• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.47 no.4
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• pp.97-104
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• 2010

In this paper, we provide an embedded type non-contact bio-radar heart and respiration rate monitoring system. We implemented the rate finding algorithm into the embedded system. The high-speed and reliable real-time signal processor is then tested. To avoid null-point data loss problem, we applied quadrature demodulation. Among several other combining techniques, we suggest arctangent demodulation for quadrature channel combining and DSP is used for real-time signal processing. We also suggest DC-offset compensation technique to preserve the wanted DC components of the IQ signals for accurate demodulation while keeping the dynamic range of the ADC lower. Using Texas Instrument C6711 series DSP and external 12Bit ADC, we implemented proper elliptic digital filter and autocorrelation detection algorithm for robust commercial hand held device.

• Magazine of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection
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• v.17 no.1
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• pp.48-59
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• 2013

응력파의 기반한 비파괴 검사법은 비교적 실험 절차 및 실험에 필요한 장비가 단순하고, 인체에 해가 없으며, 비용이 저렴한 특성을 갖고있다. 따라서 건축/토목 구조물의 비파괴 검사에 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 하지만 기존의 가속도계, 변위계, 지오폰과 같은 부착 센서를 사용할 경우 표면 처리, 센서의 부착 및 이동에 따른 추가적인 시간이 소요되고, 센서와 구조물의 불완전한 커플링으로 인한 측정 결과의 신뢰성 및 일관성을 유지하지 어렵다는 문제를 발생시킨다. 최근 이러한 문제의 해결책으로 Air-coupled sensor (ACS)의 사용이 각광받고 있으며, 여러 연구자들에 의해 ACS의 가능성 및 실용성이 증명되고 있다. 기존의 접촉센서와 비교하여 ACS를 사용했을 때 얻을 수 있는 가장 큰 장점은 센서의 커플링 문제를 근본적으로 해결하여 신뢰도가 높고 일관적인 측정이 가능하고, 대형 건축/토목 구조물의 표면을 음향스캔하여 결과를 신속하게 처리하여 실시간으로 시각화 할 수 있다는 점이다. 이론적으로 ACS를 이용하여 측정하는 물리값은 콘크리트 내부에서 발생된 응력파의 일부가 공기중으로 전파된 누설파 (Leaky wave)이다. 콘크리트 비파괴 검사에 주로 사용하는 100 kHz이하의 저주파를 측정할 경우 일반적으로 콘텐서마이크가 ACS로 사용될 수 있다. 기존 연구자들은 실험 및 이론적 연구를 통하여 응력파에 기반한 비파괴 방법에서 ACS가 기존의 접촉 센서를 대체할 수 있다는 점을 보여주고 있다. 현재 미국에서는 연방 도로청 (FHWA) 및 국가표준기술연구소 (NIST)의 연구비 지원으로 ACS의 실용성을 높이기 위하여 최적화된 음향반사판의 설계를 통한 ACS 의 민감도를 높이기 위한 연구, 다채널 센서 배열 및 데이터 통합을 위한 새로운 알로리즘 개발, 자동화 및 로봇 기술과 융합과 같은 연구가 활발히 진행되고 있다. 멀지 않은 미래에는 ACS를 장착한 무인 로봇이 다양한 종류의 건축/토목 구조물의 건전도를 평가하기 위하여 종횡무진 활약하는 모습을 현실 속에서 볼 수 있을 것이라 기대한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.36.2-36.2
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• 2011

