저고도 방공자동화체계의 운용아키덱처 개발

손현식,권용수,Son, Hyun-Sik,Kwon, Yong-Soo 한국국방경영분석학회 2008 한국국방경영분석학회지 Vol.34 No.1

본 연구는 시스템엔지니어링적 접근방법을 통한 저고도 방공자동화체계의 운용아키텍처 개발을 기술한다. 미래 전장은 단일전구 내에서 다수의 다양한 센서체계와 슈터체계가 각각의 그리드를 형성하고, 네트워크기반 전장관리에 의해 지휘통제(C2: Command and Control)되는 신복합시스템 개념으로 변화하고 있다. 미래 위협은 UAV나 순항미사일 그리고 전술탄도미사일과 같이 전략적 효과가 큰 무인 항행체의 사용으로 특성화 될 수 있으며, 저고도 스텔스 순항미사일과 같은 새로운 위협이 등장하게 될 것이다. 이러한 미래 위협에 대한 저고도방공 운용개념 설정은 시스템엔지니어링 기반의 복합적이고 통합적인 접근방법이 요구된다. 이러한 관점에서 본 연구는 임무 및 미래 운용환경의 식별을 통해 운용시나리오를 작성하고 운용요구사항을 도출했으며, 컴퓨터지원 시스템엔지니어링도구인 CORE 5.0을 사용하여 네트워크기반의 저고도 방공자동화체계의 운용아키텍처를 제시했다. This paper describes a development of the operational architecture of a low altitude air defense automation system using a systems engineering approach. The future battlefield is changing to new system of systems that command and control by the network based BM/C4I. Also, it is composed of various sensors and shooters in an single theater. Future threats may be characterized as unmanned mewing bodies that the strategic effect is great such as UAVs, cruise missiles or tactical ballistic missiles. New threats such as low altitude stealth cruise missiles may also appear. The implementation of a low altitude air defense against these future threats is required to complex and integrated approach based on systems engineering. In this view, this work established an operational scenario and derived operational requirements by identifying mission and future operational environments. It is presented the operational architecture of the low altitude air defense automation system by using the CORE 5.0.

유전알고리즘을 이용한 이동로봇의 예측제어

손현식,박진현,최영규,Son, Hyun-sik,Park, Jin-hyun,Choi, Young-kiu 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.4

본 논문에서 이동로봇의 기준궤적추적제어를 위한 예측제어방법을 다룬다. 예측제어는 예측모델을 사용하여 기준궤적과 시스템 상태 간의 미래오차들을 최소화시키는 효과적인 제어방법으로 알려져 있으나, 실시간 계산량이 너무 많아 화공정 플랜트와 같이 매우 느린 시스템에 한정되어 적용되었다. 근래에는 컴퓨터 기술 발달로 고속계산이 가능하여 이동로봇과 같은 빠른 시스템에도 예측제어방법이 도입되고 있다. 그런데 예측제어기에서 제어성능과 관계된 제어 파라미터들이 있는데 임의로 지정되어 최적화되지 못하였다. 본 논문에서 이동로봇 예측제어기 성능 개선을 위해 관련 제어 파라미터들을 유전알고리즘으로 최적화시켰고 모의실험을 통해 제어성능이 개선됨을 확인하였다. This paper deals with predictive control methods of mobile robots for reference trajectory tracking control. Predictive control methods using predictive model are known as effective schemes that minimize the future errors between the reference trajectories and system states; however, the amount of real-time computation for the predictive control are huge so that their applications were limited to slow dynamic systems such as chemical processing plants. Lately with high computing power due to advanced computer technologies, the predictive control methods have been applied to fast systems such as mobile robots. These predictive controllers have some control parameters related to control performance. But these parameters have not been optimized. In this paper we employed the genetic algorithm to optimize the control parameters of the predictive controller for mobile robots. The improved performances of the proposed control method are demonstrated by the computer simulation studies.

딥러닝 기술과 뎁스카메라를 이용한 사람 추종로봇의 추종 알고리즘 개발

손현식(Hyun-sik Son),김덕근(Deok-keun Kim),양승환(Seung-hwan Yang) 제어로봇시스템학회 2022 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.28 No.2

For robots that follow humans, the ability to estimate the location information of the robot and the person is essential. This paper proposes a method for estimating location information between a robot and a human, and evaluates the performance of the proposed method using a self-made mobile robot. In this paper, humans are recognized through the Tiny-YOLOv3 model and distance and angle information between the robot and the person is estimated using a depth camera. The distance is obtained using the depth image of the recognized person, and the angle is obtained using the recognized person-centered X pixel. In an experiment measuring distance and angle at five points, the average error of the distance was 0.077m and the average error of the angle was 0.675°. Through real-time human-following experiments, it was confirmed that the proposed method can be used to control human-following robots.

