• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.53 no.7
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• pp.138-143
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• 2016

The designed and fabricated millimeter-wave security screening system receives radiation energy from an object and a human body. The imaging system consist of sixteen array antennas, sixteen four-stage LNAs, sixteen detectors, an infrared camera, a CCD camera, reflector, and a focusing lens. This system requires high sensitivity and wide bandwidth to detect the input thermal noise. The LNA module of the system has been measured to have 65.8 dB in average linear gain and 82 GHz~102 GHz in bandwidth to enhance the sensitivity for thermal noise, and to receive it over a wide bandwidth. The detector is used for direct current (DC) output translation of millimeter-wave signals with a zero bias Schottky diode. The lens and front-end of the millimeter-wave sensor are important in the system to detect the input thermal noise signal. The frequency range in the receiving sensitivity of the detectors was 350 to 400 mV/mW at 0 dBm (1 mW) input power. The developed W-band imaging system is effective for detecting and identifying concealed objects such as metal or plastic.

• Smart Media Journal
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• v.9 no.4
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• pp.102-108
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• 2020

In this paper, we propose a real-time method of detecting hand motions and extracting the signal frame induced by EF(Electric Field) sensors. The signal induced by hand motion includes not only noises caused by various environmental sources as well as sensor's physical placement, but also different initial off-set conditions. Thus, it has been considered as a challenging problem to detect the motion signal and extract the motion frame automatically in real-time. In this study, we remove the PLN(Power Line Noise) using LPF with 10Hz cut-off and successively apply MA(Moving Average) filter to obtain clean and smooth input motion signals. To sense a hand motion, we use two thresholds(positive and negative thresholds) with offset value to detect a starting as well as an ending moment of the motion. Using this approach, we can achieve the correct motion detection rate over 98%. Once the final motion frame is determined, the motion signals are normalized to be used in next process of classification or recognition stage such as LSTN deep neural networks. Our experiment and analysis show that our proposed methods produce better than 98% performance in correct motion detection rate as well as in frame-matching rate.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.89-90
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• 2016

인버터에 사용되는 전력용 반도체 소자의 정션 온도는 모듈의 보호 및 수명 예측에 중요한 영향을 미친다. 온도를 추정하기 위해 제조사에서 제공되는 데이터 시트로부터 피라미터를 찾아 입력하게 되는데, 온도, 전류 및 $R_g$ 저항 등의 요인에 의해 이 파라미터가 변경된다. 본 논문은 온도 추정 과정에서 사용되는 파라미터에 온도에 따라 변동되는 성분을 선형화하여 추가하여 현재 온도에 맞는 파라미터를 계산해 낼 수 있는 방법에 관한 것으로 데이터 시트로부터 미리 계산된 계수 값을 이용하여 수식적으로 온도 의존성을 반영할 수 있다.이를 이용하여 부하 전류, 스위칭 주파수, DC Link 전압 등의 변동에 따라 정션 온도를 실시간으로 추정하였으며, iGBT 의 상단에 온도 센서를 부착하여 추정결과를 검증하였다. 본 방법을 통해 파라미터의 온도 의존성을 수식적으로 반영할 수 있으므로 파라미터를 저장하는 인버터의 데이터 저장 공간을 최소화 할 수 있다.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.20 no.1
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• pp.57-62
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• 2019

In this paper, oneM2M based data monitoring and acquisition system is designed and implemented to measure and transmit the voltage, current, temperature, acceleration and vibration of the motor. The proposed system can detect electrical faults (overcurrent, reverse phase, phase loss, ground fault) and mechanical faults (MC counter, motor operation time, bearing and winding temperature, motor speed, insulation resistance). The system consists of sensor data collection, web server, php, database, wired/wireless communication system. The insulation resistance and the motor speed were measured, and the experimental results were similar for both the test resistance value and the reference input value.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.19 no.1
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• pp.71-79
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• 2014

In this paper, a new grid voltage estimation algorithm without voltage sensors is proposed for the three-phase vienna rectifier. Generally, input voltage sensor circuits increase size and cost of the PWM rectifier In order to reduce the cost and size and in order to increase reliability from the electrical noise, grid voltage estimation scheme without input voltage sensor is highly required. In this paper, the grid voltage estimation algorithm is proposed by a simple MRAS(Model Reference Adaptive System) observer without input voltage sensors. The validity of the proposed method is proven by simulation and experiment on the three-phase vienna rectifier system.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.11 no.5
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• pp.279-285
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• 2002

