• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.208-208
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• 2009

최근 광섬유 센서기술의 수요는 전 산업분야에 걸쳐 높아지고 있으며, 이에 비례하여 기업 간, 국가 간 경쟁이 첨예화되고 있다. 또한 소형화, 경량화, 고성능화 센서에 대한 요구도 높아지고 있어 종래의 각종 센서들의 형태와 개선을 위한 연구개발이 매우 활발하게 전개되고 있으므로 이를 대체할 수 있는 광섬유 센서의 수요가 급격히 늘어날 전망이다. 기존 침입자 감지 시스템은 태풍, 낙뢰, 폭설, 폭우 등의 기상변화나 지반 흔들림, 통행차량 진동 및 전자기 간섭 등에 영향을 받아 오작동, 오경보가 빈번히 발생된다. 이러한 문제의 해결책으로 광섬유 센서 케이블을 이용한 시스템이 대안으로 부각되고 있다. 현재 국내에서 군부대, 공항을 중심으로 펜스와 휴전선 철책에 힘입자 감지를 위하여 도입되고 있다. 광섬유 센서 케이블을 사용하는 광망경비시스템은 광섬유 센서 케이블을 그물망 형태(광망)로 만들어 경계 지역에 설치된다. 광망경비시스템의 원리는 광섬유에 광펄스를 입사시켜 순환시키는데 침입자가 광망을 절단하거나 외력을 가할 경우 발생되는 레일리 산란에 기인하는 후방산란과 접속점과 파단점에서 생기는 반사광을 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)로 검출하여 침입상황 및 침입위치를 탐지한다. 그러나 이러한 침입자 감지를 위한 광망경비시스템의 핵심부품인 광섬유 센서 케이블은 기존에 전량 해외수입에 의존하고 있는 실정이며, 지금까지 국내에서 생산하기 위한 제작 기술과 노하우가 초보단계에 머물러 있다. 이러한 광섬유 센서 케이블 제작에 있어서 중요한 부분이 패키징 기술이라 할 수 있다. 이는 광섬유 센서를 일반적인 피복 구조로 패키징하게 되면, 센서 고유의 특성이 패키징 과정과 운반과정, 포설과정에서 변하게 되고 센서로써의 신뢰성이 크게 저하된다. 본 연구에서는 힘입자 감지용 광섬유 센서 케이블의 설계와 제작을 위한 제조공법을 확립하고, 이를 이용해 제작된 광섬유 센서 케이블의 신뢰성 특성을 평가하였다. 설계 제작된 광섬유 센서 케이블의 구조는 멀티모드광섬유(MMF) 에 0.9 mm Tight buffer를 코팅하고, 광심선 주위에 아라미드 얀을 삽입시킨 후 고문자 수지를 적용하여 외부 피복 (jacket)을 하였다. 제작된 광섬유 센서 케이블의 외경 측정결과 기준치 ($2.95\;{\pm}\;0.03$ mm)를 모두 만족하였고, 850 nm 파장에서의 광 손실 측정 결과 4.0 dB/km 이하였다. 또한 주요 항목의 신뢰성 특성 시험결과, 인장강도는 8~10 kg의 인장력을 갖으며 온도순환시험 ($-30^{\circ}C\;{\sim}\;+75^{\circ}C$)에서의 광 손실은 0.6 dB 이하로 나타나 침입자 감지용 광섬유 센서 케이블로 적합함을 확인할 수 있었다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.73-74
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• 2023

본 논문에서는 음향센서를 기반으로 한 지하시설물 화재 위험감지 방법을 제안하였다. 음향센서는 진동이나 광센서처럼 접촉식이 아니기 때문에 결로가 발생하고 있는 취약구간에 설치하여 보다 효율적으로 활용이 가능하고 지하시설물 내부에 설치된 기기나 장비들과 상호작용하거나 간섭하지 않기 때문에 안전하게 관리가 가능하다. 이러한 특징으로 지하 시설물에서 내 통행이 불편하여 관리하기 힘든 구간이나 결로가 많아 화재안전에 주의가 필요한 곳에 설치하여 전기스파크 발생 감지를통해 재난이 발생하기 이전 화재위험을 감지하는 방법론 중 하나가 될 수 있다. 제안하는 방법은 음향 센서를 통해 지하공동구 안에서 발생하는 소리들을 수집하고 일정한 길이의 시간 단위 프레임들로 분할한 후 분석하여 전기스파크의 특징 벡터를 도출한다. 전기스파크 감지 모델로는 전기스파크 신호의 지역적 특성을 포착할 수 있도록 2D-CNN 구조를 사용하며 모델에서 출력된 전기 스파크 발생 예측확률을 분할된 단위 프레임 따라 계산하여 융합한다. 이로 인해 높은 정확도의 전기스파크 감지 정밀도를 얻을 수 있으며, 이는 전기 스파크에 의한 화재 이벤트 감지 있어서 효과적인 센싱 기술임을 알 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.777-780
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• 2009

