• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1457-1460
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• 2019

본 논문에서는 위치추적과 방사선 측정이 가능한 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기의 혼합형 센서부 개발을 제안한다. 방사선피폭선량을 측정하기 위하여 크기와 무게를 최소화 할 수 있는 반도체형 방사선 측정 센서인 PIN-Diode 방사선 측정 센서모듈을 사용한다. PIN-Diode 방식의 방사선 측정 센서 특성을 높이기 위하여 누설전류를 제거하기 위한 설계를 수행한다. IMU 센서모듈을 사용하여 3축에 대한 데이터와 가속도에 대한 수치를 합산하여 사고추정과 동시에 현재 소방관의 위치를 추정한다. 제안된 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기를 위한 혼합형 센서부의 효율을 판단하기 위하여 공인시험기관에서 실험하였다. 누적선량 측정범위는 세계 최고 수준인 10μSv~10mSv 범위에서 측정이 되었다. 정확도는 ±6.3%~±9.0%(137Cs) 측정 불확도가 측정되어 국제 표준인 ±15% 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다. 또한 위치정확성은 ±10% 이내로 측정되어 높은 수준의 결과가 도출되어 그 효용성이 입증되었다. 따라서 보다 많은 소방관에게 성능이 우수한 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기 보급이 될 수 있으리라 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권12호
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• pp.1106-1113
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• 2013

치매와 같은 노인성 정신질환 환자들에게 운동량과 일광량은 환자의 투약량과 조절과 진료에 있어 중요한 단서가 된다. 따라서 환자들의 안전과 건강한 삶을 위해 일상생활의 건강정보 모니터링이 필수적이다. 이러한 서비스를 제공하기 위해 환자에게는 휴대가 간편하고 항상 착용 가능한 센서 디바이스와 데이터를 모니터링할 서버의 구성이 필요하다. 본 논문에서는 치매환자의 건강정보를 실시간으로 모니터링하고 관리하기 위해 환자가 착욕하는 시계형 디바이스(스마트 시계)와 서버시스템을 개발했다. 본 논문에서 개발한 스마트시계는 GPS, 가속도센서, 조도센서를 포함하며 환자의 위치 추적, 운동량, 일광량을 측정해 환자의 실시간 건강정보를 취득 할 수 있다. 서버시스템은 스마트시계를 통해 취득한 센서 데이터를 통해 의사, 보호자가 모니터링 할 수 있는 웹 서버와 센서 데이터의 분석 알고리즘을 포함한다. 본 논문에서 제안한 데이터 분석 알고리즘은 가속도센서를 통해 취득한 환자의 움직임에서 걸음 수를 검출해 운동량 정보를 취득하며 이를 검증하기 위해 빠른 걸음, 느린 걸음, 보통 걸음에 해당하는 3가지 경우로 실험한 결과 96%의 정확도를 보였다. 본 논문을 통해 개발된 치매환자를 위한 u-Health Care 시스템을 적용한다면 치매환자들에게 더 질 높은 의료서비스를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.227-237
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• 2014

본 논문에서는 특수 작업자들의 생체신호(심박, 체온, 심전도, 근전도)와 추가적인 상황정보(3축 가속도, 온도, 습도, 조도, 주변 영상)를 획득하고 모니터링 할 수 있는 직물형 플렉시블 플랫폼 기반의 다중 생체신호 중앙 모니터링 시스템을 구현한다. 이 시스템은 원격지에서 작업 환경 내에 발생할 수 있는 각종 사고를 예방하고 작업자가 처해있는 상황을 실시간으로 인지하여 조속하고 효율적인 조치를 취할 수 있다. 이를 위한 직물형 플렉시블 플랫폼은 생체신호와 상황 정보의 획득이 작업자의 관련 업무 수행에 방해가 되지 않게 하기 위해 이너웨어 또는 아웃웨어 형태로 제작하였고, 획득된 정보들은 무선 통신을 이용하여 중앙 모니터링 시스템에 전송 가능하도록 하였다. 중앙 모니터링 시스템은 WMTS(Wireless Medical Telemetry Service)의 의료전용 무선통신을 기반으로 최소 2명에서 부터 32명까지 동시에 모니터링 할 수 있으며, 추가 확장 가능한 구조로 설계 하였다. 또한 본 논문에서는 제작된 WMTS 통신 모듈의 성능을 검증하기 위하여 거리에 따른 패킷 수신율을 비교하여 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.68-77
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• 2021

