This study analyzed mass concentrations of TSP, PM10 and PM2.5 and elemental constituents according to the isentropic backward trajectories of air parcel from Cheongwonin East Asia during the period January – October, 2011. Mass concentrations of the continental polluted airflow (CP) showed levels of TSP and PM10 mass concentrations higher than the continental background airflow (CB). Also, PM2.5 mass concentrations of anthropogenic fine particles ran higher in CP than in CB. The elemental constituents and elemental constituent ratio ended up varying depending on the origin of atmospheric aerosols generated. The average absolute content of elemental constituents reached its height in CB, the ratio of anthropogenically originating elements (PE) among the all elements (AE) analyzed marked a high in CP, and Mg+Na/AE reached its height in the oceanic airflow (OA). At the same time, TSP, PM10 and PM2.5 mass concentrations, the ratio of PM2.5/TSP and PE/AE element ratio ran higher in CP than CB. Episodes of large-scale transport of atmospheric pollutants as observed at Cheongwon were 8 cases and 22 days. The ratios of PM10, PM2.5 among TSP mass concentrations showed different results and the ratios of PM2.5 showed an increasing trend in the episodes of anthropogenic air pollution transport. Overall, dustfall episodes show a level of elemental constituents higher than those of anthropogenic air pollution.Dustfall episodes were observed to contain more of Fe, Al and Ca originating from continental soils and those of air pollution were observed to contain more of Zn, Mn, Cu and Pb. By difference in contents of absolute elemental constituents, episodes of anthropogenic air pollution showed a high PE/AE rate, and dustfall episodes a high SE/AE rate.

In this paper, we propose a cable climbing robot which can climb up and down the cables in the bridges. The robot mechanism consists of three parts: a wheel based driving mechanism, adhesion mechanism, and safe landing mechanism. The wheel based driving mechanism is driven by tooth clutches and motors. The adhesion mechanism plays the role of maintaining adhesion force by a combination of pantograph, ball screw, and springs even when the power is lost. The safe landing mechanism is developed for guaranteeing the safety of the robot during operations on cables. It can make the robot fall down with reduced speed by dissipating the gravitational forces. The robot mechanism is designed and manufactured for validating its effectiveness.

This paper introduces several mobile robots developed by using LEGO MIDSTORM for experimental studies of robotics engineering education. The first mobile robot is the line tracer robot that tracks a line, which is a prototype of wheel-driven mobile robots. Ultra violet sensors are used to detect and follow the line. The second robot system is a two-wheel balancing robot that is somewhat nonlinear and complex. For the robot to balance, a gyro sensor is used to detect a balancing angle and PD control is used. The last robot system is a combined system of a line tracer and a two-wheel balancing robot. Sensor filtering and control algorithms are tested through experimental studies.

Air pollution inventories are aggregated around south-eastern part of the Korean Peninsular including Busan, Ulsan, and Changwon cities. Because densely populated cities are concentrated in this region, air pollutants emitted from one of these cities tend to be impacted on the air quality of other cities. In order to clarify the seasonal movement pattern of emitted particles, several numerical simulations using WRF/FLEXPART were carried out. Four cases were selected for each season. The Weather Research and Forecasting model (WRF) reproduced atmospheric flow fields with nested grids. The seasonal pattern of air mass of study area was determined by backward and forward trajectories. As a result, the air parcel moves from northwest to southeast due to northwesterly winds in spring and winter. Also air parcel transports from south to north in summer, and moves from west to east. Because the air mass moves differently in each season, these characteristics should be considered when performing air quality analysis.

Among the appearances of fictive motion, there are the cases which don`t have motion verbs though they present motion. And fictive motion with motion verbs can be divided into two categories, one for tangible objects and the other for intangible objects. As a result, fictive motion can be classified into three categories, fictive motion without motion verbs, fictive motion with motion verbs for tangible objects and fictive motion with motion verbs for intangible objects. The purpose of this study is to search for the cognitive mechanisms of these three different categories, After investigating them, this study will show the differences and common features of the different categories of fictive motion.

