헬스케어 서비스는 생체신호 측정, 질병의 진단 및 예방을 위한 독자적인 다수의 서비스 플랫폼을 통해 제공할 수 있으며 인터넷, 모바일 등의 정보통신(ICT) 기술이 융합해 언제, 어디서나 이용자에게 건강 정보를 제공할 수 있어 사물 인터넷의 중심에 있다. 이에 따라 본 논문에서는 사물인터넷 기반의 배뇨관리 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 배뇨관리 시스템 구성을 위해 저 전력의 지그비 네트워크를 구축하였으며 구현된 정전 용량형 기저귀 센서는 약 2,000시간의 동작을 확인할 수 있었다. 또한 초소형 임베디드 디바이스인 라즈베리파이를 활용하여 데이터베이스 서버를 구축하고 수집된 데이터를 저장하여 안드로이드 기반의 모바일 어플리케이션을 통해 데이터를 확인하였다. 제안된 배뇨관리 시스템은 요양병원 등 고령의 환자들을 대상으로 활용이 가능하며, 영유아를 대상으로도 편리하게 이용이 가능할 것이다.
본 논문에서 설계된 시스템은 ${\pm}2.5\;V$ 또는 +5 V의 환경에서 40 MS/s의 샘플링 속도로 약 70 mW의 정전력을 소비하는 고속 신호 처리용 CMOS 10 비트 파이프라인 A/D 변환기이다. 제안된 A/D 변환기는 각 단 사이의 신호를 빠르게 처리하고, 비교기 옵셋에 대한 넓은 보정 범위를 허용하기 위해 단당 1.5 비트 구조를 사용하였다. 고속 저전력 파이프라인 A/D 변환기의 설계를 인해 특별한 성능을 가진 연산 증폭기를 필요로 함에 따라 기존의 폴디드-캐스코드 구조를 기본으로한 이득 향상 구조의 연산 증폭기를 설계하였다. 특히, 연산 증폭기 자동 설계 도구인 SAPICE의 자체 개발로 최적의 성능을 가진 연산 증폭기를 구현하였다. 그리고 신호 비교 시에 소비되는 전력을 감소시키기 위해 정전력을 거의 소비하지 않는 비교기를 채용하였다. 제안된 A/D 변환기는 $1.0{\mu}m$ n-well CMOS 공정을 이용하였으며 ${\pm}0.6$ LSB의 DNL, +1/-0.75 LSB의 INL, 그리고 9.97 MHz의 입력 신호에 대해 56.3 dB의 SNDR의 특성을 보였다.
The various sintered samples comprising of 72 wt% (Al2O3) : 28 wt% (SiO2) based ceramics were fabricated using a colloidal processing route. The phase analysis of the ceramics was performed using an X-ray diffractometer (XRD) at room temperature confirming the presence of Al2O5Si and Al5.33Si0.67O9.33. The surface morphology of the fracture surface of the different sintered samples having different sizes of grain distribution. The resistive and capacitive properties of the three different sintered samples at frequency sweep (1 kHz to 1 MHz). The contribution of grain and the non-Debye relaxation process is seen for various sintered samples in the Nyquist plot. The ferroelectric loop of the various sintered sample shows a slim shape giving rise to low remnant polarization. The excitation performance of the sample at a constant electric signal has been examined utilizing a designed electrical circuit. The above result suggests that the prepared lead-free ceramic can act as a base for designing of dielectric capacitors or resonators.
본 논문은 센서에서 수반되는 기생용량과 온도 드리프트 및 누설전류의 영향을 경감하기 위한 C-V변환회로 및 C-V변환회로에 관한 실험결과를 제시하고, 또한 논문에서 제안한 센싱 주파수를 기준주파수로 나누어줌으로써 상기 영향들을 줄일 수 있는 새로운 인터페이스 회로를 제시한다 이 회로는 용량비의 출력신호를 디지털 방식으로 16진수로 계수 함으로써 신호의 전송이나 컴퓨터 처리가 쉬울 뿐 아니라 비트수의 증가에 따라 분해 능을 향상시킬 수 있는 이점도 있다. 시작한 인터페이스 회로의 C-V 및 C-F 변환회로에서 전원전압 4.0V, 피이드백 커패시턴스10pF, 압력 0∼10 KPa범위에서 감도는 각각 28 ㎷/㎪·V, -6.6 ㎐/㎩로서 양호하였고, 온도 드리프트 특성은 0.051 %F.S./℃ 및 0.078 %F.S./℃로서 크게 개선되었다.
교류 임피던스법을 사용하여 온도, 부하전위 및 전극내 테프론 함량에 따른 인산형 연료전지의 산소전극 반응의 특성을 연구하였다. $105wt.\%$ 인산에서 산소 전극의 임피던스 거동은 전극 계면 저항, 전극 계면 캐패스턴스 및 전해질 저항으로 이루어진 간단히 회로로 특징지어지고, 이것으로부터 구한 인산의 전기전도도는 $130\~190^{\circ}C$의 온도범위에서 0.31-0.47 S/cm 로 나타났다. 부하전위와 온도가 증가함에 따라 산소극의 계면저항은 감소하였으나 산소극의 계면 캐패스턴스는 증가하였으며, 이것은 산소극의 반응속도와 전극의 계면 임피던스가 직접적인 관계를 가진다는 것을 의미한다. 테프론 함량에 따른 인산형 연료전지 단전지의 성능을 조사하여 임피던스 측정결과와 비교하였으며, $40wt.\%$에서 최대 성능을 나타내었고, 이것은 산소극의 계면 임피던스 값이 최적 상태를 나타내었기 때문인 것으로 판단되며, 이러한 결과들이 전극의 3상계면 상태와 연관지어 토의되었다.
