• 한국항행학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.200-205
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• 2017

현대의 스포츠는 과학이 접목된 스포츠 과학으로 발전하고 있으며 기록 향상을 위한 각종 분석 시뮬레이션 시스템들도 많이 개발되고 있고, 실제 경기 기록 향상에 상당한 도움을 주고 있다. 이에 다양한 스포츠 종목중 하나인 골프는 동호인과 일반인들에게 대중화 되면서 본인의 운동자세를 교정하고자 하는 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구에 따라 골프스윙 자세를 분석하고 교정 받을 수 있는 시스템들이 많이 개발되고 있다. 골프스윙 정확도 분석시스템은 육안으로 볼 수 없는 순간의 동작들을 분석하여 이해하기 쉽도록 지도하는 것으로 시각적 효과로 인한 즉각적인 피드백을 통해 골프스윙동작을 개선할 수 있으며, 피드백을 주기 위한 정보는 프로 골퍼와 골프스윙 동영상 등에서 수집한 골프스윙 동작에 대한 지식을 활용하여 신뢰도를 향상시켰다. 또한 자신의 골프스윙 동영상을 육안으로 확인하고 분석할 수 있는 기능을 제공함으로써 다양한 골프 스윙 분류 방법을 기반으로 각 구간에 대한 분석이 가능하다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 2부
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• pp.323-328
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• 2008

"부풀어지는 마우스"는 부피가 변하는 유저 인터페이스 기기이다. 이 마우스는 우리가 흔히 사용하는 마우스의 부피만큼 부풀어지는 것뿐만 아니라 사용하지 않을 때에는 납작하게 줄어들어 노트북 컴퓨터의 PC 카드 슬롯에 보관될 수 있다. 이 기기는 일반 마우스와 동일하게 사용 가능할 뿐만 아니라 마우스 풍선 안의 기압을 측정함으로써 새로운 인터랙션을 제공해 주고 있다. 또한 이 기기는 기존에 압력 센싱 인터랙션이 갖고 있는 한계점인 양방향 제어와 효율적인 피드백의 부재를 해결하고 있다. 나아가 제어 수단뿐만 아니라 표현의 수단으로도 활용 가능하다. 본 논문에서는 부풀어지는 마우스의 프로토타입 디자인에 대해서 설명하고 압력제어를 통해 줌인과 같은 응용 가능한 시나리오를 소개하고자 한다. 또한, 감성 및 커뮤니케이션 도구로의 활용 가능성도 기대 할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1585-1591
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• 2011

본 연구에서는 사용자의 손에 장착하여 손의 움직임을 측정하고 힘의 반영이 가능한 새로운 형태의 데이터 글로브(data glove)를 제안한다. 본 연구의 데이터 글로브는 인간의 외골격 구조의 분석이 기반하고 있으며 하나의 손가락 모듈은 4절기구의 조합을 통하여 1자유도로 구동이 되도록 고안되어 있다. 데이터 글로브는 펴기(extension)와 구부리기(flexion)를 할 수 있으며 내전(adduction)/외전(abduction)을 위해서 두 개의 유니버설 관절을 이용한 새로운 metacarpal joint 메커니즘을 고안하였다. 동 데이터 글로브의 유효성을 평가하기 위하여 검지손가락을 위한 구동회로와 센서를 포함한 전체 시스템을 제작하였으며 가상공간에 동적 시뮬레이션을 통해서 나타낸 물체를 조작하는 실험을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.324-332
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• 2016

본 논문에서는 최소센서 조합만을 이용하는 관측각 제어기반 종말유도조종 루프의 설계방안에 대하여 제안하였다. 조종루프에서 필요한 동체자세각속도 피드백 대신 관측각속도 피드백을 적용함과 동시에 종말유도법칙으로 관측각 제어법칙을 적용함으로써 1축 각 속도계와 스트랩다운 탐색기만으로 유도조종루프의 구성이 가능하도록 하였다. 또한 탐색기에서 출력되는 관측각에 시간지연이 있더라도 유도루프의 안정성을 유지할 수 있도록 지연여유를 고려하여 유도루프를 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 종말유도조종 루프를 검증하기 위하여 6자유도기반 비선형시뮬레이션을 구성하였고, 몬테카를로 시뮬레이션을 통하여 다양한 불확실성 요소를 고려하여 유도조종루프의 강건성을 검증하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.271-277
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• 2017

