Black ice, a thin and nearly invisible ice layer on roads and pavements, poses a significant danger to drivers and pedestrians during winter due to its transparency. We propose an efficient black ice detection system and technique utilizing Global Positioning System (GPS)-reflected signals. This system consists of a GPS antenna and receiver configured to measure the power of GPS L1 band signal strength. The GPS receiver system was designed to measure the signal power of the Right-Handed Circular Polarization (RHCP) and Left-Handed Circular Polarization (LHCP) from direct and reflected signals using two GPS antennas. Field experiments for GPS LHCP and RHCP reflection measurements were conducted at two distinct sites. We present a Normalized Polarized Reflection Index (NPRI) as a methodological approach for determining the presence of black ice on road surfaces. The field experiments at both sites successfully detected black ice on asphalt roads, indicated by NPRI values greater than 0.1 for elevation angles between 45o and 55o. Our findings demonstrate the potential of the proposed GPS-based system as a cost-effective and scalable solution for large-scale black ice detection, significantly enhancing road safety in cold climates. The scientific significance of this study lies in its novel application of GPS reflection signals for environmental monitoring, offering a new approach that can be integrated into existing GPS infrastructure to detect widespread black ice in real-time.

This study proposes a soil moisture retrieval method from ground reflection signals received by Global Positioning System (GPS) antenna modules consisting of an up-looking (UP) right-hand circular polarization (RHCP) and two down-looking (DW) RHCP and left-hand circular polarization (LHCP) signals. Field experiments at four different surface types (asphalt, grassland, dry soil, and moist soil) revealed that the DW RHCP and LHCP signals are affected by antenna height and multipath interference signals. The strength differences between the DW LHCP and UP RHCP signals were in good agreement with the DW LHCP signals. Methodologically, this study applied a spectrum analysis to the detrended surface-reflected signals for RHCP and LHCP. The study indicated that the down-looking antenna exhibited greater sensitivity to reflected GPS signals than the up-looking antenna. We demonstrated the feasibility of estimating soil moisture using GPS signals, by comparing LHCP signals received by the down-looking antenna with theoretical values. This study presents a novel method for estimating soil moisture in vegetated areas, leveraging the advantage of crosspolarization comparisons to achieve stronger signal strength than single-polarization reflection signals. With further research, including long-term observations and detailed analysis, the proposed method has the potential to enhance performance significantly.

오늘날 위치 수집 기술의 발전과 모바일 기기의 증가로 사람의 이동 궤적 데이터를 활용할 기회가 증가하고 있다. 특히 스마트폰 궤적 데이터에서 체류 지점의 도출은 이를 기반으로 다음 방문 장소 예측, 소요 시간 예측, 장소 추천 등 다양한 응용에 기초가 되는 분석이다.본 연구는 스마트폰 GPS 궤적 데이터에서 체류 지점을 도출하고, 체류 지점에 대한 맥락정보 부여 방안에 초점을 두었다. 생활 패턴 마이닝을 최종 목표로 하여 맥락정보 생성 절차를 체계화하였다. 맥락정보 부여를 위해 카카오 POI를 사용하였으며, POI 카테고리의 재분류, 거주지 추정을 위한 건물군 데이터의 추가, 시간 정보를 고려한 맥락정보 수정 그리고 대단위 건물군내 상업시설 통합 등의 과정을 체계화하였다. 생성된 맥락정보를 바탕으로 개인의 체류 시간, 체류 빈도, 이동 궤적, 이동 반경을 속성값으로 생성하였다. 이후 생활 패턴 분석을 위해 차원 축소, 군집화 과정을 거쳐 각 군집의 특징을 파악하였 다. 본 연구는 안양시 거주민 47명의 약 일주일간 스마트폰 GPS 데이터를 수집하여 적용하였으며, 체계화 된 체류 지점과 맥락정보 를 활용하여 생활 패턴을 마이닝함으로써 맥락정보 활용 가능성을 입증하였다는 점에 의의가 있다.

