• 제목/요약/키워드: integrated sensing system

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Development of a Tactile Sensor Array with Flexible Structure Using Piezoelectric Film

  • Yu, Kee-Ho;Kwon, Tae-Gyu;Yun, Myung-Jong;Lee, Seong-Cheol
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권10호
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    • pp.1222-1228
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    • 2002
  • This research is the development of a flexible tactile sensor array for service robots using PVDF (polyvinylidene fluoride) film for the detection of a contact state in real time. The prototype of the tactile sensor which has 8${\times}$8 array using PVDF film was fabricated. In the fabrication procedure, the electrode patterns and the common electrode of the thin conductive tape were attached to both sides of the 281$\mu\textrm{m}$ thickness PVDF film using conductive adhesive. The sensor was covered with polyester film for insulation and attached to the rubber base for a stable structure. The proposed fabrication method is simple and easy to make the sensor. The sensor has the advantages in the implementing for practical applications because its structure is flexible and the shape of the each tactile element can be designed arbitrarily. The signals of a contact force to the tactile sensor were sensed and processed in the DSP system in which the signals are digitized and filtered. Finally, the signals were integrated for taking the force profile. The processed signals of the output of the sensor were visualized in a personal computer, and the shape and force distribution of the contact object were obtained. The reasonable performance for the detection of the contact state was verified through the sensing examples.

Analysis of Tropospheric Carbon Monoxide and Ozone Production in East Asia

  • Lee S. H.;Choi G. H.;Lim H. S.;Lee J. H.;Seo D.C.;Jun J. N.;Jung J. H.;Kim I. S.;Kim J.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.182-183
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    • 2004
  • Atmospheric carbon monoxide (CO) and ozone $(O_3)$ play the important trace gases in tropospheric chemistry, through its concentration in the troposphere directly influences the concentrations of tropospheric hydroxyl (OH). Understanding the impact of CO and $O_3$ on the global tropospheric chemistry requires measurements of the global atmospheric CO and $O_3$ distributions. This study focuses on the identification of CO and O3 released in the East Asia between March 2000 and February 2004. During the period, the MOPITT instrument onboard the Earth Observing System (EOS)-Terra platform collected extensive measurement of CO. So we have used MOPITT data at 700hPa to analyze seasonal distribution of CO concentration. And the O3 measurements for this study were Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) and Dobson spectrometer provided NASA/GSFC and Yonsei University, Korea. During springtime, the CO and O3 concentrations were increased over East Asia for April, May, and June. CO and O3 transport and chemistry in the springtime in East Asia are studied by use of the HYbrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model.

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마이크로채널 내의 온도 분포 측정을 위한 미소 측정 구조물의 제작 (Fabrication of a novel micromachined measurement device for temperature distribution measurement in the microchannel)

  • 박호준;임근배;손상영;송인섭;박정호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1921-1923
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    • 2001
  • In this work, an array of resistance temperature detector(RTD) was fabricated inside the microchannel in order to investigate in-situ flow characteristics. A rectangular straight microchannel, integrated with RTD's for temperature sensing and a heat source for generating the temperature gradient along the channel. were fabricated with the dimension of $200{\mu}m(W){\times}{\mu}m(D){\times}$48mm(L), while RTD measured precise temperatures at the inside-channel wall. 4" $525{\pm}25{\mu}m$ thick P-type <100> Si wafer was used as a substrate. For the fabrication of RTDs. 5300$\AA$ thick Pt/Ti layer was sputtered on a Pyrex glass wafer. Finally, glass wafer was bonded with Si wafer by anodic bonding, therefore RTD was located inside the microchannel. The temperature distribution inside the fabricated microchannel was obtained from 4 point probe measurements and Dl water is used as a working fluid. Temperature distribution inside the microchannel was measured as a function of mass flow rate and heat flux. As a result, precise temperatures inside the microchannel could be obtained. In conclusion, this novel temperature distribution measurement system will be very useful to the accurate analysis of the flow characteristics in the microchannel.

