• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.219-232
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• 2013

본 논문에서는 손과 같은 물체가 안테나에 접근하였을 때 이탈된 공진 주파수와 임피던스를 자동으로 복원하여 무선기기의 송수신 성능을 항상 최적의 상태로 유지하도록 할 수 있는 UHF 특정 소출력 무선주파수 대역(425 MHz)의 소형 마이크로스트립 안테나를 설계, 제작하였다. 반파장 마이크로스트립 방사체의 양쪽 끝단을 접지면 쪽으로 폴딩하여 소형화하고, 역시 방사체와 접지면 사이에 바랙터 다이오드에 의한 캐패시턴스를 장하한 다음, 각각 역바이어스 전압 조절에 의한 용량을 비대칭적으로 변화시킴으로써, -30 dB 이하의 일률적인 반사 손실을 유지하면서 395 MHz에서 455 MHz까지 연속적인 공진 주파수 조절이 가능한 전압 제어 안테나를 설계하였다. RF 모듈로부터 시험 신호를 안테나에 송출하여, 부정합에 의해 안테나로부터 되돌아 온 반사 신호 레벨을 RSS(Receive Signal Strength) 검출 회로와 오프셋 증폭기를 통하여 마이크로콘트롤러에 입력하고, 그 레벨이 최소가 되도록 안테나의 바이어스 전압을 자동 조절하는 펌웨어를 설계, 시스템을 완성하여 시험한 결과, 손, 금속판, 유전체 등의 물체를 접근시켰을 때 틀어졌던 안테나의 특성이 수 초 이내에 완전하게 복원됨을 확인하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.55-62
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• 2013

본 논문은 편마비 환자나 장애인의 보행을 지원하는 외골격 로봇에 대해 연구하였다. 2축 자유도를 가진 외골격 로봇 개발 및 관절 운동에 대해 테스트 하였다. 정상적인 사람으로부터 얻어진 EMG 신호를 분석하고, 편마비 환자를 정상적인 사람처럼 보행 할 수 있도록 보조 로봇을 편리하고 자동화된 보행이 되도록 제어신호를 추출 하였다. 편마비 환자의 보행을 위한 기능적 전기 자극(FES)를 사용하는 목적이 손상된 기능을 복원하는 것이다. 그러나 이것은 사용을 잘못하면 환자에게 치명적인 전기 충격을 줄 수 있거나 지속적인 자극으로 근육피로의 원인이 될 수 있다. 최소한의 근육 피로도로 편마비 환자의 편리한 걸음은 제어 신호로 외골격 보조 로봇의 조작을 통해 가능성을 제시하였다. 보행 보조 외골격로봇은 FES 자극기를 사용하는 것보다 보다 효율적으로 동작할 수 있음을 보였다. 본 연구 실험은 앉아, 서, 걷기같이 우리의 생활에 보통의 움직임을 수행하고, 버튼스위치, 피에조 센서와 특별히 피드백 제어 시스템은 부드러운 보행 모션이 되도록 하였다. 그리고 실험결과도 건강한 다리의 근전도 신호를 편마비 환자의 손상된 다리의 보조로봇 시스템의 동작신호로 이용하여 편리하게 이동할 수 있음을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2484-2490
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• 2012

본 연구는 EV용 전기차동차의 차세대 에너지원인 리튬이온 배터리 팩을 관리하는 BMS의 성능 검증을 위한 시뮬레이터의 Cell simulation 보드와 이를 컨트롤 할 수 있는 임베디드 프로그램을 개발 하였다. 그리고 시뮬레이터의 속도를 향상시키고, 시스템 단가를 낮출 수 있는 Amplifier를 직렬로 연결하는 방식을 고안하여 OP amp와 트랜지스터를 직렬로 연결하였다. 또한, DAC를 채널마다 사용하여 채널간 절연(isolation)성능 을 기존 방식보다 향상 시켰다. 그리고 전류 제한 보호회로를 구성하여, 외란으로부터 보드를 보호 할 수 있도록 하였다. 개발된 시뮬레이터의 성능 검증을 위하여 각 셀에 5V부터 0.5V까지 0.5V의 크기로 전압을 강하 시키면서 총 10번의 실험을 하였다. 실험 데이터의 유의성 분석 결과, 모든 실험 조건에서 평균 0.001~0.004V 표준 편차로 출력되는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 본 시뮬레이터가 높은 유의성 및 반복성을 가지는 시스템임을 확인 할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.57-64
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• 2020

