트를 하여 FPGA 부에 전송한다. FPGA 부에서는 $360^{\circ}$ 영상 왜곡 보정, 영상 보정, 영상 처리, 영상 압축 등의 기능 등을 수행한다. FIFO to USB 전송부에서는 FPGA 내부의 FIFO를 통해 전달되어진 RAW 데이터를 트랜시버 칩을 사용하여 USB 3.0, USB 3.1 등의 통신 규격으로 PC에 전송한다. 제안된 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 임베디드 보드의 효율을 판단하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과, 보정 영상 후 초당 프레임은 60fps 이상, 데이터 전송률은 4.99Gb/s로서 높은 수준의 결과가 산출되어 그 효용성이 입증되었다. In this paper, we propose the development of a Small $360^{\circ}$ Oral Scanner embedded board. The proposed small $360^{\circ}$ oral scanner embedded board consists of image level and transfer method changing part FPGA part, memory part and FIFO to USB transfer part. The image level and transmission mode change unit divides the MIPI format oral image received through the small $360^{\circ}$ oral cavity image sensor and the image sensor into low power signal mode and high speed signal mode and distributes them to the port and transfers the level shift to the FPGA unit. The FPGA unit performs functions such as $360^{\circ}$ image distortion correction, image correction, image processing, and image compression. In the FIFO to USB transfer section, the RAW data transferred through the FIFO in the FPGA is transferred to the PC using USB 3.0, USB 3.1, etc. using the transceiver chip. In order to evaluate the efficiency of the proposed small $360^{\circ}$ oral scanner embedded board, it has been tested by an authorized testing institute. As a result, the frame rate per second is over 60 fps and the data transfer rate is 4.99 Gb/second

짧은 보 압축 시험법을 이용한 암석의 모드 II 파괴 인성 측정

고태영,Ko, Tae Young,Kemeny, J. 한국터널지하공간학회 2013 한국터널지하공간학회논문집 Vol.15 No.6

전단응력에 의한 전단강도 및 모드 II 파괴인성은 이산화탄소 지중저장에서의 덮개암 및 주입층의 안정성 평가에 활용되는 중요한 인자들이다. 본 연구에서는 짧은 보 압축시험을 이용하여 코코니노 사암의 전단강도 및 모드 II 파괴인성을 측정하였다. 측정된 평균 전단강도는 23.53 MPa이며, 모드 II 파괴인성은 1.58 MPa${\surd}$m이다. 응력확대계수(stress intensity factor)는 변위외삽법(displacement extrapolation method)을 이용한 유한요소법으로 결정하였다. 또한 이축응력(biaxial stress)과 수분포화(water saturation)가 모드 II 파괴인성에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 이축응력이 증가할수록 파괴인성도 증가하였고, 완전포화된 시험편의 파괴인성은 건조상태의 파괴인성보다 대략 11.4% 감소하였다. The mode II fracture toughness and strength due to shear stress are important parameters in the stability of caprock and injection zone with application to geological sequestration of carbon dioxide. In this research, a short beam compression test has been used to determine the shear strength and the mode II fracture toughness for Coconino sandstone. The average value of the shear strength and mode II fracture toughness are estimated to be 23.53 MPa and 1.58 MPa${\surd}$m respectively. The stress intensity factor is suggested by finite element analysis using the displacement extrapolation method. The effect of biaxial stress and water saturation on the fracture toughness has also been investigated. The fracture toughness increases with confining stresses, but decreases by 11.4% in fully saturated condition.

TBM 디스크 커터 마모 예측 모델 비교 연구

고태영,윤현진,손영진,Ko, Tae Young,Yoon, Hyun Jin,Son, Young Jin 한국터널지하공간학회 2014 한국터널지하공간학회논문집 Vol.16 No.6

본 연구에서는 Gehring, CSM, NTNU 모델을 이용한 디스크 커터 수명 예측 방법과 각 모델이 가지는 특징을 살펴보았다. 디스크 커터 수명에 크게 영향을 주는 요소인 관입깊이, 암석의 일축압축강도, 마모지수의 변화가 각각의 예측 모델들에 미치는 영향을 분석하였다. 디스크 커터 수명은 1회전당 관입깊이에 선형적으로 증가하였고, 일축압축강도의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 마모지수인 CAI 값이 증가함에 따라 Gehring과 CSM 모델에서의 디스크 커터 수명은 감소하였으나, CLI 값이 증가할수록 NTNU 모델의 디스크 커터 수명은 증가하는 경향을 보였다. 그리고 실제 현장 자료를 이용하여 디스크 커터 수명을 상호 비교하였다. In this study TBM disc cutter prediction models including Gehring, CSM and NTNU models were investigated and the characteristics of the models were examined. The influence of penetration, uniaxial compressive strength and abrasiveness index on the models was analyzed. The life of disc cutter linearly increases with penetration per revolution and decreases with increasing uniaxial compressive strength of rocks. As the abrasiveness index, CAI, increases, the life of disc cutter in Gehring and CSM model decreases. On the contrary, the life of disc cutter life in NTNU model decreases with increasing CLI. Also, comparisons of predicted disc life were made between models using actual job site data.