Two $SnO_2$ based sensing films(pure $SnO_2$ and $SnO_2$/Pt) and a Pt thin film for temperature sensor on an alumina substrate were designed and fabricated for classifying the indoor environmental gases. By controlling the heating power in the shape of trapezoid, unique four sensing response curves created from both $SnO_2$ film and $SnO_2$/Pt film. Then, various parameters were extracted from sensing response curves and carried out principal component analysis(PCA). The results confirm that a sensor array with the proposed operating mode was extremely effective in classifying indoor environmental gases such as $CO_2$, $C_3H_8$, $C_4H_{10}$.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.19 no.2
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• pp.129-133
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• 1987

To develop a microcomputer-based data acquisition system for measurement of variables such as temperature and weight in food process, a low-cost data acquisition system was developed using an Apple II microcomputer. The system consisted of a microcomputer, a temperature sensor made of pt-100, a strain gauge load cell for weighing, a preamplifier for signal conditionings and an interface device. Interface device was built with programmable interface chip MC 6821, tristate buffer 74244 and analog-to-digital converter ADC 0809. The analog signals of temperature and weight were serially acquisited upon the program. The BASIC language was used for operating the data acquisition and data handling programs. The system successfully measured the variables such as temperature and weight with various sampling intervals in food dehydration process.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.43 no.11 s.353
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• pp.48-57
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• 2006

This work describes a 12b 200KHz 0.52mA $0.47mm^2$ algorithmic ADC for sensor applications such as motor controls, 3-phase power controls, and CMOS image sensors simultaneously requiring ultra-low power and small size. The proposed ADC is based on the conventional algorithmic architecture with recycling techniques to optimize sampling rate, resolution, chip area, and power consumption. The input SHA with eight input channels for high integration employs a folded-cascode architecture to achieve a required DC gain and a sufficient phase margin. A signal insensitive 3-D fully symmetrical layout with critical signal lines shielded reduces the capacitor and device mismatch of the MDAC. The improved switched bias power-reduction techniques reduce the power consumption of analog amplifiers. Current and voltage references are integrated on the chip with optional off-chip voltage references for low glitch noise. The employed down-sampling clock signal selects the sampling rate of 200KS/s or 10KS/s with a reduced power depending on applications. The prototype ADC in a 0.18um n-well 1P6M CMOS technology demonstrates the measured DNL and INL within 0.76LSB and 2.47LSB. The ADC shows a maximum SNDR and SFDR of 55dB and 70dB at all sampling frequencies up to 200KS/s, respectively. The active die area is $0.47mm^2$ and the chip consumes 0.94mW at 200KS/s and 0.63mW at 10KS/s at a 1.8V supply.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.476-476
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• 2014

