• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1287-1294
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• 2021

본 논문은 산업현장 및 주거 공간에서 사용될 수 있는 폐기물 배출 및 처리를 위한, 센서 기반의 스마트 압축 시스템 구현에 관한 연구이다. 최근 산업 고도화에 따른 폐기물과 1인 가구의 증가 및 다양한 문화생활에 따른 주거용 폐기물의 양이 크게 증가되고 있으며 이로 인해 인간의 환경뿐만 아니라 해양오염, 토양오염 등 생태계까지 지속적인 악영향을 미치고 있다. 특히 유동 인구가 많은 도심지 및 산업현장에서는 폐기물 배출량을 효율적으로 처리할 수 있는 방안이 요구되고 있다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서는 폐기물 투입의 동작을 감지하고 투입된 폐기물의 양을 인지하도록, 다양한 센서들을 구비하여 자동압축과 개폐기능을 갖춘 시스템을 구현하고자 한다. 적외선 감지 센서를 통해 움직임을 감지하거나, 충격 센서를 이용하여 외부 신호를 받아들여 투입구를 자동으로 개폐할 수 있는 기능을 설계하였고 거리센서를 장착하여 내부 폐기물양을 외부에서도 쉽게 모니터링 할 수 있게 하였다. 또한 수동 개폐 및 압축 기능을 추가적으로 구현하여 필요에 따라 사용자가 직접 동작이 가능하도록 구현하여 시스템의 효용성을 높였다. 최종적으로 스마트 압축시스템을 제작, 평가하여 사용자 편의 및 구현성을 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.477-485
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• 2010

다양한 모니터링 센서는 구조물의 손상측정과 예측에 많이 사용되고 있다. 광섬유센서, 압전소자(PZT) 센서, MEMS(Micro Electro Mechanical System)센서 등의 스마트 센서는 기존 센서를 대체하여 많은 분야에서 사용되고 있다. 본 논문에서는 PZT센서를 실험체에 부착한 후 충격하중을 가하여 PZT센서의 출력 전압의 특성을 이용하여 실험체의 손상을 예측하고자 하였다. PZT센서를 이용한 보 이음부의 손상실험에서는 $H-400{\times}200{\times}8{\times}13$ 철골을 이용하여 단순보를 제작하고 중앙에 볼트 이음을 하였으며, PZT센서의 민감도 측정을 위해 기존 가속도계의 가속도값과 PZT센서의 전압값의 FFT 결과를 비교하였다. 또한 이음부의 볼트풀림을 이용하여 단순보의 손상을 가정하고 손상계측실험도 병행하였다. 철골 플레이트 보의 손상계측 실험에서는 $PL600{\times}65{\times}5.8$로 단순보 실험체를 제작하여 세 곳에 손상을 주어 충격하중 실험을 하였다. 손상의 정도는 쇠톱을 이용하여 보 단면의 양쪽에 6~42 mm로 절단하였다. FFT를 사용하여 손상의 유무에 따른 고유진동수의 비(${\omega}_c/{\omega}$)를 구하여 손상을 파악하였고 모드에 따른 손상의 위치와 정도를 파악하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권5호
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• pp.443-451
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• 2013

음향방출기법은 구조물에 존재하는 손상 및 손상 메커니즘을 규명하는 가장 유효한 비파괴검사 수단으로 널리 이용되고 있다. 최근 이러한 재료 및 구조의 내부 손상의 실시간 모니터링이 가능한 기법을 활용하여 풍력 블레이드와 같은 대형 구조물의 건전성을 실시간으로 감시 가능하도록 하는 연구가 각광 받고 있다. 이 논문에서는 선행 연구를 통하여 개발된 신호 맵핑 기법을 사용하여 750 kW 블레이드에 외부 손상을 가정한 임의의 외부 충격을 가하여 위치 탐지 결과의 정확성을 확인하고, 100 kW 블레이드의 정하중 시험 시 발생하는 음향방출신호를 측정하여 손상이 발생된 것으로 의심되는 지역을 탐지하는 실험을 실시하였다. 실험 결과 발생된 모든 외부 충격신호에 대하여 낮은 오차범위를 가지는 결과를 보였으며, 정적하중실험동안 측정된 음향방출신호와 실제 손상 발생 위치의 비교를 통하여 새로운 신호 맵핑 기법으로 블레이드에서 발생되는 내부 손상을 매우 높은 정확도로 위치 표정이 가능함을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.195-201
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• 2020