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u-헬스 게이트웨이를 위한 동적 관리 모듈 기반의 디바이스 어댑터 모델 (Device Adapter Model based on Dynamic Management Module for u-Health gateway)

  • 김종탁;송시윤;황희정
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.41-48
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    • 2010
  • u-헬스 서비스를 제공하는 애플리케이션은 기본적으로 개인용 건강관리 기기 즉, PHD와 통신이 가능하고 데이터를 주고받 을 수 있어야 한다. 그러나 이러한 장비들은 대부분 자체 프로토콜 규격을 사용하고 있어 측정된 데이터를 수집하고 u-헬스 서비스 프로바이더에 전달하기 위한 통합 게이트웨이 개발이 어려운 현실이다. 본 논문에서는 이러한 문제점 해결을 위해 u-헬스 게이트웨이를 위한 동적 관리 디바이스 어댑터 모델을 제안하고 프로토타입을 구현하였다. 제안된 모델의 검증을 위해 OSGi 기반 u-헬스 게이트웨이 프레임워크 상에서 프로토타잎을 구현했으며 1채널 심전도 및 혈압/혈당 기기에 대한 디바이스 어댑터 모듈을 구현하였고 측정 데이터 수집 및 전달의 정확성을 확인하였고 의료정보 표준인 HL7 시스템과의 메시지 연동을 통해 기존 시스템과의 상호운용이 가능함을 보였다. 또한 객체 직렬화 방식의 통신 모델을 적용해 어플리케이션과의 연동 및 기능 확장이 용이한 구조임을 확인할 수 있었다.

초음파센서를 이용한 변량제어 스프레이어 (Ultrasonic Sensor Controlled Sprayer for Variable Rate Liner Applications)

  • 전홍영;주허핑
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제36권1호
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    • pp.15-22
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    • 2011
  • An experimental variable rate nursery sprayer was developed to adjust application rates for canopy volume in real time. The sprayer consisted of two vertical booms integrated with ultrasonic sensors, and variable rate nozzles coupled with pulse width modulation (PMW) based solenoid valves. A custom-designed microcontroller instructed the sensors to detect canopy size and occurrence and then controlled nozzles to achieve variable application rates. A spray delivery system, which consisted of diaphragm pump, pressure regulator and 4-cycle gasoline engine, offered the spray discharge function. Spray delay time, time adjustment in spray trigger for the leading distance of the sensor, was measured with a high-speed camera, and it was from 50 to 140 ms earlier than the desired time (398 ms) at 3.2 km/h under indoor conditions. Consequently, the sprayer triggered 4.5 to 12.5 cm prior to detected targets. Duty cycles of the sprayer were from 20 to 34 ms for senor-to-canopy (STC) distance from 0.30 to 0.76 m. Outdoor test confirmed that the nozzles were triggered from 290 to 380 ms after detecting tree canopy at 3.2 km/h. The spray rate of the new sprayer was 58.4 to 85.2% of the constant application rate (935 L/ha). Spray coverage was collected at four areas of evergreen canopy by water sensitive papers (WSP), and ranged from 1.9 to 41.1% and 1.8 to 34.7% for variable and constant rate applications, respectively. One WSP area had significant (P < 0.05) difference in mean spray coverage between two application conditions.

태풍 루사에 의한 토양 침식량 산정을 위한 GIS와 범용토양손실공식(USLE) 연계 (Integration of GIS with USLE in Assessment of Soil Erosion due to Typoon Rusa)

  • 함창학;김병식
    • 대한공간정보학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.77-85
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    • 2007
  • 토양침식의 산정은 많은 비용과 시간을 요구한다. 한 지역에서 토양침식을 예측하기 위한 많은 모형들이 있지만, 범용토양손실공식(USLE, Universal Soil Loss Equation)이 연 토양 침식량 산정을 위한 경험식으로 가장 널리 사용되고 있다. 토양침식은 강우강도, 토양의 종류, 토지 피복과 토지이용, 사면경사와 경사길이, 그리고 토양보전을 위한 시설의 영향을 받는다. 이러한 모든 변수들은 공간적으로 분포되어 있기 때문에 지형정보시스템(GIS)이 토양침식 영향평가에 널리 적용될 수 있다. 본 연구에서는 IHP 대표 유역인 보청천 유역을 대상으로 지형정보시스템(GIS)과 범용토양손실 공식을 연계하여 태풍 루사의 강우에 의한 유역에서의 토양 침식량을 산정하였다.