서론: 저 전력 소모를 필요로 하는 무선 센서 네트워크 관련 기술의 급격한 발달과 함께 자체 전력 수급을 위한 진동 에너지 수확 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 다양한 구조와 소재를 압전 외팔보에 적용하여 제안하고 있다. 그 중에서도 진동 기반의 에너지 수확 소자는 주변 환경에서 쉽게 진동을 얻을 수 있고, 높은 에너지 밀도와 제작 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있어 많은 분야에 응용 및 적용 가능하다. 기존 연구에서는 2차원적으로 진동 에너지 수확을 위한 휜 구조의 압전 외팔보를 제안 하였다. 휜 구조를 갖는 압전 외팔보는 각각의 짧은 두 개의 평평한 외팔보가 일렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 하나의 짧고 평평한 외팔보는 진동이 가해지면 접선 방향으로 응력이 생겨 최대 휨 모멘텀을 갖게 된다. 그러므로 휜 구조를 갖는 외팔보는 진동이 인가됨에 따라 길이 방향과 수직 방향으로 진동한다. 하지만, 이 구조는 수평 방향으로 가해지는 진동에 대한 에너지를 수확하기에는 한계점을 가진다. 즉, 3축 방향에서 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확하기는 어렵다. 본 연구에서는 3축 방향에서 에너지를 효율적으로 수확할 수 있도록 헤어-셀 구조의 압전 외팔보 에너지 수확소자를 제안한다. 제안된 소자는 길이 방향과 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 진동하여 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있다. 구성 및 공정: 제안하는 소자는 3축 방향에서 임의의 진동을 수확하기 위해서 길이를 길게 늘이고 길이 방향을 따라 휘어지는 구조의 헤어-셀 구조로 제작하였다. 외팔보의 구조는 외팔보의 폭 대비 길이의 비가 충분히 클 때, 추가적인 자유도를 얻을 수 있다. 그러므로 헤어-셀 구조의 에너지 수확 소자는 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향을 통해서 3차원적으로 임의의 주변 진동 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 생성시킬 수 있다. 제작된 소자는 높은 종횡비를 갖는 무게 추($500{\times}15{\times}22{\mu}m3$)와 길이 방향으로 길게 휜 압전 외팔보($1000{\times}15{\times}1.7{\mu}m3$)로 구성되어있다. 공정 과정은 다음과 같다. 먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 탄성층을 형성하기 위해 LPCVD SiNx를 $0.8{\mu}m$와 LTO $0.2{\mu}m$를 증착 후, 각각 $0.03{\mu}m$과 $0.12{\mu}m$의 두께를 갖는 Ti와 Pt을 하부 전극으로 스퍼터링한다. 그리고 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 박막을 $0.35{\mu}m$ 두께로 졸겔법을 이용하여 증착하고 상부 Pt층을 두께 $0.1{\mu}m$로 순차적으로 스퍼터링하여 형성한다. 상/하부 전극은 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용해 건식 식각으로 패턴을 형성한다. PZT 층과 무게 추 사이의 보호막을 씌우기 위해 $0.2{\mu}m$의 Si3N4 박막이 PECVD 공정법으로 증착되고, RIE로 패턴을 형성된다. Ti/Au ($0.03/0.35{\mu}m$)이 E-beam으로 증착되고 lift-off를 통해서 패턴을 형성함으로써 전극 본딩을 위한 패드를 만든다. 초반에 형성한 실리콘 웨이퍼 위의 SiNx/LTO 층은 RIE로 외팔보 구조를 형성한다. 이후에 진행될 도금 공정을 위해서 희생층으로는 감광액이 사용되고, 씨드층으로는 Ti/Cu ($0.03/0.15{\mu}m$) 박막이 스퍼터링 된다. 도금 형성층을 위해 감광액을 패턴화하고, Ni0.8Fe0.2 ($22{\mu}m$)층으로 도금함으로써 외팔보 끝에 무게 추를 만든다. 마지막으로, 압전 외팔보 소자는 XeF2 식각법을 통해 제작된다. 제작된 소자는 소자의 여러 층 사이의 고유한 응력 차에 의해 휨 변형이 생긴다. 실험 방법 및 측정 결과: 제작된 소자의 성능을 확인하기 위하여 일정한 가속도 50 m/s2로 3축 방향에 따라 입력 주파수를 변화시키면서 출력 전압을 측정하였다. 먼저, 소자의 기본적인 공진 주파수를 얻기 위하여 수직 방향으로 진동을 인가하여 주파수를 변화시켰다. 그 때에 공진 주파수는 116 Hz를 가지며, 최대 출력 전압은 15 mV로 측정되었다. 3축 방향에서 진동 에너지 수확이 가능하다는 것을 확인하기 위하여 제작된 소자를 길이 방향과 수평 방향으로 가진기에 장착한 후, 기본 공진 주파수에서의 출력 전압을 측정하였다. 진동이 길이방향으로 가해졌을 때에는 33 mV, 수평방향으로 진동이 인가되는 경우에는 10 mV의 최대 출력 전압을 갖는다. 제안하는 소자가 수 mV의 적은 전압은 출력해내더라도 소자는 진동이 인가되는 각도에 영향 받지 않고, 3축 방향에서 진동 에너지를 수확하여 전기에너지로 얻을 수 있다. 결론: 제안된 소자는 3축 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있는 에너지 수확 소자를 제안하였다. 외팔보의 구조를 헤어-셀 구조로 길고 휘어지게 제작함으로써 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향에서 출력 전압을 얻을 수 있다. 미소 전력원으로 실용적인 사용을 위해서 무게추가 더 무거워지고, PZT 박막이 더 두꺼워진다면 소자의 성능이 향상되어 높은 출력 전압을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.2 no.3
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• pp.277-281
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• 1992

We have designed, fabricated and tested an integrated planar DC SQUID which incorporates input coil and mofulation coil in thin film structure. The SQUID uses Nb /Al-oxide /Nb Josephson junctions and Pd shunt resistors, and the SQUID loop incorporates two rings connected in series forming figure '8' structure and has the advantage of a negligibly small circulating current for the spatially homogeneous noise fields. The devices were fabricated using photolithographic technique, RF magnetron sputtering, anodic oxidation for insulation and lift-off process. The preliminary test of the fabricated SQUID at 4.2 K showed that the flux-voltage characteristics were smooth enough to adopt standard readout system, and the voltage noise was too small to be measured by direct method and so the white noise was thought to be less than $10^{-4}\;{\phi}_o/\;\sqrt{H_z}$.