• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제41권2호
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• pp.84-93
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• 2020

Despite of a lot of studies about proprioception tests, there are little study results to investigate the relationship between the functional movement and proprioception level. In this study, we tried to perform quantitative analysis for the effect of ankle joint proprioception level on the one leg standing postural control ability. Nine healthy people volunteered for this study. Force and position aspects of proprioception were evaluated using the electromyography system (EMG) and mobile clinometer application, respectively. The center of pressure (COP) trajectories, measured by a pressure mat sensor, were used for quantitative analysis of balance for each subject. We computed indices and errors of force and position aspects of proprioception from the EMG and ankle angle. Mean velocity of total and anterior-posterior direction (Vm and Vm_ap), root mean squared distance in anterior-posterior direction (RDap), travel length (L), and area (A) of COP trajectories were also calculated as indices of postural control ability of subjects. Two aspects of proprioception showed the low correlation from each other as previous studies. However, the EMG error of gastrocnemius lateral activation showed a high correlation coefficient with COP variables such as Vm (ρ=0.817, p=0.007), Vm_ap (ρ=0.883, p=0.002), RDap (ρ=0.854, p=0.003), L (ρ=0.817, 0.007) and A (ρ=0.700, p=0.036). Within our knowledge, this is almost the first study that investigated the relationship between proprioception level and functional movement. These study results could support that the ankle joint proprioception facilitation exercise would have positive effects on functional balance rehabilitation interventions.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.198-204
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• 2020

본 논문에서는 GNSS (global navigation satellite system)이 가용하지 않는 상황에서 시간이 지남에 따라 오차가 누적되는 특성을 가진 관성항법장치(inertial navigation system)의 항법 오차를 보상하기 위한 EM-Log (electromagnetic-log) 보정항법 필터를 설계하였다. EM-Log는 해상에서 운동체의 이동 속도를 측정하여 속도 오차를 보정하여 주나 측정된 속도에는 해조류가 포함되어 있기 때문에 적절한 해조류 모델 설계와 추정이 필요하다. 본 논문에서는 해조류 추정을 위해 단일 모델 필터와 IMM (interacting multiple model) 모델 필터 방법론을 제시하고 설계된 필터의 해조류 추정 성능을 확인한 후 해조류 모델 설계가 필터 성능에 어떤 영향을 주는지 분석하였다. 설계된 보정항법 필터의 성능은 시뮬레이션을 이용하여 검증하고 순수항법 대비 필터 성능 향상률을 비교 분석하였다. 단일 모델 필터는 해조류 모델이 동일한 경우 성능이 좋지만 해조류 모델이 동일하지 않을 경우 성능이 저하되는 것을 확인 할 수 있었다. 반면, IMM 모델 필터의 경우 다양한 해조류 모델을 사용하기 때문에 단일 모델필터 대비 안정적인 성능을 유지하는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.302-313
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• 2018

스마트 기기의 생활화와 증강현실 활용 증가로 실내 위치 인식 시스템의 수요가 급증함에 따라, BLE(Bluetooth Lower Energy) 비콘 그리고 UWB(Ultra Wide Band) 등을 이용한 실내 측위 시스템이 개발되고 있다. 본 논문에서는 BLE Beacon을 기반으로 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용한 삼변측량(Trilateration) 기법을 사용하여 측위 플레이트(Plate)를 생성한다. 이에 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서의 방향, 속도, 이동거리 등의 데이터를 이용하여 PDR(Pedestrian Dead Reckoning) 측위 좌표를 산출하여 정확도를 보정한다. 또, BLE 비콘(Beacon)의 RSSI를 적용한 플레이트(Plate) 기법과 PDR 기법이 융합된 정밀 실내 측위 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제시한 알고리즘을 실제 대형 실내 경기장과 공항에 BLE 비콘을 설치, 실험하여 평균 2.2m 의 오차로 65%의 정확도가 개선됨을 검증하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권12호
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• pp.1315-1324
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• 2016

최근 드론에 대한 관심이 증가하면서, 드론을 활용한 다양한 기술들이 선보이고 있다. 특히, 다수의 드론을 통한 군집 비행의 기술은 협업을 통한 복잡한 임무 수행이 가능하여 빠른 시간안에 임무를 완수할 수 있어 다양한 분야에서 각광을 받고 있다. 하지만 실외의 경우 GPS의 정밀도가 낮아 정밀 비행이 어렵기 때문에 고정밀 위치 인식이 필요한 임무에는 적합하지 않다. 뿐만 아니라, 실외에서 다수의 비행체를 좁은 공간에서 동시 정밀 제어하다보니, 정밀 위치 예측이 어려운 경우 충돌이 발생하는 심각한 문제를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 RTK-GPS(Real-Time Kinematic-GPS)를 포함한 다수 센서를 활용하여 위치 정밀도를 증가시키고, 센서 오류로 인한 문제를 최소화하기 위해 제안한 모드 스위칭 기법에 대해 설명한다. 그리고 이를 기반으로 개발한 실외 군집 비행 시스템에 대해서도 소개한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권9호
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• pp.403-408
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• 2015