본 연구에서는 사용자의 자세에 따라 실시간으로 제공되는 진동모터에 의해서 촉각 피드백이 구현되는 골반교정 및 자세균형능력 증진을 위한 균형의자(balance chair)를 개발하고 그 유효성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 MC Nylon을 이용하여 몸체을 제작하고 사용자 인터페이스를 위한 터치 TFT와 아두이노를 사용한 주 제어모듈, 사용자 자세판별을 위한 9축 가속센서, 촉각피드백을 위한 진동모듈을 내장하고 사용자의 편안한 착석감을 위한 쿠션으로 외부를 둘러싼 균형의자 시제품을 제작하였다. 제작된 시제품을 이용한 자세균형 훈련시스템의 유효성을 확인하기 위해 여성 피험자 10명을 대상으로 척추움직임의 주요근육인 좌우 요장늑근에 대한 근활성도(%MVIC)를 측정하였고 자세균형능력 평가장비인 Spine Balance 3D를 이용하여 훈련 전후의 균형능력을 측정하였다. 균형의자를 통한 운동 및 자세균형 유지 시 진동을 통한 피드백 방법에 의해 사용자의 좌우 요장늑근이 균형적으로 활성화되고 또한 이를 통한 훈련 전후 균형능력이 증진되는 결과를 얻었다. 향후 본 연구는 다양한 자세균형 제품 개발에 기초 연구로 활용 가능하다고 사료된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권9호
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• pp.31-39
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• 2011

본 논문에서는 Carbon Nanotube(CNT) 센서 어레이를 위한 저 전력, 소 면적의 신호 검출 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 신호 검출회로, 디지털 제어기, UART I/O로 구성된다. 신호 검출회로는 VGA를 공유하는 64개의 transimpedance amplifier(TIA)와 11비트 해상도의 successive approximation register-ADC(SAR-ADC)를 사용하였다. TIA는 센서의 전압 바이어스 및 전류를 증폭하기 위한 active input current mirror(AICM)와 증폭된 전류를 전압으로 변환하는 저항 피드백 방식의 VGA(Variable Gain Amplifier)로 구성되어있다. 이러한 구조는 큰 면적과 많은 전력을 필요로 하는 VGA를 공유하기 때문에 다수의 센서 어레이에 대해 검출 속도의 저하 없이 저 전력, 소 면적으로 신호 검출이 가능하게 한다. SAR-ADC는 저 전력을 위하여 입력 전압 level에 따라 하위 bit의 동작을 생략하는 수정된 알고리즘을 사용하였다. ADC 및 센서의 선택은 UART Protocol 기반의 디지털 제어기에 의해 선택되며, ADC의 data는 UART I/O를 통해 컴퓨터와 같은 단말기를 통해 모니터링 할 수 있다. 신호 검출회로는 0.13${\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며 면적은 0.173 $mm^2$이며 640 sample/s의 속도에서 77.06${\mu}W$의 전력을 소모한다. 측정 결과 10nA - 10${\mu}A$의 전류 범위에서 5.3%의 선형성 오차를 가진다. 또한 UART I/O, 디지털 제어기는 0.18${\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작하였으며 총면적은 0.251 $mm^2$ 이다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.47-54
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• 2013

