• 제목/요약/키워드: 복합 센서 디바이스

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AIoT 기반 고위험 산업안전관리시스템 인공지능 연구 (AIoT-based High-risk Industrial Safety Management System of Artificial Intelligence)

  • 여성구;박대우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권9호
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    • pp.1272-1278
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    • 2022
  • 정부는 2021년 1월에 '중대재해처벌법'을 제정 공포하여, 이 법을 시행하고 있다. 하지만, 2021년 산업재해 사고자수가 전년 동기 대비 10.7% 증가하였다. 따라서, 산업 현장에서는 안전대책이 시급한 현실이다. 본 연구에서는 통신 환경이 열악한 고위험 산업현장의 안전관리를 위하여 BLE Mesh 네트워킹 기술을 적용한다. 복합 센서 AIoT 디바이스로 가스 센싱값, 음성, 모션값을 실시간으로 수집하여, 인공지능 LSTM 알고리즘과 CNN 알고리즘을 통해 정보값을 분석하여 위험 상황을 인식하고, 서버에 전송한다. 서버에서는 전송 받은 위험정보를 실시간으로 모니터링 하여 즉각적인 구호조치가 수행되도록 한다. 본 연구에서 제안하는 AIoT 디바이스와 안전관리 시스템을 고위험군 산업 현장에 적용함으로써, 산업재해를 최소화하고 사회안전망 확대에도 기여할 것이다.

산화물계 고체전해질 함량에 따른 PEO 기반 복합전해질 전기화학 성능 연구 (Study on Electrochemical Performances of PEO-based Composite Electrolyte by Contents of Oxide Solid Electrolyte)

  • 이명주;김주영;오지민;김주미;김광만;이영기;신동옥
    • 전기화학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.80-87
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    • 2018
  • 웨어러블 디바이스, 전기자동차와 에너지저장시스템에 대한 전력 수요가 증가함에 따라 리튬이온 전지에 있어서 안전성은 가장 중요한 요소가 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가연성의 유기 액체전해질이 불연성의 고체전해질로 대체된 전고체 전지를 제조하려는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 고체전해질은 자체 이온전도도가 상대적으로 낮고 전극/전해질 계면에서 높은 저항이 발생하므로 실질적인 활용에 제약이 있었다. 이에 유무기 소재로 구성된 복합전해질은 고체전해질의 단점을 극복할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 PEO 전해질과 LLZO 고체전해질을 복합화하여 전해질을 제조하였고, LLZO 고체전해질 함량에 따라 결정성, 형상 및 전기화학 성능 분석을 진행하였다. 결과로부터 PEO 전해질 내에 LLZO 고체전해질의 최적 함량 및 균일한 분포가 전체 복합전해질의 이온전도도 향상에 중요한 요소임을 확인하였다.

지능재료를 이용한 차세대 철도차량기술 (Advanced Railway Vehicle Technology using Smart Materials)

  • 김재환;강부병;김형진;정홍채;최성규
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.712-717
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    • 2003
  • 지능 재료를 이용한 디바이스는 자연계에 존재하는 생명체와 같이 내.외부 환경 변화에 대응하여 스스로 변하는 능동적 기능을 갖고 있기 때문에 시스템 성능의 극대화 및 유지비용의 최소화를 가져오게 된다. 이러한 지능재료 기술은 지난 10여년 전부터 연구되었는데 대표적인 웅용을 보면, 산업, 항공, 교통, 운송 분야의 능동 소음 및 반능동 진동제어; 복합 재료 손상위치 탐지시스템, 손상구조 건전성 평가시스템, 교량, 저장탱크, 건물, 유조선, 대형 구조물의 건전성 평가 시스템; 초정밀 직진 안내기구, 나노 스테이지, 절삭오차 보정용 엑츄에이터, 초음파 회전모터, 지능유압 서보밸브, 변형 거울 등의 모터/엑츄에이터; 자동차 엔진 성능제어, 흡배기구 압력측정, 가속도 센서, 자이로센서, 에어백 센서, 타이어 센서 등의 지능 MEMS/NEMS 센서; electronic article 정찰, 도서태그, 비접촉 항공 운송물 분류 및 보안시스템, 전자 운전자 식별시스템, 광섬유 건물 보안 시스템, 지능 신경망 형상 인식 시스템 등의 보안 시스템; 지능항공기 구조물, 인공위성안테나, 헬리콥터 회전익 등의 형상제어가 있다. 본 논문에서는 지능재료 기술을 정리하고 차세대 철도차량 기술에 지금까지 적용한 예를 소개하며 향후 적용할 수 있는 분야들을 가능성 및 실용성 면에서 소개하고자 한다.

