• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.193-194
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• 2018

일반적인 실리콘 트랜지스터는 단방향성특성을 갖는다. 도핑 물질에 따라서 p형 혹은 n형 반도체 물질로 케리어가 달라지고 동작 영역도 달라지기 때문에 반도체 소자는 조건에 따라서 한쪽 방향으로만 동작한다. 이러한 특성은 문턱전압에 의해서 구분된다. 반도체소자인 트랜지스터의 안정성은 문턱전압의 의존도가 높아서 문턱전압이 너무 낮을 경우 한쪽방향으로 동작하는 단방향성 반도체소자를 만들기가 어려워진다. 트랜지스터의 안정성은 반도체센서의 감도에 직접적인 영향을 미치게 되며 현재까지 나와 있는 전자센서들의 감도를 높이기 위해서는 다양한 형태의 화합물의 감지를 전기신호로 변환할 때 얼마나 낮은 전기신호를 감지할 수 있는지에 따라서 달라지며 고감도 센서로써 전자소자의 안정성이 결정된다. 트랜지스터의 안정성을 높이기 위하여 ~ nA 수준의 전기신호에 대한 반응성을 조사 분석하여 고감도의 신호 반응을 나타내는 소재 물질의 양방향성 전달특성에 대하여 분석하고 조사하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.175-177
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• 2005

무선 센서 네트워크에서는 배터리에 의존하는 수많은 센서 노드들로 구성이 된다. 이때, 물체들을 감지하기 위해서는 센서들은 켜져 있어야 하고, 수집한 데이터는 클러스터 헤드(Cluster Head)나 싱크(sink) 로 보내주어야 한다. 일련의 동작을 위해서 센서들은 않은 에너지를 소모하게 된다 이를 보완하기 위해서 LEACH 라는 방법을 이용하여, 클러스터 헤드 만이 싱크로 데이터를 전송하고, 에너지를 균일하게 소모하기 위한 기법을 사용한다. 본 논문에서는 기본적으로 LEACH 방법을 이용하면서, 이동체의 이동을 감지함에 있어서, 이동체의 예상 이동영역을 예측하여, 예상 이동영역내에 존재하지 않는 센서 노드들은 다음 라운드가 시작할 때까지 Sleep 하도록 하고. 예상 이동영역내에 있는 센서 노드들만 감지하도록 하여, 에너지의 소모를 줄였다. 이때 예상 이동영역은 싱크가 이전에 수집한 데이터로 계산하여, 이동체들의 정보를 모든 노드들에게 브로드 캐스트(Broadcast)하고, 매 라운드마다 클러스터 헤드선택까지는 LEACH 와 마찬가지로 모든 센서 노드들이 참여하지만, 이후 클러스터의 구성원이 되기 위해서는 예상 이동영역내에 존재해야 한다. 만약 해당 라운드에서클러스터 헤드가 되어도, 구성원이 존재하지 않는 다면 다시 Sleep 하도록 하여, 에너지 소모를 줄였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1287-1294
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• 2021

본 논문은 산업현장 및 주거 공간에서 사용될 수 있는 폐기물 배출 및 처리를 위한, 센서 기반의 스마트 압축 시스템 구현에 관한 연구이다. 최근 산업 고도화에 따른 폐기물과 1인 가구의 증가 및 다양한 문화생활에 따른 주거용 폐기물의 양이 크게 증가되고 있으며 이로 인해 인간의 환경뿐만 아니라 해양오염, 토양오염 등 생태계까지 지속적인 악영향을 미치고 있다. 특히 유동 인구가 많은 도심지 및 산업현장에서는 폐기물 배출량을 효율적으로 처리할 수 있는 방안이 요구되고 있다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서는 폐기물 투입의 동작을 감지하고 투입된 폐기물의 양을 인지하도록, 다양한 센서들을 구비하여 자동압축과 개폐기능을 갖춘 시스템을 구현하고자 한다. 적외선 감지 센서를 통해 움직임을 감지하거나, 충격 센서를 이용하여 외부 신호를 받아들여 투입구를 자동으로 개폐할 수 있는 기능을 설계하였고 거리센서를 장착하여 내부 폐기물양을 외부에서도 쉽게 모니터링 할 수 있게 하였다. 또한 수동 개폐 및 압축 기능을 추가적으로 구현하여 필요에 따라 사용자가 직접 동작이 가능하도록 구현하여 시스템의 효용성을 높였다. 최종적으로 스마트 압축시스템을 제작, 평가하여 사용자 편의 및 구현성을 검증하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제9권4호
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• pp.97-101
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• 2020