음극이 자동 정렬된 화산형 초미세 실리콘 전계방출 소자 제작

고태영(Tae-Young Ko),이상조(Sanjo Lee),정복현(Bokeon Chung),조형석(Hunsuk Cho),이승협(Sunup Lee),전동렬(D. Jeon) 한국진공학회(ASCT) 1996 Applied Science and Convergence Technology Vol.5 No.2

음극 바늘과 게이트를 결합시킨 전계방출 소자에서 음극 바늘이 게이트 중앙에 정렬되는 것이 중요하다. 본 연구에서는 실리콘 전계방출 소자를 다음과 같이 제작하여 음극 바늘이 게이트 중앙에 자동으로 정렬되게 하였다. 실리콘 기판을 반응성 이온으로 식각하여 전계방출 음극 바늘을 형성한 뒤 표면을 실리콘 산화막으로 덮는다. 산화막 위에 게이트 금속막을 증착하고 두꺼운 감광막으로 덮은 다음 감광막 표면을 플라즈마로 적당히 태워서 바늘을 덮고 있는 게이트 금속의 끝 부분만 노출시킨다. 노출된 금속막과 게이트 밑의 산화막을 차례로 식각하여 실리콘 음극 바늘을 노출시킨 다음 표면에 남은 감광막을 제거하여 공정을 완료한다. 제작된 소자에서는 게이트 구멍이 화산의 분화구 모양이 되는데, 컴퓨터 시뮬레이션은 화산형 게이트가 평면 게이트보다 전계방출에 유리함을 보여주었다. Aligning a cathode tip at the center of a gate hole is important in gated field emission devices. We have fabricated a silicon field emitter using a following process so that a cathode and a gate hole are automatically aligned. After forming silicon tips on a silicon wafer, the wafer was covered with the SiO₂, gate metal, and photoresistive(PR) films. Because of the viscosity of the PR film, a spot where cathode tips were located protruded above the surface. By ashing the surface of the PR film, the gate metal above the tip apex was exposed when other area was still covered with the PR film. The exposed gate metal and subsequently the SiO₂ layer were selectively etched. The result produced a field emitter in which the gate film was in volcano shape and the cathode tip was located at the center of the gate hole. Computer simulation showed that the volcano shape emitter emited higher current and the electron beam which was focused better than the emitter for which the gate film was flat.

RGB 영상을 빠른 시간에 정밀하게 Segmentation 하는 알고리즘에 관한 연구

고태영(Tae-Young Ko),이희열(Hee-Yeol Lee),곽동훈(Dong-Hoon Kwak),김재형(Jae-Hyung Kim),이영지(Young-Ji Lee),이승호(Seung-Ho Lee) 대한전자공학회 2019 대한전자공학회 학술대회 Vol.2019 No.6

원자력 및 핵의학 분야용 Total RMS (Radiation Monitoring System)의 설계

고태영(Tae-Young Ko),이주현(Joo-Hyun Lee),이승호(Seung-Ho Lee) 한국전기전자학회 2017 전기전자학회논문지 Vol.21 No.2

본 논문에서는 원자력 및 핵의학 분야용 Total RMS(Radiation Monitoring System)를 제안한다. 제안하는 시스템은 Stack Monitor, Area Monitor, Water(Liquid) Monitor 등을 하나의 시스템으로 확장 및 제어할 수 있는 장비로 각 방사선 검출기에서 측정된 신호를 통합 모니터링 할 수 있다. 제안하는 시스템은 해당 방사선을 검출하는 Sensor Module, 방사선 검출 위치에 인접한 곳에서 방사선량을 디스플레이 하는 Display Unit, 검출된 방사선량이 위험 수준에 도달시 경보를 알리는 Alarm Unit, 각 모니터링에서 측정된 방사선량들을 취합하고 저장하여 원격 감시 시스템에 내용을 전달하는 Main Hub, 원격지에서 측정된 방사선량 상태를 일목요연하게 디스플레이 하는 RMS Monitoring Unit 등으로 구성된다. 제안된 원자력 및 핵의학 분야용 Total RMS의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과, 측정 불확도가 8.5%이하로 측정되어 국제 표준인 ±15% 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다. In this paper, we propose Total RMS(Radiation Monitoring System) for nuclear and nuclear medicine. The proposed system can expand and control Stack Monitor, Area Monitor, and Water(Liquid) Monitor into one system, and can monitor the signals measured by each radiation detector in an integrated manner. The proposed system consists of a sensor module that detects the radiation, a display unit that displays the radiation dose near the radiation detection location, an alarm unit that reports the alarm when the detected radiation dose reaches the danger level, A Main Hub for collecting and storing the contents to the remote monitoring system, and an RMS Monitoring Unit for clearly displaying the measured radiation dose at the remote site. In order to evaluate the performance of Total RMS for the proposed nuclear and nuclear medicine field, it is confirmed that the measurement uncertainty is less than 8.5% and it operates normally within ± 15% of the international standard.