코로나 19가 전 세계를 강타하고 있다. 우주 분야에서도 새로운 방식의 혁신을 불러오기 위해서 우주 분야에서의 변화 양상을 분석하고, 새로운 도전전략의 설계가 필요하다. COVID-19는 우주분야에 내재된 취약성을 노출하고 있다. 특히 COVID-19는 우주산업에서 공급망 충격을 주고 있는데, 제조 단위의 전체 또는 부분적 중단으로 인한 시스템, 서브시스템 및 부품의 공급 지연을 가져온다. 뉴노멀이 초래할 산업 전방위적 영향이 총체적인 만큼, 우주분야에서도 이를 지속적으로 살펴보는 것은 필수적이라 하겠다. COVID는 우주산업에서 공급망 충격을 주고 있다. 제조 단위의 전체 또는 부분적 중단으로 인한 시스템, 서브시스템 및 부품의 공급 지연을 가져온다. 발사서비스 공급에 있어서, 발사 일정이 지연되고 있지만, 주요 발사는 여전히 이뤄지고 있다. 지구관측 활용분야에서는 환경 모니터링 등 주요 애플리케이션의 수요가 급증하고 있고, 항법에서는 자동차, 해양 분야를 다루는 항법 서비스 제공업체들은 하향을 경험할 수도 있다. 제조업에의 영향을 분석해보면, 공급업체 기반의 위축으로 시스템, 하위 시스템 및 부품의 공급 지연을 가져오고 있고, 발사 서비스 제공업체들은 발사 일정 지연을 최소화 하려고하고 있다.

• 경제분석
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• 제27권3호
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• pp.1-32
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• 2021

본 연구는 통화정책 전달경로 중 은행자본경로와 위험추구경로가 국내은행에도 작동하는지에 대해 실증분석하였다. 이를 위해 확장적 통화정책이 은행의 예대금리차, BIS비율, 위험가중자산비율 및 대출 등에 미치는 영향을 분석하였다. 실증분석은 기존 연구에서 통화정책 영향분석에 많이 사용된 Uhlig (2005)의 부호제약 SVAR(Structural VAR) 모형을 토대로 실시하였다. 본 연구는 실증분석을 통해 국내외 기존 연구 결과와 유사하게 국내은행에서도 은행자본경로 및 위험추구경로가 작동하는 것을 확인하였다. 확장적 통화충격에 대해 국내은행의 예대금리차는 확대되었으며, 자기자본비율은 개선되었고, 이후 총대출이 증가하는 것으로 분석되었다. 이는 은행자본경로가 작동함을 의미한다. 또한, 실질콜금리에 대한 확장적 통화충격에 대해 위험가중자산비율이 증가하는 것으로 분석되었다. 이는 위험추구경로가 작동함을 의미한다. 본 연구의 시사점은 다음과 같다. 확장적 통화정책 지속 시 은행자본경로 작동으로 단기적으로 은행 건전성과 수익성이 개선되는 효과도 있으나, 위험추구경로 작동으로 중장기적으로 은행의 위험추구(risk-taking) 행위가 심화되어 은행의 실질적 건전성에 악영향을 줄 수 있다. 이에 따라 금융당국은 확장적 통화정책 지속 시 편중리스크 발생 및 시스템리스크 증가 등에 대한 선제적인 모니터링 및 감독을 강화할 필요가 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.1-11
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• 2024