키넥트는 사용자의 동작을 인식하고, 마이크 모듈로 음성을 인식하는 센서이다. 최근, 키넥트는 재활 치료 분야, 교육 분야 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 교육 분야 중에서도 음악, 발레 등의 예체능 교육 분야들에 키넥트를 활용한 연구가 진행되고 있는데, 본 논문에서는 예체능 교육 분야인 피아노 교육 분야에 키넥트를 활용한다. 본 논문에서는 저가의 접근성이 높은 키넥트를 이용해 전문가와 학습자의 자세 위치 값을 인식 및 비교해 학습자에게 피드백을 제공함으로써 학습자가 혼자 있을 경우에도 객관적인 수치에 의해 자신의 자세를 교정할 수 있는 피아노 교육 방안을 제안 및 구현한다. 제안하는 키넥트 기반 피아노 교육 시스템은 키넥트를 이용하여 학습자에게 피드백을 줄 수 있는 최초의 피아노 교육 시스템이며, 전문가의 관절 위치와 학습자의 관절 위치를 비교하는 알고리즘을 제안 및 구현한다. 또한, 학습자와 전문가의 관절 위치 비교 시 오차 허용 정도를 달리하는 실험을 통하여 오차 허용 정도별 자세의 정확도를 측정한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1837-1845
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• 2015

도심지환경에서 정확한 차량 위치를 추정하기 위해서는 종방향 속도가 필요하다. 이러한 종방향 속도는 노면경사, 즉 차량의 피치각(Pitch) 산출을 통해서 가능하다. 하지만 단일 센서와 알고리즘을 이용한 피치각 추정에는 정확한 값을 기대할 수 없다. 본 논문에서는 정확한 피치각 추정을 위해 AKF(Adaptive Kalman Filter)와 CF(Complementary Filter)로 구성된 ACF(Adaptive Complementary Filter)를 이용하여 IMU(Inertial Measurement Unit)의 프로세스 노이즈와 측정에러를 주행환경에 맞게 조절하고, 이에 GPS(Global Positioning System)와 OBD(Onboard Equipment) 데이터를 융합한다. 그리고 노면 경사 모델에 따른 필터에 시스템 모델 최적화를 위해 IMMKF(Interactive Multiple Model Kalman Filter)를 사용하여 주행환경에 적합한 최종 피치각을 추정한다.

• 센서학회지
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• 제11권5호
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• pp.301-308
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• 2002

BaFBr:$Eu^{2+}$ 형광체를 제조하고, 이 형광체의 열발광 특성과 광자극발광 특성을 조사하였다. 이 형광체의 열발광 glow 피이크 온도는 35 K와 448 K였으며, 주 피이크(352 K)에 관여하는 트랩의 활성화에너지는 약 0.96 eV이었다. 또한 이 형광체의 광자극발광 스펙트럼의 파장범위는 $350{\sim}450\;nm$ 사이였으며, 광자극발광에 기여하는 트랩의 활성화에너지는 약 0.98 eV이었다. 열발광트랩과 광자극발광 트랩의 활성화에너지는 실험오차 내에서 일치하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.359-365
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• 2001

본 논문에서는 바이러스-진화 유전 알고리즘에 기반한 퍼지 기저 함수 확장을 이용한 표적 추적 시스템의 설계 방법을 제안한다. 일반적으로 표적 추적의 목적은 센서로부터 얻어진 표적의 과거 위치에 기반하여, 미래에 대한 표적의 궤적을 추정하는 것이다. 확장 칼만 필터와 같은 전통적이고 수학적인 비선형 필터링 기법에서 강한 비선형성은 시스템의 성능을 저하시킬 수 있다. 이러한 비선형 필터링 기법의 장점을 결합한다. 제안된 방법에서, 확장 칼만 필터의 파라미터로 학습 데이터를 구성하고, 강한 근사화 능력을 가지는 퍼지 기저 함수에 유전 알고리즘의 유전적 다양성 상실로 이한 조기 수렴을 방지하는 바이러스-진화 유전 알고리즘을 결합하여, 파라미터와 규칙 수를 동시에 동정시킴으로써 확장 칼만 필터의 오차를 보정한다. 마지막으로, 제안된 방법은 3차원 상의 모의 실험을 통해 그 성능이 입증된다.

• 센서학회지
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• 제12권1호
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• pp.34-43
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• 2003

본 연구에서는 동맥혈액 내의 혈액가스(pH, $pCO_2$, $pO_2$)를 측정할 수 있는 휴대용 혈액가스 분석 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 크게 하드웨어부와 소프트웨어부로 구분하였으며, 하드웨어부는 메커니즘과 전자회로부로 구분하여 설계하였다. 소프트웨어부는 각 모듈별로 작성하였으며, 운용프로그램, 세척프로그램, 교정프로그램, 측정프로그램 등으로 구성하였다. 그리고 시스템의 정확한 교정을 위하여 2점 교정방식을 사용하였고, 1점 보정방식을 추가 적용하여 측정의 정확성을 높이고자 하였다. 시스템의 평가를 위하여 각 전극의 감응특성을 조사하였다. 그리고 정확도 평가를 위하여 표준용액을 이용하여 측정실험을 하고 통계적인 분석을 하였다. 그 결과 계수변화율이 1.12이내이었고, 최대오차가 1.298%이내인 정확도를 나타내었으며, 휴대형 ABGA의 개발 가능성을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권12호
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• pp.843-855
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• 2015

This study developed a band-pass filter based artificial filter bank(BAFB) based on that in order to efficiently obtain the significant dynamic responses. The BAFB was then optimized about the El-centro earthquake wave which was often used in the construction research, and the software implementation of BAFB was finally embedded in the wireless unified management system(WiUMS). For the evaluation of the developed BAFB, a real time dynamic response experiment was performed on a cable-stayed bridge model, and the response of the cable-stayed bridge model was measured using both the traditional wired system and the developed BAFB-based WiUMS. The experiment results showed that the compressed dynamic response acquired by the BAFB-based WiUMS matched significantly with that of the traditional wired system while still carrying sufficient modal information of the cable-stayed bridge. Finally, the developed BAFB was able to reconstruct or re-sample the dynamic response wholly from the compressed response signal, and it can be applied as a new kind of measurement system for a wireless sensor networks based structural health monitoring system that secures both economy and efficiency.