PURPOSES : A methodology for estimating micro-emission factors using vehicle trajectory data collected from navigation and DTG devices and basic emission factors for each vehicle type of the MOtor Vehicle Emission Simulator (MOVES) is presented. The methodology can calculate micro-emissions based on only the traffic volume and average speed for each vehicle type. METHODS : Cluster analysis was performed by accumulating the trajectories of individual vehicles on a specific road section into speed groups in which vehicles drove with the same range of average speed. Then, the micro-emission factors were estimated for each speed group. RESULTS : Using the vehicle trajectory data revealed that the emissions calculated from micro-emission factors estimated by the proposed methodology were similar to the sum of the emissions calculated from the vehicle trajectories for each vehicle. CONCLUSIONS : The micro-emission factor database for each road type and vehicle type proposed in this study should be useful for estimating vehicle emissions on the road. The proposed method can calculate emissions in the same way as the macroscopic analysis method, using the traffic volume, average speed, and link length.

4차 산업시대를 맞이하여 많은 공학 분야에서 IoT(Internet of Things)기술의 연계는 매우 중요한 쟁점이다. 최근 조선소에서도 디지털 조선, 스마트 팩토리 등의 개념을 구체화하고 있는 추세이다. 한편 자동차, 비행기 등에서 자율주행을 구현하는 연구는 매우 활발 하고 일정 부분 상용의 형태로 나타나고 있다. 본 연구는 오픈 소스 아두파일럿 기반의 FC(Flight Controller) 및 RTK(Real Time Kinematic) GPS(Global Positioning System)를 이용하여 자율 주행 임무를 수행하는 보트의 주행성에 관한 연구로서 잔잔한 호수에서 실해역 실험을 수행하였으며 보트의 임무는 특정한 지점을 자율주행한 후 홈 위치로 스스로 돌아오는 과정에 대한 조종성 평가이다. 주어진 속도에서 기 설정된 임무 궤적과 실 운항 궤적에 따른 차이를 분석하고 시스템의 보트 적용성에 대한 일련의 연구를 수행하였다. 또한 4개의 프로펠러를 가지는 OmniX 선체의 주행성을 분석하였으며 최대 48%의 주행 추적성 향상을 확인하였다.

해양오염사고가 발생하면 삼면이 바다인 우리나라는 막대한 피해를 입게 된다. 국내 해양오염사고를 분석한 결과 오염원 대부분이 소형어선과 예인선이었으며 특히, 예인선의 좌초에 의한 해양오염사고 발생률이 높아 시급한 안전대책이 요구된다. 본 연구의 목적은 해양오염사고의 주요 오염원인 예인선에 의한 좌초사고 예방방안을 마련함으로써 2차적으로 발생 가능한 해양오염사고를 감소시키는데 있다. 이러한 방안을 마련하기 위하여 보령해역을 운항하는 예인선 61척의 GPS 플로터에 과거 좌초사고 발생위치 63개소를 표시하고 선장들에게 표시된 좌초위치를 주의하여 확인하면서 운항하도록 하는 실험을 하고 효과여부를 조사하였다. 실험결과 20개월의 실험기간 동안 피험선박에 의한 좌초사고 발생이 한 건도 없었고 선장대상 설문조사 결과 응답자 40명 중 36명(90%)이 안전항해에 상당한 도움이 되었다고 응답하여 실험 효과가 검증되었다. 실험결과를 적용하여 GPS 플로터에 좌초사고 위치표시 및 알려지지 않은 암초 위치정보를 홈페이지에 게시하는 등의 방법으로 제조사 및 사용자에게 정보제공 방안 제안 등 다양한 좌초사고 예방에 관한 정책제언을 하였다.

