• 한국전자파학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.915-923
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• 2018

본 논문은 ISM 대역인 902~928 MHz에서 건물의 내구성을 진단하기 위한 콘크리트 매립형 안테나 설계에 관하여 서술한다. 이에 안테나가 매립되는 환경에서도 콘크리트 매질 특성에 의해 임피던스 변화가 크지 않는 이중 슬롯 패치 안테나를 제안하였다. 함수율에 따라 변하는 콘크리트 매질에 의한 성능 열화를 최소화하기 위해 제안하는 안테나는 기생 패치를 이용하여 대역폭을 확장하였다. 제작된 안테나는 전 대역에서 VSWR 2 : 1 이하 특성을 만족하며, 빔 폭은 80도 정도이며, 7 dBi 이상을 만족하는 이득을 가진다. 제안한 안테나는 직사각형 콘크리트 블록에 장착하여 측정하였으며, 모의실험과 실제 측정을 통해 함수율 변화에 따른 반사손실 및 이득을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.803-806
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• 2016

'포켓몬 고'가 단순히 게임 목적이지만 이것은 사용자들의 행동변화를 이끌어 낸다는 의미에서 헬스케어분야의 문제를 해결하는 실마리를 제공하고 있다. '포켓몬 고'는 포켓몬 게임 시리즈의 스핀오프로, 증강 현실기술을 활용한 것이다. 증강현실은 현실세계를 보완하는 것이라고 할 수 있으며 많은 분야에 활용할 수 있는 광범위한 기술로써 의료분야, 방송분야, 제조분야, 모바일 분야등에 활용되고 있다. 특히, 의료 분야는 증강 현실 초기부터 가장 활발히 적용되는 분야로써, 자기공명장치(MRI), 초음파 등의 3차원 데이터 센서를 이용하여 환자의 상태나 환부에 대한 정보를 실제 환자의 영상과 합성하여 정확한 의료 진단과 불필요한 절개를 막는 등 의료 분야에 큰 도움이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 가상 증강현실 기술동향과 의료서비스에 적용사례, 미래의 가상 및 증강현실 기반의 의료서비스를 분석 및 기술한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.825-832
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• 2021

본 연구는 치주질환의 주 원인균인 P. gingivalis에 선택적으로 작용하는 특이적 앱타머를 선별하고 선별된 앱타머와 결합하는 단백질 분자를 정제 및 동정함으로써 P. gingivalis에 관한 작용기전을 규명하고자 하였다. 이를 위하여 39개의 random sequence를 갖는 DNA library를 제조하여 SELEX 방법을 이용하여 P. gingivalis에 특이성을 가진 앱타머를 선별하였으며 PCR2.1 cloning vector를 활용한 cloning을 시행하여 염기서열을 분석했다. 8종의 각기 다른 염기서열을 가진 앱타머를 선별하였고 직접적으로 작용하는 단백질을 밝혀내고자 선별된 앱타머 중 APG-3를 이용하여 modified weston blot을 시행하고 단백질을 분석한 결과 P. gingivalis에 선택적으로 결합하는 11종의 단백질을 분리, 동정하였다. 이와 같은 결과로 앱타머가 치주질환의 원인균인 P. gingivalis의 당 대사 및 세포활성억제와 관련된 단백질에 선택적으로 결합하여 부착함으로써 치주질환의 진단을 위한 센서로 가능성을 제시했다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.433-443
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• 2022

연구목적: 본 논문에서는 스마트 디바이스의 높은 보급률을 활용하여 근감소증을 추정 및 예측하는 딥러닝 알고리즘을 제안과 연구를 수행한다. 연구방법: 딥러닝 학습을 위해 스마트 디바이스에 내장된 관성센서를 활용하여 실험 데이터를 수집하였다. 데이터를 수집하는 테스트용 어플리케이션 구현하여 '정상'과 '비정상'걸음과 '달리기', '낙상', '스쿼트' 자세의 5 가지 상태를 구분하여 데이터를 수집하였다. 연구결과: LSTM, CNN, RNN model 사용 시 예측 정확도를 분석했고 CNN-LSTM 융합형 모델을 활용하여 이진분류 정확도 99.87%, 다중 분류 92.30%의 정확도를 보였다. 결론: 근감소증이 있는 사람의 경우 걸음걸이의 이상이 생긴다는 점에 착안하여 스마트 디바이스를 활용한 연구를 진행하였다. 본 연구를 활용하여 근감소증으로 인해 생기는 재난안전을 강화 할 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.117-122
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• 2022

