• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.859-864
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• 2022

매년 교통사고의 가장 큰 원인으로 손꼽히는 졸음운전은 운전자의 수면 부족, 산소 부족, 긴장감의 저하, 신체의 피로 등과 같은 다양한 요인을 동반한다. 졸음 유무를 확인하는 일반적인 방법으로 운전자의 표정과 주행패턴을 파악하는 방법, 심전도, 산소포화도, 뇌파와 같은 생체신호를 분석하는 방법들이 연구되고 있다. 본 논문은 영상을 검출하는 딥러닝 모델과 생체 신호 측정 기술을 이용한 운전자 피로 감지 시스템을 제안한다. 제안 방법은 일차적으로 딥러닝을 이용하여 운전자의 눈 모양과 하품 유무, 졸음으로 예상되는 신체 동작을 파악하여 졸음 상태를 감지한다. 이차적으로 맥파 신호와 체온을 이용하여 운전자의 피로 상태를 파악하여 시스템의 정확도를 높이도록 설계하였다. 실험 결과, 실시간 영상에서 운전자의 졸음 유무 판별이 안정적으로 가능하였으며 각성상태와 졸음 상태에서의 분당 심박수와 체온을 비교하여 본 연구의 타당성을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.51-57
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• 2015

본 논문에서는 생체 신호 처리를 위한 14비트 이상의 고 해상도를 갖는 A/D 변환기 설계를 위하여 공급 전압이 1.8V인 CMOS 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 4차 델타 시그마 변환기는 타임 인터리빙 기술을 이용하여 회로를 시간에 따라 재구성해 연산증폭기를 재사용하는 구조를 통해 차수에 따라 4개의 연산증폭기가 필요한 회로를 2개의 연산증폭기 만으로 구동 시켰다. 또한 스위치드 커패시터 적분기 구조상의 특징인 샘플링 시간과 적분 시간의 동작에 따라 샘플링 커패시터의 크기를 조절함으로서 저항 성분으로부터 발생하는 열잡음인 KT/C 잡음을 감소시킬 수 있는 회로를 제안하였다. 제안한 델타-시그마 변조기는 Magna 0.18um CMOS n-well 1 폴리 6메탈 공정을 이용하여 제작되었으며 제작된 칩의 측정 결과 전력소모는 1.8V 전원 전압에서 $828{\mu}W$이고 샘플링 및 입력 주파수가 256KHz, 1KHz일 때 최대 SNDR은 75.7dB, DR은 81.3dB로 측정되었다. KT/C 잡음 저감 회로가 적용되지 않은 회로에서는 최대 SNDR이 72.1dB 로 측정되어 KT/C 잡음 저감 회로가 적용되었을 때 약 3dB정도의 성능 향상을 나타내었다. 회로의 FOM은 41pJ/step과 142dB로 계산되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.39-46
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• 2016

본 논문에서는 음성 신호의 디지털 데이타 변환을 위한 인버터와 1.5비트 비교기를 이용한 CMOS 3차 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 제안하는 3차 델타-시그마 변환기는 연산증폭기 대신에 1.5비트 비교기를 이용한 멀티비트 구조로 낮은 OSR에서 단일비트 4차 델타-시그마 변조기 대비 높은 신호대 잡음비를 확보하고 인버터 기반 적분기를 사용하여 소모 전력을 최소화 시키며 인버터 기반 적분기 회로를 아날로그 덧셈기로 이용함으로써 전력소모를 감소시키고 회로구조를 단순화 시켰다. 제안한 델타-시그마 변조기는 0.18um CMOS 표준 공정을 통해 제작되었으며, 전체 칩면적은 $0.36mm^2$으로 설계되었다. 제작된 칩의 측정 결과 아날로그 회로는 공급전압 0.8V에서 $28.8{\mu}W$, 디지털 회로는 공급전압 1.8V에서 $66.6{\mu}W$로 총 $95.4{\mu}W$의 전력소모가 측정되었다. 델타-시그마 변조기의 동작주파수 2.56MHz, OSR 64배의 조건에서 2.5kHz의 입력 정현파 신호를 인가하였을 때 SNDR은 80.7 dB, 유효비트수는 13.1 비트, 동적범위는 86.1 dB로 측정되었다. 측정결과로부터 FOM(Walden)은 269 fJ/step, FOM(Schreier)는 169.3 dB로 계산되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권3호
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• pp.169-177
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• 2013

