• 한국통신학회논문지
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• 제31권2A호
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• pp.176-186
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• 2006

본 논문에서는 2.45GHz 대역 IEEE 802.15.4 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network; ZigBee) 시스템의 수신기를 위한 개선된 방식의 symbol detector 알고리즘을 제안한다. 저가 구현을 지향하는 LR-WPAN 시스템의 특성상 규격에서 권고하는 frequency tolerance는 $\pm$80ppm(196KHz, 송수신 각각 $\pm$40ppm)으로서 이러한 큰 주파수 옵셋 환경에서도 안정된 동작이 가능한 symbol detector 알고리즘이 요구된다. 일반적으로 LR-WPAN의 수신 모뎀을 위해 주파수 옵셋에 강인한 noncoherent 기반의 symbol detector 사용되나 noncoherent 방식은 I/Q 제곱 과정에서의 제곱 손실에 의해 성능 열화 및 구현의 복잡도 증가를 유발하게 된다. 따라서 본 논문에서는 단일 preamble 심볼을 이용한 주파수 옵셋 추정기를 통해 주파수 옵셋을 보상해주는 coherent 방식의 symbol detector를 제안한다. 제안된 방식은 noncoherent 방식의 제곱 손실을 제거하여 성능을 향상시킴과 동시에 복잡도를 감소시켜 초소형, 저전력, 저가를 지향하는 LR-WPAN 수신기에 보다 적합하도록 설계되었으며, 다양한 채널 환경에서의 성능 평가를 통하여 제안된 알고리즘이 differential detection 기반의 noncoherent 방식보다 1dB의 향상된 성능을 보임을 입증하였다

• 한국항해항만학회지
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• 제36권1호
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• pp.43-49
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• 2012

광양항은 항만 활성화와 물동량 증가를 위하여 2004년부터 항만물류산업 인프라 관련 사업을 실시하고 있다. 이러한 개발 사업계획은 광양항의 개발 축소, 물동량증가 둔화, 터미널 운영사 감소 등으로 인하여 많은 변화에 직면하고 있다. 광양항의 안정적 성장기반 확보와 자립항만의 달성을 위해서는 현 시점에서 인프라에 대한 계획 및 방향에 대한 재검토 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 광양항의 하드웨어적인 인프라보다는 소프트웨어적인 인프라 개선의 대안에 중점을 두었다. 이러한 대안의 우선순위를 분석하기 위하여 연구방법론으로 AHP 기법을 적용하였다. 본 연구에서는 의사결정을 위한 측정요소로 수익성, 용이성, 시급성, 장래성이 선정되었으며, 대안으로는 글로벌 네트워킹 구축, 물류전문인력 양성, 친환경저비용항만 운영, 전문물류기업 육성이 선정되었다. 설문조사는 광양항을 이용하는 해운선사, 항만 운영사, 배후물류기업, 화주의 물류전문가를 대상으로 실시하였다. 분석 결과, 측정 영역의 중요도는 해운선사, 항만운영사, 화주, 배후물류기업 순서로 나타났다. 측정요소는 수익성, 장래성, 시급성, 용이성 순서로 중요도가 분석되었다. 대안의 우선순위는 글로벌네트워킹 구축, 친환경저비용항만 운영, 전문물류기업 육성, 물류전문인력 양성 순서로 나타났다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.193-200
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• 2015

