• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권1호
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• pp.141-146
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• 2017

In this letter, we propose the use of tunneling field effect transistors (TFET) as a biosensor that detects bio-molecules on the gate oxide. In TFET sensors, the charges of target molecules accumulated at the surface of the gate oxide bend the energy band of p-i-n structure and thus tunneling current varies with the band bending. Sensing parameters of TFET sensors such as threshold voltage ($V_t$) shift and on-current ($I_D$) change are extracted as a function of the charge variation. As a result, it is found that the performances of TFET sensors can surpass those of conventional FET (cFET) based sensors in terms of sensitivity. Furthermore, it is verified that the simultaneous sensing of two different target molecules in a TFET sensor can be performed by using the ambipolar behavior of TFET sensors. Consequently, it is revealed that two different molecules can be sensed simultaneously in a read-out circuit since the multi-sensing is carried out at equivalent current level by the ambipolar behavior.

• 농업과학연구
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• 제42권1호
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• pp.53-61
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• 2015

Development of highly efficient and energy-saving tractors has been one of the issues in agricultural machinery. For design of such tractors, measurement and analysis of load on major power transmission parts of the tractors are the most important pre-requisite tasks. Objective of this study was to perform pre-processing procedures before effective analysis of load data of agricultural tractors (30, 75, and 82 kW) during major field operations such as plow tillage, rotary tillage, baling, bale wrapping, and to select the suitable pre-processing method for the analysis. A load measurement systems, equipped in the tractors, were consisted of strain-gauge, encoder, hydraulic pressure, and radar speed sensors to measure torque and rotational speed levels of transmission input shaft, PTO shaft, and driving axle shafts, pressure of the hydraulic inlet line, and travel speed, respectively. The entire sensor data were collected at a 200-Hz rate. Plow tillage, rotary tillage, baling, wrapping, and loader operations were selected as major field operations of agricultural tractors. Same or different farm works and driving levels were set differently for each of the load measuring experiment. Before load data analysis, pre-processing procedures such as outlier removal, low-pass filtering, and data division were performed. Data beyond the scope of the measuring range of the sensors and the operating range of the power transmission parts were removed. Considering engine and PTO rotational speeds, frequency components greater than 90, 60, and 60 Hz cut off frequencies were low-pass filtered for plow tillage, rotary tillage, and baler operations, respectively. Measured load data were divided into five parts: driving, working, implement up, implement down, and turning. Results of the study would provide useful information for load characteristics of tractors on major field operations.

• 농업과학연구
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• 제46권4호
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• pp.723-735
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• 2019

The power-train is the most important component of an agricultural tractor. In this study, the strength of the driving gear transmission of an 82 kW-class tractor was analyzed using equivalent torque during plow tillage. The load measurement system consisted of an engine revolution speed sensor, torque-meters, revolution speed sensors for four axles, and pressure sensors for two hydraulic pumps. The load data were measured during plow tillage for four speed stages: F2 (2.78 km/h), F5 (5.35 km/h), F7 (7.98 km/h), and F8 (9.75 km/h). Aspects of the gear-strength such as bending stress, contact stress, and safety factors were analyzed under two torque conditions: the equivalent torque at the highest plow load for the F8 speed stage and the maximum engine torque. The simulation results using KISSsoft showed that the maximum engine torque conditions had a lower safety factor than did the highest equivalent torque condition. The bending safety factors were > 1 at all gear stages, indicating that gear breakage did not occur under actual measured operating conditions, nor under the maximum torque conditions. However, the equivalent torque condition in the contact stress safety factor was > 1, and the maximum torque condition was < 1 at the first gear pair. The method of analysis using the equivalent torque showed lower stress and higher safety factor than did the method using maximum torque. Therefore, when designing a tractor by applying actual working torque, equivalent torque method would support more reliable product development.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.51-56
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• 2013

