• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.53-61
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• 2018

최근 사물인터넷 관련 기술이 급속도로 발전하고 있고 이에 따라 모바일 환경 중심의 홈 네트워크 시스템과 관련된 연구들이 활발하게 진행되고 있다. IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 저전력, 저용량, 저성능 등 제한된 환경에서 인터넷과 연동하여 사물들을 동작시키기 위한 대표적인 기술로 CoAP/6LoWPAN 프로토콜을 제안하고 있다. 그러나 기존에 구현된 홈 네트워크 시스템은 보안 기능이 거의 구현되어 있지 않은 실정이다. IETF에서는 IoT환경에 적합한 UDP 기반의 보안 프로토콜로 DTLS(Datagram Transport Layer Security)을 권고하고 있다. 본 논문에서는 DTLS 보안기술을 적용하여 모바일 환경에서 CoAP/6LoWPAN 기반의 홈 네트워크 시스템을 동작시키고 제어하는 시스템을 구현하였다. 또한 본 시스템을 활용하여 DTLS 동작 절차에 따른 데이터 전송 시간을 측정하였으며 향후 보안 프로토콜의 성능 개선의 필요성을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.225-234
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• 2019

마찰 나노 발전을 활용한 TENG(: Triboelectric nanogenerators)는 작은 진동에서 높은 변환 효율과 지속적인 전력을 얻을 수 있는 장점이 있다. 하지만, 마찰 전기 에너지 수집을 위해서는 비선형 에너지 추출 기술이 요구되며, 연결 인터페이스 회로를 통한 동기화 기반의 능동적인 스위치회로가 요구된다. 본 연구는 사람으로의 움직임으로부터 발생한 비선형(non-linear) 에너지를 효율적으로 저장하는 기법을 제시하였다. 또한, 개발된 보드는 서로 다른 방향으로 움직이는 동작으로부터 발생하는 에너지를 효율적으로 수확하고 저장할 수 있다. 본 연구에서 개발된 실리콘기반 압전기반의 TENG 셀과 다중모듈이 연결 가능한 에너지 하베스팅 보드의 측정하였다. 결과적으로, 다중입력 에너지 수집환경에서 안정적인 에너지의 저장 유지를 통해 약 49.2mW/count를 발전하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.959-965
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• 2019

본 논문에서는 CMOS 65-nm 공정을 이용하여 위성 통신 시스템에서 Ka-band를 지원하기 위한 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 고이득 모드와 저이득 모드로 구성되어있으며, 입력신호의 크기에 따라 이득을 제어하도록 설계하였다. 전력소모를 줄이기 위해 회로 전체의 공급전압을 1 V 이하로 제한하였으며, 인버터 구조의 이득제어 회로에 대해 기술하였다. 제작된 회로의 크기를 줄이기 위해 3D EM 시뮬레이터를 사용하였으며, 패드를 포함하며 $0.33mm^2$의 면적을 갖는다. 제작된 증폭기는 3 dB 대역폭에서 -7 dB의 이득제어 범위를 가지며 반사계수는 고이득 모드에서 -6 dB, 저이득 모드에서 -15 dB 미만으로 측정되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.77-83
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• 2019

산업 재해의 주요 원인에는 추락사고, 가스 누출 등이 있다. 기존의 안전모와 스마트 디바이스 결합 제품들은 편의성에 초점을 맞춰져 있어 위와 같은 사고를 예방하기 위한 기능이 미흡하다. 본 논문에서는 추락사고 인지와 가스 누출 감지 기능에 중점을 둔 스마트 안전모 개발을 다루었다. 또한 효율적으로 근로자를 관리할 수 있는 관리 시스템을 개발하였다. 이 시스템의 핵심 기능은 근로자의 위험 상태를 감지하여 관리자에게 전달하고 근로자의 상태를 확인하는 것이다. 실험을 통해 가연성 가스 측정 능력의 효용성을 검증하였다. 하지만 보드와 센서의 지속적인 동작으로 인해 상당한 전력 소모가 발견됨에 따라 대용량 배터리로 교체하는 등의 대응 방안이 요구된다는 점도 발견하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권4호
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• pp.300-308
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• 2019

드론이 농업 및 산업 운송 분야에 이용되기 위해서는 큰 탑재 하중과 긴 운용시간이 필요하다. 현재의 배터리 기술로는 탑재 하중과 체공 시간을 늘리는 데에 한계가 있고, 특히 현장에서 지속적인 운용이 필요할 때에 배터리의 충전 또는 교환이 번거로운 문제가 있다. 본 연구에서는 내연기관과 발전기, 그리고 배터리와 전기모터가 결합된 복합적인 추진기관을 사용하는 드론의 동력시스템을 최적화하는 과정을 제시한다. 운반과 운용의 제약을 고려하여 이륙중량 200kg 급의 기체를 선정하였다. 내연기관과 직접 연결된 2개의 주 로터가 기체 중량의 대부분을 담당하고, 내연기관으로 구동되는 발전기의 전력을 사용하는 4개의 모터가 자세제어를 담당하도록 시스템을 구성하였다. 드론의 에너지 흐름을 파악하여, 기존의 상용품 중 최적의 모터와 프로펠러를 선정하는 기법을 제시하고, 내연기관의 측정 데이터를 이용하여 최적의 운용 점과 기어비를 도출하는 기법을 제시한다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제4권2호
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• pp.101-105
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• 2018