For applications in cement-based materials, studies on carbon-based nanomaterials have been almost exclusively on carbon nanotubes, carbon nanofibers, and graphite oxide. Graphene sheets (GPs), as a kind of carbon-based nanomaterials, show unusual mechanical, electrical, optical, and other properties. In this paper, the main focus is to enhance the effect of GPs by improving dispersion through ultrasonication and use of surfactant. Then, dispersion and stability are quantitatively measured by comparing absorbance spectra through spectrophotometry and qualitatively observed through digital imaging and SEM imaging. Therefore, the dispersing protocol is optimized and the most effective and stable dispersion is achieved. At last, the piezoresistivities under compressive load of GPs/cement composites pastes at different additions of GPs are studied by comparing with plain cement paste.

우리나라는 항행교통안전을 위하여 19개 항만과 3개 출입항로에 속력제한구역을 설정하고 제한속력을 지정하고 있으나 항만별 로 제한속력이 다르고 실질적 관리수단의 부재로 제한속력 위반 행위가 빈번히 발생하고 있으며 이로 인하여 인적과실에 의한 선박 충돌 사고가 지속 발생하고 있다. 본 연구는 첫째, 무역항 및 진입수로에서 발생한 해양사고를 분석하였다. 분석결과로 최근 5년간 1,344건(연 평균 269건)이 발생하였고 어선에 의한 사고(563건)가 상선(508건)에 비해 많았으며 특히, 군산항의 어선 선장 50명을 표본으로 설문조사한 결과 45명(90 %)이 제한속력을 알지 못하고 있었다. 둘째, 속력제한 위반 선박에 있는 운항자에게 위험을 알리기 위하여 GPS 플로터 및 전 자해도시스템(ECDIS)에 음성경고 기능과 메시지 경고기능도입을 검토·제안하였다. 셋째, 관련기관과 항법장치 제작업체를 대상으로 전문 가의견을 조사한 결과 제안된 경고기능이 기술적으로 가능한 것으로 확인되었다. 본 연구결과는 선박해양플랜트연구소에서 추진 중인 e-NAVIGATION 사업에 반영 가능하며 선박운항자에 대한 인적과실 감소와 한국형 e-NAVIGATION 구축에 도움이 될 것으로 기대된다.

본 연구의 목적은 양돈 농장 관련 차량 이동 데이터를 활용해 농장과 도축장 간 네트워크 분석을 수행하는 데 있다. 구제역과 같은 확산 속도가 빠른 질병에 효과적으로 대응하기 위해서는 초동대응 및 선제적 차단방역이 중요하다. 이러한 방안을 마련하기 위해서는 질병 전파의 주요 매개체인 차량 이동 분석 및 질병이 확산되는 장소인 도축장과 양돈농장의 연계 관계에 대한 분석이 요구된다. 본 연구에서는 KAHIS(국가가축방역통합시스템, Korea Animal Health Integrated System)가 관리하는 차량 이동 데이 터를 기반으로 농장과 도축장 간 바이너리 매트릭스를 생성해 농장과 도축장 간 네트워크 분석을 실시하였다. Rasch model 및 Latent Class Analysis(LCA) 방법을 활용해 농장과 도축장의 위험도를 산출하고, 농장을 군집화하였다. Rasch model 분석 결과, 전라북도와 경기도 농장이 높은 위험도를 보였으며, 이는 질병 전파의 위험도가 높은 것으로도 해석 가능하다. LCA를 활용한 군집 분석 결과, 총 7개의 군집으로 분류되었다. 특히, Rasch model에서 추정된 위험도의 고려했을 때, 4번 군집이 중점적으로 관리되어야 할 대상인 것으로 나타났다. 그 다음으로는 위험도가 0.02수준인 1, 3, 5, 6번 군집이 주의해야 할 대상으로 나타났다. 위험도가 상대적으로 낮은 2, 7번 군집의 경우, 도축장을 통한 질병 전파 위험도는 낮은 수준인 것으로 해석 가능하므로 군집 단위의 관리보다는 개별 농장 단위의 모니터링 관리를 고려해볼 수 있다. 본 연구 결과에서의 양돈 농장과 도축장 간 군집 분석 결과를 고려한다면 김제, 고창과 인접한 정읍, 부안, 익산을 이어서 논산과 공주까지의 전북, 충남의 일부 지역에 대해서만 이동제한을 연장하는 세밀한 방역조치를 생각해볼 수 있었을 것이다.