댐 붕괴 직후에 댐 붕괴 근역에서의 댐 붕괴파 및 댐붕괴파로 인한 하상변동을 추적하기 위하여 RANS를 지배방정식으로 하는 FLOW-3D를 이용한 3차원 수치모의를 수행하였다. 특히 이동상에서의 하상변동과 그 하상변동으로 인한 홍수파의 변동을 고정상에서의 해석결과와 비교하였다. 그 해석 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, L자형 실험수로에서의 홍수파 해석 및 이동상 실험수로에서의 홍수파와 하상변동 해석 결과는 해당 수리실험을 만족스럽게 재현하고 있다. 둘째, 부유사의 농도는 홍수파의 전면에서 가장 높은 값을 보이며, 하상침식은 흐름이 급변하는 댐 직하류 지점에서 가장 크게 발생한다. 수로의 상류에서 발생하는 부유사로 인해 하류에서는 침식과 퇴적이 번갈아서 발생한다. 홍수파가 도달하는 초기에는 L자형 만곡부의 내측에서 침식이 우세하게 발생하나, 시간이 지나며 침식은 점차 만곡부의 외측으로 이동하는 양상을 보인다. 셋째, L자형 이동상에서의 홍수파는 하상의 침식 및 퇴적으로 인해 고정상에서의 홍수파에 비해 그 전파가 지체되며 홍수위가 크게 상승한다.

오염물질의 이동 현상을 모의하기 위하여, 감쇠항이 있는 3차원 이송-확산 방정식의 수치모형이 개발되었다. 개발된 모형은 유한차분 모형으로서 시간단계의 가중치 α를 포함하는 음해법(implicit finite difference method)과, 반복법인 Gauss-Seidel SOR(successive over relaxation)이 사용되었다. 모형은 보다 단순화된 가정 하에서 존재하는 두 가지의 해석적인 해와 비교되었다. 그 결과 Peclet number가 5～20 이하에서는 수치 분산의 영향이 크지 않았고 작은 오차 범위 내에서 해석적인 해와 동일하였다. 또한 가중치 α의 변화에 대한 모형의 거동은 Crank-Nicolson 모형(α=0.5)이 fully-implicit 모형(α= 1)보다 해석적인 해에 접근함을 보여주었다. 모형의 검증과 실효성 제고를 위하여, mass balance를 검토하였다. 즉, 이송, 확산 및 감쇠항 각각에 대한 질량 이동을 산출하였으며, 그 결과 질량 이동의 계산 오차는 약 3% 이내였다. 본 모형은 감쇠 과정이 수반되는 3차원 이송-확산의 농도분포와 질량이동을 산출할 수 있으며 다양한 경계 조건을 설정함으로서 현장조건을 반영할 수 있다. 그러나 본 모형은 고정 격자를 기반으로 하는 유한차분 모형이므로 Peclet number가 비교적 작게 나타날 수 있는 토양 및 지하수계의 오염물질 이동 등의 문제에서 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

백두산은 1만년 이내에 여러 차례 분화한 경험을 가진 젊은 화산으로 역사시대의 분화 기록을 가진 활화산이다. 최근 새로이 발굴한 조선왕조실록 제 35책 효종13권에는 "至於黑氣, 則臣所目見也. 其氣若雨非雨, 若烟非烟, 自北而來, 聲若風驅, 臭若腥臊, 轉頭之頃, 彌滿山谷, 掩翳三光, 咫尺不때牛馬, 吁亦異哉! 近則積城 長湍之間, 遠則咸鏡南道之界, 無處不然云"라는 기록이 나온다. 이를 번역하면, "흑기(黑氣)의 경우는 신이 목격한 것입니다. 그 기운은 비 같기도 하면서 비도 아니고, 연기 같기도 하면서 연기도 아닌 것이 북쪽에서 오는데 소리는 바람이 몰아치듯, 냄새는 비린내 같기도 한데 잠깐 사이에 산골짜기에 가득 차서 빛을 가려 지척에 있는 소와 말도 분별을 못할 정도였으니, 아, 역시 괴이한 일입니다. 가까이는 적성(積城)과 장단(長湍) 사이와 멀리는 함경도의 남쪽 경계까지 모두 그러하였다고 합니다." 이는 1654년 10월 21일에 백두산에서 분화된 화산재와 화산가스가 북풍~북동풍의 바람을 타고 낮은 고도로 운반되어 화산재 구름과 함께 남쪽으로 내려온 화산재(wind-modified fallout ash)로 해석할 수 있으며, 화산재와 화산가스로 인한 대기오염, 시정저해 등 화산재해를 발생시킨 것으로 평가된다. 그 영향지역이 북쪽으로 함경도(咸鏡南) 남쪽 경계부에도 출현하였다는 것은 그 북쪽 즉 백두산에서 화산재가 풍하 측으로 남하하여 한반도 남쪽으로 확산 이동한 것으로 해석된다. 본 연구에서는 유사한 바람장에서 시뮬레이션을 통하여 이를 확인 검증하였다.