본 논문에서는 CMOS 이미지 센서를 사용한 방사선 측정 알고리즘 및 장치의 구성을 제안한다. CMOS 이미지 센서를 사용한 방사선 측정 알고리즘은 CMOS 이미지 센서에 입사된 방사선 입자 판별 알고리즘과 CMOS 이미지 센서로 매초 수 십장의 이미지에 입사된 방사선 입자에 대한 픽셀 수의 누적 및 평균을 기준으로 하는 방사선 수치 측정 알고리즘을 사용한다. CMOS 이미지 센서에 입사된 방사선 입자 판별 알고리즘은 입사된 방사선 입자의 이미지를 R, G, B로 분할하고 각각의 이미지에 대해 명암 및 백그라운드와 입자를 구별할 수 있는 임계값 설정 조정을 통하여 측정한다. 방사선 수치 측정 알고리즘은 설정된 주기에 따른 CMOS 이미지 센서로 매초 수 십장의 이미지에 입사된 방사선 입자수를 누적 저장, 평균을 통하여 방사선 수치를 측정한다. 제안된 알고리즘의 검증을 위한 하드웨어 장치는 CMOS 이미지 센서 및 이미지 시그널 프로세서부, 제어부, 전원회로부, 디스플레이부 등으로 구성된다. 제안된 CMOS 이미지 센서를 사용한 방사선 측정에 관하여 실험한 결과는 다음과 같다. 첫 번째로 저가의 CMOS 이미지 센서를 사용하여 방사선 입자 판별 측정 실험을 통해 고가의 GM Tube의 측정 구간별 특성과 대체로 유사한 특성을 나타낼 수 있음을 확인할 수 있었다. 두 번째로 저가의 CMOS 이미지 센서로 방사선 수치 측정 실험을 통해 고가의 GM Tube가 나타내는 선형 특성과 대체로 유사한 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제1권2호
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• pp.71-78
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• 2012

디지털 자동차운행기록계는 교통안전법에 따라 자동차의 운행상황과 교통사고 상황과 함께 자동차의 속도, 거리, 브레이크 상황, 가속도, GPS 위치 등을 자동적으로 저장장치에 기록하는 장치이다. 유럽에서는 디지털 자동차운행기록계 장착이 2005년부터 모든 트럭에게 의무화되어 있고, 대한민국은 2011년부터 신규로 등록되는 사업용 차량은 의무적으로 장착해야 하며, 해가 지날수록 의무적으로 장착해야하는 자동차의 범위가 확대되어가고 있다. 이 장치는 운전자의 일일 운행 현황 분석 및 사고 분석을 위하여 사용된다. 자동차 사고는 장치의 안정성을 예측불가능하게 한다. 그래서 불확실한 상황아래에서 최대한 안정적으로 데이터를 저장할 수 있는 기술은 매우 중요하다. 우리는 실제 디지털 자동차 운행기록계를 설계하고 구현하였다. 본 논문은 이 장치의 설계와 구현에 있어서 저비용의 하드웨어 자원으로 안전하게 대용량 데이터를 저장하기 위해서 저용량이지만 안정적인 1차 저장장치와 대용량을 저비용으로 구현한 2차 저장장치로 구성된 계층적 저장 기법을 제안한다. 1차 저장장치는 용량이 SLC 낸드 플래시 메모리를 사용하여 로그 구조 형식으로 데이터를 저장한다. 로그 구조의 단점인 느린 부팅 문제를 해결하기 위해 역방향 부분 검색 기법을 제시한다. 이 방법은 1차 저장장치의 부팅 시간을 50분의 1로 감소시킨다. 추가적으로 사고 순간의 데이터를 신속하게 데이터를 저장하는 기법도 제시한다. 이 방법으로 저비용의 내장형 시스템에서 사고순간의 운행기록 시간을 일반적인 방법의 저장시간의 1/20만큼 단축하였다.

