• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1687-1692
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• 2019

4차 산업혁명시대에 사물 인터넷, 빅데이터 등 첨단 기술들이 출현하고 있다. 하지만 이를 이용하여 사물 인터넷을 실내 환경 분야에 적용하여 응용하는 수준은 아주 미약하다. 따라서 사물 인터넷을 활용한 실시간 모니터링으로 대기오염물질 또는 실내 공기질을 분석하는 시스템 개발이 필요하다. 본 논문은 아두이노와 각종 센서를 이용하여 실내 환경 수치를 측정하고, 각종 센서로 부터 얻은 정보를 서버의 데이터베이스로 저장하는 시스템을 구현한다. 서버에 저장된 정보는 데이터베이스로 구축하여 가정 또는 회사의 실내에 설치된 환기장치나 공기청정기에서 활용하도록 하였다. 제안된 시스템에서는 사물인터넷 기술을 구현하기 위해 사용되는 센서의 비용을 줄이면서 모니터링센서 모듈의 LED 상태표시를 통해 즉각적인 실내 환경 상태를 파악할 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.29-34
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• 2021

소형 레이더 센서에 적용할 목적으로 W-대역의 핵심부품인 전력증폭 MMIC 칩 및 스위치 및 저잡음 증폭 MMIC 통합 칩을 국내설계하고 각각 OMMIC사의 60nm GaN 공정과 Winsemi.사의 0.1㎛ GaAs pHEMT 공정으로 제작하고 이를 모듈화하였다. 국내개발 MMIC 중에서 W-대역 전력증폭 MMIC는 송신모듈로 제작후 출력 값 27.7 dBm로 측정되었고, 스위치와 저잡음증폭 통합 MMIC는 수신모듈로 제작후 잡음지수는 9.17 dB로 분석 결과와 근사한 측정 결과를 보였다. 또한 온도 시험을 통해서 그 결과를 분석하였는데 송신모듈은 고온에서 상온과 출력에서 1.6 dB 편차를 보였고 수신모듈은 고온과 저온 모두 포함하여 2.7 dB의 편차를 보였으나 상온과 비교하여서는 1.4 dB 상승하였다. 온도시험까지를 포함하는 결과를 확인한 바와 같이 소형 레이더 센서의 송수신기에 W-대역 국내 개발 MMIC 칩을 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제25권3호
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• pp.27-38
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• 2021

본 연구에서는 가스보일러 가동 중 배기통이 이탈하는 상황이 발생했을 때, 시스템적으로 인지하고 자동으로 보일러 가동을 중지하여 일산화탄소를 포함한 유해 배기가스가 실내로 유입되는 상황을 근원적으로 차단하는 방안을 제시하였다: (1) 연소에 필요한 공기량을 제어하기 위해 설치된 풍압센서(APS : Air Pressure Sensor)의 출력전압을 측정하여 배기통의 정상상태와 이탈상태를 감시하는 기능을 추가한다. (2) 배기통이 이탈하면 APS의 출력전압이 상시 운전범위에서 일시적으로 상승하게 된다. 보일러 제어부인 PCB가 이 상태를 배기통 이탈로 간주하여 보일러 가동을 멈추면서 배기통 이탈 상태를 실내온도 조절기에 표시하도록 한다. 또한 국토교통부령으로 정한 「건축물의 설비기준 등에 관한 규칙」에서 명시한 공동주택 및 다중이용시설의 환기시설 기준에 따라, 실내공기 교환횟수에 맞는 풍량을 적용하여 실내공기를 환기하는 실험을 실시하였다. 이 실험 결과 실제 일산화탄소가 실내에 누출된 최악의 상태에서, 중독사고 예방이 가능하다는 것을 확인하였다. 다만, 동 규칙에서 정의한 시간당 실내공기 교환횟수를 기존 0.7회에서 0.5회로 2013년부터 완화하여 운영하고 있는데, 실험결과 8시간 가중평균 노출기준인 TWA 30 ppm을 초과하는 농도가 측정되어 기준을 강화할 필요성이 있다. 본 연구 결과에 기초하여 가스보일러 배기압력의 기계적 인지를 통해 배기통 이탈을 감지하는 기술과 일산화탄소 경보기와 연동된 실내공기 환기시스템 기술을 도입한다면 일산화탄소 중독사고가 크게 감소될 것으로 판단된다. 제조 및 검사단계의 문제점을 보완하고, 올바른 설치 및 수리, 사용자의 배기통 이탈에 대한 관심이 더해졌을 때, 일산화탄소 중독으로 인한 인명사고를 예방하는데 효과적인 대책이 될 것으로 사료된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.95-104
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• 2020