This paper proposes how to improve the performance of CSS-based indoor localization system. CSS based localization utilizes signal flight time between anchors and tag to estimate distance. From the distances, the 3-dimensional position is calculated through trilateration. However the error in distance caused from multi-path effect transfers to the position error especially in indoor environment. This paper handles a problem of reducing error in raw distance information. And, we propose the new localization method by pattern matching instead of the conventional localization method based on trilateration that is affected heavily on multi-path error. The pattern matching method estimates the position by using the fact that the measured data of near positions possesses a high similarity. In order to gain better performance of localization, we use EKF(Extended Kalman Filter) to fuse the result of CSS based localization and robot model.

규산염 물질의 탄소 용해도에 대한 미시적 연구는 규산염 물질의 성질 변화와 지구 시스템 진화에 탄소가 미치는 영향의 이해에 매우 중요하다. 본 연구에서는 탄소가 용해된 엔스테타이트 시료에 대하여 라만(Raman) 분광분석을 실시하고, 양자 화학 계산을 통해 결정구조 내에 용해된 탄소의 원자 환경과 핵자기공명 분광 특성을 예측하였다. 1.5 GPa 1,400℃의 온도 압력 조건에서 2.4 wt%의 비정질 탄소와 함께 합성한 엔스테타이트의 라만 실험에서 엔스테타이트의 진동양상은 확인할 수 있었으나, CO2나 탄산염 이온의 진동양상에 대한 정보는 획득하지 못하였다. 이는 엔스테타이트 내에 용해된 탄소의 양이 매우 적어 시료를 구성하는 원자들의 집합적인 진동양상을 측정하는 라만 분광분석으로는 검출이 어려움을 지시한다. 특정 핵종 중심의 핵자기공명 분광분석을 이용하면, 구조 내에 존재하는 탄소만 선택적으로 측정할 수 있다. 특히 13C NMR 화학 이동(chemical shift)은 원자 환경에 따라 민감하게 변하므로, 양자 화학 계산을 이용하여 CO2와 C가 치환된 엔스테타이트 클러스터의 13C NMR 화학 차폐 텐서(chemical shielding tensor)를 계산하였다. 계산 결과 CO2의 피크는 125 ppm에서 나타나며 이는 기존의 실험결과와 일치하며, 상압에서는 생성이 어렵지만 고압환경에서 생성될 가능성이 있는 배위수가 4인 C의 화학 이동 값은 ~254 ppm으로 예측되었다. 이와 같은 양자 화학 계산 결과는 고분해능 13C NMR 실험의 이해를 돕고 탄소의 원자 환경을 연구하는데 도움을 줄 것이다.