넓은 범위의 주파수 스펙트럼을 포함하고 있는 낙뢰나 전력변환 기기들을 고려할 때 접지시스템의 성능은 접지임피던스에 의해 평가되어야 한다. 본 논문은 실규모의 수직 접지전극과 매설지선에 대한 접지임피던스의 주파수 의존성에 대한 측정결과를 나타낸다. 수직 접지전극과 매설지선의 접지임피던스는 접지전극의 길이와 토양의 대지저항률에 따라 용량성 또는 유도성 특성을 나타내었으며, 단순히 접지저항을 낮추기 위해 접지전극의 길이를 증가시키는 것은 비효율적이며 접지임피던스를 고려한 접지설계가 요구된다. 또한 매설지선의 접지임피던스를 저감시키기 위해 접지도선은 매설지선의 중앙에 접속되어야 하며, 봉상 접지전극을 매설지선과 병렬로 설치하는 것이 접지임피던스의 저감에 효과적인 것으로 나타났다.
대용량 무선 전력 전송 시스템은 ESS, 배터리 장치 등의 발전을 위한 핵심 기술이다. 무선 전력 전송 장치는 현재 자기유도 및 자기공진 기술들이 주를 이루고 있으며 유선 전력 전송에 비해 전력 전송 용량이 낮고 효율이 낮은 단점이 있다. 이 논문에서는 자기 결합을 갖는 가변속 모터 시스템을 기반으로 하는 대용량 무선 전력 전송 시스템을 제안하고자 한다. 제안된 방식은 대용량 전력 전송이 가능하며, 고효율과 낮은 고장 가능성의 장점을 가지고 있으며 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 기법의 성능을 검증하였다.
This paper presents a new circuit topology of active edge resonant snubbers assisted half-bridge soft switching PWM inverter type DC-DC high power converter for DC bus feeding power plants. The proposed DC-DC power converter is composed of a typical voltage source-fed half-bridge high frequency PWM inverter with a high frequency planar transformer link in addition to input DC busline side power semiconductor switching devices for PWM control scheme and parallel capacitive lossless snubbers. The operating principle of the new DC-DC converter treated here is described by using switching mode equivalent circuits, together with its unique features. All the active power switches in the half-bridge arms and input DC buslines can achieve ZCS turn-on and ZVS turn-off commutation transitions. The total turn-off switching losses of the power switches can be significantly reduced. As a result, a high switching frequency IGBTs can be actually selected in the frequency range of 60 kHz under the principle of soft switching. The performance evaluations of the experimental setup are illustrated practically. The effectiveness of this new converter topology is proved for such low voltage and large current DC-DC power supplies as DC bus feeding from a practical point of view.
본 논문은 대전력시험설비를 이용한 특고압 가스 절연 부하 개폐기의 대전력 시험회로의 구성과 통합형 시험 방법에 관하여 연구하였다. 대전력시험설비는 전기기기의 전기적 및 기계적인 성능을 검증하는 설비로서 단락발전기, 보호차단기, 투입스위치, 임피던스, 고압변압기, 저압변압기, 측정 및 보호시스템 등으로 구성되며, 이 시스템을 이용하여 단시간전류시험, 전류개폐용량시험, 단락투입 및 차단시험 등을 실시한다. 특고압 가스 절연 부하 개폐기의 규격으로는 국내 배전계통에 적용되는 ES(한국전력공사 표준규격) 5925-0002가 있으며, 국제 규격으로는 IEC 60265-1, 62271-1 및 IEEE C 37.74 등이 있다. 본 논문에서는 여러 규격에 각각 규정되어 있는 시험 절차, 시험회로 구성 및 시험 방법 등을 통합하여 600[MVA]급 대전력 시험설비에 적용하였다.
Purpose: Yield monitoring systems are an essential component of precision agriculture. They indicate the spatial variability of crop yield in fields, and have become an important factor in modern harvesters. The objective of this paper was to review research trends related to yield monitoring sensors for grain crops. Methods: The literature was reviewed for research on the major sensing components of grain yield monitoring systems. These major components included grain flow sensors, moisture content sensors, and cutting width sensors. Sensors were classified by sensing principle and type, and their performance was also reviewed. Results: The main targeted harvesting grain crops were rice, wheat, corn, barley, and grain sorghum. Grain flow sensors were classified into mass flow and volume flow methods. Mass flow sensors were mounted primarily at the clean grain elevator head or under the grain tank, and volume flow sensors were mounted at the head or in the middle of the elevator. Mass flow methods used weighing, force impact, and radiometric approaches, some of which resulted in measurement error levels lower than 5% ($R^2=0.99$). Volume flow methods included paddle wheel type and optical type, and in the best cases produced error levels lower than 3%. Grain moisture content sensing was in many cases achieved using capacitive modules. In some cases, errors were lower than 1%. Cutting width was measured by ultrasonic distance sensors mounted at both sides of the header dividers, and the errors were in some cases lower than 5%. Conclusions: The design and fabrication of an integrated yield monitoring system for a target crop would be affected by the selection of a sensing approach, as well as the layout and mounting of the sensors. For accurate estimation of yield, signal processing and correction measures should be also implemented.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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