교량은 노후화와 지진, 유지보수 미비, 기상환경 등의 외부 요인에 의해 균열과 손상이 발생한다. 노후화 교량이 늘어나고 있는 상황에서 유지보수 작업을 진행하지 않으면 안전성이 저하되어 구조적 결함과 붕괴 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 예방하고 유지보수 비용을 절감하기 위해 교량의 상태를 모니터링하고 신속하게 대응할 수 있는 시스템이 필요하다. 이를 위해 기존의 연구에서 센서 데이터를 이용해 균열 위치와 정도를 파악하는 인공지능 모델이 제안되었다. 하지만 기존 연구에서 모델의 성능을 파악할 때 실제 교량의 데이터를 사용하지 않고 시뮬레이션을 통해서 교량의 형상을 제작하여 데이터를 획득하여 학습에 사용하였기 때문에, 실제 교량의 환경을 반영하지 못하고 있다. 본 논문에서는 실제 현장에서 발생하는 교량의 가속도 데이터를 활용하여 인공지능 기반 교량의 이상을 감지하는 '교량 안전 판단 Edge AI 모델'을 제안한다. 이를 위해 가속도 데이터에서 유효 데이터를 추출하기 위한 필터링 규칙을 새롭게 정의하고 이를 적용하는 모델을 구성하였다. 또한 현장에서 수집된 데이터를 기반의 제안된 교량 안전 판단 Edge AI 모델의 성능을 평가하였다. 그 결과 F1-Score가 최대 0.9565로 실제 교량의 데이터를 이용해 안전성을 판단할 수 있음을 확인할 수 있었고, 실제 충격 데이터를 유사한 데이터 패턴을 생성하는 규칙일수록 좋은 성능의 결과가 나왔다는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권2호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문은 자동차용 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)의 핵심 부품인 가속도센서에 관한 연구이다. 일반적으로 압저항형 가속도센서는 정전용량형 가속도센서에 비하여 제조 비용이 적고 출력 특성이 선형적이며 주변 잡음에 면역성이 강한 장점을 갖는다. 그래서 TPMS용으로 압저항형을 선택하였고, ANSYS 프로그램을 이용하여 3가지 타입의 구조를 설계하여 공진주파수 특성을 비교하여 가장 안정적인 구조인 질량체 가장자리의 가운데에 있는 4개의 빔에 의하여 지지되는 브릿지 타입의 실리콘압저항형 가속도센서를 선택하였다. 그리고 센서 크기를 고려하여 빔의 길이는 $200{\mu}m$로 정하였으며, 빔 길이에 따른 최대응력과 최대변위를 시뮬레이션하여 센서를 설계하였다. TPMS용 4 빔 실리콘 미세 압저항형 가속도센서의 크기는 $3.0mm{\times}3.0mm{\times}0.4mm$의 크기로 제작 되었다. 휠 각도에 따른 출력 특성과 온도 특성을 측정하여 센서의 특성을 분석 하였다. 그 결과 가속도센서의 옵셋 전압은 43.2 mV 이고 감도는 $42.5{\mu}V/V/g$ 이다. 센서의 특징으로 내충격성은 1500 g 이고, 측정 범위는 0 ~ 60 g, 사용온도는 $-40^{\circ}C{\sim}125^{\circ}C$ 를 갖는다.

• 한국융합학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.29-33
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• 2013

