• 전자공학회논문지
• /
• 제53권1호
• /
• pp.59-67
• /
• 2016

저가, 광대역, 그리고 넓은 이득 제어 범위를 갖는 전자 계측 시스템을 실현하기 위한 완전-차동 선형(fully-differential linear operational transconductance amplifier : FLOTA)를 사용한 새로운 계측 증폭기(instrumentation amplifier : IA)를 설계하였다. 이 IA는 한 개의 FLOTA, 두 개의 저항 그리고 한 개의 연산 증폭기(operational amplifier : op-amp로 구성된다. 동작 원리는 FLOTA에 인가되는 두 입력 전압의 차가 각각 동일한 차동 전류로 변환되고 이 전류는 op-amp의 (+)단자의 저항기와 귀환 저항기를 통과시켜 단일 출력 전압을 구하는 것이다. 제안한 IA의 동작 원리를 확인하기 위해 FLOTA를 설계하였고 상용 op-amp LF356을 사용하여 IA를 구현하였다. 시뮬레이션 결과 FLOTA를 사용한 전압-전류 특성은 ${\pm}3V$의 입력 선형 범위에서 0.1%의 선형오차와 2.1uA의 오프셋 전류를 갖고 있었다. IA는 1개의 저항기의 저항 값 변화로 -20dB~+60dB의 이득을 갖고 있으며, 60dB에 대한 -3dB 주파수는 10MHz이였다. 제안한 IA의 외부의 저항기의 정합이 필요 없고 다른 저항기로 오프셋을 조절할 수 있는 장점을 갖고 있다. 소비전력은 ${\pm}5V$ 공급전압에서 105mW이였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제60권1호
• /
• pp.86-92
• /
• 2022

최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

• 지능정보연구
• /
• 제17권4호
• /
• pp.157-173
• /
• 2011

최근 인터넷 사용의 증가에 따라 네트워크에 연결된 시스템에 대한 악의적인 해킹과 침입이 빈번하게 발생하고 있으며, 각종 시스템을 운영하는 정부기관, 관공서, 기업 등에서는 이러한 해킹 및 침입에 의해 치명적인 타격을 입을 수 있는 상황에 놓여 있다. 이에 따라 인가되지 않았거나 비정상적인 활동들을 탐지, 식별하여 적절하게 대응하는 침입탐지 시스템에 대한 관심과 수요가 높아지고 있으며, 침입탐지 시스템의 예측성능을 개선하려는 연구 또한 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구 역시 침입탐지 시스템의 예측성능을 개선하기 위한 새로운 지능형 침입탐지모형을 제안한다. 본 연구의 제안모형은 비교적 높은 예측력을 나타내면서 동시에 일반화 능력이 우수한 것으로 알려진 Support Vector Machine(SVM)을 기반으로, 비대칭 오류비용을 고려한 분류기준값 최적화를 함께 반영하여 침입을 효과적으로 차단할 수 있도록 설계되었다. 제안모형의 우수성을 확인하기 위해, 기존 기법인 로지스틱 회귀분석, 의사결정나무, 인공신경망과의 결과를 비교하였으며 그 결과 제안하는 SVM 모형이 다른 기법에 비해 상대적으로 우수한 성과를 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.75-91
• /
• 2015

본 연구의 목적은 유시티의 진화지도를 통하여 유시티 진화 특성을 분석하는데 있다. 유시티 진화 특성은 서비스, 기술, 인프라, 관리 등으로 구성된 STIM 모형의 관점에 따라 부문별 진화지도를 구축하여 분석하였다. 분석자료는 2002년부터 2013년까지 한국정보사회진흥원에서 발간한 국가정보화백서를 활용하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 유시티 서비스는 행정 정보화 서비스, 기업 정보화 서비스, 행정 생활 정보화 서비스, 행정 공간 민간 정보화 서비스로 진화되었다. 둘째, 유시티 기술은 유선 네트워크, 센서 네트워크, 프로세싱 초고속 네트워크, 네트워크 및 보안, 융합기술 등으로 진화하였다. 셋째, 유시티 인프라는 유선 네트워크, 유 무선네트워크, 지능화시설(1990년대 후반), 지능형 시설 공간(2000년대 초반)으로 진화되었다. 넷째, 유시티 관리는 단위 네트워크 인프라 관리, 정보연계 및 운영 관리, 정보통합 및 참여운영 관리 등으로 진화 되었다. 따라서 유시티는 행정 중심의 정부 정보화, 기술 중심의 컴퓨터 지향 사회, 서비스 중심의 정보화 도시, 공간 중심의 유시티로 진화되었음을 알 수 있다.