본 연구에서는 센서상의 전하량 변화를 통하여 전위차를 측정할 수 있는 수동형 전기장센서를 이용하여 사람의 손동작에 의해 유발되는 신호를 측정 장치의 전원이나 주변 전력선에 의해 센서에 유입되는 잡음(PLN: Power Line Noise)의 고조파 성분을 분석하여 동작신호를 검출하고 추출하는 연구를 수행 한다. 전기장 센서에 유입되는 전력선잡음으로 센서가 사람의 존재, 접근, 동작에 의해 영향 받는 사실을 이용해 PLN의 주성분인 60Hz 고조파 성분의 스펙트럼분석을 수행하여 PLN 신호의 증가 또는 감소를 식별할 수 있고 상대적으로 동작에 민감한 120Hz 성분을 이용한다. FFT를 사용하여 120Hz의 신호성분이 특정 임계값을 통과할 때 신호를 검출하는 방법이다. 동작이 탐지되는 경우 임계값을 기준으로 프레임을 결정한다. 본 연구의 방법을 이용하여 얻은 동작 감지 성공률은 약 90% 수준을 달성하였다. 이렇게 감지된 동작신호로 추출한 프레임의 정확도는 약 85%이다. 수동형 전기장 센서를 이용하여 동작신호를 PLN을 이용하여 동작검출에 이용한 연구사례는 국내외적으로 드문 사례이며, 본 논문에서는 PLN이 상존하는 실내 적용환경에서 유망하게 활용될 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.6-12
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• 2017

본 논문에서는 모션인식을 활용한 Human UI/UX를 위한 IoT 기반 스마트헬스 서비스를 제안한다. 현재까지 M2M기반의 u-healthcare에서 적용되는 센서 네트워크에서는 TCP/IP 프로토콜이 아닌 non-IP프로토콜을 이용하고 있다. 그러나 서비스의 이용 확대와 IoT 기반의 센서 네트워크 관리를 용이하게 하기 위해서는 다수의 센서들의 인터넷 연결이 반드시 요구된다. 따라서 센서들에 의하여 측정된 자료들을 인터넷과 통신하는 것은 물론 이동이 가능해야 하기 때문에 네트워크 이동성을 고려한 IoT 기반 스마트헬스 서비스를 설계하였다. 또한 IoT 기반 스마트헬스 서비스는 기존의 헬스케어 플랫폼과는 다르게 바이오 정보뿐만이 아니라 동작감지를 위한 스마트 헬스 서비스를 개발하였다. u-healthcare에서 사용되는 WBAN 통신은 일반적으로 많은 네트워크화된 장치 및 게이트웨이로 구성된다. 본 논문에서 제안하는 방법은 WBAN 센서 노드간의 이동성을 지원하는 기술을 이용함으로써 무선 환경에서도 동적 변화에 쉽게 대응할 수 있고, 사용자의 동작감지를 통해 체계적인 관리가 이루어진다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.458-463
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• 2015

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 기반 무선 센서 네트워크와 압력패드와 가드센서를 이용하여 병실 내 환자의 동작을 감지하는 시스템을 개발 하였다. 이 시스템은 주간에 환자의 일상적인 활동 뿐 만 아니라 특히 야간 취침 시에 발생하는 낙상 사고 감지를 위해 설계 되었다. 환자의 침대에 설치된 노드는 압력 패드 및 가드 센서에서 환자의 활동 및 낙상을 감지하여 게더로 송신하고 게더에 수신된 데이터는 TCP/IP 통신으로 업무 지원 센터의 모니터로 보내도록 하였다. 이때 압력 패드 및 가드 센서가 on, off 동작 시에 발생하는 스위치 채터링 현상을 방지하기 위해 타이머를 사용 하였다. 그리고 통신 모듈의 송신 파워를 조절하여 병실의 다양한 환경에서 적용이 가능 하도록 구성 하였으며 수집된 데이터를 바탕으로 간호사가 실시간으로 병상의 환자 상태를 확인하고 관리 할 수 있게 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.420-420
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• 2014