최근 나노기술의 비약적인 발전을 바탕으로 그 동안 구현이 쉽지 않았던 마이크로-나노 단위의 생체모사(biomimetics) 기술이 큰 각광을 받고 있다. 그 중에서도 특히 연잎 효과(lotus-effect)로 대표되는 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성(superhydrophobicity) 표면 구현은 생물, 화학, 물질 등의 다양한 분야에 있어 큰 사용가치를 가지기 때문에 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 초소수성을 가지는 표면을 구현하기 위해서는 표면의 화학적인 조성을 변화시켜 표면의 거칠기를 증대시키는 방법과 표면에너지를 낮추는 방법으로 구분될 수 있으며, 이를 위해 표면에 나노구조체를 형성시켜 표면 거칠기를 증대시키는 방법과 silane 계열의 자가-형성 단일막(Self-assembled monolayer)을 코팅하여 표면에너지를 낮추는 방법이 사용되어 왔다. 그러나 표면에 나노구조체를 형성시키는 과정에서 비싼 공정 비용이 발생하며, 대면적 구현이 쉽지 않다는 단점이 있으며, silane 계열의 자가-형성 단일막의 경우에는 제거가 쉽지 않아 추후 다양한 소자에의 적용이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 무전해 식각법(Aqueous Electroless Etching)을 이용하여 대면적으로 합성시킨 실리콘 나노와이어의 표면 산소 흡착 처리를 통해 $156^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면을 구현하였다. 액상 기반으로 형성된 실리콘 나노와이어의 표면은 열처리 공정을 통해 OH-기에서 O-기로 치환되어 낮은 표면에너지를 가지게 되며, 낮아진 표면에너지와 산화과정에서 증대된 표면 거칠기를 통해 Wenzel-state의 초소수성 표면 성질을 보였다. 변화된 나노와이어의 표면 거칠기는 주사전자현미경 (FE-SEM)과 주사투과현미경 (HR-TEM)을 통해 관찰되었다. 또한, 나노와이어의 길이와 열처리 공정 조건에 따라 나노와이어의 표면을 접촉각 $0^{\circ}$의 초친수성(superhydrophilicity) 특성부터 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 특성까지 변화시킬 수 있었으며, 나노와이어의 길이에 따라 표면 난반사율을 조절하여 90% 이상의 매우 높은 흡수율을 가지는 나노와이어 표면을 구현할 수 있었다. 이러한 산소 흡착법을 이용한 초소수성 표면 구현은 기존 자가-형성 단일막 코팅을 이용한 방법에 비해 소자 제작 및 활용에 있어 매우 유리하며, 바이오칩, 수광소자 등의 다양한 응용 분야에 적용 가능할 것으로 예상된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.4
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• pp.425-431
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• 2011

Thermal energy generated because of the friction between the disc and pad is transferred to both sides and causes thermal expansion of the material, which affects the contact pressure distribution. This phenomenon, which is called thermoelastic instability (TEI), is affected by the natural mode of a disc. TEI results in the formation of a hot spot and causes hot judder vibrations. In this study, three-dimensional analysis of the hot judder of a ventilated disc for automotives was performed by using the commercial finite element analysis program, SAMCEF. The intermediate processor based on a staggered approach was used to exchange the result data of the mechanical and thermal model. The hot spot was formed on the surface of the disc, and the number of hot spots was compared with the natural mode of the disc.

• Membrane Journal
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• v.17 no.4
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• pp.345-351
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• 2007

In this research, by using the fluorine gas, the poly(ether sulfone) (PES), the polysulfone (PSf), and the poly-vinylidenefluoride (PVDF) membranes were modified to improve the performance of the optional Gas-Liquid Contactor The SEM, surface contact angle, XPS, and the water transmission minimum pressure test was performed in order to examine the characteristics of which is surface modified. As a result of looking into the surface morphology of from the SEM measurement, we could know that the roughness of the membrane surface increased as the fluorine processing time increased. $-CH_2$, and the perfluoro group of $-CH_3$ were chemically combined with the surface fluorine conversion film surface and the hydrophobicity was exposed to be increased. Moreover, we could know that as the surface fluorinated processing time increased from the surface contact angle and water transmission minimum pressure test, the measured value increased and the overall characteristics were improved.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.8 no.3
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• pp.1-8
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• 2007

An atmospheric plasma pre-treatment method was applied to polyurethane foam to improve its contact angle and adhesion. In order to investigate the optimum reaction condition of plasma treatment, type of reaction gas (nitrogen, argon, oxygen, air), rate of gas flow (30~150 mL/min), and reaction time (0~30 sec) were examined in a plate plasma reactor. Also, the effects were compared to those of a conventional vacuum plasma pre-treatment system. The result of the surface modification with respect to the treatment procedure was characterized by using SEM and ATR-FTIR. Due to a decrease of the contact angle of polyurethane foam, the greatest adhesion strength was achieved at a flow rate of 100 mL/min and at a reaction time of 10s for N2 gas. Consequently, the atmospheric plasma treatment reduced the contact angle of the polyurethane foam and also resulted in the improvement of the peel strength.

• Polymer(Korea)
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• v.28 no.3
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• pp.218-224
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• 2004

The adhesion and proliferation of mammalian cells on polymeric biomaterials depend on the surface characteristics such as wettability, chemistry, charge and roughness. In order to recognize the correlation between the adhesion and proliferation of human bone marrow derived stem cells (BMSCs) and surface property, radio frequency generated plasma treatment on low density polyethylene (LDPE) has been carried out. The modified LDPE surfaces were characterized by measuring the static water contact angle. The adhesion and proliferation of cells on LDPE films were characterized by cell counting and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). The water contact angle of the film surface decreased with plasma treatment time. Proto-oncogenes (c-myc, c-fos) and tumor suppressor gene (p153) showed maximum expression with contact angle of 60 ∼ 70$^{\circ}$ range of LDPE film. By cell counting, we confirmed that the rate of cell proliferation appeared the higher on the film surface of the contact angle of 60∼70$^{\circ}$ We concluded that the surface wettability is an important role for the growth and differentiation of BMSCs.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.420-420
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• 2023