본 연구는 사물인터넷(IoT) 센서를 이용해 실내공기질에 주요한 영향을 미치는 미세먼지, 초미세먼지, 이산화탄소, 유기화학물과 온도, 습도 데이터를 실시간으로 수집/분석할 수 있는 실시간 실내공기질 모니터링 서비스를 클라우드 플랫폼으로 구현하였다. 이를 실내공기 정화시설인 청정환기장치와 연동하여 실시간 실내공기질 상태에 따라 환기장치 최적관리할 수 있도록 하였다. 본 플랫폼은 청정환기장치 내외부에 장착된 실내공기질 측정 센서로부터 실시간으로 데이터를 수집하는 IoT 데이터 수집부, 수집된 데이터를 클라우드 환경에서 가공/처리/적재하는 클라우드 데이터 처리부, 적재된 빅데이터를 분석하고 공기질 현황을 웹과 모바일에 시각화하여 보여주는 데이터 분석 서비스부로 구성된다. 그리고 이러한 플랫폼의 가동과 효과를 검증하기 위해 공기질에 민감한 영유아의 교육 생활환경인 국공립 어린이집 교실을 대상으로 실증을 실시하였다. 모든 분석 결과는 웹과 모바일에서 실시간으로 시각화 서비스될 수 있도록 실증 구현하였고, 환기장치의 실내공기질 개선효과는 실내공기질 측정 센서들의 측정값을 통계적으로 검증하여 공기질 개선에 기여하고 있음을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제18권1호
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• pp.33-41
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• 2009

A multilevel acoustic Fresnel lens (MAFL) for the ultrasonic imaging transducer of which center frequency is approximately 5.MHz was newly designed and fabricated. The phase level of the lens was 64, and the focal length and the aperture width were 30.mm and 11.mm, respectively. The characteristics of impulse response, acoustic field and imaging performance of the transducer attached the lens were compared with the transducer attached a conventional refraction type acoustic lens (RAL). The results show that the center frequency, the loop sensitivity, and the focal depth of the MAFL transducer were higher or larger than those of the RAL transducer by approximately 0.2.MHz, 1.4.dB, and 2.mm, respectively. Consequently, it was shown that the brighter acoustic images with higher lateral resolution and the increased imaging performance for deep targets can be obtained by using the MAFL transducer.

• 전기학회논문지
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• 제62권7호
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• pp.950-955
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• 2013

This paper proposes a new low-cost current detection method to implement vector-controlled inverter of 3-phase induction motor or permanent-magnet synchronous motor using 2 shunt resistors instead of expensive Hall current sensors. The proposed method can detect perfect phase currents without current-immeasurable area in all operating conditions of motor. This method uses 2 shunt resistors in Hall current sensor positions conventionally used to detect phase currents. Therefore, it requires accurate analog differential amplifiers to detect voltages across shunt resistors at high electric potential to ground. We show the good solutions which are implemented by voltage-divider resistors networks and the instrumentation amplifiers using several Op Amps at cheap price. Computer simulations and experiments were performed to confirm the effectiveness of proposed method. These results show that proposed method can perfectly detect phase currents without current-immeasurable area in all operating conditions of motor.