지난 2005년 부산의 한 초등학교에서 시작된 "스쿨폴리스"제도가 그 효과를 인정받아 전국의 초등학교에 적용되고 있다. 하지만 스쿨폴리스 제도만으로는 부족한 인력을 확보하기 위해서 배움터지킴이 제도로 확대되었음에도 불구하고 국내에서는 2010년과 2011년에 잊지 못할 충격적인 초등학생 자살사건이나 성폭력 사건들이 교내에서 발생하고 있는 실정이다. 이와 같이 초등학교에서 고학년이 되는 4학년부터 중학교 1학년 학생들의 범죄에 대한 노출과 자살, 집단 따돌림 등의 문제가 심각하게 발전하는 현실을 감안해 전 국가 차원의 문제 해결책이 반드시 필요하다. 하지만, 인력, 공간, 기술, 정서적으로 총체적인 해결책을 제시하여야 함에도 불구하고 지금까지는 개별적인 피해 학생의 부모와 학생 당사자만의 문제로 여겨지고 사회에서 크게 관심을 얻지 못해 그 해결이 미온한 편이다. 그러므로 본 논문에서는 초등학생 범죄의 가장 큰 공간을 차지하는 학교 교실 내부에서 학생들이 자주 사용하는 스마트-폰의 특정 앱과 학교 내부의 홈페이지에 게시되는 글들을 분석하여 학생들이 집단 따돌림이나 자살, 폭력 사건 등이 발생하기 전에 이를 학부모, 학내에 근무하는 배움터지킴이, 선생님에게 안내함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있는 시시스템을 제안하고자 한다. 우리가 제안한 시스템은 안드로이드 기반의 스마트-폰에서 동작하도록 설계되었으며, 모바일 웹 기술을 접목하여 교내 홈페이지 게시판에 게시되는 글들에 대한 모니터링을 통해서 보다 학생들의 심리, 정신, 건강 상태 등에 대해서 알아볼 수 있도록 설계하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.503-514
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• 2006

FBG 센서는 기존의 전기저항식 게이지에 비해 구조물의 변형율 계측이 용이하고, 내구성이 우수하여 구조물의 응답 모니터링이나 비파괴손상평가 분야의 적용성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 구조물 단면의 상 로의 치환이 가능하며, 이 곡률을 이용하여 수직변위를 계산할 수 있다. 본 연구에서는, FBG 센서를 이용하여 I 형의 강재 단순보에서 충격에 의한 동적 변형율을 측정하고, 이를 이용하여 동적 변위를 추정하여 측정된 동적 변위와 비교 평가하였다. 또한, 추정된 변위와 측정된 변위 및 변형율 시간이력을 이용하여 단순보의 동특성( 고유진동수, 감쇠비 및 모드형상)을 추정하여 해석모델의 동특성과 비교하였다. 변형율을 이용한 변위의 추정은 측정 변위보다 최대 약 10% 정도 크게 나타났다. 그러나 추정된 변위 또는 변형율 이력을 사용하여 추정한 동특성은 측정된 변위를 사용하여 추정한 동특성과 거의 일치하였고, FBG 센서를 이용한 동특성 추정 결과는 양호한 것으로 나타났다. 특히, FBG 센서 변형율은 변위에 비해 고주파 특성이 증폭되기 때문에 고차모드의 동특성 추정에 유리하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권5호
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• pp.95-107
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• 2016

주행 차량의 축하중은 저속 혹은 고속 축중기(WIM)에 의하여 측정 할 수 있으나, 주행 차량의 샤시, 축 구조 등과 같은 차량 고유 특성과 주행 속도, 도로의 평탄도 등과 같은 주행 환경 특성에 따라 동적으로 변화하며, 이러한 순간적인 동적 하중 변화에 의해 정적 상태에서 측정된 기준 중량과 오차가 발생하게 된다. 본 연구에서는 향후 무인 과적단속 체계 도입에 앞서, 주행 차량의 동적 하중 변화 특성을 파악하여 통제 불가능한 환경적 기본 오차의 범위에 대해 분석하고, 고속 축중기의 중량정확도 성능평가 기준에 대한 척도를 적절히 설정하기 위한 실차 시험을 수행하였으며, 주요 시험 결과는 다음과 같다. 첫째, 총중량의 경우 저속일 때 약 1%, 고속일 때 약 4%의 변화가 나타났고, 축하중의 경우 저속일 때 약 1-3%, 고속일 때 약 2-9%의 변화가 나타났으며, 이러한 현상은 단일축보다 그룹내 개별축에서 더 크게 나타났다. 둘째, 정상 평탄도 구간에 비해 충격 구간에서는 총중량의 경우 최대 약 8배, 축하중의 경우 최대 약 3~12배의 변화가 나타났으며, 이러한 동적 하중 변화의 진동 주파수는 2.4-5.8Hz로 나타났으며, 약 30m를 주행한 후에 정상 상태의 진폭으로 수렴하는 것으로 분석되었다.