본 논문에서는 IoT와 저 전력 장거리 통신(NB-IoT)기술을 적용한 차량관제용 단말기를 개발했다. 본 시스템은 주차중인 차량의 위치, 상태에 대한 정보를 수집하고, 저 전력 실시간으로 차량 소유자의 단말로 차량 상태를 전송하여 차량의 도난을 방지하고, 주행 중인 차량의 경우, 주행 속도, 급제동, 미끄러짐, 충격 등 차량의 1차 정보를 수집하여 서버로 전송하면 서버에서 관련 데이터를 분석하여 교통 정체, 도로 파손 안전사고 발생 등에 대한 2차 정보를 생성할 수 있으며, 주기적 알람 형태로 목적지의 예상 도착 시간을 전송하여 목적지에 차량의 정확한 도착 시간을 알 수 있다. 본 단말 장치는 차량용 IoT 게이트웨이로 차량 내부의 다양한 유무선 센서와 연결될 수 있다. 또한 자동차의 유지관리, 효율적인 운행과 차량들에게서 수집된 데이터를 민간 또는 공공부분에서 유용하게 활용할 수 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권6호
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• pp.594-602
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• 2022

Cast-resin transformers are widely installed in various electrical power systems because of their low operating cost and low influence on external environmental factors. However, when they have an internal defect during the manufacturing process or operation, a partial discharge (PD) occurs, and eventually destroys the insulation. In this paper, a Rogowski-type PD sensor was studied to replace commercial PD sensors used for the insulation diagnosis of power apparatus. The proposed PD sensor was manufactured with four different types of PCB-based winding structures, and it was analyzed in terms of the detection characteristics for standard calibration pulses and the changes of the output voltage according to the distance. The output increased linearly in accordance with the applied discharge amount. It was confirmed that the hexagon structure sensor had the highest sensitivity, because the winding cross-sectional area of the sensor was larger than others. In addition, as the distance from the defect increased, the output voltage of the sensors decreased by 7.32% on average. It was also confirmed that the attenuation rate according to the distance decreased as the input discharge amount increased. For the application of this new type sensor, PD electrode system was designed to simulate the void defect. Waveforms and PRPD patterns measured by the proposed PD sensors at DIV and 120% of DIV were the same as the results measured by MPD 600 based on IEC 60270. The proposed PD sensors can be installed on the inner wall of the transformer tank by coating its surfaces with a non-conductive material; therefore, it is possible to detect internal defects more effectively at a closer distance from the defect than the conventional sensors.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.111-118
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• 2023

스마트팩토리의 구축을 위해서는 제조환경에서 여러 센서 및 기기 등을 연결하여 데이터를 수집하고, 데이터 분석을 통해 생산설비 등의 장애를 진단하거나 예측하여야 한다. 본 논문에서는 공작기계에서 제품을 가공하기 위해 사용되는 절삭용 인서트의 잔여 유효 수명을 예측하기 위해 진동 신호를 기반으로 한 가중화 k-최근접이웃(Weighted k-NN) 알고리즘, 의사결정나무(Decision Tree), 서포트벡터회귀(SVM), XGBoost, 랜덤포레스트(Random forest), 1차원 합성곱신경망(1D-CNN), 그리고 진동 신호를 FFT한 주파수 스펙트럼에 대해 알아보았다. 연구결과, 주파수 스펙트럼으로는 잔여 유효수명의 정확한 예측에 대해서는 신빙성있는 기준을 제공하지 못한다는 것을 알수 있었고, 예측 모델 중 가중화 k-최근접이웃 알고리즘이 MAE가 0.0013, MSE가 0.004, RMSE가 0.0192로 가장 우수한 성능을 나타내었다. 이는 가중화 k-최근접이웃 알고리즘에 의해 예측되는 인서트의 잔여 유효 수명의 오차가 0.001초 수준으로 평가되어, 실제 산업현장에 적용이 가능한 수준으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.55-55
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• 2023

물 인프라 시설물은 다양한 산업 및 지역 사회에 필요한 물 공급과 이와 관련된 인프라를 제공하는 현대 사회의 중요한 구성 요소 중 하나이다. 이러한 시설이 노후화 되면서 안전과 신뢰성에 대한 우려가 커지면서 과거 건설, 개발 중심에서 유지, 관리 중심으로 패러다임이 변화하고 있다. 이에 물 인프라 시설물의 상태를 정밀하게 조사하고, 정확한 계측하는 기술에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 최근, 드론에 초분광 센서를 탑재하여 초분광 영상을 수집할 수 있는 기술이 개발되고 있으며, 물 인프라 시설물에 대한 원격탐사 및 모니터링이 이러한 수요를 만족시킬 수 있는 유망한 해결책으로 부상하고 있다. 특히, 이러한 초분광 영상 수집 기술을 이용하면 물 인프라 시설물 주변의수심, 수질, 온도 등 환경적 요인 뿐만 아니라 재료에 따른 상태를 파악할 수 있어, 잠재적으로 구조 결함을 감지하는데 필요한 상세한 분광 정보를 수집할 수 있다. 또한, "저수지·댐의 안전관리 및 재해예방에 관한 법률"에서 정기적인 정밀안전진단을 요구하고 있으며, "중대재해처벌법"에 따라 인력중심의 조사, 계측 방식의 어려움이 있는 상황에서 드론 기반의 초분광 원격탐사 기술은 매력적인 선택지이다. 본 연구는 안전과 신뢰성에 대한 우려가 커지고 있는 물 인프라 시설물에서 드론 기반 초분광영상 기술이 제공하는 새로운 해결책에 대한 연구로, "저수지·댐 안전관리 및 재해예방에 관한 법률"에서 제시하는 물 인프라 시설의 정기적인 검사 및 유지보수에 대한 중요성을 더욱 강조하는 것으로, 물 인프라 시설물을 정확하게 모니터링하고 조사, 계측하는 능력의 중요성을 증가시킬 수 있는 기술이다. 따라서 본 연구에서는 드론 기반의 초분광 영상 수집 기술을 활용하여 물 인프라시설물의 원격탐사 및 모니터링에 대한 적용성을 검토하고자 한다. 이를 통해 드론 기반 초분광영상 기술이 물 인프라 시설물의 조사 및 계측, 유지 보수에 대한 새로운 해결책이 될 수 있는지 검토한다. 또한 이 기술의 잠재적인 이점과 한계를 탐구하고, 정확하고 신뢰성 높은 계측, 조사 기술에 대한 증가하는 수요를 충족시키기 위한 능력을 평가 하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.440-440
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• 2022

