• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.311-317
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• 2019

먼저 광학 신호를 이용한 다양한 응용 분야에서의 핵심 요소인 광학 빔 조향 성능 향상을 위하여 실리콘 기반 격자 구조의 특성을 해석하였다. 이를 기반으로 높은 방사 효율과 좁은 빔 폭을 얻기 위해서 기존의 격자 구조 방사기에 분배 브래그 반사기(Distributed Bragg Reflector, DBR)를 집적한 구조를 제안한다. 분배 브래그 반사기의 위치에 따른 방사 효율과 방사 각도의 전치 반폭을 분석하고 이를 토대로 최적화 구조를 제안한다. 제안한 격자 구조는 상보형 금속산화 반도체(complementary metal-oxide semiconductor, CMOS) 공정과 호환 가능하며, 최대 방사 효율 87.1% 및 최소 방사 각도의 반치 전폭 $4.68^{\circ}$를 가진다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.29-35
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• 2019

4차 산업 혁명이 진행되며 많은 회사들의 스마트 팩토리에 대한 관심이 커지고 있으며 센서의 중요성 또한 대두되고 있다. 정보를 수집하기 위한 센서에서 고장이 발생하면 공장을 최적화하여 운영할 수 없기 때문에 이에 따른 손해가 발생할 수 있다. 이를 위해 센서의 상태를 진단하여 센서의 고장을 진단하는 일이 필요하다. 본 논문에서는 디지털 센서의 고장유형 중 Rising time과 Falling time 고장을 딥러닝 알고리즘 RNN의 LSTM을 통해 신호를 분석하여 고장을 진단하는 모델을 제안한다. 제안한 방식의 실험 결과를 정확도와 ROC 곡선 그래프의 AUC(Area under the curve)를 이용하여 Rule 기반 고장진단 알고리즘과 비교하였다. 실험 결과, 제안한 시스템은 Rule 기반 고장진단 알고리즘 보다 향상되고 안정된 성능을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제40권2호
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• pp.169-175
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• 2021

최근 입자 조작, 신경 자극 등을 위해 초음파 홀로그램과 그 응용에 대해 연구가 활발히 되고 있다. 하지만 홀로그램을 생성할 송신 신호 위상의 결정은 이전의 시간 소모적인 반복 최적화 방법에서 크게 벗어나지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 광학 홀로그램 생성을 위해 활용된 바 있는 딥러닝 기법을 초음파 홀로그램 생성을 위해 적용하여 소개한다. U-Net을 기반으로 알고리즘을 구성하였으며 원 모양의 데이터셋에 대해 학습하고 영어 알파벳에 대해 평가함으로써 그 일반화 가능성을 검증하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 기존 알고리즘과 계산속도, 정확도, 균일도 측면에서 비교하였다. 결과적으로 정확도와 균일도는 기존에 비해 다소 떨어지지만 계산속도가 약 190배 빨라졌다. 따라서, 이 결과를 통해 딥러닝 기반 초음파 홀로그램 생성 알고리즘은 기존 방법보다 초음파 홀로그램을 빠르게 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.703-710
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• 2011

분리막 모듈 내 스페이서는 용액의 원활한 흐름을 위한 공간 확보와 더불어 유체의 난류를 형성시키므로 농도분극화 현상을 감소시키고 막 표면에 축적되는 오염물을 용액 내로 혼합하여 높은 투과유속과 분리막 모듈을 장기간 운전하는데 도움을 준다. 본 연구에서는 분리막 모듈 내 원형, 십자형, 다이아몬드형 및 육각형 단면의 스페이서와 스페이서의 배열 각도, 용질 배제율 및 투과유속에 대한 농도 변화를 "COMSOL Multiphysics" 프로그램으로 수치 해석하여 최적화하였다. 4가지 형태의 스페이서 중에서 십자형 단면 스페이서를 포함한 모듈의 경우가 분리막 표면 농도를 가장 낮게 유지하였으며 스페이서의 배열 각도는 $30^{\circ}$가 효율적이었다. 스페이서가 없는 모듈 출구에서 분리막 표면의 농도는 입구보다 약 2.09배까지 증가하였으나 가장 효율적인 십자형 스페이서를 $30^{\circ}$로 배열할 경우 약 1.29배로서 최대 37% 낮았다. 또한 투과유속이 증가할수록 십자형 스페이서의 농도분극 감소효과는 급격히 증가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.456-463
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• 2021

본 연구에서는 군집 드론 시스템에서 이동 드론의 충돌방지를 위해 레이다를 도입하였다. 드론은 비행 중 불규칙한 속도 변화로 인해 반사파의 클러터가 증가되어 탐지 성능이 저하되고 이로 인해 충돌 방지 레이다의 성능에 영향을 준다. 본 논문에서는 UWB(Ultra Wide-Band) 레이다를 적용하여 비행하는 드론을 탐지하고, 반사파 신호 분석을 통해 획득한 거리 및 속도 정보의 정확도를 개선하는 방안을 제시한다. 이동 드론의 속도 변화에 따른 속도 감응형 CFAR(Constant False Alarm Rate)를 구현하여 오경보율을 일정하게 유지하면서 클러터를 효과적으로 제거하는 방안을 구현한다. 알고리즘의 검증을 위해 실제 상용 드론에 대한 레이다 관측 실험을 수행하고 불규칙하게 비행하는 드론의 탐지 성능이 개선됨을 보인다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.35-42
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• 2021