최근 급속도로 당뇨병 환자가 증가하면서 인슐린 시장이 크게 성장하고 있다. 또한 최근 식물체를 이용하여 의약용 단백질 생산이 경제적인 측면과 안정성 측면에서 매우 효과적임이 보고되고 있어 이를 이용한 분자농업이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 인슐린 단백질을 식물체에서 생산하기 위한 유전자 발현 construct를 설계하기 위한 실험으로서 식물발현용 preprominiinsulin construct를 제조하기 위한 단계적 실험을 수행하였다. 우선 proinsulin이 무세포 식물 전사/번역시스템에서 성공적으로 발현됨을 확인하였다. Prominiinsulin construct를 제조하여 대장균에서 발현시키는데 성공하였으며, 이를 트립신으로 절단한 후 인간 항인슐린 항체를 이용한 western 분석을 통하여 효과적으로 A-펩타이드와 B-펩타이드가 형성되며 이후 적절하게 접힘이 일어나고 hexamer로 조립됨을 확인하였다. 이후 식물체에서 재조합 인슐린 유전자가 발현되는지를 확인하기 위하여 RFP 결합 construct를 제조하여 담배의 현탁배양세포인 BY-2 세포에 형질전환시켜 RFP 결합 preprominiinsulin이 성공적으로 발현됨을 확인 하였다. 이러한 성공적인 연구 결과를 토대로 향후 이 construct는 RFP 단백질을 제거하여 35S 프로모터에 직접 유도되는 [N 말단 ${\rightarrow}$ tobacco E2 시그널 펩타이드 ${\rightarrow}$ B-펩타이드(1-29 AA) ${\rightarrow}$ AAK ${\rightarrow}$ A-펩타이드(1-21 AA) ${\rightarrow}$ RR ${\rightarrow}$ His6 ${\rightarrow}$ KDEL ${\rightarrow}$ C 말단] construct를 제조하여 담배 식물체에 형질전환시켜 분자농업을 통해 인간 인슐린 단백질을 생산하는데 활용하고자 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.181-189
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• 2015

동력의족은 하지 절단 환자나 다리근력이 부족한 사람들의 보행 보조를 위해 사용된다. 동력의족의 자연스러운 구동을 위해 선 보행단계가 잘 분류되어야 한다. 물리센서를 이용하여 보행단계를 분류하는 기존 연구는 동력의족이 사전에 훈련된 보행속도로만 재현되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 물리센서를 사용하지 않고, 근전도 신호만을 이용하여 오르막, 내리막 계단보행을 각각 4단계로 분류하는 방법을 제안한다. 근전도 신호를 RMS, VAR, MAV, SSC, ZC, WAMP 특징으로 산출하여 LDA(Linear Discriminant Analysis) 분류기를 통해 보행단계를 인식한다. 훈련 단계에서는 AHRS센서를 이용하여 무릎각도 변화에 따른 보행단계 범위를 생성한다. 실험 결과, 선행 연구의 경우 오르막 보행에서 평균 58.5%, 내리막 보행에서 35.3%의 정확도를 보인다. 반면, 제안하는 방법은 오르막 보행에서 평균 85.6%, 내리막 보행에서 69.5%의 인식률을 보인다. 또한, 본 연구를 통해 개별 근육 별 보행단계 평균 인식률을 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.669-676
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• 2008

MIMO-OFDMA 시스템에서 자원 할당의 최적화 문제가 거론되고 있다. 본 논문은 SFC 방식 아래 채널에 대한 정보를 가지고 적응 변조 및 부호 기법과 전력 제어 기법을 적용하여 전체 시스템 처리량의 최대화에 목표를 두었다. 첫 번째로 수신 받은 채널에 대한 정보를 기반으로 각 서브 채널의 전력 레벨이 결정된다. 그 다음으로는 변조 타입에 맞게 서브캐리어가 할당되어진다. 시뮬레이션 결과는 실제로 전송되어진 데이터 용량 측면에서 기존의 알고리즘보다 제안한 알고리즘이 더 나은 성능을 보인다.