• 적정기술학회지
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• 제7권1호
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• pp.51-58
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• 2021

본 연구는 COVID-19의 대유행으로 인해 자동 인공 호흡기의 공급이 세계적인 긴급 수요에 비해 원활하지 않은 상황에 도움이 될 수있는 저가형 응급 인공 호흡기의 설계 및 구현을 제안한다. AMBU-bag과 기성용 임베디드 마이크로컨트롤러 보드를 사용하여 구현이 용이하고 비용을 최소화했다. 또한, 3D 프린팅은 전 세계 기업과 전문가들이 프로토타입 하드웨어를 구축하는 데 사용하는 반면, 주변 환경에서 쉽게 구할 수 있는 재료는 많은 첨단 기술에 접근하기 어려운 국가의 사람들이 시스템을 제조할 수 있도록 한다. 설계한 간이 인공호흡기 모형의 특징은 암부 백을 자동화했다는 점, 3d 프린팅을 사용하지 않는다는 점, 속도조절이 가능하다는 점이다. 속도 조절이 가능하게 함으로써 사용하는 환자의 상황에 맞게 환기가 가능하다. 연구 시 보완할 점으로는 첫 번째, 사용한 와이퍼 모터의 구동 시작점을 고정하기 어렵다는 것이다. 이를 보완하기 위한 방법으로 위치 피드백기능이 있는 브러시 DC모터로 교체하는 방법이 있다. 두 번째로 팔부분과 고정 틀이 나무 재질이라 암부 백을 장기적으로 압축하는 과정에서 암부백이 마모될 가능성 있다는 것이다. 이를 보완하기 위해 암부백이 닿는 틀과 팔 부분을 실리콘과 같은 재료로 감싸 마찰을 최소화해야 할 필요가 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권5호
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• pp.377-388
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• 2011

표면영상유속계(SIV)는 영상 분석 기법을 이용하여 하천의 표면유속을 측정하고, 이를 토대로 유량을 산정하는 시스템이다. 본 연구에서는 고정식 표면영상유속계(FSIV) 시스템을 달천 수전교에 설치하여 실시간으로 연속적인 유량 측정을 실시하였다. 수전교에 적용된 FSIV의 하드웨어 시스템은 영상 획득을 위한 2대의 디지털 카메라와 컴퓨터, 그리고 수위 측정을 위한 초음파 수위계로 구성된다. 이 현장 장비들에서 획득된 실시간 영상과 수위 자료는 무선인터넷을 이용하여 실시간으로 홈페이지에 전송되며, 표면영상유속분석 소프트웨어를 이용하여 유량을 산정한다. FSIV에 의한 유량산정 결과는 직상류의 괴산댐 방류량과 FSIV와 동일한 지점에 설치된 Acoustic Doppler Velocity Meter (ADVM)를 설치한 후 유속지수법으로 산정된 유량과 비교하여 검토하였다. 댐 방류량과 비교한 결과 30$m^3/s$ 이상의 유량에서는 대부분 5~10%의 오차를 보였으며, ADVM을 이용하여 측정된 유량과 비교한 결과는 약 200$m^3/s$ 이상의 유량에서는 오차가 약 5 % 이내로 확인되었다. FSIV의 설치 경비와 운용에 드는 비용과 인력을 감안한다면, FSIV는 실시간으로 유량을 관측할 수 있는 좋은 대안이 될 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1393-1401
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• 2013

RFID란 개체에 Micro Chip이 내장된 태그를 부착하여 리더를 통해 개체를 인식한 후 서버와의 통신을 통해 개체를 인증하는 기술을 총칭한다. 다양한 RFID 태그 중, ISO/IEC 14443 표준 기반의 NXP사의 Mifare 태그는 13.56Mhz 대역의 RFID 카드로, 전 세계 시장의 72.5%를 점유하고 있다. Mifare 태그 중, 저가 태그인 Mifare Classic 태그는 제한적인 하드웨어 연산을 기반으로 보안이 제공됨에 따라, 다양한 공격에 의해 프로토콜 노출 및 키 복구 취약점이 발생하였다. 이에 본 논문에서는 13.56Mhz RFID 환경에서 안전한 보안 스킴 구축을 위한 암호 스킴 및 보안 프로토콜을 설계하였다. 제안하는 보안 스킴은 KS 생성 시 다양한 고정값과 비고정값을 사용하고, S-Box 연산을 수행하며, LFSR 연산과 S-Box 연산에 사용되는 값을 교차시켜, 기존 보안 스킴의 취약점과 스푸핑, 재생 공격과 같은 일반적인 RFID 보안 요구사항을 만족한다. 또한, 제한된 하드웨어 연산 능력과 기존 보안 스킴의 연장선상에서 설계되어, 현재 사용되는 Mifare Classic에 바로 적용 가능하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권2호
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• pp.211-218
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• 2014