아세토페논 팽윤제를 이용한 폴리아미드-이미드 섬유의 캐치온 염색특성 연구

손현식(Hyun Sik Son ),김경민(Kyung Min Kim),김지혜(Ji Hye Kim),심지현(Ji Hyun Sim),박성민(Sung Min Park),오상엽(Sang Yeob Oh) 한국염색가공학회 2015 韓國染色加工學會誌 Vol.27 No.4

폴리에스터 고강력사를 이용한 요트용 세일의 제조 및 성능분석

손현식(Hyun-Sik Son),심승범(Seung-Bum Sim),민문홍(Mun-Hong Min) 한국염색가공학회 2012 韓國染色加工學會誌 Vol.24 No.1

N-Methylmorpholine N-Oxide 수용액을 이용한 면직물의 의마(擬麻) 가공

손현식(Hyun Sik Son),김진호(Jin Ho Kim),윤경훈(Kyung Hoon Yoon),강영아(Young Ah Kang),이양헌(Yang Hun Lee) 한국염색가공학회 2002 韓國染色加工學會誌 Vol.14 No.5

병렬 오차 증폭기 구조를 이용하여 과도응답특성을 개선한 On-chip LDO 레귤레이터 설계

손현식(Son, Hyun-Sik),이민지(Lee, Min-Ji),김남태(Kim Nam-Tae),송한정(Song, Han-Jung) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.9

본 논문은 병렬 오차 증폭기 구조를 적용하여 과도응답특성 개선한 LDO 레귤레이터를 제안한다. 제안하는 LDO 레귤레이터는 고 이득, 좁은 주파수 대역의 오차증폭기 (E/A1)와, 저 이득, 넓은 주파수 대역의 오차증폭기 (E/A2)로 이루어 지며, 두 오차증폭기를 병렬 구조로 설계해서 과도응답특성을 개선한다. 또한 슬루율을 높여주는 회로를 추가하여 회로의 과도응답특성을 개선하였다. 극점 불할 기법을 사용하여 외부 보상 커패시터를 온 칩 화하여 IC 칩 면적을 줄여 휴대기기 응용에 있어서도 적합하게 설계 하였다. 제안된 LDO 레귤레이터는 매그나칩/하이닉스 0.18 ㎛ CMOS 공정을 사용하여 회로 설계 하였고 칩은 500 ㎛ X 150 ㎛ 크기로 레이아웃을 실시하였다. 모의실험을 한 결과, 2.7 V ~ 3.3 V의 입력 전압을 받아서 2.5 V의 전압을 출력하고 최대 100 mA의 부하 전류를 출력한다. 레귤레이션 특성은 100 mA ~ 0 mA에서 26.1 mV의 전압 변동과 510 ns의 정착시간을 확인하였으며, 0 mA에서 100 mA의 부하 변동 시 42.8 mV의 전압 변동과 408 ns의 정착 시간을 확인하였다. This paper presents the transient-response improved LDO regulator based on parallel error amplifiers. The proposed LDO regulator consists of an error amplifier (E/A1) which has a high gain and narrow bandwidth and a second amplifier (E/A2) which has low gain and wide bandwidth. These amplifiers are in parallel structure. Also, to improve the transient-response properties and slew-rate, some circuit block is added. Using pole-splitting technique, an external capacitor is reduced in a small on-chip size which is suitable for mobile devices. The proposed LDO has been designed and simulated using a Megna/Hynix 0.18 ㎛ CMOS parameters. Chip layout size is 500 ㎛ X 150 ㎛. Simulation results show 2.5 V output voltage and 100 mA load current in an input condition of 2.7 V ~ 3.3 V. Regulation Characteristic presents voltage variation of 26.1 mV and settling time of 510 ns from 100mA to 0 mA. Also, the proposed circuit has been shown voltage variation of 42.8 mV and settling time of 408 ns from 0 mA to 100 mA.

휴대기기용 LED 백라이트를 위한 감압형 DC-DC 변환기 설계

손현식(Son, Hyun-Sik),이민지(Lee, Min-Ji),박원경(Park, Won-Kyoung),송한정(Song, Han-Jung) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회논문지 Vol.15 No.3

본 논문에서는 휴대기기용 LED 백라이트를 위한 감압형 DC-DC 변환기를 제안한다. 제안하는 변환기는 4 MHz의 높은 주파수에서 동작하며, 이것은 파워 스테이지와 컨트롤 블록의 수동소자의 면적 감소효과를 가진다. 파워 스테이지는 인덕터와 출력 커패시터, 파워트랜지스터, 피드백 저항으로 이루어지며, 컨트롤 블록은 펄스폭 변조기, 오 차증폭기, 오실레이터 등으로 이루어진다. 회로는 0.35 ㎛ 1-poly 4-metal BCD 공정을 사용하여 설계 검증 및 레이아 웃 하였다. SPICE 모의 실험 결과 시비율이 0.4 이고, 입력전압이 3.7 V 일 때, 1.8 V의 출력 전압을 가지며, 출력 전류는 100 mA를 가진다. 제안하는 회로는 기존의 25∼50 mA보다 큰 출력을 나타내어 고휘도의 LED 센서 구동이 가능할 것으로 보이며, 4 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여, 변환기의 실장 면적이 종래에 비하여 30 % 정도의 감소 가능할 것으로 보인다. In this paper, a step down converter for LED backlight of mobile application has been proposed. The converter which is operated with 4 MHz high switching frequency is capable of reducing mounting area of passive devices consists of a power stage and a control block. Circuit elements of the power stage are inductor, output capacitor, MOS transistors and feedback resistors. The control block consists of pulse width modulator, error amplifier and oscillator etc. Proposed step down converter has been designed and verified using a 0.35 ㎛ 1-poly 4-metal BCD process technology. Simulation results show that the output voltage is 1.8 V in 3.7 V input voltage, output current 100 mA which is larger than 25 ∼ 50 mA in conventional 500 KHz driven converter when the duty ratio is 0.4