In this paper, we compared and analyzed the performance of the GPS L1/L2 signal with GPS L1 using the navigation system. Generally the GPS receiver calculates the position of the satellite by using the ephemeris data recevied from GSP Satellites, and also calculates the position of its own using the pseudorange. This paper provides an overview of the device which can receive an GPS L1/L2, and compares the GPS L1 with the GPS L2 signal power using the simulator. It was confirmed that the GPS L1/L2 receiver and the GPS L1 receiver met the requirements of standards and it is similar to the navigation performance of the GPS L1 Receiver with the GPS L1/L2 receiver. It was also confirmed that the GPS L2 band can not correct ionospheric error in the navigation system of the combat vehicle.

In the field of optimization, many studies have been performed on various types of Vehicle Routing Problem (VRP) for a long time. A variety of models have been derived to extend the basic VRP model, to consider multiple truck terminal, multiple pickup and delivery, and time windows characteristics. A lot of research has been performed to find better solutions in a reasonable time for these models with heuristic approaches. In this paper, by considering realtime traffic characteristics in Map Navigation environment, we proposed a method to manage realistic optimal path allocation for the logistics trucks and cargoes, which are dispersed, in order to realize the realistic cargo mixing allowance and time constraint enforcement which were required as the most important points for an online logistics brokerage service company. Then we developed a prototype system that can support above functionality together with delivery status monitoring on Map Navigation environment. First, through Map Navigation system, we derived information such as navigation-based travel time required for logistics allocation scheduling based on multiple terminal multiple pickup and delivery models with time constraints. Especially, the travel time can be actually obtained by using the Map Navigation system by reflecting the road situation and traffic. Second, we made a mathematical model for optimal path allocation using the derived information, and solved it using an optimization solver. Third, we constructed the prototype system to provide the proposed method together with realtime logistics monitoring by arranging the allocation results in the Map Navigation environment.

In the present day context of changing information needs of the farmers and diversified production systems there is an urgent need to look for the effective extension support system for the small and marginal farmers in the developing countries like India. The rapid developments in the collection and analysis of field data by using the spatial technologies like GPS&GIS were made available for the extension functionaries and clientele for the diversified information needs. This article describes the GIS and GPS based decision support system in precision agriculture for the resource poor farmers. Precision farming techniques are employed to increase yield, reduce production costs, and minimize negative impacts to the environment. The parameters those can affect the crop yields, anomalous factors and variations in management practices can be evaluated through this GPS and GIS based applications. The spatial visualisation capabilities of GIS technology interfaced with a relational database provide an effective method for analysing and displaying the impacts of Extension education and outreach projects for small and marginal farmers in precision agriculture. This approach mainly benefits from the emergence and convergence of several technologies, including the Global Positioning System (GPS), geographic information system (GIS), miniaturised computer components, automatic control, in-field and remote sensing, mobile computing, advanced information processing, and telecommunications. The PPP convergence of person (farmer), project (the operational field) and pixel (the digital images related to the field and the crop grown in the field) will better be addressed by this decision support model. So the convergence and emergence of such information will further pave the way for categorisation and grouping of the production systems for the better extension delivery. In a big country like India where the farmers and holdings are many in number and diversified categorically such grouping is inevitable and also economical. With this premise an attempt has been made to develop a precision farming model suitable for the developing countries like India.