본 연구에서는 연료전지에의 응용을 위한 저가격의 무산소, 상온동작 가능한 센서구조를 설계, 제작하고 특성을 평가하였다. 연료전지의 수소 농도를 측정하기 위해서는 50ppm에서 5% 이상까지 넓은 범위를 감지할 수 있는 수소센서의 성능이 매우 중요하다. 이러한 특성과 상용화를 위해 가격 경쟁력을 갖는 수소센서로서, 수소흡착에 따른 Pd의 저항변화 특성을 이용한 센서 구조에 대하여 연구하였다. 높은 저항치를 갖는 Pd 후막 구조설계를 통하여 저항 감소형의 센서를 제작하여 특성평가를 하였다. 저가형으로 설계 제작된 Pd 수소센서는 50~20000ppm 범위에서 감지특성을 나타내었으며, 약 40sec의 응답속도를 보였다.

• 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능정보시스템학회 2007년도 추계학술대회
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• pp.430-433
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• 2007

무선 센서 네트워크는 감지, 연산 그리고 무선 통신 능력을 갖는 수많은 작은 센서 노드들로 구성된다. 센서 네트워크에는 전장 감시, 침입자 추적, 그리고 고속 도로 감시 등과 같은 많은 응용분야가 있다. 이러한 분야에서는 사용자의 관심 대상이 되는 지역에서 발생 하는 사건들을 감시하기 위하여, 제한적인 에너지 자원과 연산 능력을 가진 세서 노드들로부터 감지된 데이터를 수집한다. 그러므로 센서 네트워크 응용분야에서의 데이터 수집과 전달, 센서 노드의 효율적인 에너지 소모는 매우 중요하며, 이를 위하여 센서 네트워크를 위한 라우팅, 전력관리, 그리고 데이터 보급 프로토콜들의 설계에서는 이러한 제약 사항들이 반드시 고려되어야 한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 효율적인 데이터 전달을 위한 라우팅 방법을 제안한다. 제안된 방법은 센서 노드의 트래픽 량, 잔여 에너지 량, 그리고 베이스 스테이션가지의 최단경로를 고려하여 데이터 전송 경로를 결정하여, 센서 네트워크에서의 에너지 효율적이면서도 안정적인 감지 데이터 전송을 가능하게 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.73-79
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• 2020

한반도에서 점차 증가하는 지진으로 지진을 빠르고 정확하게 감지하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 기상청에서 운영하는 기존 관측소는 설치와 운영에 많은 비용이 요구되어 오늘날 저가의 센서를 사용하여 지진을 감지하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 논문에서는 스마트폰에 설치된 저가의 MEMS 가속도 센서를 활용하여 지진 관측자료 생성 및 지진 감지 체계를 구축할 수 있는지에 대해 평가한다. 가속도 센서 분석을 위하여 국내의 여러 위치에 설치하여 가속도 데이터를 수집하였으며, PSD 계산을 통하여 각 센서의 바닥 잡음 수준을 파악한다. 분석 결과를 바탕으로 기존 MEMS 가속도 센서의 바닥 잡음 수준과 지진 감지를 위한 노이즈 모델과 비교하여 MEMS 센서가 감지할 수 있는 지진의 규모를 파악한다. 다양한 종류의 건물에 부착된 280 여 개의 가속도 센서 중 200 개의 센서로부터 데이터를 지난 수 개월 간 수집 하였으며 PSD 계산을 통하여 설치된 스마트폰의 MEMS 가속도 센서는 10Km 이내에서 발생하는 규모 3.5 이상의 지진을 관측 할 수 있음을 파악하였다. 지난 몇 개월간의 운영 기간 동안, 스마트폰 가속도 센서는 2019년, 12월 30일 밀양에서 발생한 규모 3.5의 지진을 기록하였으며 지진 감지 기법 중 하나인 STA/LTA 기법에 의해서 지진이 감지됨을 확인할 수 있었다. 제안하는 MEMS 가속도 센서를 사용한 지진 감지 체계는 점차 증가하는 지진을 더욱 빠르고 정확하게 감지할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.177-186
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• 2009

본 논문에서는 적외선 센서와 초음파 센서를 사용하여 넓은 범위의 움직임 감지뿐만 아니라 미세 한 움직임을 감지를 할 수 있는 다중 센서를 내장한 움직임 감지기를 개발하였다. 개발된 움직임 감지기를 전등과 연계시켜 강의실, 사무실 등 넓은 공간에서 사용하면 전기 에너지를 절약할 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.379-385
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• 2007