본 논문에서는 가스 터빈 축 진동 신호 비정상 상태 분석의 사례 연구를 위해 커널 회귀 모델을 적용한다. 원격으로 전송되는 발전소 가스터빈의 진동데이터에 커널 회귀 모델을 적용하여 설비를 실시간으로 감시 및 분석 외에도, 축진동 신호의 비정상 상태를 분석하기 위하여 활용될 수 있다. 정상운전 중에 측정한 가스터빈의 정상적인 축진동 데이터 기반의 훈련데이터를 사용하여 생성한 자동연관커널회귀의 경험적 모델을 생성하고 적용할 수 있다. 이 데이터 기반 모델의 예측치를 실시간 데이터와 비교하여 신호의 상태를 분석하고 잔차를 감시하여 이상상태에 대한 분석 정보를 제공할 수 있다. 이상상태에서 발생하는 잔차는 비정상적으로 변화됨으로서 비정상 상태를 분석 할 수 있다. 본 논문에서 커널회귀모델은 축진동 센서의 신호 이상의 원인 분석 사례에서 고장을 구분할 수 있는 정보를 제공한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.643-652
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• 2021

송·배전시스템에서 사고나 장애는 결코 완벽하게 피할 수 없으며, 단락 및 지락사고는 계통운영자의 노력에도 불구하고 발생한다. 최근 대용량 신재생 분산전원의 송·배전계통에 연계가 급증하여 계통 운영에 다양한 영향을 주고 있어, 이를 최소화하기 위해 FRT(Fault-Ride-Through)와 같은 연계기준을 마련하여 풍력터빈 또는 태양광 인버터가 계통의 중대 장애 시 연계유지 또는 신속한 계통분리 등을 원활히 수행하여 운영자가 안정적으로 계통을 운영할 수 있도록 지원을 하여야 한다. 본 논문에서는 대표적인 신재생 분산전원의 계통연계 기준인 FRT 조건의 충족여부를 적절하게 판단하기 위하여 동기페이저 측정을 하는 PMU(Phasor Measurement Unit)를 사용한 검출 시스템을 설계 및 구축하고 발전기 탈락으로 인한 계통사고 사례를 기반으로 제시한 시스템을 분석하고 평가한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권3호
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• pp.373-378
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• 2021

본 연구는 땀에 존재하는 젖산을 연료로 사용하여 전기를 생산하는 웨어러블 연료전지용 고전력 젖산 산화효소 전극을 개발하는 데 그 목적이 있다. 유연성 있는 탄소종이 기반의 고정화효소 전극을 제작하고 평가하였다. 전해질 내 젖산농도 증가에 따라 젖산 산화효소(lactate oxidase, LOx)의 촉매작용으로 전류생성량이 증가하였다. 금 나노입자가 부착된 탄소종이에 고정화된 LOx가 탄소종이에 부착된 LOx보다 1.5배 많은 전류를 생성하였다. 빌리루빈 산화효소(bilirubin oxidase, BOD)가 고정화된 cathode는 질소로 퍼지(purge)된 전해질보다 산소로 포화된 전해질에서 높은 환원전류를 발생시켰다. 두 전극으로 구성된 연료전지를 제작하여 방전전류 변화에 따른 셀전압을 측정하였다. 방전 전류밀도 값이 66.7 ㎂/cm²에서 셀 전압은 0.5±0.0 V였고, 셀 전력량은 최대치인 33.8±2.5 ㎼/cm²를 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.1037-1043
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• 2020

본 논문에서는 IoT 기기를 위한 저가, 초소형, 저 전력의 반도체 공정 기반 물리적 복제 불가능 보안회로를 소개한다. 제안하는 보안회로는 SRAM 구조의 인버터 간 교차결합 경로에 스위칭 회로를 연결하여 챌린지 입력을 인가함으로써 다수개의 입출력 쌍을 갖도록 한다. 그 결과 제안된 구조는 기존 SRAM 기반 물리적 복제 불가능 보안회로의 빠른 동작 속도와 비트 당 소요면적이 작은 장점을 유지하면서도 다수개의 입출력 쌍을 갖는다. 제안된 스위칭 SRAM 기반의 물리적 복제 불가능 보안회로는 성능 검증을 위해 180nm CMOS 공정을 이용하여 총 면적 0.095㎟ 의 칩으로 제작하였다. 측정 결과 4096-bit의 CRP, 0의 Intra-HD, 0.4052의 Inter-HD의 우수한 성능을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권6호
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• pp.258-263
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• 2020

고분자로부터 제조되는 탄화규소 섬유는 고온 내산화성, 인장강도, 그리고 경량성 때문에 세라믹 복합체의 강화재료로 주로 적용되고 있다. 본 연구에서 탄화규소 연속섬유는 유연한 로프 형태의 고온 발열체(> 650℃)로 제조하기 위해 사용되었다. 특히, 탄화규소 섬유 발열체는 고효율의 저항 발열을 위해 단면적과 길이에 대한 저항 변화를 2-point probe 방법으로 측정하고, 비정질 탄화규소 섬유에 존재하는 산소 불순물과 결정립의 크기 제어를 통해 로프형 섬유 발열체의 저항 값을 최적화하였다. 그 결과, 약 100~200 Ω의 저항 범위를 가지는 탄화규소 섬유 발열체는 탄소 섬유 발열체보다 1.5배의 우수한 소비전력 효율을 가졌다.