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미계측 저수지 수체 모니터링을 위한 원격탐사 및 디지털 공간정보 융합 (Convergence of Remote Sensing and Digital Geospatial Information for Monitoring Unmeasured Reservoirs)

  • 이희진;서찬양;조정호;남원호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_4호
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    • pp.1135-1144
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    • 2023
  • 국내 농업용 저수지는 1970년 이전에 축조되어 준공 년도가 50년 이상 된 노후화된 시설이 대다수이며, 소규모 저수지는 기본 제원 및 수위 등을 파악할 수 있는 계측시스템이 없는 미계측 저수지이다. 준공 이후 호우발생 시 퇴적된 토사 유입, 퇴사량 증가에 따른 저수지 용량 감소 및 산업 고도화에 따른 수질악화 등은 저수지의 용수공급능력을 저하시키고 형상 변화를 야기한다. 따라서, 디지털 정보 및 원격탐사 정보를 결합한 계측 기술을 활용하여 미계측 저수지 수체 모니터링을 위한 공간정보 구축 방안이 필요하다. 본 연구에서는 지표면의 고도정보와 형태를 파악할 수 있는 Light Detection And Ranging (LiDAR) 센서를 활용하여 저수지 시설물의 고해상도 Digital Surface Model (DSM), Digital Elevation Model (DEM) 자료를 구축하고, 멀티빔(MultiBeam) 음향 측심기 기반 수심측량 정보의 융합을 통해 디지털 공간정보 융합 방안을 제시하고자 한다. 드론용 LiDAR를 활용하여 공간해상도 50 cm의 DSM 및 DEM 자료를 구축하여, 저수지 제방, 여수로, 용수로 등의 수리시설물의 디지털 공간정보를 구축하였다. 다분광 영상을 활용하여 수체를 탐지하기 위해 정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), 정규수분지수(Normalized Difference Water Index, NDWI)를 산정하여, 저수지의 수표면을 산정하였다. 또한, 고해상도 DEM 자료는 수심측량 자료와 융합하여 수심도를 작성하였으며, Triangulated Irregular Network (TIN)로부터 저수지 만수면적 및 체적을 산정하였다. LiDAR 센서 및 멀티빔 기반의 수심측량, 광학위성자료 영상 및 다중분광 드론영상을 활용한 수체 탐지 기술 등의 공간정보 융합은 미계측 저수지의 디지털 인프라를 구축하여 저수지의 가용용수공급능력을 모니터링 하기 위한 기초자료로서 활용성이 높을 것으로 사료된다.

은 표면의 이중층 지질막에 의한 구리 이온 농도 측정용 마이크로플루이딕 시스템 (Microfluidic System for the Measurement of Cupric Ion Concentration using Bilayer Lipid Membrane on Silver Surface)

  • 정범승;김도현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권1호
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    • pp.33-38
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    • 2010
  • 구리 이온 농도를 측정하기 위하여 생체재료를 사용하여 마이크로플루이딕 시스템을 제작하였다. 은 전극에 세포막을 모방한 이중층 지질막(bilayer lipid membrane; BLM)을 피복하여 제2 구리 이온 농도를 감지하도록 하였다. 은 전극에 지지된 BLM은 그 안정성이 증대되었다. 은에 지지된 이중층 지질막(s-BLM)은 은 전선을 지질 (phosphatidylcholine; PC) 용액에 담갔다가 KCl 용액에 담글 때 자기조립 특성에 의하여 용이하게 형성할 수 있다. 이 지지된 이중층 지질막(s-BLM)은 $Cu^{2+}$의 농도와 s-BLM을 통과하는 전류 간의 상관 관계를 결정하기 위하여 사용되었다. 얻어진 상관관계는 선형을 보였으며 높은 재현성을 가졌다. $Cu^{2+}$ 농도가 $10{\sim}130{\mu}M$인 범위에서 $Cu^{2+}$ 농도와 전류의 상관관계를 나타내기 위하여 보정 곡선을 구축하였다. 이 보정 곡선을 미지 시료의 $Cu^{2+}$ 농도 측정에 사용하였다. 지지된 이중층 지질막이 구비된 마이크로플루이딕 시스템은 PDMS(polydimethyl siloxane)를 사용하여 전형적인 연질 포토리소그라피와 몰딩 기법으로 제작하였다. 집적된 마이크로플루이딕 시스템은 은 전선을 절단하지 않고도 은 표면을 활성화시키는 기능, 은 표면에 이중층 지질막을 피복하는 기능, KCl 완충 용액을 주입하는 기능, $Cu^{2+}$를 포함한 시료를 주입하는 기능, 시료 중의 $Cu^{2+}$ 농도를 측정하는 기능 등 다중 기능을 가지도록 하였다.