본 논문은 몸 전체의 움직임을 측정하고 분석할 수 있는 관성센서 기반 모션 캡처링 시스템에 관한 것이다. 본 시스템 구현을 위해 자이로스코프, 가속도계 및 지자계 신호를 이용한 자세 방위 측정장치 모듈을 개발하였으며, 다수의 모듈을 환자의 분절에 부착하고 공간상에서 각 분절의 방위각을 계산하여 3차원 모션캡처를 수행하였다. 또한 재활과 관련된 많은 응용에 있어 중요한 생체역학 측정값인 신체 분절간의 관절각을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 개발한 자세 방위 측정장치 모듈의 성능을 평가하기 위하여 3차원 공간상의 변위 및 방위를 밀리미터 해상도로 제공할 수 있는 Vicon을 참조 측정 시스템으로 이용하였으며, 2.56도의 평균 제곱근 오차를 얻을 수 있었다. 실험 결과 본 연구에서 개발한 시스템은 뇌졸중 후 회복단계 동안 사지 및 보행 동작을 실시간으로 분석, 제공함으로서 재활의 효과, 난이도 조절 및 피드백 요소를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권7호
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• pp.61-70
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• 2017

본 논문에서는 넓은 작동 온도 범위를 위해 온도보상기능을 가지는 이더넷 이퀄라이저를 소개한다. 차량 내부에 서로 통신하는 센서가 많아지면서, 차량용 통신에 대한 중요성이 높아진다. 많은 통신 방법 중에 이더넷 프로토콜은 넓은 통신 대역폭과 호환성을 가지기 때문에 차량용 통신을 위해 가장 선호되는 기술이다. 그러나 차량용 규격인 AEC-Q100을 만족시키기 위해서 제안하는 이더넷 통신 시스템은 $-40^{\circ}C$에서 $150^{\circ}C$에 해당하는 온도 범위에서 작동해야한다. 본 논문에서는 100m길이의 CAT-5 케이블에서 데이터를 보상하는 이더넷 이퀄라이저를 설계한다. 또한, 넓은 온도 범위에서 작동하기 위해 피드백 시스템을 이용한다. 제안하는 이퀄라이저는 완전 차동형 구조로 31.25MHz의 대역폭을 가지고 Hynix $0.13{\mu}m$ BCDMOS 기술로 구현한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.485-489
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• 2018

4차 산업혁명의 일부인 스마트공장의 구축을 위해서는 작업 환경 및 생산 기기에 대한 데이터를 수집하여 이를 분석하고 피드백 함으로써 일어날 수 있는 고장이나 부품의 교체 시점 등을 예측하여야 하며, 이를 위해서는 작업 환경 및 생산 기기의 상태를 모니터링하는 시스템이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 장거리 저전력 무선 통신 기술인 LoRa를 이용하여 작업 환경 및 생산 기기의 센서 데이터를 수집하여 Mobile과 PC용 모니터링 시스템을 구현하였다. Mobile 기기에서는 실시간으로 생산 환경 및 진동 데이터를 볼 수 있으며, PC 모니터링 프로그램에서는 센서 데이터를 그래프로 표현하여 표준 편차 및 데이터의 변동사항을 확인할 수 있게 프로그램 하였다. 구축된 시스템을 이용하여 생산 환경의 온습도 및 대기압 등의 데이터를 기록하고 생산 기기의 진동 데이터를 수집할 수 있음을 확인하였다

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.629-630
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• 2017

최근 현대인들이 많은 업무와 학업으로 인하여 좌식 생활의 빈도가 매우 높아지고 있으며, 장시간 동안 의자에 앉아 있으면서 올바르지 않은 자세와 습관으로 인해 습관성 척추 질환환자가 증가하고 있다. 따라서 이러한 질환을 실시간 모니터링을 통해 사전에 방지하고 사용자가 올바른 자세의 중요성을 인지할 수 있도록 가이드 제시가 요구된다. 본 연구에서는 압력센서 기반의 체중분포 시스템을 사용하여 사용자의 앉은 자세를 판단하고 피드백 함으로써 자세를 교정하는 데 도움을 줄 수 있는 자세 판별 시스템을 구현하였다. 체중의 분포 패턴을 분석하여 1가지의 정상 자세와 6가지의 비정상 자세를 판단하였으며, 비정상 자세를 지속적으로 유지하고 있다면 알림이 울려 바른 자세로 유도하는 어플리케이션의 구현에 대해 기술하였다.