외부교통권은 교정･교화, 가족관계회복에 많은 영향을 미치고 있지만 다양한 이유로 활성화가 되지 못하고 있는 실정이다. 이로 인해 교정･교화, 가족관계회복, 사회부 적응으로 또 다시 재범으로 이어지는 악순환의 연결고리가 끊어지지 않고 있으므로 이를 해결할 필요가 있다. 외부교통권 중 가장 실시율이 낮은 귀휴제도는 도주 가능성 때문에 실시를 꺼려하고 있는 실정이다. 화상상담은 현재 수용자들의 스트레스나 애로사항에 필수적인데도 불구하고 실시하지 않고 있다. 화상의료는 설비가 갖추어지지 않은 교정시설도 많고, 시간적 제약 때문에 활성화가 되지 못하고 있는 실정이다. 화상접견(스마트 접견)은 현 실시방법상 문제점이 많고, 이로 인해 다수의 수형자가 불만을 토로하고 있는 실정 이다. 따라서 기존의 이론적 연구와 남자수형자 270명, 여자 수형자 85명 총 355명의 설문조사를 통한 실증적 선행연구를 바탕으로 해결방안을 모색하고, 이에 대한 종합적인 검토를 통해 위치추적시스템(Global Positioning System: GPS)를 통한 귀휴제도, 스마트 폰을 이용한 화상상담, 화상의료의 실천가능성 여부와 스마트 접견의 방법을 좀 더 진보적인 방법으로 변경 가능성 여부를 제언하는 것이다. 종합적인 검토 결과 GPS를 이용한 귀휴제도 및 스마트 폰을 이용한 화상제도 실시 에 대해 대다수의 남녀수형자가 긍정적인 답변을 하고 있으므로 현 시점에서 교정당 국이 실시를 검토해 볼 필요가 있다. 만약 교정당국에서 실시를 한다면 많은 수형자가 혜택을 볼 수 있으며, 교정의 궁극적 목표인 교정･교화 및 가족관계회복에도 많은 도 움을 줄 수 있을 것이다.

가축질병 바이러스는 매우 빠르게 전파되는 특징을 가지고 있으며 질병에 걸린 동물의 분비물에 접촉하거 나, 사람이나 차량에 의한 바이러스의 이동, 또는 공기를 통하여 전파가 이루어진다. 본 연구에서는 가축 및 분뇨 운반차량이 질병을 전파시키는 요인이 될 수 있다고 판단하고 전염병 발생 시 질병의 이동 경로를 파악 하고 효율적인 방역범위를 설정하는데 기초자료로 활용 하고자 한다. 축산차량의 이동경로를 분석하기 위해 ArcGIS(Ver. 10.3, ESRI, USA)의 Spatial Statistics tool에서 Measuring geographic distribution방법을 활용하여 Directional distribution을 추출하였다. 결과 값으로 위도(Latitude), 경도(Longitude), Rotation, XstdDist, YstdDist을 얻었다. 그 결과 특정한 목적을 가지고 출발지가 일정 지역에 귀속되어 있는 가축 및 분뇨 차량의 경우 출발지점, 도착지점, 목적지가 크게 바뀌지 않을 경우, 이용하는 도로는 한정되어 있었다. 30대의 차량 중 대다수의 차량이 일정한 패턴을 가지고 평상 시 이용하는 경로만 이용하여 분뇨를 운반하는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통해 전염병 발생 시 질병의 이동 경로를 파악하고 효율적인 방역범위를 설정하여 투입 인원과 장비를 줄이면서 현재보다 효율적인 방역 범위를 설정이 가능할 것으로 판단되었다.

이 연구에서는 RTK-GPS 장비를 사용하여 상시바람하중 및 가진 진동 실험시 계측된 변위 응답을 이용하여 실물크기 5층 철골 프레임에 대한 시스템식별 실험을 수행하였으며, 그 결과를 가속도 응답을 사용하여 얻은 결과와 비교하였다. RTK-GPS는 10Hz의 비교적 낮은 샘플링 속도를 가지고 있어 현장상황을 고려하여 적절한 측정안정도를 확보하는 것이 중요하였다. 변위자료를 사용하여 식별된 모드특성은 가속도 자료를 사용하여 얻은 것과 동일하였으며, 가속도계를 사용하여 측정할 수 없는 변위응답의 평균성분을 관측할 수 있었다.