• 열처리공학회지
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• 제15권3호
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• pp.118-126
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• 2002

TiCN thin films were deposited on tool steels at $510^{\circ}C$ by PECVD from a $TiCl_4+N_2+CH_4+H_2+Ar$ gaseous mixture. The microstructures and preferred orientation were investigated. The micro-scratch tests were performed using a system equipped with an acoustic emission sensor. Critical loads were determined to evaluate the adhesion of TiCN to substrate. The influences of the microstructures of substrates, double layered coatings, and coatings after nitriding(duplex coating) were investigated. The experimental results showed that the microstructures of substrates and double layered coating did not affect the critical loads considerably. By the duplex coating, critical loads were not always increased. In some cases, duplex coatings decreased critical loads significantly despite of absence of black layer. In this study, we tried to relate the results of scratch test to the residual stress analysis. Nitriding before the coating reduces the tensile residual stress in the film, which gives rise to low critical load in scratch test.

• Ocean and Polar Research
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• 제35권2호
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• pp.107-121
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• 2013

The underwater glider is an autonomous vehicle that can glide through the ocean interior by using a pair of wings attached to its body and can move up and down through the water column by changing its buoyancy. As of now, there are three widely-used gliders, namely, the Spray that was co-developed by Scripps Oceanographic Institution and Woods Hole Oceanographic Institution, the Slocum produced by the Webb Research Cooperation, and the Seaglider that was produced by the University of Washington. In this paper, I will introduce these three gliders and discuss the principles and procedures related to glider operation as well as the application and extendability of modern physical and bio-geochemical sensors to gliders. My experiences in developing a glider for measuring ocean turbulence and testing it 7 times during 12 days are shared in this paper. On the basis of my experiences and knowledge, different kinds of aspects that should be considered for successful glider operation are discussed. In addition, a suggestion is made as to what would be the ideal way to operate underwater gliders in the East/Japan Sea. At the end, the current status of active glider operation teams is presented and the efforts to proceed toward future gliders are briefly introduced.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권2호
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• pp.775-781
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• 2018

Shake table tests were conducted on scaled tunnel model to investigate the mechanism and effect of seismic loadings on horseshoe scaled tunnel model in ground fissure site. Key technical details of the experimental test were set up, including similarity relations, boundary conditions, sensor layout, modelling methods were presented. Synthetic waves and El Centro waves were adopted as the input earthquake waves. Results measured from hanging wall and foot wall were compared and analyzed. It is found that the seismic loadings increased the subsidence of hanging wall and lead to the appearance and propagation of cracks. The values of acceleration, earth pressure and strain were greater in the hanging wall than those in the foot wall. The tunnel exhibited the greatest earth pressure on right and left arches, however, the earth pressure on the crown of arch is the second largest and the inverted arch has the least earth pressure in the same tunnel section. Therefore, the effect of the hanging wall on the seismic performance of metro tunnel in earth fissure ground should be considered in the seismic design.

• Wind and Structures
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• 제20권2호
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• pp.315-326
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• 2015

To overcome the drawbacks of the traditional contact-type sensor for structural displacement measurement, the vision-based technology with the aid of the digital image processing algorithm has received increasing concerns from the community of structural health monitoring (SHM). The advanced vision-based system has been widely used to measure the structural displacement of civil engineering structures due to its overwhelming merits of non-contact, long-distance, and high-resolution. However, seldom currently-available vision-based systems are capable of realizing the synchronous structural displacement measurement for multiple points on the investigated structure. In this paper, the method for vision-based multi-point structural displacement measurement is presented. A series of moving loading experiments on a scale arch bridge model are carried out to validate the accuracy and reliability of the vision-based system for multi-point structural displacement measurement. The structural displacements of five points on the bridge deck are measured by the vision-based system and compared with those obtained by the linear variable differential transformer (LVDT). The comparative study demonstrates that the vision-based system is deemed to be an effective and reliable means for multi-point structural displacement measurement.