첨단 운전자 보조시스템(ADAS, Advanced Driver Assist System)의 주요 기술에는 적응형 순항 제어(ACC, Advanced Cruise Control), 주행 조향보조 시스템(LKAS, Lane Keeping Assist System), 자동 긴급제동 시스템(AEB, Autonomous Emergency Braking) 등이 있다. ADAS 중 LKAS는 카메라(camera)와 적외선 센서(sensor)를 사용하여 운전자가 의도하지 않은 차선이탈이 발생하였을 때, 조향 보조장치를 제어하여 주행 차선으로 복귀하는 시스템이다. 이러한 시스템의 안전성 평가와 검증을 위해 실차시험을 진행한다. 그러나 LKAS 동작 후 임의의 추가 조향각이 인가될 경우에 대한 연구는 미흡하다. 본 논문에서는 선행연구에서 제안한 시나리오에 대해 Prescan을 이용하여 추가 조향각 인가 모델링(modeling)기법을 개발하고 시뮬레이션(simulation) 하고, 실차시험을 통해 취득한 데이터(data)와의 비교분석으로 모델링 기법의 타당성을 검증하였다. 앞바퀴부터 차선까지 최대 거리오차는 0.56 m이며, 시뮬레이션과 실차시험의 차선 복귀 속도의 차이로 인해 발생하였다. 시뮬레이션과 달리 실차시험은 주행 차선으로 복귀 속도가 느려 이탈하는 차의 횡방향 변화가 상대적으로 적어 시뮬레이션과 오차가 발생한 것으로 판단된다. 시뮬레이션과 실차시험 값의 비교분석 결과 차선복귀 속도 차이는 있지만 앞바퀴부터 차선까지 거리가 약 0.5m로 수렴하는 경향성을 나타내어 신뢰성을 확인할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-8
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• 2000

최근, 자동차가 점점 고급화 되어감에 따라 자동차엔진과 같이 $200^{\circ}C$ 이상의 고온과 부식적인 환경 하에 사용되어 질 수 있는 고성능의 실리콘 가속도센서의 장착이 기대되고 있다. 그러나 실리콘은 본질적으로 온도의 영향이 큰 물질이고, p-n 접합으로 압저항이 형성되기 때문에 $150^{\circ}C$ 이상이 되면 누설전류가 급격하게 증가하여 센서의 성능을 떨어뜨린다. 본 연구에서는 SOI 구조를 이용한 가속도센서의 온도특성을 해석하고, 유한요소법(finite element method)을 이용하여 감도 온도계수(TCS) 및 오프셋전압 온도계수(TCO)의 열잔류응력과의 관련성을 검토하였다. 그 결과, TCS는 압저항의 불순물 농도를 최적화함으로써 줄일 수 있고, TCO는 압저항의 열잔류응력과 불균일한 공정에 관계가 있다는 것을 알았다. 그리고 센서의 중앙지지구조에 있어서 패키징 열잔류응력의 평균값은 약 $3.7{\times}10^4Nm^{-2}^{\circ}C^{-1}$ 정도로 주변지지구조보다 1/10정도 작게 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.255-257
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• 2017

오늘날 자동차 시장에는 다양한 IT기술이 포함된 모델들이 출시되고 있다. 대표적으로 테슬라 사의 테슬라 모델S, 구글의 무인자동차 등이 속속 등장 하고 있다. 이렇게 IT 기술이 포함된 자동차는 운전자에게 다양한 편의성을 제공하고 제공되는 편의만큼 운전자들은 다양한 혜택을 누리고 있다. 하지만 이와 반대로 전자부품의 결함이나 오류로 인해 운전자들의 안전을 위협하는 사고의 발생이 일어나고 있는 것 또한 사실이다. 이러한 사고들 가운데 자동차 급발진 사고가 존재한다. 아직까지 자동차 급발진 사고의 원인은 뚜렷하지 않으나 자기장에 의한 ECU장치가 오류를 일으켜 자동차 급발진 사고가 발생한다는 주장이 가장 신뢰 받고 있다. 하지만 한국의 경우 자동차 급발진 사고가 일어날시 자동차 제조사 측에서는 단순히 운전자의 페달 조작 미스로 인해 사고가 일어났다고 주장하는 경우가 많으며, 운전자 측에서는 그에 대해 반박할 근거가 부족해 대부분의 운전자들이 책임을 지고 있다. 따라서 본 논문에서는 자동차 급발진 사고가 운전자의 페달 조작 실수인지 자동차의 장치 결함인지를 판별할 수 있도록 운전자의 페달 조작 영상을 획득하고 엑셀, 브레이크 등 제어부에 센서를 부착하여 정밀한 데이터를 획득, 저장하고 모니터링 할 수 있는 시스템을 구현 하였다.