NCEI레이어 모델에 관한연구

손현식(Hyun-sik Son),이태공(Tae-gong Lee) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.4B

미래의 전장환경이 플랫폼기반 전쟁에서 네트워크기반전쟁으로 변화되고 있다. NCO(Net Centric Operation)는 강력한 네트워크를 기반으로 구성된 그리드를 통하여 전투원 간 정보공유, 상황인식 공유, 의사결정 및 행동의 동기화를 통해 전투력 향상을 구현하기 위한 작전개념이다. 또한, 이러한 작전환경은 물리, 정보, 인지 및 사회도메인으로 구성이 된다. 플랫폼환경에서의 시스템은 대부분이 물리 및 정보도메인과 연관되어 있으며 OSI 7 레이어로 표현이 가능하다. 그러나, OSI 7 레이어로는 인지 및 사회도메인을 포함한 NCW 환경을 표현하는 것에는 제한사항이 있어 NCW 환경을 표현하는 새로운 모델이 필요하다. 본 논문에서는 OSI 7 레이어, NCO 효과분석 모델 및 NCW 아키텍처 택사노미를 중점적으로 분석하고 분석된 내용을 바탕으로 NCW환경을 표현할 수 있는 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 모델은 NCW 아키텍처 택사노미에 적용하여 NCW 환경을 표현하고 이를 바탕으로 효과분석 및 군사력 건설(NCW 작전개념, 획득)에 활용이 가능함을 제시하였다. The future battlefield environment has changed platform centric warfare into a network centric warfare. The NCO is a operational concept to improve combat power through information sharing, shared situational awareness, decision making and synchronized action based on powerful network grid. In addition, these operational environment is composed of physical, information, cognitive and social domains. The platform environment system is associated with the OSI 7 layer. However, OSI 7 layer is limited to express NCW environment including cognitive and social domains. Therefore, we requires a new model for expressing cognitive and social domains. After we developed a new model, this model applied to the NCW architecture taxonomy.

참조모델기반 NCO 효과분석모델 개발방법

임남규,이태공,손현식,박지현,김재원,Lim, Nam-Kyu,Lee, Tae-Gong,Son, Hyun-Sik,Park, Ji-Hyeon,Kim, Jae-Won 한국국방경영분석학회 2010 한국국방경영분석학회지 Vol.36 No.3

NCO(Network Centric Operation) 효과분석과 관련된 요소 및 이들 간 관계는 PCO(Platform Centric Operation)의 그것과 비교하여 복잡하다. 그러나 기존 효과분석모델은 단위 효과요소관점의 효과분석방법을 제시하여, 복잡한 NCO의 효과분석을 위해서는 엔터프라이즈 관점의 통합된 효과분석과 공통언어로 활용 가능한 효과분석모델 개발이 시급한 상태다. EA(Enterprise Architecture)는 공통언어 가능의 참조모델과 이에 순응하는 적용모델 개념을 도입하여 엔터프라이즈의 변화와 복잡도를 관리한다. 본 연구는 EA의 특성인 참조 및 적용모델 개념을 도입한 '참조모델기반 NCO 효과분석모델 개발방법'을 제시한다. 이를 위해 첫째 참조 및 적용모델 개념을 가진 EA를 연구하며, 둘째, NCO 및 C2 효과분석 절차 몇 모델 분석과 모델 구성요소 식별과 관계설정을 위한 방법을 연구하며, 셋째, 연구된 내용을 바탕으로 참조모델기반 NCO 효과분석모델 개발방법을 제시하고, 마지막으로 제시된 방법에 따라 사례를 개발하여 제시한 방법의 효과성을 입증한다. The NCO effectiveness analysis related elements and their relationship are more complicated than the PCW. However, Effectiveness analysis models provide single effectiveness element centric effective analysis method so far. Therefore, A model to provide unified view and common language about NCO effectiveness is required. EA use reference model as a common language to control complexity and change. The objective of this study is presenting a methodology to develop NCO effectiveness analysis model based on reference model and implementation model concept. To do this, First, the concept of EA based reference and implementation model is studied, Second, we study related effectiveness analysis method and model component and their relationship identification methodology, third, we propose methodology to develop NCO effectiveness analysis model. Finally, we prove the effectiveness of the methodology using case study.