• 전기전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.211-218
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• 2022

본 논문에서는 저궤도 위성 원격측정데이터 신호 수신을 위한 S-대역 위상배열안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 16개의 부배열 조립체, 16개의 능동회로모듈, 수직 급전회로망 및 제어/전원반으로 구성되며 고각 방향으로 빔틸트가 수행된다. 개발된 안테나는 고각 축과 위성 궤적을 일치시키고 개구 중심을 위성 궤적 상의 최대 고각을 바라보도록 하여 정밀한 위성 추적을 수행하였다. 저궤도 위성의 궤적은 위성점 계산을 통하여 정확하게 산출하였다. 위성 추적 시험은 최대 고각을 기준으로 ±30° 범위에서 수행되였다. 위성 추적 시험 결과 최대 고각에서의 S/N비는 16.5 dB이고 Eb/No는 13.3 dB를 얻었다. 수행된 위성 추적 결과는 사전 시스템 분석 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

• 산업융합연구
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• 제20권1호
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• pp.63-68
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• 2022

학교와 회사 건물의 복도 천장에는 보통 공용으로 사용할 수 있는 와이파이 엑세스 포인트(WiFi Access Point)가 설치되어 있다. 철문과 같이 신호 감쇠가 큰 재료로 구성된 출입문을 통해 와이파이 신호가 들어오는 건물 구조일 경우 문을 닫으면 인터넷 연결이 자주 끊기거나 실패하게 된다. 본 연구는 이를 해결하기 위해 라즈베리파이(Raspberry Pi)와 보조 배터리를 이용하여 경제적이고 이동 가능한 와이파이 확장기를 구현한다. 시중에 판매되는 와이파이 확장기는 전원 플러그가 위치한 곳에만 설치해야 하는 장소의 제약이 있고 스마트폰 핫스팟 기능에 기반한 와이파이 확장은 일부 고급형 기종에서만 가능하다는 단점이 있다. 그러나 제안 시스템은 출입문 안쪽에서 와이파이 수신 신호가 가장 좋은 위치에서 설치 가능하므로 원신호의 손상 가능성을 최소화하면서 와이파이 범위를 확장할 수 있다. 그 결과 출입문이 닫힌 환경에서 사무실내 전파 음영을 해소하고, 웹브라우징과 720p 해상도의 동영상 스트리밍 시청이 가능함을 실험을 통해 확인한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1095-1104
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• 2022

예인케이블은 예인음탐기(TASS: Towed Array Sonar System)를 윈치(Winch)를 이용하여 수중으로 반복전개, 회수하여 수중에서 음탐기로 탐지된 신호(정보)를 탐사선 또는 수상함으로 전달하고 예인음탐기에 전원공급하는 역할을 한다. 예인케이블은 세부적으로 중량케이블과 경량케이블로 구성된다. 음탐기용 예인케이블은 운용 심도가 깊어질수록 수중 환경이 열악하여 높은 기계적 특성과 내구성이 요구되는 특징이 있다. 이러한 제약사항으로 인하여 국내에서 설계 및 제작된 사례는 극히 드문 실정이다. 본 연구를 통해 확보된 광통신 방식 예인케이블 설계에 대한 핵심기술은 방위산업 및 민간 분야에도 다양하게 활용될 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제33권4호
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• pp.335-342
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• 2022

화석연료 사용 비중이 큰 농업분야에서는 최근 불안한 국제정제와 맞물린 에너지 가격 상승과 활발한 스마트팜 보급으로 전력사용량까지 증가하는 에너지 사용 패턴 변화로 새로운 국면을 맞고 있다. 따라서 친환경 분산형 전원으로 연료전지를 이용하며, 바이오매스를 직접 연료로 사용할 수 있는 연료전지 열병합발전 시스템은 농가에 열 및 전기에너지를 동시에 공급할 수 있는 효과적인 에너지시스템으로 인식되고 있다. 본 총설 논문에서는 바이오매스, 특히 농업부산물을 연료로 활용하기 위한 연료전지 기반의 열병합발전 시스템에 대한 공정 구성과 기술적 동향을 제시하고, 통합 연계공정 설계 시 고려해야 할 부분들을 논의하고자 한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권1호
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• pp.88-96
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• 2023

우리나라에서 개발 중인 저궤도 위성은 아리랑 위성으로, 이제까지 꾸준한 성능향상이 있었다. 이때 탑재체의 성능향상에 따른 탑재체의 전력요구도는 늘어나게 되었고 이에 위성 내부 전력 공급장치의 설계 및 Solar Array의 구성 등 위성 설계가 달라진다. 이에 따라 위성에 전력을 공급하며 위성 통합시험을 진행하는 전력계 전기지상지원장비 설계 시 전력 증가에 따라 많은 고려사항이 필요로 한다. 본 논문은 탑재체에 따른 위성 전력요구도의 변화 및 전력요구도 증가에 따른 전력계 전기지상지원장비 설계 시 고려할 사항에 대해서 다룬다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.96-101
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• 2023

본 연구에서는, 회전하는 축계에서 무선센서 시스템 응용을 위해 에너지 하베스터(EH, energy harvester)를 제안되었다. 무선 센서 시스템(WSS)에 지속적으로 전원을 공급하기 위해 EH를 직경 20 cm의 샤프트에 설계 및 구현되었다. 로터에는 샤프트에 부착된 7개의 U자형 코어에 코일이 쌍으로 감겨 있다. 고정자는 8개의 I-코어에 부착된 8쌍의 자석으로 구성되며 외부 고정 장치에 고정되었다. EH의 발전 전력은 회전자와 고정자 사이의 공기 공극, 코일의 권수, 그리고 축의 회전속도에 따라 조사되었다. 제작된 EH는 300 rpm 및 3 mm 공기 공극에서 최대 2.87 W의 전력을 생산하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.847-860
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• 2022