A mobile manipulator is a system with a robotic manipulator mounted on top of a mobile base. It has both indoor and outdoor applications for transporting or transferring materials. When a user gives commands, they are usually at high levels such as “move the object to the table,” or “tidy the room.” By intelligently decomposing these complex commands into several subtasks, the mobile manipulator can perform the tasks with a greater efficiency. One of the crucial subtasks for these commands is the pick‐and‐place task. For the mobile manipulator, selection of a good base position and orientation is essential to accomplishing this task. This paper presents an algorithm that determines one of the position and orientation of a mobile manipulator in order to complete the pickand‐ place task without human intervention. Its effectiveness are shown for a mobile manipulator with 9 degrees‐of‐freedom in simulations

This paper presents a new approach for mobile robot heading detection using MEMS Gyro north finding method in the indoor environment. Based on this, the robot heading angle measurement scheme is proposed; improved north finding theory and algorithm are also explained. Several approaches are applied to confirm system’s precision and effectiveness. In order to find out the heading angle, a single axis MEMS gyroscope to sense the angle between the robot heading direction and the north is used. To reach enough estimation accuracy and reduce detection time,the least square method (LSM) for the signal fitting and parameter estimation is applied. Through a turn‐table, we setup a carouseling system to decrease the substantial bias effect on gyroscope’s heading angle. For the evaluation of the proposed method, this system is implemented to the Pioneer robot platform. The performance and heading error are analyzed after the test. From the simulation and experimental results, system’s accuracy, usefulness and adaptability are shown.

프리캐스트 콘크리트제품은 빠른 시공, 노동력 절감, 높은 품질확보의 장점을 가지고 있어 옹벽구조물 분야에도 많이 적용하고 있다. 본 논문에서는 철도에 적용되는 프리캐스트 프리스트레스트로 제작된 옹벽의 동적안정성을 평가하기 위하여 이동열차하중 재하상태에서의 수치해석을 수행하였다. 해석에는 2차원 유한요소 해석이 적용되었다. 궤도에 작용하는 이동열차하중은 이동하중에 대한 충격력을 대표하는 조도성분의 위상각 자료와 열차자중을 대표하는 준정적 하중을 조합하여 사용하였다. 해석에는 노반과 옹벽구조물의 시간영역 변위, 응력, 가속도 결과값을 이용하여 옹벽의 동적안정성을 평가하였으며, 평가결과 충분한 적용성을 확인하였다.

Evapotranspiration is one of the important elements related water cycle and there is many kind of measurement method of evapotranspiration today. This study developed mini lysimeter for the purpose of direct measurement of evapotranspiration and installed on 5th, July, 2010 at the field of MRI which located at Tsukuba, Ibaraki, Japan for continuous measurement and understand relation between evapotranspiration and meteorological elements expecially radiation elements. And compared the evapotranspiration data of lysimeter with Bowen Ratio Method. The result of this study is as follows; There is high related with solar radiation and evapotranspiration with R2=0.947. and 46 % of solar radiation converted into evapotranspiration during clear 5 days. In net radiation also highly related with evapotranspiration, we can derive evapotranspiration is mainly controlled by radiation energy in clear days. From the 104 days data, there is only 9 % difference between Bowen Ratio Method and evapotranspiration of lysimeter which was developed from this study is very useful to estimate evapotranspiration at field site with simple and high accuracy. High accuracy and resolution measurement of evapotranspiration by lysimeter can give a chance further study of meteorological phenomena of on ground expecially in night time condensation which means abnormal energy flow.

Global positioning system (GPS) is widely used to measure the position of a vehicle. However, the accuracy of the GPS can be severely affected by surrounding environmental conditions. To deal with this problem, the GPS and odometry data can be combined using an extended Kalman filter. For stable navigation of an outdoor mobile robot using the GPS, this paper proposes two methods to evaluate the reliability of the GPS data. The first method is to calculate the standard deviation of the GPS data and reflect it to deal with the uncertainty of the GPS data. The second method is to match the GPS data to the traversability map which can be obtained by classifying outdoor terrain data. By matching of the GPS data with the traversability map, we can determine whether to use the GPS data or not. The experimental results show that the proposed methods can enhance the performance of the GPS‐based outdoor localization.

This paper propose a localization system of indoor mobile robots. The localization system includes camera and artificial landmarks for global positioning, and encoders and gyro sensors for local positioning. The Kalman filter is applied to take into account the stochastic errors of all sensors. Also we develop a dead reckoning system to estimate the global position when the robot moves the blind spots where it cannot see artificial landmarks, The learning engine using modular networks is designed to improve the performance of the dead reckoning system. Experimental results are then presented to verify the usefulness of the proposed localization system.