최근, 과학 기술이 발달함에 따라 현장에서의 실시간 검사 및 자가 지단 등 질병 치유에 대한 사람들의 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라 의료, 환경, 산업과 같은 많은 분야에서 바이오 센서에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중, EGFET는 전해질 속의 각종 이온 농도를 전기적으로 측정하는 바이오 센서로, 외부 환경으로부터 안전하고, 제작이 쉬우며, 재활용이 가능하여 비용을 절감 할 수 있다는 장점을 가지고 있다 [1]. EGFET는 감지부와 FET부로 분리된 구조를 가지고 있으며, 감지부의 감지막으로는 Al2O3, HfO2, $TiO_2$, SnO2 와 같은 다양한 물질들이 사용되고 있다. 그 중, SnO2는 우수한 감도와 안정성을 가지고 있는 물질로 추가적인 열처리 공정 없이도 우수한 감지 특성을 나타내기 때문에 본 연구에서 감지막으로 사용하였다. 한편, EGFETs 의 FET부로는 기존의 비정질 실리콘 TFTs 에 비해 10배 이상의 높은 이동도와 온/오프 전류비를 갖는 InGaZnO 를 채널층으로 사용한 TFTs 를 사용하였다. a-IGZO 는 넓은 밴드 갭으로 인해 가시광 영역에서 투명하며, 향후 투명 바이오센서 제작 시, 물질들 사이의 반응을 전기적 신호뿐만 아니라 광학적인 분석 방법으로도 검출이 가능하기에 고 신뢰성을 갖는 센서의 제작이 가능할 것으로 기대된다. 한편, a-IGZO TFTs 의 경우 우수한 전기적 특성을 나타냄에도 불구하고 소자 동작 시 문턱 전압이 불안정하다는 단점이 있으며 [2], 이러한 문제의 개선과 향후 투명 기판 위에서의 소자 제작을 위해서는 저온 열처리 공정이 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 저온 열처리 공정인 u-wave 열처리를 통하여 a-IGZO TFTs 의 전기적 특성 및 안정성을 향상시켰으며, 9.51 [$cm2/V{\cdot}s$]의 이동도와 135 [mV/dec] 의 SS값, 0.99 [V]의 문턱 전압, 1.18E+08의 온/오프 전류 비를 갖는 고성능 스위칭 TFTs 를 제작하였다. 최종적으로, 제작된 a-IGZO TFTs 를 SnO2 감지막을 갖는 EGFETs 에 적용함으로써 우수한 감지 특성과 안정성을 갖는 바이오 센서를 제작하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1188-1191
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• 2020

본 논문에서는 블루투스와 스마트워치를 사용하여 운전자 및 탑승자의 사고 감지, 납치 감지, 차량 내 아동 방치 감지, 주차 위치 기록, 스마트키 기능을 수행하는 자동차 안전 및 편의 서비스를 제안한다. 스마트폰에 기반한 기존 서비스는 스마트 폰을 차량 내에 거치하거나 가방 내에 휴대하는 경우가 많아서 사고 및 납치 상황 등을 정확하게 감지하지 못하는 경우가 많다. 이에 반하여 스마트워치는 사용자가 늘 착용하고 있으며 심박수도 모니터링할 수 있으므로 사고 및 납치 상황 등을 좀 더 정확하게 감지할 수 있다. 제안하는 서비스는 스마트워치의 가속도 센서, GPS 센서, 심박 센서, 블루투스 링크 상태 등의 정보를 통해 운전자 및 탑승자에게 발생하는 다양한 상황을 파악하고 사고 통보, 상황 녹음 등 필요한 동작을 수행한다. 또한 제안하는 서비스는 차량과 OBD-II로 연결되어 도어 개폐, 비상등 점멸 등 필요한 동작을 수행한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1739-1740
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• 2008

수문관측용으로 사용되는 우설량계는 측정의 편의성과 강인성의 장점 때문에 대부분 전도형 우설량계를 사용하고 있으며, 하절기에는 강우량을 측정하고 동절기에는 강설량을 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 동절기에 강설량을 측정하기 위하여 자동 히팅하는 장치가 포함되어 있어, 눈이 생성될 수 있는 온도조건에서 히터가 작동되고 적정온도가 되면 히터의 동작을 멈출 수 있도록 히터 및 온도센서가 구성되어 있다. 우설량계의 유지.관리 측면에서 주기적으로 동작상태 등을 점검하고 있으며, 히팅장치도 점검의 대상이다. 그러나 히팅장치의 동작 유무를 판단하는 방법에 있어서 효율적인 방법을 사용하고 있지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 평상시에 우설량계 점검시 온도센서에 의해 감지되는 가변적인 온도신호에 따라 히터가 제대로 작동되는지의 여부를 판단하기 위하여, 사전에 점검하기 용이하도록 우설량계 히터 동작시험 장치를 개발하였으며, 이 장치에 대한 동작특성을 분석하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권4호
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• pp.500-505
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• 2011

본 논문에서는 콜리메이터를 이용한 투과형과 반사형의 마이크로 광학형 누수감지 센서 시스템을 제안하고 실험하였다. 센서는 빛을 송신하고 수신하는 두 개의 콜리메이터가 10 mm 정도 떨어져서 마주보는 형태로 구현되어졌다. 센서가 공기 중에 노출된 경우 송신 콜리메이터에 나온 빛은 공기를 투과하여 수신 콜리메이터로 전송되어 일정한 출력 광 전력을 유지한다. 그러나 액체속에서는 송신된 빛이 산란되어 수신단으로 전달되지 못하므로 침수를 감지한다. 반사형의 경우 광섬유형 격자를 센서 끝단에 설치함으로서 센서에서 반응한 광 출력 정보가 입력단으로 다시 되돌아 올 수 있게 하여 시스템의 모니터링 구조를 단순화 하였다. 또한 두 시스템의 동작 특성을 비교하여 제시하였다.