Wireless sensors are more favorable in measuring structural response compared to conventional sensors in terms of them being easier to use with no issues with cables and them being considerably cheaper. Previous tests have been conducted to analyze the performance of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) sensor in sinusoidal excitation tests. This paper analyzes the performance of in-built MEMS sensors in devices by comparing with an ICP sensor as the reference. Earthquake input amplitude excitation in shaking table tests was done. Results show that MEMS sensors are more accurate in measuring higher input amplitude measurements which range from 100gal to 250gal than at lower input amplitudes which range from 10gal to 50gal. This confirms the results obtained in previous sinusoidal tests. It was also seen that natural frequency results have lower error values which range from 0% to 3.92% in comparison to the response spectra results. This also confirms that in-built MEMS sensors in mobile devices are good at estimating natural frequency of structures. In addition, it was also seen that earthquake input amplitudes with more frequency contents (Gyeongju) had considerably higher error values than Pohang excitation tests which has less frequency contents.

Wireless sensors are more favorable in measuring structural response compared to conventional sensors. This is because they are easier to use with no issues with cables and are considerably cheaper. There are several applications that can be used in recording and analyzing data from MEMS sensor installed on an iPhone. The Vibration App is one of the applications used and there has not been adequate research conducted in analyzing the performance of this App. This paper analyzed the performance of the Vibration App by comparing it with the performance of an ICP sensor. Results show that natural frequency results are more accurate (error less than 5%) in comparison to the amplitude results. This means that built- in MEMS sensor in smartphones are good at estimating natural frequency of structures. In addition, it was seen that the results became more accurate at higher frequencies (5.0Hz and 10.0Hz).

국내의 기후변화에 따른 국지성 호우가 빈번히 발생하면서 도로 포장 파손이 증가함에 따라 사고발생 저감 및 사용자 안전성을 확보하기 위한 신속한 유지관리 시스템이 요구되는 실정이다. 고속도로의 경우, 포장의 유지관리를 위해 도로포장 유지관리 시스템(PMS, Pavement Maintenance System)을 운영하고 있으나 조사 주기가 최소 2년 이상이며 고가의 자동화 장비를 이용하기 때문에 신속한 노면 조사 및 대응에 어려움이 있으며 도로 포장의 국부적인 표면손상 및 포트홀, 단차 등의 평탄성 불량구간이 발생할 경우 신속한 유지보수가 어려운 실정이다. 본 연구는 일반 차량에 쉽게 장착 할 수 있는 가속도 센서 및 전방 영상센서 등을 활용하여 노면의 이상 유무를 감지하고 도로 관리자에게 전송함으로써 신속한 보수 및 대응이 가능한 시스템을 개발하였다. 본 연구의 목적은 개발된 노면 측정 시스템을 이용하여 콘크리트 포장과 아스팔트의 차종 및 주행 속도별 가속도 데이터를 활용하여 포장형식별 특성을 파악하고, 도로의 주행쾌적성 평가를 위한 적용 가능성을 검증하는데 있다. 가속도 센서를 활용한 노면 상태 조사 시스템의 검증을 위해 본 연구에서는 포장 형식별로 가속도 데이터의 결과를 비교하고자 한국도로공사에서 보유하고 있는 시험도로에서 차종별, 속도별 주행시험을 실시하여 가속도 데이터의 RMS(Root Mean Square)값을 비교 검토하였다. 주행 속도에 따른 포장형식별 RMS값을 분석한 결과, 콘크리트 포장구간에서는 화물차를 제외한 차종들에서 속도에 따른 가속도 값의 변화가 최대 0.05g정도로 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었다. 하지만 화물차는 속도가 증가할수록 RMS값도 증가하였으며 이는 화물차의 차체 및 서스펜션 등의 영향으로 화물차에서 발생하는 가속도 값이 승용차에 비해 커지는 것을 확인할 수 있었다. 아스팔트 포장구간의 경우는 SUV와 승합을 제외하고 소형, 중형, 대형, 화물차 등에서 모두 속도에 따라 RMS값이 점차적으로 증가하는 것으로 나타났으나 증가폭은 0.02g 미만으로 실제 노면의 이상 상태를 감지하기 위한 가속도 값에는 영향을 거의 주지 않는 것으로 나타났다. 콘크리트 포장구간이 아스팔트 포장구간에 비해 같은 속도일 경우 가속도 값이 약 2배정도 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

In this study, an acceleration sensor that has optical fibers to measure the inclination and acceleration of a structure through contradictory changes in two-component FBG sensors was examined. The proposed method was to ensure precise measurement through the unification of the deformation rate sensor and the angular displacement sensor. A high sensitivity three-axis accelerometer was designed and prepared using this method. To verify the accuracy of the accelerometer, the change in wavelength according to temperature and tension was tested. Then, the change in wavelength of the prepared accelerometer according to the sensor angle, and that of the sensor according to the change in ambient temperature were measured. According to the test results on the FBG-based vibration sensor that was developed using a high-speed vibrator, the range in measurement was 0.7 g or more, wavelength sensitivity, 2150 pm/g or more, and the change in wavelength change, 9.5 pm/℃.