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원칩형 냄새 인식시스템 구현 (Fabrication of one chip smell recognition system)

  • 장으뜸;정완영;서용수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.602-605
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    • 2000
  • Recently, a study of intellectual smell recognition system is applied for the various fields such as control of food processing and survey of decay. A basic gas recognition system was implemented gases using four metal oxides semiconductor sensors as inputs. A CPLD chip of twenty thousand gates level was used for this purpose. The CPLD chip was designed and the availability of the one chip smell recognition system was tested.

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수중 동작 분석을 위한 웨어러블 디바이스 및 분석 알고리즘 (Wearable devices and analysis algorithms for underwater motion analysis)

  • 최원흠;강경태
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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    • pp.75-77
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    • 2022
  • 본 논문에서는 복합 개체 센싱(다축 멀티 센서)이 적용되고 수중 다이빙 시 몸통, 핀 부분의 동작 정보를 수집하여 수중 활동 시 발차기, 몸통 회전, 몸통 위치, 이동 속도 등의 움직임 정보를 수집 할 수 있도록 구성하여 다이빙 시 발생되는 다양한 동작 정보를 실시간 수집 할 수 있는 웨어러블 시스템 개발을 제안한다. 다이빙 Suit, 몸에 탈부착이 가능하도록 구성하여 개인의 수중 다이빙 상황을 실시간 정보 수집을 통하여 객관적으로 다이빙 자세, 공기소모와 의 관계 분석, 다이빙 습관 교정, 속도 조절 등 자가 진단 체계화 정보 구축하고, 다이빙 포함 다양한 해양 스포츠의 훈련 이슈는 수중에서 발생되는 문제를 객관화된 정보 없이 강사, 훈련생의 느낌으로만 교정 한다는 의미에서 보다 객관화된 센싱 정보와 복합적으로 수집 분석된 정보를 학습된 정보의 비교분석에 의하여 수중 다이빙의 문제점을 교정 할 수 있다.

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사물인터넷 기반 건강관리 스마트 주얼리 시스템 (Smart Jewelry System for Health Management based on IoT)

  • 강윤정;윤려;최동운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.1494-1502
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    • 2016
  • 센서를 활용한 IoT 디바이스의 사용이 증가함에 따라 센서 기반의 상황 인식을 통한 융복합형 다기능 스마트 주얼리를 개발하였다. 현재 시장에서 공급되는 평범하고 단순한 디자인의 패션 주얼리에 사용자와의 상호작용을 고려한 스마트한 기능과 디자인을 추가였고 본 논문 에서는 스마트 주얼리에서 착장된 센서에서 개인의 생활습관 정보 데이터를 입력받아 네트워크와 연동하고 건강관리 기능을 추가하였다. IoT 기반의 스마트 주얼리 센서가 발생시키는 데이터를 신속하게 관리할 수 있도록 온톨로지로 모델링하고 건강 정보를 서비스 할 수 있도록 스마트 주얼리 시스템을 설계하고 구현하였다. 스마트 앱을 통해 서비스의 상태를 표시된다. 앱은 맞춤형 서비스 사용자에게 위험을 결정하여 질환에 관한 가이드라인을 제공한다.

사물인터넷과 융합한 헬스케어 시스템에서의 보안 이슈 및 취약점 분석 (Analyses of Security Issues and Vulnerability for Healthcare System For Under Internet of Things)

  • 김정태
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권4호
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    • pp.699-706
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    • 2023
  • 최근 들어 다양한 기술의 융복합화로 인하여, 제4차 산업혁명이 이루어지고 있다. 그 대표적인 기술이 사물인터넷을 이용한 헬스케어 시스템 분야이다. 기존의 헬스케어 시스템을 기반으로, 모바일 환경하에서 각각의 장치. 센서, 프로토콜 등을 통해, 환자의 진료 상태 및 기록을 관리할 수 있는 응용 분야로 발전되고 있다. 특히 사물인터넷에서 응용되는 시스템의 경우, 디바이스들의 제한된 자원인 메모리 용량 부족, 컴퓨팅 연산 능력의 저하, 저전력 기술 등의 특징을 가지고 있다. 데이터 보호를 위하여, 이러한 특징 때문에, 기존의 암호화 알고리즘을 사용할 수 없게 된다. 따라서, 본 논문에서는 사물인터넷에서 발생할 수 있는 보안 이슈를 해결하기 위한 고려 사항 및 헬스 시스템의 구조를 분석하고자 한다. 현실적으로 각종 센서, 장치들이 기존의 기법을 통하여, 보안을 구현하기에는 안전하지 못하다. 보안의 위협 및 공격 요소를 살펴보고, 이를 해결할 수 있는 방법을 분석하고자 한다.