이 논문에서는 공용중인 구조물의 상시 계측 자료를 사용한 온라인 유한요소 모델 업데이트 방법을 제안한다. 일반적인 최적화 방법에 기반한 기존의 방법은 최적해를 찾기까지 반복적으로 고유치 해석을 수행해야 하므로 상시 업데이트에 사용하기에는 효과적이지 못하다. 제안하는 방법은 별도의 오프라인 작업이나 사용자의 개입이 없이 자동화된 과정으로 계측과 동시에 온라인 유한요소모델 업데이트를 수행할 수 있는 새로운 방법이다. 자동화된 Cov-SSI 알고리즘을 통해 구조물의 진동 계측 신호로부터 고유진동수 및 모드 형상을 식별하고, 이를 다시 역 고유치 신경망에 입력하여 최종적으로 업데이트된 유한요소 모델의 파라미터를 추정한다. 풍하중을 받는 20층 전단 빌딩 구조 모형에 대한 수치예제를 통해 제시한 방법이 자동으로 연속적인 유한요소모델 업데이트를 할 수 있었음을 확인하였다. 또한, 계측 도중 구조물의 특성이 변화하는 시나리오에 대한 예제에서 구조물의 변화가 일어나는 시점과 변화 후 변동된 구조 모델 파라미터 값을 성공적으로 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권5호
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• pp.471-479
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• 2022

Recently, piezoelectric devices, such as ultrasonic surgery, ultrasonic atomizer, and ultrasonic speaker, are analyzed and designed by finite element simulation methods. However, the discrepancy between the design and the experiment results of the device typically occurs due to the inaccuracy of the piezoelectric material properties. To improve the simulation accuracy, the material properties of the PZT ceramics were better refined using parameter estimation method. The material parameters are elastic stiffness c^E_ij and piezoelectric constant e_ij of PZT ceramics. The impedance curve characteristics for the LTE mode of PZT ceramics were calculated. The mismatch between the simulation and the experimental data were compared and minimized by a least square method. Finally, the simulated impedance data were compared with the experimental data for the various vibration modes of PZT ceramics and the optimized material properties of PZT ceramics were verified. To further verify the accuracy, this method was also applied to piezoelectric PMN-PT single crystals.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.625-632
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• 2021

본 논문은 잡음감쇠기에서 CNN(Convolutional Neural Network) 계층의 필터 수가 성능에 미치는 영향을 연구하였다 이 시스템은 적응필터 대신 신경망 예측필터를 이용하며 심층학습방법으로 잡음을 감쇠한다. 64-뉴런, 16-커널 CNN 필터와 오차 역전파 알고리즘을 이용하여 잡음이 포함된 음성신호로부터 음성을 추정한다. 본 연구에서 필터 수에 대한 잡음감쇠기의 성능을 검증하기 위하여 Keras 라이브러리를 사용한 프로그램을 작성하고 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과, 본 시스템은 필터 수가 16일 때 MSE(Mean Squared Error) 및 MAE(Mean Absolute Error) 값이 가장 작은 것으로 나타났으며 필터가 4개 일 때 성능이 가장 낮은 것을 볼 수 있다. 그리고 필터가 8개 이상이 되면 필터 수에 따라 MSE 및 MAE 값이 크게 차이나지 않는 것을 보여주었다. 이러한 결과로부터 음성신호의 주요 특징을 표현하기 위해서는 약 8개 이상의 필터를 사용해야 한다는 것을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.51-65
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• 2007

본 논문의 목적은 초음파 탐사 방법을 이용하여 지반내의 불연속 물질을 탐측할 수 있는 고해상도의 시스템을 개발하고 실내에서 적용하는 것이다. 초음파 탐측 방법은 불연속면의 경계면에서 반사되어온 반사파를 탐측하고, 이를 배열하여 불연속면의 존재를 찾는 방법이다. 본 논문은 암반내 초음파의 전달 양상, 최적화된 트랜스듀서의 선택, 데이터 획득, 신호처리 방법, 영상화 기법, 그리고 실내 적용실험을 포함하고 있다. 실내실험은 수평이동장치와 회전이동장치를 이용하여 수행된다. 수중에서 수평이동 및 회전실험 결과, 불연속면의 위치와 크기가 정확하게 평가 되었다. 또한 석고시료에서 회전실험결과 석고 내에 존재하는 균열과 공동이 비교적 정확하게 영상화됨을 알 수 있다. 본 논문은 새롭게 제시된 방법이 암반 불연속면 탐측에 매우 경제적이고 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.505-507
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• 2021

WSN (Wireless Sensor Network)에서 무선 데이터 전송 환경은 시스템 성능에 중요한 역할을 한다. 제안 이동 모델에서 이동 거리는 통신 성능에 많은 영향을 준다. 송수신 거리(d), 경로 손실(Path Loss), 수신 감도(Sensitivity), 비트 오류율(Bit Error Rate, BER), 신호 대 잡음 비율(SNR, Signal to Noise Ratio) 등은 무선 통신 시스템 설계할 때 고려사항들이다. 특히 MANET은 외부 기간망의 도움 없이 독립적으로 무선 단말끼리 만 서로 통신하며 이동하는 망의 형태이다. 본 논문은 WSN에서의 최적화된 전력사용 방안으로 이동 노드들의 이동 거리가 시스템 전체 에너지 효율에 미치는 영향에 관한 연구이다. 센서 노드들의 이동 가능 거리를 통신 가능 범위 안으로 제안함으로써 전체 네트워크의 수명을 연장하는 것을 본 연구의 목적으로 한다.