• Journal of Power System Engineering
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• v.5 no.1
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• pp.73-79
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• 2001

정전기력을 이용하는 마이크로가속도계 센서는 단결성 실리콘 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼의 기판에 절전재료 적층과 등방성 및 이방성 부식공정으로 제작한다. 마이크로가속도 센서 개발에는 3차원 미소구조체의 제작공정에서 가열 및 냉각공정의 온도구배로 야기되는 포핑업과 같은 열변형 해석이 최적 형상설계에 중요한 요건이다. 본 연구에서는 양자역학적 현상인 턴널링전류 원리로 승용차 에어백의 검침부 역할을 하는 마이크로가속도 센서의 제조공정에서 소착현상을 방지하는 부가 비임과 턴널갭의 FIB 절단가공과 백금 적층공정의 열적 거동을 해석한다. 마이크로머시닝 공정에서 온도의존성을 고려하여 연성해석하고 유한요소법의 상용코드인 MARC K6.1로 분석한 결과를 단결정 실리콘 웨이퍼로 가공하는 마이크로가속도 센서의 최적공정 및 형상설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.6 no.6
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• pp.430-436
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• 1997

A piezoresistive acceleration sensor for 30 G has been fabricated by silicon micromachining method using SDB(silicon direct bonding) wafer. The structure of the piezoresistive acceleration sensor consists of a seismic square pillar type mass and four beams. This structure was fabricated by reactive ion etching and chemical etching using KOH-etchant. The rectangular square structure is used in order to compensate the deformation of the edges due to underetching. The fabricated sensor showed a linear output voltage-acceleration characteristics and its sensitivity was about $88{\mu}V/V{\cdot}g$ from 0 to 10 G.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1633-1634
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• 2006

3축 가속도 센서, 2축 지자기 센서, 구동 ASIC 및 마이크로 컨트롤 유니트(MCU, Micro Control Unit)를 집적시킨 복합센서 모듈을 개발하였다. 센서 모듈의 사이즈는 $8.3mm{\times}5.3mm{\times}1.5mm$ (0.066 cc)로서 스택(stack) 패키징 방식으로 제작하였다. 제작된 센서 모듈의 특성은 가속도 센서와 지자기 센서 모두 목표한 범위내의 값이 얻어졌으며, 특히 까다로운 규격의 신뢰성 테스트 모두 통과함으로서 우수한 성능을 보유하고 있음을 입증할 수 있었다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.3 no.4
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• pp.57-62
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• 1999

The microaccelerometer using a tunnelling current effect concept has the potential of high performance, although it requires slightly complex signal-processing circuit for servo-system. The paddle of micro accelerometer is pulled to have the gap width of about 2nm which almost allows the flow tunnelling current. This paper demonstrates at capacitor of microaccelerometer the use of the coupled thermo-electric analysis for voltage, current, heat flux and Joule heating then tunnelling current flows. Two electrodes are applied to the microaccelerometer producing a unform difference of temperature gradient and electric potential between the paddle and the substrate.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.476-477
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• 2008

본 연구에서는 가속도 센서를 이용하여 보행패턴을 검출하고 가속도 센서의 출력 값을 무선으로 PC에 실시간으로 전달할 수 있는 휴대용 모듈을 개발하였다. PC에서는 휴대장치로부터 전송되는 데이터를 수집하여 운동패턴을 화면에 실시간으로 출력할 수 있게 하였다. 휴대 장치의 전력 소모를 최대한 줄이기 위해 무선 전송 부분은 zigbee 통신을 사용하였다. 착용자의 걸음걸이 패턴을 분석하기 위해 2축 가속도 센서를 사용하였으며 기본적인 보행수는 임계치를 사용하는 moving average 알고리즘을 이용하여 마이크로 콘트롤러에서 처리하였다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.21 no.6
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• pp.135-140
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• 2021

In this paper is a study on system design to prevent accidents using accelerometers. A switching power FET was configured at the power supply stage, and DC-DC converter, a regulator, and an LDO were designed for the power supply. In order to solve the power problem at once, it was divided into two parts, and a 3-axis accelerometer was designed to extract motion information to safely prevent accidents. Microprocessor enables communication through I2C and UART communication ports, and enables debugging through J-LINK. As a result of measuring the acceleration sensor data, it was confirmed that the power is normally cut off to prevent accidents when motion at an angle of 30° or more is detected.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.5 no.1
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• pp.1-6
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• 2017