이족 보행 로봇을 실생활에 적용하기 위해서는 다양한 환경에서의 강인한 보행 뿐만 아니라, 현재 위치를 인식하여 목표 위치로의 경로를 생성하고, 경로를 추종하는 기능이 요구된다. 최근에 많이 사용되고 있는 RFID는 이동 로봇의 위치인식 및 경로 생성에 손쉽게 활용이 가능하다. 그러나 이족 로봇은 보행시에 불안정성을 내포하고 있어 주어진 경로에서 벗어나기 쉽다. 본 논문에서는 FSR(Force Sensing Resistor)센서, 자이로와 가속도 센서를 이용하여 이족 보행 로봇의 보행 안정화 방법을 제안하였다. 또한 양발에 RFID 센서를 장착하여 이족 보행 로봇의 위치 인식 후 경로를 추종하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 보행 안정화 알고리즘은 실제 제작된 이족 보행 로봇을 이용하여 비평탄 지형에서 실험하여 검증하였으며, 경로 추종 실험은 RFID센서를 로봇의 발바닥에 장착하여 평탄 지형에서 보행실험을 통해 검증하였다.

• 대한화학회지
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• 제32권5호
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• pp.422-427
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• 1988

박테리아 Proteus mirabilis를 $NH_3$ 기체감응 전극에 고정시켜 감응도의 재현성이 우수한 L-asparagine 박테리아 전극을 제조하여 pH, 온도, 완충용액, 박테리아의 양, 여러가지 아미노산 및 무기염류 등에 의한 영향과 시간에 따른 전극의 안정성에 관하여 조사하였다. 그 결과, $30^{\circ}C$에서 pH 7.8인 0.05M phosphate 완충용액을 사용하였을 때 $9.0{\times}10^{-5}$ - $1.0{\times}10^{-2}M$ 범위내에서 직선성을 나타내었고, 감응기울기는 58.9mV/decade였다. 또한, 이때 사용된 박테리아의 양은 3mg이었으며, 감응시간은 7∼9분이었다. 따라서 본 박테리아 전극은 L-asparagine의 정량에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 대한화학회지
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• 제56권5호
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• pp.571-576
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• 2012

Horseradish peroxidase (HRP), alkoxysilane인 TEOS의 겔 용액과 graphite를 혼합하여, 전기전도성을 나타내고 재사용이 가능하며 안정성을 향상시킨 carbon composite electrodes (CCEs) 바이오센서를 제작하였다. TEOS의 졸-겔 전이반응을 이용하여 HRP를 silicate gel network포획시킨 바이오센서는 -0.2 V에서 $H_2O_2$의 환원이 시작되었으며, HRP의 함량과 pH를 변화시켜 최적 분석 조건을 구하였다. 분석 최적 조건에서 검량선 및 검출한계를 구한 결과, 0.2~2.2 mM의 $H_2O_2$ 농도 범위에서 직선적인 감응을 나타내며 검출한계는 0.035 mM이었다. ascorbic acid, acetaminophene, uric acid의 방해작용을 조사한 결과 $H_2O_2$의 전기화학적 분석에 영향을 주지 않았다.

• 한국자기학회지
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• 제23권3호
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• pp.98-103
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• 2013

NiFe/Cu/NiFe/IrMn/NiFe/Cu/NiFe 이중 거대자기저항-스핀밸브(GMR-SV) 박막의 진공 후열처리 온도의존성을 조사하여 강자성층 자화용이축을 유도하였다. 자유층과 고정층의 자화용이축에 의존하는 이중 스핀밸브 박막의 자기저항곡선은 외부자기장 각도를 다르게 하면서 측정하였다. 열처리온도가 $105^{\circ}C$일 때, $0^{\circ}$와 $90^{\circ}$ 사이 임의 측정 각도에서 약 2.0 %/Oe인 자장감응도 특성을 얻었다. 이러한 결과는 면상 강자성층과 자유층을 면상에서 서로 직교한 자화방향 유도를 통하여 이중구조 GMR-SV 박막이 고감도 바이오센서로 사용할 가능성을 제시하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.173-179
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• 2017

