• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권6호
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• pp.1-8
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• 2007

한정된 배터리 전원을 사용하는 무선 센서 네트워크에서 노드의 수명유지를 위해 전력 소모량은 매우 중요한 문제이다. 전력소모를 줄이기 위해 저전력 RF 통신을 사용함으로써 무선 센서 네트워크의 에러 발생률이 증가하게 된다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 오류 정정 부호 사용과 그에 따른 전력 소모량을 분석하였다. 오류 정정 부호는 변 복조 과정에서 소모되는 저려 소모가 있지만, 부호화 이득을 통해 전송 에너지를 절약할 수 있다. 센서 노드의 특성상 전송 에너지는 프로세서의 계사에 소모되는 에너지보다 큰 비중을 차지하고 있다. 본 논문에서는 낮은 전송 전력으로 전송한 데이터를 짧은 구속장의 Viterbi 알고리즘을 적용하여 오류 정정을 할 경우 단순한 ARQ(Auto Repeat Request) 방식을 사용할 경우보다 최대 20%의 재전송 횟수의 감소와 18%의 전력 소모의 감소를 분석하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.43-52
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• 2016

WSN(Wireless Sensor Network)을 구성하는 노드의 빠른 프로토타이핑을 위해서, 상용 MCU(Microcontroller) 기반의 센서 노드 보다는 하드웨어 재구성이 가능한 FPGA 기반의 구현이 적합하다. 본 논문은 FPGA 기반 센서 노드의 노드와 네트워크 레벨의 다층 분석을 위한 시뮬레이션 환경을 제안하고자 한다. 제안 환경은 FPGA 기반 노드와 네트워크 시뮬레이터인 NS3가 IEEE 연동 표준인 HLA(High-level Architecture) 기반의 연동 미들웨어 RTI에 참여하여 방식을 따른다. 본 환경은 기존의 FPGA 디자인 툴을 server-client 방식으로 설계한 어댑터, FPGA와 연결된 호스트 컴퓨터에서 회로에 신호 입출력이 가능한 디지털 블록, 연동 스크립트를 이용하여 FPGA 에뮬레이션과 연동이 되도록 지원한다. 단독으로 동작하는 NS3 또한 HLA 기반 연동을 위해 수정하였다. FPGA 제안 환경은 에뮬레이션과 이벤트 기반으로 동작하는 NS3 시뮬레이션 간 서로 다른 시간 진행 방식은 문제를 해결하기 위해 pre-simulation 기술을 적용하여 설계하였다. 제안하는 시뮬레이션 환경을 IEEE 802.15.4 저속도 무선 네트워크 통신망 분석에 적용하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.72-80
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• 2009

본 논문에서는 무선 센서 노드에 사용 가능한 저가형 플래시 메모리를 위한 하드웨어 추상화 구조(Hardware Abstraction Architecture: HAA)를 제안한다. 제안된 HAA는 3개 의 계층으로 이루어져 있으며, 세 개의 계층은 HIL(Hardware Interlace Layer), HAL(Hardware Adaption Layer), HPL(Hardware Presentation Layer)로 구성된다. 여기서 HIL은 상위 계층의 어플리케이션에 대해 플랫폼 독립적인 인터페이스를 제공하고, HAL은 하드웨어 추상계층에서 가장 핵심적인 부분으로서 하드웨어 자원 제어, 상태관리,논리적 명령어를 생성하며, HPL은 하드웨어 초기화 및 플래시 메모리와의 통신 부분을 담당한다. 제안된 HAA는 무선 센서노드에 가장 많이 사용되고 있는 Atmel사의 AT45DB 계열의 플래시 메모리에 적용되었으며, 4,384 바이트의 프로그램 메모리와 195 바이트의 데이터 메모리를 사용한다. 따라서 본 논문에서 제안된 HAA 구조는 3계층으로 설계되었기 때문에 소프트왜어 개발 측면에서 높은 유연성, 확장성, 재사용성을 제공하며, 낮은 메모리를 시용하기 때문에 무선 센서 노드용으로 적합하다 할 수 있다.

• 센서학회지
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• 제28권6호
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• pp.355-359
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• 2019

Exosomes, known as nanoscale extracellular vesicles in the range of 30-150 nm, are known to contain clinically significant information. However, there is still insufficient information on exosomal membrane proteins for cancer diagnosis. In this work, we investigated the characteristics of the membrane proteins of exosomes shed by cultured breast cancer cell lines using a surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy and pre-activated alkanethiols modified sensor chips. The antibodies of breast cancer biomarkers such as MCU-16, EpCAM, CD24, ErbB2, and CA19-9 were immobilized on the pre-activated alkanethiols surfaces without any activation steps. The purified exosomes were loaded onto each antibody surface. The affinity rank of the antibody surfaces was decided by the relative capture efficiency factors for the exosomes. In addition, an antibody with a relative capture efficiency close to 100% was tested with exosome concentration levels of 10⁴/µl, 10⁵/µl, and 10⁶/µl for quantitative analysis.