WUSB over WBAN 통신을 위한 신체 영역 위치 인식 기술 (A Body-Area Localization Technique for WUSB over WBAN Communication)

  • 허경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.499-505
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    • 2016
  • 본 논문에서는 웨어러블 컴퓨터 시스템을 위한 WUSB over WBAN 프로토콜에서 요구되는 신체 영역 위치인식기술을 제안한다. 제안하는 위치인식기술은 웨어러블 컴퓨터의 주변 장치를 구성하는 WUSB over WBAN 프로토콜 기반 센서노드에서 실행된다. 웨어러블 컴퓨터 시스템에서 다양한 신체 모션을 통한 입력 정보의 정확성을 높이기위해서는, 높은 정밀도를 갖는 새로운 위치인식기술이 반드시 개발되어야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 본 논문은 신체에 부착된 WUSB over WBAN 디바이스들의 개수를 4개 이상으로 하는 TDoA/FDoA/AoA 복합 방식을 제안한다. 실험 결과에서는 제안하는 TDoA/FDoA/AoA의 복합 방식 알고리즘이 TDoA/FDoA 복합 알고리즘 보다 위치 추정 오차를 10mm 감소시킨다. 이 값은 다른 통신 시스템에서는 무시할 수 있는 작은 값이나, 신체 영역 내 통신에서는 위치 추정 성능을 향상시키는 결과를 나타낸다.

생체정보 진단을 위한 생체모사 계층구조 기반 피부 고점착 전자 패치 개발 (Development of bio-inspired hierarchically-structured skin-adhesive electronic patch for bio-signal monitoring)

  • 김다완
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권5호
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    • pp.749-754
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    • 2022
  • 다양한 의료 응용 분야에서 웨어러블 및 피부 부착형 전자 패치에 피부 표면의 높은 접착력과 내수성이 요구된다. 본 연구에서는 탄소 기반 전도성 고분자 복합 소재에 개구리 발바닥의 육각 채널와 문어 빨판의 흡착 구조 패턴을 모사한 신축성 있는 전자 패치를 보고한다. 개구리의 발바닥을 모사한 육각 채널 구조는 수분을 배수하며, 균열억제 효과를 통해 점착력을 향상 시키며, 문어 빨판을 모사한 흡착 구조는 젖은 표면에서 높은 점착력을 나타낸다. 또한 고점착 전자패치는 실리콘(max. 4.06 N/cm2), 피부 복제 표면(max. 1.84 N/cm2) 등 다양한 표면에 건조 및 젖은 조건에서 우수한 접착력을 가지고 있다. 고분자 매트릭스와 탄소 입자를 기반으로한 고분자 복합소재를 통해 제작된 고점착 전자 패치는 건조 및 습한 환경에서 심전도(ECG)을 안정적으로 감지할 수 있다. 이 연구에서 보여진 특성을 기반으로 제안된 전자 패치는 다양한 생체 신호의 진단을 위한 웨어러블 및 피부 부착 센서 디바이스를 구현하는 잠재적 응용 가능성을 제시한다.

IoT 환경에서 속성기반 암호화 기술을 활용한 메시지 통신 기법에 관한 연구 (A Study of Message Communication Method Using Attribute Based Encryption in IoT Environment)

  • 박중오
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권10호
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    • pp.295-302
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    • 2016
  • ICT 강국을 중심으로 국가자원에서 IoT기반의 기술을 지원하고 있으며, 기업 및 연구소에서도 기술 개발 및 생태계 조성을 위해서 활발히 연구되고 있다. 서울시의 도로 곳곳에서는 IoT기반의 공공시설이 도입되고 있으며, 사용자들로부터 다양한 서비스 및 편의성을 제공하고 있다. 하지만 IoT의 본격적인 도래와 발전을 위해서는 보안 및 프라이버시 침해와 생명과 안전에 대한 위협하는 사례가 빈번히 발생하고 있다. 또한 IoT 환경은 기존의 센서 네트워크, 이 기종 통신 네트워크, IoT 환경에서 최적화된 Device 등 다양한 환경기술을 포함하고 있으므로 기존의 보안 위협 및 다양한 공격 기법을 계승한다. 그러므로 본 논문에서는 IoT환경에서 안전한 통신을 위한 속성기반 암호화기술에 대해서 연구한다. 디바이스에서 수집된 데이터를 속성기반의 암호화 기법을 활용하여 전송하며, 키 생성 프로토콜을 설계하여 디바이스와 사용자에 대한 등급 및 권한을 식별하여 안전한 메시지를 전송하도록 한다. 성능평가를 수행하여 기존의 RSA 알고리즘 대비 암호화, 서명부분에서 대략 69%, 40%의 향상된 속도를 확인하였으며, IoT환경에서 발생하는 보안위협에 대해서 안전성을 분석하였다.