축산 선진국에서는 축산 폐기물을 바이오 에너지 및 퇴비, 액비로 자원화 이용하고 있다. 우리나라에서도 축산분뇨를 더 이상 페기물이 아닌 자원화 할 수 있도록 관련 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 좁은 국토면적과 부족한 농지면적으로 가축분뇨 자원의 전량 자원화에는 어려운 상황이다. 특히 지역적으로 과잉되는 양분은 제2의 환경오염을 유발할 수 있어 지역적으로 잉여되는 양분의 관리기법이 매우 시급한 상황이다. 본 논문에서는 지역적으로 발생되는 가축분뇨 중 함유된 양분량을 정확하게 예측하기 위해서 사육단계별로 돼지 두수를 입력하면 자동으로 분뇨발생량 및 함유양분을 계산하도록 하였다. 또한 이를 통해 발생된 분뇨의 농지환원 시 시비량을 100평당 NPK 비료 3요소로 자동 계산토록 하여 시비량을 산출하는 모의실험을 수행하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 2부
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• pp.227-232
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• 2006

스마트 의류의 발달은 pc 를 분산, 부착한 웨어러블 컴퓨터의 연구로부터 진행되어 왔으며, 1990 년대 후반 이후 착용자 감성을 고려해 더욱 편안하며, 의복과 유사한 외관을 디자인 하려는 노력이 전개되고 있다. 스마트 의류는 엔터테인먼트, 비즈니스, 스포츠, 의료 분야에 적용 등 다양한 애플리케이션으로 연구, 개발되고 있으며, 최근 들어서는 생체신호 센서를 이용한 건강관리용 스마트 의류의 연구가 주목 받고 있다. 건강에 대한 관심과 라이프 스타일의 변화, 고령화 사회의 예상으로 인해 건강복지에 대한 필요성이 증가하는 최근 트렌드를 볼 때, 건강 관리용의 스마트 의류의 수요는 증가될 것으로 예상된다. 이에 본 연구에서는 기본적인 생체신호 뿐 아니라 심장 질환, 호흡기 질환을 측정할 수 있는 건강 개념의 스마트 의류 디자인을 개발하였다. 이 스마트 의류는 기존의 의복의 형태와 착용감은 그대로 유지하면서 의복 착장 시 생체 신호를 전송, 모니터링 할 수 있도록 설계하였다. 개발된 의복은 심전도, 체온 센서로 구성되어 있으며, 이를 통해 심전도, 호흡량, 맥박, 체온 등의 생체신호를 얻을 수 있다. 디자인 프로토타입의 기기 위치 선정은 선행 연구에서 제시한 '착용성 향상을 위한 웨어러블 컴퓨터 디자인 지침' 을 기반으로 설계하여 착장 시 기기로 인한 이물감이 느껴지지 않도록 하였으며 또한, 기기의 하중을 최소화 하였다. 의복의 디자인은 센서의 안정된 부착과 활동성, 센서의 정확한 측정을 고려하여 표피의 면적 변화를 고찰하여 디자인하였다. 이 스마트 의류는 노인, 건강 이상자, 통원 치료자에게 평상시의 건강을 체크 함으로써 보다 원활한 치료의 가능으로 의료 복지에 기여할 것으로 예상되며, 디자인 프로토타입의 개발을 통하여 센서기반 스마트 의류의 가능성을 제시했다는 점에서 이 연구의 의의가 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1246-1247
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• 2008

With recent advanced in portable electric devices, wireless sensor, MEMS and bio-Mechanics device, the new typed power supply, not conventional battery but self-powered energy source is needed. Particularly, the system that harvests from their environments are interests for use in self powered devices. For very low powered devices, environmental energy may be enough to use power source. Therefore, in other to made piezoelectric energy harvesting device, PMN-PZT thick film was formed by the screen printing method on the Ag/Pd coated alumina substrate. The layer was 8 layers and slurry where a-terpineol, ethycellulose, ferro B-75001 as Vehicle, PMN-PZT powder used are fabricated by ball mill. The output power quality was be also investigated by changing the load resistance, weight and frequency. The made piezoelectric energy harvesting device was resulted from the conditions of 33$k{\Omega}$, 0.25g, 197Hz respectively. The thick film was prepared at the condition of 2.75Vrms, and its power was 230${\mu} W$ and its thickness was 56${mu}m$. The piezoelectric energy harvesting device output voltage was increased, when the load weight, load resistance was increasing and resonance frequency was diminishing. The other side, resonance frequency was diminished, when the weight was increasing. And output power was continuously it changed by load resistance, output voltage, weight and resonance frequency.