본 논문에서는 높은 동특성 환경에서 동작이 가능한 GPS/MEMS IMU 통합항법 수신모듈을 설계 및 제작하고, 그 결과를 확인하였다. 설계한 모듈은 RF 수신부, 관성측정부, 신호처리부, 상관기, 항법 S/W로 구성된다. RF 수신부는 저잡음증폭, 주파수 변환, 필터링, 자동이득조절 기능을 수행하고, 관성측정부는 3축 자이로스코프, 가속도계, 지자기센서가 적용된 MEMS급 IMU로부터 측정 데이터를 수집하여 항법S/W로 전달하는 인터페이스를 제공한다. 신호처리부 및 상관기는 FPGA 로직으로 구현하여 필터링 및 상관 값 계산을 수행하고, FPGA 내부 CPU를 사용하여 위성항법, 통합항법 S/W를 구현하였다. 제작된 모듈의 크기는 95.0 × 85.0 × 12.5 mm 이고, 무게는 110g을 확인하였으며, 동적성능 1200m/s, 가속도 10g의 환경에서 규격 이내의 항법정확도 성능을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권4호
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• pp.88-94
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• 2022

진동모드 측정시험은 대상 시험체의 고유진동 특성을 측정하는 시험으로써, 측정된 고유모드 특성은 수치해석 결과와의 비교를 통해 수치해석의 신뢰성을 검증하고, 필요시 동특성 해석에 사용하는 시험체의 수치해석 모델을 보완하는데 활용된다. 본 연구에서는 진동모드 측정시험과 유한요소 모델을 이용한 수치해석을 통해서 외부연료탱크의 고유주파수와 고유모드를 각각 구하고, 그 결과를 비교하여 항공기 전기체 모델에 적용하고자 하는 외부연료탱크의 수치해석 모델에 대한 신뢰성을 검증하고자 한다. 시험체의 진동모드 측정을 위해 번지코드를 이용하여 시험체에 대한 자유경계 조건을 모사하였다. 그리고, 시험체에 3축 가속도계를 설치하고 임팩트 해머로 가진하여 시험체의 응답특성을 측정하였다. 시험결과로, 응답 가속도에 대한 주파수 응답해석을 수행한 후, 시험체의 고유주파수와 해당 진동모드를 확인하였다. 그리고, 시험과 수치해석을 통해 구해진 고유주파수와 진동모드를 비교하여 수치해석 모델에 대한 신뢰성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.53-59
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• 2019

민감 상품의 화물 운송 중 발생하는 진동 및 충격의 저감을 위하여 본 연구에서는 실제 트럭과 화차에 진동센서가 부착된 컨테이너를 이용하여 운송 경로에 따른 진동이력을 측정하였다. 컨테이너 내부 바닥 2개소에 3축 방향(길이, 횡, 수직 방향)으로 가속도센서를 부착하여 트럭운송 구간(아산-의왕)과 화물열차 운송 구간(의왕-부산)에 대하여 진동이력을 측정하였다. ASTM D-4169에서 제안된 철도 진동 프로파일(0.29_Grms)은 트럭 진동 프로파일(0.54_Grms) 대비 약 50% 수준으로 낮다. 국내 화물 컨테이너 운송 동안 ASTM D-4169에 준한 진동 프로파일과 비교한 결과는 다음과 같다. 트럭 운송 구간에서의 길이방향과 횡 방향 진동 수준은 모두 ASTM의 트럭운송 진동 프로파일보다 길이방향 약 16%, 횡 방향 약 33% 수준으로 전반적으로 낮게 나타난 반면에, 수직방향 진동은 4~15Hz와 60Hz 이상 범위에서 ASTM의 트럭운송 진동 프로파일을 부분적으로 초과하였다. 화물열차 진동 측정이력은 도로와 유사하며, 길이방향과 횡방향의 진동측정이력은 ASTM D-4169의 철도 진동 프로파일보다 낮으며, 반대로 수직방향의 이력은 30Hz이상 범위에서 초과하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권2호
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• pp.174-181
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• 2011

An airborne sensor is developed for remote sensing on an aerial vehicle (UV). The sensor is an optical payload for an eletro-optical/infrared (EO/IR) dual band camera that combines visible and IR imaging capabilities in a compact and lightweight package. It adopts a Ritchey-Chr$\'{e}$tien telescope for the common front end optics with several relay optics that divide and deliver EO and IR bands to a charge-coupled-device (CCD) and an IR detector, respectively. The EO/IR camera for dual bands is mounted on a two-axis gimbal that provides stabilized imaging and precision pointing in both the along and cross-track directions. We first investigate the mechanical deformations, displacements and stress of the EO/IR camera through finite element analysis (FEA) for five cases: three gravitational effects and two thermal conditions. For investigating gravitational effects, one gravitational acceleration (1 g) is given along each of the +x, +y and +z directions. The two thermal conditions are the overall temperature change to $30^{\circ}C$ from $20^{\circ}C$ and the temperature gradient across the primary mirror pupil from $-5^{\circ}C$ to $+5^{\circ}C$. Optical performance, represented by the modulation transfer function (MTF), is then predicted by integrating the FEA results into optics design/analysis software. This analysis shows the IR channel can sustain imaging performance as good as designed, i.e., MTF 38% at 13 line-pairs-per-mm (lpm), with refocus capability. Similarly, the EO channel can keep the designed performance (MTF 73% at 27.3 lpm) except in the case of the overall temperature change, in which the EO channel experiences slight performance degradation (MTF 16% drop) for $20^{\circ}C$ overall temperate change.