• 센서학회지
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• 제28권6호
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• pp.345-354
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• 2019

The 3D position of pedestrians is a physical quantity used in various fields, such as automotive navigation and augmented reality. An inertial navigation system (INS) based pedestrian dead reckoning (PDR), hereafter INS-PDR, estimates the relative position of pedestrians using an inertial measurement unit (IMU). Since an INS-PDR integrates the accelerometer signal twice, cumulative errors occur and cause a rapid increase in drifts. Various correction methods have been proposed to reduce drifts. For example, one of the most commonly applied correction method is the zero velocity update (ZUPT). This study investigated the characteristics of the existing INS-PDR methods based on shoe-mounted IMU and compared the estimation performances under various conditions. Four methods were chosen: (i) altitude correction (AC); (ii) step length correction (SLC); (iii) advanced heuristic drift elimination (AHDE); and (iv) magnetometer-based heading correction (MHC). Experimental results reveal that each of the correction methods shows condition-sensitive performance, that is, each method performs better under the test conditions for which the method was developed than it does under other conditions. Nevertheless, AC and AHDE performed better than the SLC and MHC overall. The AC and AHDE methods were complementary to each other, and a combination of the two methods yields better estimation performance.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권6호
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• pp.1543-1567
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• 2015

In this study, a wireless crack sensor is developed for monitoring cracks propagating in two dimensions. This sensor is developed by incorporating a laser-based optical navigation sensor board (ADNS-9500) into a smart wireless platform (Imote2). To measure crack propagation, the Imote2 sends a signal to the ADNS-9500 to collect a sequence of images reflected from the concrete surface. These acquired images can be processed in the ADNS-9500 directly (the navigation mode) or sent to Imote2 for processing (the frame capture mode). The computed crack displacement can then be transmitted wirelessly to a base station. The design and the construction of this sensor are reported herein followed by some calibration tests on one prototype sensor. Test results show that the sensor can provide sub-millimeter accuracy under sinusoidal and step movement. Also, the two modes of operation offer complementary performance as the navigation mode is more accurate in tracking large amplitude and fast crack movement while the frame capture mode is more accurate for small and slow crack movement. These results illustrate the feasibility of developing such a crack sensor as well as point out directions of further research before its actual implementation.

• Journal of Information Display
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• 제2권4호
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• pp.1-7
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• 2001

This paper investigates the characteristics of a newly developed high density hollow cathode plasma(HCP) system and its application for the etching of silicon wafers. We used $SF_6$ and $O_2$ gases in the HCP dry etch process. This paper demonstrates very high plasma density of $2{\times}10^{12}cm^{-3}$ at a discharge current of 20 rna, Silicon etch rate of 1.3 ${\mu}m$/min was achieved with $SF_6/O_2$ plasma conditions of total gas pressure of 50 mTorr, gas flow rate of 40 seem, and RF power of200W. This paper presents surface etching characteristics on a crystalline silicon wafer and large area cast type multicrystlline silicon wafer. We obtained field emitter tips size of less than 0.1 ${\mu}m$ without any photomask step as well as with a conventional photolithography. Our experimental results can be applied to various display systems such as thin film growth and etching for TFT-LCDs, emitter tip formations for FEDs, and bright plasma discharge for PDP applications. In this research, we studied silicon etching properties by using the hollow cathode plasma system.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권6호
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• pp.942-950
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• 1997

Far field acoustic pressure from the evolution and interaction of three-dimensional vortex filament is calculated numerically. A vortex ring is a typical example of the three-dimensional vortex filament. An elliptic vortex ring emits a strong sound signal due to significant distortion and stretching of the vortec filament. The far field acoustic pressure is linearly dependent on the third time derivatives of the vortex positions. A numerical scheme of high resolution is employed to describe in detail the elliptic vortex ring motions which ar highly nonlinear. Descretized vortex filaments are interpolated by using a parametric blending function to remove a possible numerical instability. The distorted vortex filament, owing to the self-induced and the induced velocity from the other vortex segments, is redistributed at each time step. The accuracy and efficiency of the scheme are validated by comparisons with the analytic solution of circular vortex ring interaction.