침수식생 개수로 흐름은구조적으로상부영역과식생영역으로구분되는데, 상부영역은 일반 개수로의 흐름특성을 보이며 식생영역은 줄기에 의해 난류가 억제되어 정수식생 조건의 흐름과 유사하게 단순한 흐름특성을 보인다. 본 논문은 침수식생 개수로 흐름의 난류 및 유사이동 특성에 관한 실험연구이다. 이를 위해 폭 0.5m, 길이 12m인 개수로 실험장치를 이용하여수리실험을 실시하였다. 다양한 유량에 대하여 수심비 2～3인 흐름을 구현하였고, 나무원형 실린더를 이용하여 식

동해안의 하구에서는 하천유황에 따른 상류지역으로 부터의 토사공급과 연안의 해수흐름이나 파랑 등에 의한 해안토사의 이동으로 시간과 장소에 따라 퇴적토사의 증감이 나타난다. 하구부에서의 퇴적토사 증가는 유입하천의 하구부를 막는 하구폐쇄를 발생시킬 수 있고 이러한 현상은 하천의 수질변화와 직결되어 하천환경에 피해를 줄 수 있다. 본 연구에서는 강원도 삼척의 동해안으로 유입하는 지방 1급하천인 가곡천을 대상으로 지상라이다를 이용한 다시기 스캔 방법을 이용하여 하구부 퇴적토사의 변화양상을 모니터링 하였다. 분석결과 퇴적지점과 침식지점 및 이에대한 체적량 변화를 확인 할 수 있었다. 지상라이다를 이용한 해안퇴적토사의 모니터링은 정밀한 퇴적량 추이를 관찰할 수 있어 보다 장기적인 모니터링과 상류지역에서의 유사공급 및 연안류에 의한 토사이동에 대한 추가적인 연구가 수행된다면 추후 해안토사량의 변화에 대한 기초연구자료로 그 활용성이 높을 것으로 판단된다.

수공구조물 및 방재시설의 방재규모를 결정하기 위한 설계강우량은 대부분 빈도해석에 의한 확률강우량을 기반으로 결정된다. 그러나 확률강우량은 분석시점(년도)에 따라서 자료적용기간이 다르게 되므로 수공구조물의 규모도 설계시점에 따라서 기준이 다르게 되는 문제가 발생하게 된다. 본 연구에서는 빈도해석 시기에 따라 변화되는 확률강우량의 크기를 비교하기 위하여 서울 및 부산지역의 최근 50년간의 시강우량에 대하여 20년 자료를 하나씩 묶어서 일년씩 이동하며 자료군을 정리하고 지속시간 6, 12, 24시간에 대하여 빈도해석을 실시하여 재현기간 10, 20, 30, 50년에 대하여 적용 자료기간에 따른 확률강우량의 경향성을 분석하였다. 연구결과 연 최대치 강우량의 연별 진폭이 비교적 크게 나타났으며 일부 지속시간 외에는 점차적으로 확률강우량이 증가하고 있는 추세를 나타내었다. 따라서 수공구조물 설계에 있어서 확률강우량에 반영되지 못하는 연도별 최대치의 진폭과 확률강우량의 증가추세를 고려하여 계획강우량이 수공구조물 설계에 반영되어야 할 것으로 판단되었다.

The human-following is one of the significant procedure in human-friendly navigation of mobile robots. There are many approaches of human-following technology. Many approaches have adopted various multiple sensors such as vision system and Laser Range Finder (LRF). In this paper, we propose detection and tracking approaches for human legs by the use of a single LRF. We extract four simple attributes of human legs. To define the boundary of extracted attributes mathematically, we used a Support Vector Data Description (SVDD) scheme. We establish an efficient leg-tracking scheme by exploiting a human walking model to achieve robust tracking under occlusions. The proposed approaches were successfully verified through various experiments.