From early simple bulky detectors to show the existence of some specific material, sensor has been developed to miniature smart sensors embedded signal capabilities with a help of nano/micro engineering such as innovative nano materials and semiconductor process technologies. Due to recently fast sales of smart phones with simple telephone function plus many sensors, internet accessing capabilities, easy user downloadable "app" softwares, smart sensor industry market has expanded very fast. If driver-less cars, wearable electronic devices and smart robots will be introduced into market in near future, development of many various smart sensors will be needed.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.6 no.5
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• pp.346-355
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• 1997

In this paper, the analyses of the stress disturibution and frequency characteristics of silicon microstructures for an accelerometer were performed using the general purpose finite element simulation program, ANSYS. From the analyses, we determined the parameter values of a new 6-beam piezoresistive accelerometer applicable to the accelerometer's specification in airbag system of automobile. Then, the mass paddle radius, beam length, beam width, and beam thickness of the designed accelerometer were$500{\mu}m$, $350{\mu}m$, $100{\mu}m$, and $5{\mu}m$, respectively and two different seismic masses with 0.4 mg and 0.8 mg were defined on the same sensor structure. The designed 6- beam accelerometers were fabricated on the selectively diffused (111)-oriented $n/n^{+}/n$ silicon substrates and the characteristics of the fabricated accelerometers were investigated. Then, we used a micromachining technique using porous silicon etching method for the formation of the micromechanical structure of the accelerometer.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.05a
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• pp.538-539
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• 2013

수평 자세제어에 관한 연구는 플랜트 외부에서 발생하는 미지의 진동이나 불특정 외란이 인가되었을 때 이러한 외란을 적절히 제거하여 플랜트의 안전성을 확보할 수 있는 중요한 기술이다. 특히 수평 자세제어에 대한 문제는 선박이나 항공기 등 진동이나 미지의 외란이 발생하는 비선형시스템에 대하여 플랜트의 안전성을 확보하기 위하여 다양한 제어 알고리즘을 적용하여 진동 및 외란을 제거하고 있다. 본 논문에서 활용하고자하는 수평 자세제어용 액추에이터는 전자기적 에너지를 직선운동을 하는 기계적 운동 에너지로 변환하는 장치로서 산업현장에서 많이 활용하고 있는 액추에이터이다. 이러한 리니어 액추에이터(linear actuator) 3개로 구성된 3축을 활용하여 리니어 액추에이터 상부에 놓여진 플랜트의 수평을 제어하고자 한다. 또한 플랜트의 수평 상태를 계측하기 위한 센서로는 플랜트에 인가되는 외란을 계측하기 위한 가속도 센서 및 정확한 플랜트의 자세를 계측하기 위한 자이로 센서를 활용하여 플랜트의 수평 상태를 계측하도록 하며, 3개의 리니어 액추에이터를 제어하기 위한 마이크로프로세서를 기반으로 PID 제어기를 설계하여 리니어 액추에이터를 활용한 수평제어 성능을 제시하고 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2018.10a
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• pp.928-931
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• 2018

고립된 해상 작업 환경에서의 작업자의 건강상태 관리와 혹시 모를 추락탐지는 작업자의 안전을 위해 매우 중요하다. 본 논문에서는 이러한 고립공간 작업자의 안전을 모니터링하기 위한 헬멧에 부착할 수 있는 IoT 시스템을 위한 알고리즘을 제안한다. 이는 장치가 작업 중에 긴급 상황인지 신속하게 판단할 수 있다. 스마트폰은 누구나 들고 다니기 때문에 사용자 환경은 스마트폰을 이용하여 적용되었다. 작업자들이 착용할 용도이기 때문에 PPG 센서는 불편하지 않도록 귀에 부착한다. PPG 센서를 단독으로 사용하여 스트레스 정도를 파악한다. 3축 가속도 센서는 헬멧에 부착되고 추락을 감지하는데 사용된다. 우리는 여러 센서와 블루투스 통신을 이용하여 발전된 센서 시스템을 만든다. 또한, 우리는 3축 가속도 샘플을 분석하고 정규화하는 알고리즘을 JAVA에서 구현하였다. 스마트 폰을 사용하는 이점은 신호 처리를 위해 별도의 마이크로프로세서(mcu)가 필요하지 않으며 내부 통신 시스템을 통해 제어 센터에 정보를 전송할 수 있다는 것이다.