The ability of being able communicate in English is one of the core abilities to be reared for the students who have to live in the modern society. English is one of the important languages of today. In order to learn such English, the most basic words and idioms need to be learned first. According to the previous studies, In the elementary school, students tend to lose their interest and affection about English as they move up the grades. However, In recent, 62% of th elementary school students have a smart phone and the main function used by 58% among them is games. Due to these reasons, Interrest in learning smartphone game has been increasing. this study intends to design and implementation the educative games for the learning of English idioms on smart phone so that the students can get interest and fun. The English idioms educating game which shall be produced in this study not only is easy and fun to be played by the learner but also made it possible for the English idioms learning not to be boring by adding fun and giving motivations through competitions among the learners by making each obtainments of alphabets of each English idioms into points. In order to induce the repetitive learning of the learners, the lesson menu was used to allow the English idiom repetition lesson. Also, the acceleration sensor of the smart phone was utilized to produce this game so that the game is played fluidly and conveniently.

This paper presents a new type of optical silicon accelerometer using deep reactive ion etching (DRIE) and micro-stereolithography technology. Optical silicon accelerometer is based on a mass suspended by four vertical beams. A vertical shutter at the end of the mass can only moves along the sensing axis in the optical path between two single-mode optical fibers. The shutter modulates intensity of light from a laser diode reaching a photo detector. With the DRIE technique for (100) silicon, it is possible to etch a vertical shutter and beam. This ensures low sensitivity to accelerations that are not along the sensing axis. The microstructure for sensor packaging and optical fiber fixing was fabricated using micro stereolithography technology. Designed sensors are two types and each resonant frequency is about 15 kHz and 5 kHz.

교통사고 원인분석 및 사고예방을 위해서는 교통사고 유발요인에 대한 이해가 필요하다. 기존 연구에서는 기하구조, 운전자 특성 등의 요인을 고려하여 연구를 진행하였다. 그러나, 운전자 특성요인 분석에 사용된 자료는 검지기에서 측정된 집계된 속도로써, 속도 변화량을 이용한 사고분석연구에는 한계가 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 차량의 속도변화 등의 수집이 용이한 센서를 이용하여 자료를 수집하였다. 가속도자료 및 기하구조 특성을 나타내는 변수를 설정하고, 사고자료와 매칭을 통해 사고개연성이 높은 잠재적 변수로의 적합성을 평가하였다. T-test, 이항 로지스틱 회귀분석을 사용했으며, T-test 결과로써 도출된 변수를 이항 로지스틱 회귀분석의 독립변수에 적용하고, 사고발생 유 무를 종속변수로 설정하였다. 분석결과, 5개의 변수가 사고발생에 영향을 주는 변수로 도출되었다. 또한, 도출된 모형은 사고발생구간의 예측에 적용할 수 있는 타당성을 확보하는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 도출된 위험 운전행태 변수 및 모형은 프로브차량에 설치하여 활용할 수 있는 장치 등에 적용시켜 사고위험도 및 안전성 평가에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

유비쿼터스 환경에서 최근 스마트 폰에서 증강현실(Augmented Reality) 서비스가 활발히 구현되고 있다. 본 논문에서는 아이폰에 탑재된 카메라와 가속도 센서를 이용한 모바일 증강현실 시스템을 개발하였다. 일반적으로 카메라만을 이용하는 경우, 가려짐이나 빠른 움직임으로 인해 마커를 검출하지 못하는 상황이 발생한다. 이를 해결하기 위해 마커가 가려지는 시점에서부터 아이폰에서 제공되는 가속도 출력값을 사용하여 일정 시간 동안의 카메라의 움직임을 해석함으로써 모바일 게임용 증강현실 어플리케이션을 제공하는 기술이 제안된다. 실험결과로부터 마커가 가려지는 경우에도 모바일 단말의 움직임을 효과적으로 해석함을 확인하였다.

현재 이루어지는 구조물의 안전진단과 성능에 대한 정밀검사는 기술자에 의해 수행되어 측정된 데이터가 경험적 판단에 의해 변화될 수 있는 수준에 머물러 있는 실정으로 본 연구에서는 프리캐스트 콘크리트 구조물을 실제 현장에서 이루어지는 설치방법과 동일하게 설치 후 기존 동적센서와 3축(3측(X, Y, Z축) 가속도 측정 센서 부착하여 손상정도에 따른 가속도 응답과 FFT분석 결과를 비교하여 P.C구조물의 안전진단에 대한 데이터의 불확실성에 대한 개선과 교체시기, 손상예측 등에 대한 기초자료로 활용하기 위함이다.