하천의 유량 자료는 하천 관리에 필수적인 요소로, 지속적인 유량측정을 위해 국가 유량 측정망을 구성하여 주요 지점을 대상으로 유량 측정을 수행하고 있다. 측정된 유량자료는 일반적으로 수위-유량 관계곡선식을 개발하여 제공되고 있으며, 홍수파와 배수 영향 등으로 인해 수위-유량 관계곡선식에서 발생하는 산포로 인한 신뢰도에 문제가 우려되는 경우에는 실시간의 정확한 유량자료를 제공하기 위해 H-ADCP를 설치하여 지표유속법 기반의 실시간 유량 자료 생산하여 제공하고 있다. 그러나 H-ADCP를 이용한 유량 측정 방법은 장비의 한계로 인해 상대적으로 규모가 작고 수심이 얕은 하천에 적용하기 어려운 문제가 있다. 따라서, 최근에는 자동유량관측소 지점 확대를 위해 비접촉식 유속계를 활용한 자동유량관측소 운영이 점차 고려되고 있다. 이에 따라 비접촉식유속계를 이용한 유량 측정 결과의 검증 및 유지 관리를 위한 소프트웨어가 필요하다. 이에 본 연구에서는 비접촉식유속계 중 전자파를 이용하여 수표면의 표면유속을 측정할 수 있는 장비인 RQ-30의 측정결과를 분석하기 위해 Microsoft Visual Studio(C#) 사용하여 측정결과의 검토 및 자료 관리를 위한 후처리 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 소프트웨어는 측정 원시자료를 읽고, 도시하여 측정 결과를 확인할 수 있으며, 머신러닝 기반의 알고리즘을 적용하여 수위 및 유속 시계열 자료에서 발생하는 이상치를 탐색할 수 있도록 개발하였다. 그리고 탐지된 이상치에 대한 보정을 위해 선형보간, LOESS, SuperSmoother를 사용하여 이상치를 보정하여 결과를 도출할 수 있도록 개발하였다. 추후 본 연구를 통해 개발된 프로그램을 활용하여 측정 자료의 유지 관리 효율성을 증대시킬 수 있을 것으로 기대되며, 지속적인 프로그램의 개선을 통해서 실무적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.19 no.3
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• pp.49-56
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• 2014

Generally, the tool presetter is utilized to align and measure some specific dimensions of a machine tool. It is classified into two types(contact and contactless) according to the measurement method, and the optical sensor based contactless scheme has the advantages of measurement flexibility and convenience. This paper describes the design and realization of an industrial tool presetter using machine vision and linear scaler. Before measurement, the objective tool is attached to the mechanical mount and is aligned with the optical apparatus. After capturing tool images, the suggested image processing algorithm calculates its dimesions accurately, combining the traversing distance from the linear scaler. Experimental results conforms that the present tool presetter system has the precision within ${\pm}20um$ error.

• Annual Conference on Human and Language Technology
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• 1994.11a
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• pp.201-206
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• 1994

문서 인식 시스템의 성능을 저하시키는 가장 큰 원인 중의 하나로 문자 분할 오류를 들 수 있는데 보다 우수한 성능의 문서 인식 시스템 개발을 위해서는 정확한 문자 분할 방법이 절실히 요구된다. 기존의 문자 분할에 관한 연구들은 이진 영상을 대상으로 함으로써 접촉되거나 겹치는 문자의 경계 부분에서 문자 분할에 유용한 정보들을 잃어 문자 분할 오류를 초래할 수 있다. 하지만 명도 영상을 분석해 보면 문자의 접촉 부분에서 주로 나타나는 지형적 특징이 있으며, 문자 경계에서 명도값이 변하는 것을 관찰할 수 있는데 이와같은 명도 영상의 정보를 사용하면 보다 효과적으로 문자를 분할할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 이러한 점에 착안하여 명도 영상으로부터 지형적 특징을 추출하고 다단계 그래프 탐색 방법을 이용하여 명도값을 추적함으로써 비선형 문자 경계를 찾는 새로운 문자 분할 방법을 제안한다. 제안된 방법은 명도 문자열 영상을 입력으로 받아 명도 영상의 투영값과 명도 영상으로부터 추출된 지형적 특성을 이용하여 문자 분할 영역을 결정하고 문자 분할 영역내에서 다단계 그래프 탐색에 의한 비선형 문자 분할 경로를 찾는다. 그리고 문자 인식기와 결항하여 최종 문자 분할 위치를 확정하는 인식 결과를 이용한 문자 분할을 수행함으로써 문자 분할 위치 및 문자 인식 결과를 확정한다. 다양한 문서에 대한 실험 결과 제안된 방법이 이진 정보만을 사용하는 방법보다 접촉 혹은 겹친 문자 분할에 매우 효과적임을 알 수 있었다.