광물과 에너지자원 개발을 위한 TBM 활용사례

고태영(Tae Young Ko),최성웅(Sung-Oong Choi) 한국암반공학회 2021 터널과지하공간 Vol.31 No.6

TBM은 원형의 커터헤드를 회전하여 전단면으로 터널을 굴착하는 장비로 빠른 굴진속도와 안전한 시공이 장점이다. 건설현장에서 터널 굴착에 주로 사용되는 TBM은 정보통신기술의 적용이 용이한 장비로서 현재 무인화 및 자동화에 관련한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 국외에서의 광물 및 에너지 자원 개발을 위한 TBM의 적용 사례를 살펴보고, 광물 및 에너지 자원 개발과 토목 건설현장에서 TBM 적용에 대한 차이를 살펴보았다. 그리고, TBM 선정 시에 기술적으로 고려해야 하는 지질조건, 심도, 현장 접근, 발진, 선형과 경사, TBM 크기 등을 알아보았다. 마지막으로 광산에서 TBM 적용 시의 장점과 단점 및 성공적인 광산 적용을 위하여 TBM이 기술적으로 갖추어야 하는 사항을 정리하였다. A TBM is an equipment that excavates a tunnel with a full face by rotating a circular cutter head and its advantages are fast excavation rate and safe construction. A TBM, which is primarily used for tunnel excavation on civil construction sites, is easily adaptable to information and communication technology. Research related to unmanned and automated technology is being actively pursued. TBM applications for mining and energy resource development in other countries were investigated in this study. The difference of TBM applications between the mining and energy resource development and civil construction sites was examined. Technical factors such as geological conditions, depth, site access, TBM launching, alignment and inclination, TBM size, and others that should be considered when choosing a TBM were investigated. Finally, the advantages and disadvantages of TBM application in mines and the technical requirements for TBM for successful mine application are summarized.

단조 및 반복하중 하에서의 모사 암석 시료의 임계하 균열성장 지수에 관한 연구

고태영(Tae Young Ko) 한국암반공학회 2019 터널과지하공간 Vol.29 No.2

암석에서의 임계하 균열성장은 단조 및 반복하중 하에서 일어날 수 있다. 임계하 균열 성장은 암반에 건설되는 지하구조물의 장기 안정성의 평가에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 모사 암석 시료를 사용하여 단조 및 반복하중 하에서의 임계하 균열성장 지수를 구하였다. 단조하중 조건에서는 일정 응력 속도법이 적용되었으며, 반복하중에 의한 임계하 균열성장 지수는 반복에 의한 균열성장 속도와 응력확대계수폭의 관계를 이용하였다. 연구에 사용된 시험편은 45°와 60°의 균열 경사각을 가지고 있으며, 균열의 간격 및 연속성에 변화를 주어 전단 또는 인장에 의한 균열성장이 가능하도록 하여 전단 또는 인장에 의한 임계하 균열성장 지수도 구하였다. 그 결과, 임계하 균열성장 지수 n은 작용하는 하중 조건, 즉 단조 및 반복하중, 혹은 전단 및 인장에 관계없이 거의 일정한 값을 나타내었다. Subcritical crack growth in rock material can occur under monotonic and cyclic loading. Subcritical crack growth plays an important role in evaluating the long-term stability of structures in rocks. This paper presents the results of studies conducted to determine subcritical crack growth parameters under monotonic and cyclic loading in rock-like material. The constant stress rate method was employed for monotonic loading. The subcritical crack growth parameter of n under cyclic loading was determined by the relation between the rate of crack growth per cycle and stress intensity factor range. The specimens contained pre-existing flaws with 45 and 60 degrees of inclination angle and flaws spacing and continuity were varied to arrange crack growth in shear or tensile manner. The results show that the parameter of n is almost constant regardless of the applied load conditions such as monotonic and cyclic or shear and tension.

달 심부 지반 탐사를 위한 TBM 공법의 적용성 평가

고태영(Ko, Tae Young) 대한토목학회 2023 대한토목학회 학술대회 Vol.2023 No.10

TMS320C6701을 이용한 채널코딩 시스템 구현

고태영(Tae-Young Ko),김영수(Young-Soo Kim) 한국통신학회 2002 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2002 No.11