• 한국측량학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.495-503
• /
• 2014

주차장은 교통시스템의 일부분으로, 최근 차량이 급증하면서 주차장의 안전성과 효율적 운영이 중요해 지고 있다. 이동 차량을 탐지하여 주차 현황을 안내하기 위한 다양한 연구가 진행되어 왔지만 영상 내에 빠르게 이동하는 다수의 차량을 동시에 탐지하는 것은 여전히 도전적인 문제이다. 이에 본 연구에서는 공영 주차장이나 대형 주차장에 주차 구역이 분명하고 주차 구역 내에 감시 카메라가 설치되어있는 것에 착안하여, 참조 템플릿 기반 실시간 영상처리 기법을 이용한 무인 주차 가용 정보 제공 및 안내 시스템을 개발하고자 하였다. 즉, 주차 공간 내에 참조 표식 마커로써 주정차 중인 차량의 움직임과 상황을 인지하여 차량의 크기, 형태 등 직접적인 탐지 여부에 관계없이 주차 관제가 가능한 대안적 방법을 제시하였다. 또한, 주차 정보와 층별 주차 현황을 시뮬레이션하기 위한 프로토타입 시스템을 구현하여 본 연구에서 제시한 방법론의 실제 적용 가능성을 검토하고 성능 분석을 수행하였다. 결과적으로 실시간 영상 정보를 처리하여 주차장의 총 주차 공간 수, 주차된 차량 수와 같은 주차장 통계 정보의 저장 관리가 가능하였다. 향후, 본 연구 결과는 주차 상황 분석을 통해 주차 관리를 체계적이고 효율적으로 운영하는데 있어 비용 절감과 사용자 편의를 보다 증진 시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.209-216
• /
• 2005

전차 조준경으로 사용될 수 있는 2세대 열상장비를 개발하였다. 설계된 장비는 프랑스 Sofradir사의 $480\times6$ 배열 원적외선$(7.7{\mu}m-10.3{\mu}m)$ MCT(HgCdTe) 검출기를 이용하였고, $2.67^{\circ}\times2^{\circ}$의 고배율 협시계와 $10^{\circ}\times7.5^{\circ}$의 저배율 광시계의 이중배율을 가지고 있다. 또한 넓은 운용 온도 범위에서도 시스템의 성능이 저하되지 않도록 비열화 기술을 적용하였다. 설계된 장비는 고효율의 주사장치로 47만 화소의 실시간 영상 재현이 가능하며, 이는 1세대 열상장비에 비하여 화소수가 대폭 증가한 것이다. 적외선 검출소자들의 불균일 보정을 위해서 열전 냉각 소자를 이용한 두 점 보상 기법을 제시하여 실시간 보정이 이루어지게 하였고, 열영상 분포 히스토그램 가변 방식의 처리 기법을 제안하여 적용함으로써 대조비가 매우 낮은 표적의 식별도 용이하게 하였다. 설계 및 제작된 2세대 열상장비의 고배율에서 최소분해가능온도차를 측정한 결과, 2cycles/mrad의 공간주파수에서 0.05K 이하의 우수한 결과를 보였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제2권8호
• /
• pp.543-554
• /
• 2013

모델 중심 개발 방법론은 시스템 개발의 추상화 수준을 높임으로써 구현 세부 사항과는 독립적으로 중요한 요구사항과 설계 문제 등을 개발 단계 초기에 점검할 수 있도록 해준다. 그러나 현재까지 많은 소프트웨어가 코드중심, 상향식 개발방식을 통해 개발되어 왔고, 따라서 적절한 도구의 지원 없이는 이러한 모델 중심 개발 방법을 도입하는 것이 쉽지 않다. 현재 코드 중심으로 개발된 시스템에 모델 중심 개발 방법론을 도입할 수 있도록 코드로부터 모델을 생성하는 역공학적인 접근방법이 연구되고 있으나 대부분 코드에서 일차적인 모델을 추출하는 데 그치고 있다. 하지만 추상컴포넌트 개념을 이용하면 이러한 모델을 일차적으로 추출에 그치지 않고, 추출된 일차 모델을 상위수준의 추상화 단계로 연속적으로 추출할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 추상컴포넌트의 연속적인 추출 과정 중 첫 번째 단계인 코드로부터 최하위 기반(base) 추상컴포넌트를 추출하는 과정을 자동화할 수 있는 기법을 제안하고, 실제 도구 구현을 통해 그 기법의 타당성을 평가한다. 실험 대상으로 선택된 코드는 무선센서 네트워크 운영체제인 TinyOS의 소스 코드이며, 해당 소스 코드는 nesC 언어로 작성되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
• /
• pp.400-402
• /
• 2019