기존의 전용 하드웨어 기반 PLC 구현 방식의 한계를 극복하는 방안으로 최근에 범용 하드웨어 상에서 표준화된 PLC 언어를 이용해 모션 제어 응용을 구현하는 소프트웨어 기반 PLC 시스템이 각광받고 있다. 또한 모션 제어 응용의 다양한 산업 분야 활용에 따라 증대된 시스템 복잡도에 대응하면서도 응용을 손쉽게 개발할 수 있는 통합개발환경의 필요성도 날로 커지고 있다. 한편 기존의 저속 필드 버스를 대신하는 분산 제어 네트워크 기술로 저비용으로 대용량, 고속 통신 지원이 가능한 산업용 Ethernet 기술이 주목받고 있다. 본 논문에서는 오픈 소스 소프트웨어 형태의 PLC 통합개발환경인 Beremiz를 확장하여 주요 산업용 Ethernet 기술 중 하나인 EtherCAT 기반의 실시간 다축 동기 모션 제어 응용 개발 및 관리 기능을 설계, 구현하였다. 또한 상용 EtherCAT 모터 드라이브와 평가 보드와의 연동을 통하여 EtherCAT 시스템 관리 기능의 동작과 다축 제어의 실시간성 보장 여부를 검증하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권3호
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• pp.429-440
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• 2007

A coded excitation has been studied to improve the performance for ultrasound imaging in term of SNR, imaging frame rate, contrast to tissue ratio, and so forth. However, it requires a complicated arbitrary waveform transmitter for each active channel that is typically composed of a multi-bit Digital-to-Analog Converter (DAC) and a linear power amplifier (LPA). Not only does the LPA increase the cost and size of a transmitter block, but it consumes much power, increasing the system complexity further and causing a heating-up problem. This paper proposes an optimized 1.5bit fourth order sigma-delta modulation technique applicable to design an efficient arbitrary waveform generator with greatly reduced power dissipation and hardware. The proposed SDM can provide a required SQNR with a low over-sampling ratio of 4. To this end, the loop coefficients are optimized to minimize the quantization noise power in signal band while maintaining system stability. In addition, the decision level for the 1.5 bit quantizer is optimized for a given input waveform, which results in the SQNR improvement of more than 5dB. Computer simulation results show that the SQNR of a FM(frequency modulated) signal generated by using the proposed method is about 26dB, and the peak side-lobe level (PSL) of its compressed waveform on receive is -48dB.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1184-1192
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• 2008

가상공간 즉 웹상에서 가상 실험실을 개발하여 공학 실험교육을 수행하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 가상교육의 현실성 부족이라는 문제점의 해결책으로 실시간 원격실험실을 제안하고 구현하였다. 원격실험실은 실험실험 관련 회로 및 장비를 웹상에서 원격 제어하여 실험을 하며, 그 결과 데이터 및 영상 정보를 되돌려 받을 수 있도록 하는 기능을 제공하여 학습자로 하여금 시간과 장소에 구애 없이 현장감 있는 실험학습을 수행할 수 있도록 설계 구현되었다. 서버 클라이언트 환경에서 개방형 JAVA WEB START 기술, FTP 기술, TELNET 기술 등 인터넷 활용 기술을 기반으로 하는 본 논문의 원격 실험실 모듈은 저렴한 비용으로 구현할 수 있고, 실시간 하드웨어 제어와 관련된 다양한 분야의 공학실험교육에 효과적으로 적용할 수 있을 것이다.