A new algorithm for determining optimal accelerometer locations is proposed by using a frequency-domain Hankel matrix which is much simpler to construct than a time-domain Hankel matrix. The algorithm was examined through simulation studies by comparing the outcomes with those from other available methods. To compare and analyze the results from different methods, a dynamic analysis was carried out under seismic excitation and acceleration data were obtained at the selected optimal sensor locations. Vibrational amplitudes at the selected sensor locations were determined and those of all the other degrees of freedom were determined by using a spline function. MAC index of each method was calculated and compared to look at which method could determine more effective locations of accelerometers. The proposed frequency-domain Hankel matrix could determine reasonable selection of accelerometer locations compared with the others.

Using a servo acceleration sensor applied to the inertial navigation system for various weapons system, We developed a sensor which can measure the safety of structure and earthquake. To verify the performance of the sensor, we analyzed the building structure frequency domain, low frequency domain, El-centro sesmic wave for response characteristic. We also tested the sensor whether it can measure angular displacement or not.

This study proposes a measurement method using angular sensors to measure deformation and displacement of bridges. The proposed measurement method consists of gyroscope sensors and data processor to transform angular to vertical displacement. This study contains experimental evaluation to verify the applicability of the proposed method. 3-points bending tests were conducted on a small-sized girder specimen. The displacements were measured with both conventional LVDT and gyroscope sensor to compare the accuracy of the proposed method. It is estimated that the method using gyroscope shows some noise in data, but the method using gyroscope has advantages to measure the vertical displacement. Therefore if the sampling rate and synchronizing problems can be approved, it can be a good alternative measuring method for the deformation of the bridges.

최근 키보드나 마우스 조작이 아닌 사용자의 모션을 인식하여 플레이를 진행하는 체감형 게임에 대한 관심이 증대하고 있다. 일반적으로 이런 게임을 위해서는 사용자 모션을 감지하는 모션 콘트롤러가 필요하다. 본 논문에서는 사용자가 스마트폰을 손에 쥔 채 5가지 타입의 테니스 스윙을 할 때 발생하는 가속도 센서 값의 특징을 분석하고, DWT(Discrete Wavelet Transform) 기반의 테니스 모션 인식 방법을 제안한다. 우리의 방법은 스마트폰이 모션 콘트롤러 역할을 할 수 있게 함으로써, 사용자는 별도의 모션 콘트롤러를 구입할 필요 없이 손쉽게 체감형 테니스 게임을 즐길 수는 장점이 있다. 제안된 방법을 기반으로 테니스 게임 프로토타입을 개발하여 실험한 결과, 제안된 방법은 테니스 게임 진행에 충분히 높은 인식률을 보여 컴퓨터 게임에서 유용함을 확인하였다.

본 논문에서는 건축물의 실시간 피드백 진동제어를 위한 기초연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 가속도센서 시스템 및 프로토타입 (Prototype) AMD 시스템을 결합하여 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 건축물을 대상으로 구성된 제어시스템의 기초성능을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 우선 MEMS 센서 소자 및 블루투스 통신 모듈 기반의 무선 가속도 센서 유닛, 실시간 가속도 응답획득 및 제어법칙에 근거한 제어출력을 구현하도록 구성한 운영프로그램 등을 개발하였다. 또한 AC 서보모터를 이용해 기동되도록 설계한 프로토타입 AMD 및 모터 드라이버 시스템을 구성하였다. 마지막으로 이를 이용해 실시간 피드백 진동제어 시스템을 구성하였고, 2층 모형 건축물을 대상으로 실험실 규모의 진동제어 실험을 수행하여 목적된 구조물의 진동저감 효과를 정량적으로 분석하였다. 실험의 결과, 모형 구조물의 1차 및 2차 공진주파수 그리고 랜덤주파수 등의 실험조건에서 명확한 진동저감의 효과를 확인할 수 있었으며, 종국적으로 본 논문에서 개발한 무선 가속도센서 시스템 및 AMD 시스템이 향후 여타 구조물의 진동제어를 위한 효과적인 수단으로 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

This paper presents the use of 3 axis accelerometer for getting the gait information including the number of gaits, stride and walking distance. Travel distance is usually calculated from the double integration of the accelerometer output with respect to time; however, the accumulated errors due to the drift are inevitable. The orientation change of the accelerometer also causes error because the gravity is added to the measured acceleration. Unless three axis orientations are completely identified, the accelerometer alone does not provide correct acceleration for estimating the travel distance. We proposed a way of minimizing the error due to the change of the orientation. Pedestrian localization is implemented with the heading angle and the travel distance. Heading angle is estimated from the rate gyro and the magnetic compass measurements. The performance of the localization is presented with experimental data.