관성 센서는 외부 장치의 도움 없이 3차원 공간상에서 움직임 측정이 가능하다. 최근 MEMS 기술의 발달로 소형 저가 관성 센서(가속도 센서 혹은 각속도 센서) 제작이 가능해져 관성 센서를 소형 휴대 기기에 내장하여 사용자의 움직임을 감지하거나 의도 파악하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 관성 센서가 내장된 휴대 기기를 이용하여 3차원 공간상에서 6가지 위치에 따라서 각기 다른 6가지 소리를 발생하는 가상의 멀티 타악기 시스템을 제안한다. 즉, 휴대 기기를 상/하로 흔들면 가상 타악기의 타점 위치에 왔을 때 비트 음을 발생하고, 6개의 다른 위치를 구분하여 다른 타점의 위치에서 휴대 기기를 흔들면 각각 그 위치와 미리 지정된 소리가 발생하도록 하였다. 이러한 가상의 멀티 타악기 시스템을 위해서 3차원 공간상에서 실시간으로 사용자의 움직임을 감지하고 휴대 기기의 위치를 파악하는 것이 필요하다. 저가의 관성 센서를 이용하여 사용자가 휴대 기기를 움직이는 동작이 있는 상황에서 실시간으로 휴대 기기의 위치를 추정하는 것은 쉽지 않지만 본 연구에서는 다양한 사용자의 움직임 동작 분석을 통하여 사용자가 가상의 멀티 타악기를 상/하로 흔드는 동작을 감지하고 다른 위치로 이동하는 동작을 구분하였다. 개발된 동작 감지 알고리즘과 위치 구분 알고리즘을 휴대 기기에 적용되어 실제로 가상의 타악기 시스템을 구현하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.711-714
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• 2002

촉매 구조에 따른 반도체식 가스센서의 가스 감지 특성이 고찰되었다. 촉매로는 Pd를 사용하였고, 0.5 ~ 10wt% 의 다양한 농도로 약 15nm 크기의 $SnO_2$ 분말에 도핑, 가스센서를 제작하였다. 또한 열처리 온도를 $500{\sim}600^{\circ}C$로 다르게 하여 각 촉매 구조에 따른 특성의 변화를 관찰하였다. 그 결과 가스 감지 특성은 열처리 온도가 높을수록 감지 특성이 향상되었고, Pd 농도가 5wt% 에서 감도가 0.65로 좋은 감지 특성을 나타내었다. 5wt% Pd가 도핑된 가스센서는 2시간 동안 $400^{\circ}C$에서 aging 후에도 감도 값이 안정된 우수한 특성을 나타내었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.93-96
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• 2015

본 논문에서는 상황 인식 센서를 활용한 산불 감지 시스템을 제안한다. 기존 기상 및 비전 센서 기반의 산불 방재 시스템의 경우 카메라 센서로 획득한 영상을 조명변화에 강인한 색상공간인 HSI(Hue, Saturation, Intensity) 모형으로 변환시켜 처리하여 산불영역에 대한 특징을 추출하고 있다. 그러나 이 경우 단일 카메라 센서가 넓은 범위에 화재를 감지하기 때문에 넓은 범위의 화재가 발생하기 전까지는 화재발생을 감지하는데 어려움이 있다. 또한 복합적인 상황에서의 화재 감지가 힘들뿐만 아니라 별도의 지속적인 경계가 필요한 지역에 대한 설정이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 센서를 활용하여 실시간으로 온도, 습도, Co2, 불꽃유무정보를 습득하고 이 데이터들을 복합적인 상황에 따라 비교, 분석하고 그에 따른 가중치를 부여하여 화재를 판단하는 알고리즘을 제안한다. 또한 화재 상태를 나누어 집중적인 화재 감지가 필요한 구역에 차별적인 관리가 가능하게 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.54-63
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• 2014

본 논문은 CO센서의 화재에 대한 감지특성을 분석 후 화재감지기로서의 적용성 판단을 하기 위한 논문이다. CO센서의 화재감지기로의 적용성을 판단하기 위해 UL 268에서 규정하고 있는 화재시험실과 유사한 규모의 화재실험장을 설계 제작하고, UL 268에서 제시된 화재시험기준에 준한 실화재실험을 실시하여 화원 종류에 따른 CO센서와 광전식연기감지기의 다양한 화원의 화재에서 발생하는 일산화탄소와 연기에 대한 감지특성을 측정하여 비교 분석하였다. 실험결과 종이화원 및 목재화원과 같이 불완전연소로 진행되는 초기화재에서 CO센서가 광전식연기감지기보다 약 2~3배 빠른 감지특성이 나타났다. 특히, 목재훈소화재에서 CO센서의 감지특성이 매우 우수한 것으로 나타났다.