연구목적: 본 논문은 자가발전기반을 통한 항만구조물의 건전성 모니터링 시스템 개발에 대한 기초연구이다. 연구방법: 자가발전 시스템 개발 및 해수용 광섬유(FBG)센서 개발로 항만구조물 건전성 모니터링 시스템 구축에 대한 기초연구 데이터를 제공한다. 연구결과: 일조량 시뮬레이션 분석을 통해 국내환경에서 4-5시간의 일조량 확보가 가능하며, 이를 통해 해수적용이 가능한 광섬유센서의 Raw 데이터를 수집하는 광분배기(인트로게이터), 수집된 데이터를 연산하는 MCU와 무선 통신기능이 탑재된 IoT 모듈, 모니터링 서버부로 송신하는 Gateway로 구성된 장치에 대한 전원공급이 가능한 시스템을 구축하였다. 결론: 광섬유(FBG)센서를 통한 항만구조물의 직접적인 거동에 대한 센싱 모니터링 구축과 이를 위한 자가발전시스템 적용의 가능성을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권1호
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• pp.179-187
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• 2023

바이오물질을 포함하는 나노발전기는 무공해 에너지원이며 생분해성 전자폐기물이라는 점에서 친환경적인 전자소자이다. 특히 바이오 물질이 바이오폐기물로부터 추출될 수 있다면 바이오폐기물의 양도 줄어들 것이다. 본 연구에서는 포유동물의 피부에 존재하는 동물성 콜라겐을 이용하여 마찰전기 나노발전기를 제작하였고 그 특성평가를 진행하였다. 마찰전기 나노발전기의 전기적 양극층은 회전 도포방법을 이용하여 콜라겐 막을 형성하여 구성하였으며, 주사전자현미경으로 막이 다공성임을 확인하였다. 제작한 마찰전기 나노발전기는 주기적인 기계적 운동에 의해 3 Hz에서 7 V부터 5 Hz에서 15 V의 개방전압과 5 Hz에서 3.8 ㎂의 단락전류를 보였다. 결론적으로, 콜라겐 함유 마찰전기 나노발전기는 센서와 같은 저전력 구동 장치의 전원이 될 수 있으며 전자 폐기물 감소에도 유용할 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.245-259
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• 2023

본 논문의 목적은 국내외 터널 스캐닝 시스템들을 분석하여 비접촉 이동식 상태점검 장비 개발에 대한 시사점을 도출하기 위한 것이다. 국내외 터널 스캐닝 시스템은 레이저 스캔과 이미지 스캔의 두 가지 기술로 개발되고 있다. 레이저 스캐닝 장비는 포인트 클라우드로부터 터널 라이닝의 기하하적 특성을 재현하는데 장점이 있다. 이미지 스캐닝 장비는 컴퓨터 비전을 활용하여 터널 라이닝 표면의 미세한 균열, 누수 등 손상 검출이 용이하다. 터널 라이닝의 손상 검출을 위해서는 이미지 스캐닝 장비가 더 적합할 것으로 분석되었다. 향후 개발 예정인 카메라 기반의 터널 스캐닝 시스템은 조명, 저장장치, 전원 공급 장치 및 차량 주행 속도 동기화 제어 장치로 구성되어야 할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.521-521
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• 2023

지방상수도의 관 파손사고 감지 및 누수관리 방법에는 블록시스템 구축을 통한 소블록별 야간최소유량 감시방법이 가장 대표적이다. 야간최소유량은 새벽 2시와 4시 사이의 인구 활동 비율이 가장 낮은 새벽 시간대에 소블록에 공급된 유량을 의미하며, 대부분 유량 성분은 누수량일 것이라는 가정에서 출발한다. 그러나 아파트 중심의 주거 형태를 보이는 도심지의 경우, 새벽 시간대에도 다량의 물수요가 비정기적으로 발생하고 있어 관망의 이상 여부를 감시하기 위한 관리기준으로서 야간최소유량을 이용하기에는 높은 일간 변동성에 따른 한계가 있다고 할 수 있다. 즉, 야간최소유량은 관 파손사고 발생의 감시보다는 관로 연결 또는 급수전 분기 부위에서 발생하는 미량의 누수가 수개월에 걸쳐 누적되는 장기추세를 분석하여 누수탐사반의 투입 시점을 결정하기 위한 근거를 제시하기 위한 목적으로 사용되며, 아직까지 관 파손사고의 발생은 자체적인 감지보다는 민원에 의해 인지되는 경우가 많다. 최근, 스마트관망 구축사업(SWM) 등을 통해 관 파손 및 누수 감지를 위한 청음식 누수감지센서가 소블록 내 도입되고 있으나, 초기 시설투자에 큰 비용이 수반되며 주변 소음과 배터리 전원방식의 한계로 인하여 새벽 시간대에만 분석이 제한적으로 적용되는 경우가 많아 이 역시도 상시적인 관 파손사고의 감시기술이라 보기는 어렵다. 본 연구에서는 소블록 유입점에서의 유량·압력과 소블록 내에 설치된 대수용가 스마트미터, 그리고 사고감지를 위한 수압계 사이의 평상시 수리적 균형을 학습한 DNN(Deep Neural Network) 모델을 이용하여 관 파손사고를 실시간 감지하는 모델 개발연구를 수행하였다. 모델은 관 파손사고 감지를 위한 수압계의 최적 위치와 대수를 결정하기 위한 모듈과 관 파손사고 감지모듈로 구성되며, 1개 소블록 Test-Bed를 구축하여 모델을 생성하고 PDD 관망해석 모델을 통해 생성된 가상의 사고에 대한 감지 여부로서 개발 모델의 감지성능을 평가하였다.