• 산업융합연구
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• 제22권7호
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• pp.15-21
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• 2024

등산스틱은 일반적으로 산행하는 등산객 등이 보행 시 자신의 신체를 의지하면서 보행이 가능하도록 하는 보행 보조도구의 하나이다. 이러한 보조기구인 등산스틱에 다양한 기능을 수행할 수 있도록 하기 위해 충전용 배터리가 내장되어야 한다. 충전용 배터리를 충전하기 위해 별도의 전원공급장치가 필요하다. 본 연구는 자가발전 전원장치에 대한 것으로 기존의 방식보다 발전효율이 높은 스크루를 이용한 발전장치를 개발한다. 기존의 발전 방식 등과 비교 분석하고 이에 대한 문제점을 파악하여 본 연구에서 제시한 방식과 차별화를 둔다. 스크루 방식의 발전장치는 등산스틱이 지면에 접촉할 때와 지면과 떨어질 때 발전하도록 한다. 발전장치의 내장으로 별도의 전원공급장치가 필요 없고, 휴대폰 보조배터리의 역할과 조명등을 부착하여 사용할 수 있고, GPS 센서 등을 내장하여 위치 추적을 통해 길을 잃었을 때 찾을 수 있고 조명을 이용해 조난 등 위급한 상황에서 사용자의 안전을 지킬 수 있는 효과가 있다. 기존의 등산스틱 내장형 발전장치는 전류가 매우 약해 충전이 어렵고 실용성이 낫다. 본 연구에서 개발한 발전장치는 고효율을 실현하여 충분한 전류를 얻을 수 있어 배터리 충전이 가능하고 실용성이 높다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.73-82
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• 2009

CMOS 카메라는 저가격, 저전력, 소형화의 장점을 이용해 휴대폰카메라, 자동차 산업, 의학 및 센서 네트워크, 로봇제어, 보안 분야의 연구에서 이용되고 있다. 특히 다중카메라(Multi-Camera)기반의 $360^{\circ}$ 전방향 카메라(Omni-directional Camera)의 소프트웨어, 통신간섭 및 지연과 복잡한 영상제어 문제가 있으며, 하드웨어 분야에서는 다중카메라의 효율적인 관리 및 소형화의 문제를 지닌다. 기존 시스템은 다수 카메라를 제어하고 카메라 영상을 송수신하기 위해 카메라별 고성능 MCU로 구성된 임베디드 시스템(embedded system)과 별도의 제어 시스템(control system) 같이 다계층 시스템(Multi-layer system)으로 구성된다. 하지만 본 시스템은 단일구조로 저성능 MCU 기반에 고속 동기화기법으로 카메라 제어 및 영상 수집이 가능하도록 SLAVS(Small size/Low power Around View System)을 제안하였다. 화각 $110^{\circ}$ CMOS 카메라 여러 대를 이용하여 $360^{\circ}$전방향을 촬영하는 저성능 MCU로 카메라의 제어 및 영상 수집이 가능한 전방향 카메라 초기모형이다. 결과적으로 저전력 CMOS 카메라 4대를 하나의 MCU에 연결하여 개별 카메라에 대한 동기 유지, 제어 및 송수신을 구현하고 이를 기존의 시스템과 비교하였다. MCU를 통한 개별 인터럽트 처리로 카메라별 동기를 제어, 기억하여 Target과 CMOS 카메라와 MCU간의 재동기를 최소화하여 데이터 전송의 효율성을 높였다. 또한, 사용자 선택에 따라 4개의 영역으로 구분된 영상을 각기 또는 하나로 Target에 제공할 수 있도록 하였다. 마지막으로 개발된 카메라 시스템의 동기 및 데이터 전송 시간, 이미지 데이터 유실 등의 성능 비교, 분석을 하였다.