1970년대부터 집중 건설 된 우리나라의 다목적댐, 홍수조절댐, 용수전용댐 등의 대형 국가 수자원시설물들의 '고령화'가 급속히 진행되어 수리구조물에 대한 안정성을 주기적으로 파악할 수 있는 정밀안전모니터링 체계 구축이 시급한 시점이다. 주기적인 정밀안전모니터링 방법들 중에는 위성 등을 활용한 원격관측 기술들이 최근 시도되고 있다. 위성 영상레이더(SAR; Synthetic Aperture Radar)는 마이크로파 대역의 전자기파를 송·수신하는 능동센서로 날씨 및 주·야간에 영향을 받지 않고 지표면 관측이 가능한 장점이 있다. 특히, 고정산란체 영상레이더 간섭(PSInSAR; Permanent Scatterer Interferometry SAR)기법은 영상레이더 영상에서 긴밀도(coherence)가 상대적으로 높은 수자원시설물과 같은 고정산란체의 위상(phase) 정보를 이용하여 mm급의 측정민감도로 시계열 변위 분석이 가능하다. 또한, 여러 장의 InSAR 영상을 생성하였기 때문에 DEM 오차, 위성궤도 오차, 대기 성분에 의한 지연 오차 등을 보다 정밀하게 제거할 수 있는 장점이 있다 본 연구에서는 국내 중대형 수자원시설물의 정밀안전모니터링을 위하여 고정산란체 영상레이더 간섭 기법을 영암금호방조제, 영주댐, 소양강댐 등에 적용하여 시계열 변위 분석을 수행하였다. 2014년 11월부터 2022년 3월(현재)까지 획득된 Sentinel-1 SLC(Single Look Complex) 위성자료의 상승(Ascending) 궤도 126장 및 하강(Descending)궤도 187장을 각각 활용하였다. 두 위성궤도를 모두 활용하여 수직, 수평 변위 등 3차원 분석을 수행하였으며, 특히 소양강댐 GPS 관측 자료와 정확도 검증에서 연평균 2mm의 RMSE를 보였다. 이를 통해 위성 원격탐사 기술로도 댐, 보, 방조제와 같은 수자원시설물에 대한 시계열 변위 분석을 통한 댐 안전관리가 가능함을 보여주고 있다. 2025년 발사될 국내 C-밴드 SAR 탑재 수자원위성 개발을 통해 한반도 재방문주기를 단축시킴으로써, 한반도 전역의 수자원시설물 정밀안전진단체계 구축이 가능할 것으로 기대된다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권12호
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• pp.357-362
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• 2023

교량은 중요한 교통 인프라지만 다양한 환경적 요인과 지속적인 교통 부하로 손상 및 균열을 겪게 되며, 이러한 요인들은 교량의 노후화를 가속화시킨다. 현재 건설한 지 오래된 교량이 많아지면서 안전성을 보장하고 노후화를 진단하기 위한 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 이미 교량에서는 실시간 또는 주기적으로 교량의 상태를 모니터링하기 위해 구조물 건전도 모니터링(SHM) 기술이 활용되고 있다. 이 기술과 함께 인공지능과 사물인터넷 기술을 활용한 지능형 교량 모니터링 기술 개발이 진행 중이다. 본 논문에서는 노후화된 교량의 유지관리를 위해 고속 푸리에 변환과 차원 축소 알고리즘을 활용한 교량 안전성을 예측 엣지 시스템 기법을 연구한다. 특히, 기존 연구와는 다르게 실제 교량에서 수집된 센서 데이터를 이용하여 데이터셋을 형성하고 교량의 안전성을 확인할 수 있는지 알아본다.