• 센서학회지
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• 제29권5호
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• pp.303-311
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• 2020

Nondispersive infrared CO₂ gas sensor was developed after the simulation of optical cavity structure and assembling the optical components: IR source, concave reflectors, Fresnel lens, a hollow disk, and IR detectors. By placing a hollow disk in front of reference IR detector, the output voltages are almost constant value, near to 70.2 mV. The absorbance of IR light, F_a, shows the second order of polynomial according to ambient temperatures at 1,500 ppm. The differential output voltages and the absorbance of IR light give a higher accuracy in estimations of CO₂ concentrations with less than ± 1.5 % errors. After implementing the parameters that are dependent upon the ambient temperatures in microcontroller unit (MCU), the measured CO₂ concentrations show high accuracies (less than ± 1.0 %) from 281 K to 308 K and the time constant of developed sensor is about 58 sec at 301 K. Even though the estimation errors are relatively high at low concentration, the developed sensor is competitive to the commercial product with a high accuracy and the stability.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.219-223
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• 2008

스크린 프린트법으로 저가형 후막 용존산소 센서를 제작하고, 휴대용 용존산소 측정 시스템을 구현하였다. 전류 특성은 인가전압(바이어스 전압)을 0.7 V로 하였을 때, 응답시간도 짧고 전류 값의 변화도 가장 크다는 것을 알 수 있었다. 시스템의 구현은 MCU, 증폭단, 필터단, 전원부 및 디스플레이로 구성하였다. 용존산소 농도는 아날로그 값을 디지털로 변환하여 백분율로 표현되도록 프로그램하였다. 제작된 용존산소 측정 시스템은 표준 용액 대비 오차 ${\pm}0.5%$의 정확도 및 약 100초의 응답시간을 나타내어 고가의 상용 용존산소 센서를 대치할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권12호
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• pp.71-77
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• 2021

An impeller identification technique that is essential for adding viscosity measurement functions to overhead stirrers is presented in this study. Previous studies have revealed that using magnets facing the same poles arranged in a row can aid in distinguishing the types of impellers by detecting the number of magnets in a non-contact manner. However, as these previous studies measured the magnetic fields using analog Hall sensors, a converting circuit for the digital signals is required that can interface with the MCU. In this study, it was demonstrated that the number of magnets can be distinguished without using a separate conversion circuit by using a Hall sensor with a digital output. Owing to the unique hysteresis characteristics of digital Hall sensors, it was confirmed through experiments that the complex and diverse outputs appear depending on the direction of the magnetic field, the arrangement of magnetic poles, and the moving direction of the magnet. The measurement of the magnetic field showed that an edge signal equal to the number of magnets inserted into the impeller was detected when the radial direction was used, and the south pole was first approached.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.213-218
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• 2019

본 논문에서는 이동 로봇이 호텔과 같은 실내에서 길 안내 및 짐을 운반해줄 수 있는 자율주행이 가능한 안내 시스템을 연구하였다. 일반적인 자율 주행 안내시스템에 사용되는 이동 로봇의 경우 정확도 향상을 위해 시스템에 다량의 센서가 추가되어 비용의 문제가 발생된다. 따라서 센서의 수를 줄이며 정확도와 인식률을 높이기 위해 비용이 비싸지 않은 소형 MCU중 하나인 라즈베리 파이 3를 이용하여 자율 주행 안내 시스템을 구현하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.458-463
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• 2015

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 기반 무선 센서 네트워크와 압력패드와 가드센서를 이용하여 병실 내 환자의 동작을 감지하는 시스템을 개발 하였다. 이 시스템은 주간에 환자의 일상적인 활동 뿐 만 아니라 특히 야간 취침 시에 발생하는 낙상 사고 감지를 위해 설계 되었다. 환자의 침대에 설치된 노드는 압력 패드 및 가드 센서에서 환자의 활동 및 낙상을 감지하여 게더로 송신하고 게더에 수신된 데이터는 TCP/IP 통신으로 업무 지원 센터의 모니터로 보내도록 하였다. 이때 압력 패드 및 가드 센서가 on, off 동작 시에 발생하는 스위치 채터링 현상을 방지하기 위해 타이머를 사용 하였다. 그리고 통신 모듈의 송신 파워를 조절하여 병실의 다양한 환경에서 적용이 가능 하도록 구성 하였으며 수집된 데이터를 바탕으로 간호사가 실시간으로 병상의 환자 상태를 확인하고 관리 할 수 있게 하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.33-39
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• 2020

전문의에 의해 옆으로 누워도 편안함을 주는 등 수면과학과 인체공학을 고려한 베개가 개발되었다. 이 베개는 천연라텍스를 소재로 하여 일정시간 지나면 복원력이 떨어지는 점을 개선하였다. 이 베개에 새로운 아이디어가 추가되었는데 베개는 당연이 수면을 위해 사용되는 것이나, 건강관리를 위한 부가적인 기능을 여기에 추가할 수도 있지 않을까 하는 것이었다. 여기서 건강관리는 심각한 질병과 연관된 것으로 알려진 수면무호흡증을 대상으로 한다. 본 논문은 압력센서와 음성센서를 이용해 정보를 구하고 이 정보로부터 질병에 관한 이상증상을 파악하여 전문의에 의뢰하는 종합적인 서비스를 설계함을 목적으로 한다. 그리고 이 시스템의 성공 가능성을 확인하기 위한 기초적인 설계와 구현을 다룬다. 이 설계를 바탕으로 얻어진 정보를 DB화하고 전문의와의 상담을 위한 서버 시스템을 완성하여 수면 무호흡증을 위한 보조건강기기로 역할을 담당할 수 있도록 업그레이드하는 방안에 대해 살펴본다.