철도 레일의 선로 변경을 위해 사용되는 분기기의 제어를 담당하는 전기선로전환기는 철도시스템 중에서 매우 중요하게 관리되고 있다. 선로전환기의 상태를 확인하기 위해 다양한 유무선 실시간 모니터링 시스템이 사용되고 있으나 센서 또는 네트워크 오류 등으로 인한 오작동 가능성이 존재하고 있다. 본 논문에서는 선로전환기 작동상태를 이중으로 확인하기 위하여 선로전환감시시스템과 CCTV카메라 관제 시스템이 통합된 이중화 감시시스템을 설계하였다. 선로전환감시시스템에서는 전로전환기의 작동상태를 감시, 경보 그리고 네트워크를 통해 전송한다. 그리고 이 정보를 전달받은 CCTV카메라 관제시스템에서는 해당 선로전환기와 분기기의 상태를 촬영하여 관리자에게 전송하도록 하였다. 선로 관리자는 선로전환기용 모니터링 화면을 통해 선로 전환상태를 1차적으로 확인하고 이어서 CCTV카메라 영상을 통해 전환상태를 직접 확인함으로써 선로전환기의 작동에 대한 신뢰성을 향상 시킬 수 있다. 또한 관리를 위한 인력 운용을 안전하고 효율적으로 수행할 수 있게 된다. 이를 통해 선로전환기의 오작동으로 인해 선로 분기기에서 발생되는 선로 이탈사고 예방에 기여될 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.175-186
• /
• 2019

기상 및 기후 정보를 활용하여 기후변화에 대응하기 위한 기후 스마트 농업을 도입하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 기후 스마트 농업을 실현하기 위해 농가별 기상자료 수집 및 관리가 요구된다. 4차 산업혁명 시대의 주요한 기술인 IoT, 인공지능, 및 클라우드 컴퓨팅 기술들이 농가 단위의 기상정보 생산에 적극적으로 활용될 수 있다. 저비용과 저전력 특성을 가진 IoT 센서들로 무선 센서 네트워크를 구축할 경우, 농가나 농촌 공동체 수준에서 농업 생태계의 생산성을 파악할 수 있는 기상관측자료의 수집 및 분석이 가능하다. 무선 센서 네트워크를 통해 자료가 수집될 수 있는 공간적인 범위를 특정 농가보다는 농촌 공동체 수준으로 확대하여 IoT 기술의 수혜 농가를 확대하고, 아울러 상세기상정보의 생산 및 검증에 활용가능한 농업기상 빅데이터 구축이 필요하다. 기존에 개발되어 보급되고 있는 전자기후도를 활용하여, 농가 단위의 기상 추정 자료가 제공되고 있다. 이들 자료의 신뢰성을 향상시키고, 기존의 서비스 체계에서 제공되지 않고 있는 기상 변수들을 지원하기 위해 심층신경망과 같은 인공지능 기술들이 도입되어야 할 것이다. 시스템 구축의 비용 절감 및 활용성 증대를 위해 클라우드 및 포그 컴퓨팅 기술을 도입하여 농업 기상 정보 서비스 시스템이 설계되어야 한다. 또한, 기상자료와 농산물 가격 정보와 같은 환경자료와 경영정보를 동시에 제공할 수 있는 정보 시스템을 구축하여 활용도가 높은 농업 기상 서비스 시스템이 구축되어야 할 것이다. 이와 함께, 농업인 뿐만 아니라 소비자까지도 고려된 모바일 어플리케이션의 설계 및 개발을 통해, 4차 산업혁명의 주요 기술들이 농업 분야에서 확산될 수 있도록 지속적인 노력이 필요하다. 이러한 정보 시스템은 농업 분야 이해당사자에게 수요자 맞춤형 농림기상정보를 제공하여 기후스마트 농업 관련 기술의 개발과 도입을 촉진시킬 수 있을 것이다.