사회문제 해결형 기술개발사업에서의 리빙랩 적용 사례 분석 (Analysis of Living Lab Cases in R&D Initiatives for Solving Societal Problems and Challenges)

  • 성지은;정서화;한규영
    • 과학기술학연구
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    • 제18권1호
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    • pp.177-217
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    • 2018
  • 이 글은 사회문제 해결형 기술개발사업에서 진행된 리빙랩 활동을 검토하고 그 의의와 과제를 분석하고자 한다. 분석 사례는 2014년에서 2015년에 과학기술정보통신부(구 미래창조과학부)가 추진한 사회문제 해결형 기술개발사업 중 대표 사례인 '안저카메라 기술개발'과 '보행자 자동감지 시스템 개발'을 대상으로 한다. 분석 결과 두 사례 모두 리빙랩 방법론을 활용하여 기술개발부터 실용화 단계까지 사용자 참여형 연구개발 구조로 설계되었다. 즉 리빙랩은 최종 사용자의 지속적인 상호작용을 통해 최종 수요를 구체화하고, 제품과 서비스를 개선 실증할 수 있는 있는 하부구조로 기술-제품-서비스를 진화시키는 시스템으로 작동하였다. 1차 시도된 단계이나, 그 과정에서 최종 수혜자인 국민의 관점을 반영하면서 R&D 성과를 확산시키고 새롭게 일하는 방식을 만드는 계기를 만들어내고 있다. 향후 리빙랩이 확대되기 위해서는 중앙정부 및 지자체의 명확한 문제 인식과 일하는 방식의 변화가 필요하다. 또한 최종사용자, 매개사용자, 기업, 시민사회 등 관련 주체의 적극적인 참여 및 조직화를 필요로 한다. 현재 리빙랩 활동은 소수의 전문가가 의제를 주도하고 있기 때문에 다양한 리빙랩 실험과 함께 시행착오를 통한 학습 체계의 구축이 중요한 과제이다. 또한 현장지향성 문제해결을 위해서는 일반시민 담당 공무원을 포함한 과학기술자, 정책 전문가, 현장 활동가 등을 포함하는 다학제 초학제 연구팀의 구성과 운영이 필수적이다.

3전극방식을 활용한 철근 콘크리트의 교류임피던스 측정 시 전기화학 셀저항의 영향 (Effect of Total Resistance of Electrochemical Cell on Electrochemical Impedance of Reinforced Concrete Using a Three-Electrode System)

  • 무함마드 알 마스루르 칸;김제경;이정재;기성훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.82-92
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 3전극방식으로 전기화학적 임피던스분광법(EIS)를 활용한 콘크리트 속 철근의 분극저항을 측정할 때 전기화학 셀저항에 따른 인가전압의 변화를 실험적으로 확인하고, 안정적인 측정값을 획득을 위한 실험조건을 찾는 것이다. 본 연구에서는 셀저항을 구성하는 요소 중 콘크리트 건조상태, 전극의 커플링상태(접촉저항) 및 상대전극의 면적을 주요변수 설정하였다. 본 연구에서는 지름 200mm인 정사각형 콘크리트 실험체 중심에 D22 철근이 부분적으로 매입된 실험체를 준비하여, 주요변수의 조합으로 구성된 다양한 실험조건에서 EIS을 수행하였으며 이때 포텐쇼스탯에서 인가된 전압을 측정하였다. 본 연구의 실험결과를 통하여, 3전극 방식으로 콘크리트 속 철근의 부식속도를 측정할 경우, 측정장치의 추종전압보다 측정 시 요구되는 인가전압이 충분히 큰 경우 셀저항의 변화는 EIS 측정에 큰 영향을 주지 않는 것을 확인하였다. 참조전극과 기준전극을 콘크리트 표면에 부착된 상태에서 EIS에서 콘크리트의 건조상태 및 상대전극의 면적에 대한 영향에 비하여 전극과 표면의 접촉저항의 영향이 지배적인 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 해양환경에 노출된 콘크리트와 같이 침지 및 건조 반족 조건에 노출된 콘크리트에서 3전극방식의 EIS 측정으로 철근 부식속도 및 상태평가를 위한 센서 개발에 기본 데이터로 활용될 수 있다.