• Smart Structures and Systems
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• 제5권4호
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• pp.415-426
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• 2009

This study focuses on the concept of multi-scale wireless sensor networks for damage detection in civil infrastructure systems by first over viewing the general network philosophy and attributes in the areas of data acquisition, data reduction, assessment and decision making. The data acquisition aspect includes a scalable wireless sensor network acquiring acceleration and strain data, triggered using a Restricted Input Network Activation scheme (RINAS) that extends network lifetime and reduces the size of the requisite undamaged reference pool. Major emphasis is given in this study to data reduction and assessment aspects that enable a decentralized approach operating within the hardware and power constraints of wireless sensor networks to avoid issues associated with packet loss, synchronization and latency. After over viewing various models for data reduction, the concept of a data-driven Bivariate Regressive Adaptive INdex (BRAIN) for damage detection is presented. Subsequent examples using experimental and simulated data verify two major hypotheses related to the BRAIN concept: (i) data-driven damage metrics are more robust and reliable than their counterparts and (ii) the use of heterogeneous sensing enhances overall detection capability of such data-driven damage metrics.

• 산업기술연구
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• 제17권
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• pp.79-85
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• 1997

This paper describes a control for the high performance induction motor drive system with a wide speed operating range and proposes a robust control method independent of motor parameter variation. For the operation below the rated speed, the high performance control is achieved by using the indirect field-oriented control with a speed sensor. In the high speed regain, the field weakening region with a large variation in motor parameters, the motor drive system can obtain the robustness to motor parameter variation by switchover to the direct field-oriented control. Also, the sensorless speed control using estimated speed is achieved in very high speed region that the utilization of speed sensor pulses is limited. And from experiments using high performance 32bit DSP for 2.2[kW] and 22[kW] laboratory induction motor drive systems, it is verified that the proposed opration algorithm provided a good performance.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.299-303
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• 2011

This paper proposes a novel sensorless maximum power point tracking (11PPT) algorithm for PV systems. The method is based on dividing the operating time into several intervals in which the PV terminals are short circuited in one interval and the calculated short-current of the PV is obtained and used to determine the optimum operating point where the maximum output power can be obtained. The proposed MPPT algorithm has been introduced into a current-controlled boost converter whose duty ratio is controlled to the maintain MPP condition. The same sequence is then repeated regularly capturing the PV maximum power. The main advantage of this method is eliminating the current sensor. Meanwhile, this MPPT algorithm reduces the power oscillations around the peak power point which occurs with perturbation and observation algorithms. In addition, the total cost will decrease by removing the current sensor from the PV side. Finally, simulation results confirm the accuracy of the proposed method.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.441-448
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• 2014

USN(Ubiquitous Sensor Network) 응용 소프트웨어는 다양한 대상 운영체제의 핵심모듈들을 기반으로, 다양한 종류의 센서 노드들을 유기적으로 제어하는 복잡한 특징을 가진다. 이에 따라, 현재 USN 응용 분야에서는 효율적으로 소프트웨어를 개발하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크 환경에서 하나의 모델로 부터 여러 플랫폼에 맞는 노드 소프트웨어를 효율적으로 개발하기 위한 속성 기반 개발을 지원하는 속성 설계 기법을 제시한다. 제시된 기법에서는 Platform Independent Model과 Platform Specific Model을 만들기 위한 속성을 설계하는 방법을 기술한다. 본 논문에서 제시하는 기법을 사용하면, 속성 값의 선택을 통하여 멀티 플랫폼을 위한 노드 소프트웨어를 손쉽게 디자인함으로써 소프트웨어 개발 생산성은 증대된다. 또한 운영체제의 변화에 따라 속성 변경을 통하여 노드 소프트웨어를 쉽게 재생성할 수 있으므로, 소프트웨어의 유지보수성이 향상된다.

• 한국전자거래학회지
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• 제12권3호
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• pp.75-93
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• 2007

본 연구는 900MHz와 2.4GHz의 주파수 대역을 갖는 각각의 센서노드를 무선개인네트워크로 연결하여 불국사의 문화유산을 보호하기 위한 화재조기감지시스템을 구축한 결과에 기반을 두고 있다. 본 연구에서는 먼저 유비쿼터스 센서네트워크에 기반을 둔 문화재관리를 위한 요구사항을 분석하고, 문화재관리에서 필수적인 화재감시 및 조기탐지를 위해 적용한 U-불국사의 개발 사례를 제시한다. 이 사례는 U-불국사의 실현이라는 시간에 따라 변형 또는 훼손되는 각각의 유형문화재에 대한 정보를 실시간 온라인으로 입수하여 이를 토대로 과학적으로 문화재를 관리할 수 있는 시스템인 U-문화재관리와 이들 문화유산에 대한 정보를 현장에서 휴대 단말기로 제공해 주는 U-관광 프로젝트의 초기단계로서 수개월간의 시험운영하고 있는 것이다.

• 세라미스트
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• 제22권1호
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• pp.4-16
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• 2019

Recently, wearable sensors have received considerable attention in a variety of research fields and industries as the importance of wearable healthcare systems, soft robotics and bio-integrated devices increased. However, expensive and complex processes are hindering the commercialization of wearable sensors. Nanoparticle presents some of solutions to these problems as its adjustable for processability and tunable properties. In this paper, the recent development of nanoparticle based pressure and strain sensors was reviewed, and a discussion on their strategies to overcome the conventional limitation and operating principles is presented.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.103-111
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• 2009

Software update has been regarded as one of fundamental functions in wireless sensor networks. It can disseminate a delta-image between a current software image operating on a sensor node and its new image in order to reduce an update image(transmission data) size, resultantly saving energy. In addition, code-banking capability of micro-controllers can decrease the update image size. In order to maximize the efficiency of the software update, the proposed scheme exploits both the delta-image and the code-banking at the same time. Besides, it additionally delivers a recovery delta-image to properly handle abnormal conditions, such as message corruptions and unexpected power-off during the update.

• Journal of Semiconductor Engineering
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• 제1권3호
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• pp.81-87
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• 2020

An instrumentation amplifier (IA) and an analog-to-digital converter (ADC) are essential circuit blocks for accurate and robust sensor readout systems. This paper introduces recent advances in radiation-hardening by design (RHBD) techniques applied for the sensor readout integrated circuits (IC), e.g., the three-op-amp IA and the successive-approximation register (SAR) ADC, operating against total ionizing dose (TID) and singe event effect (SEE) in harsh radiation environments. The radiation-hardened IA utilized TID monitoring and adaptive reference control to compensate for transistor parameter variations due to radiation effects. The radiation-hardened SAR ADC adopts delay-based double-feedback flip-flops to prevent soft errors which flips the data bits. Radiation-hardened IA and ADC were verified through compact model simulation, and fabricated CMOS chips were measured in radiation facilities to confirm their radiation tolerance.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.13-18
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• 2014

무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 주변 환경을 감시하고 데이터를 수집하는 용도로 사용되고 있다. 여러 센서 노드들로 구성된 센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅 분야에 핵심 기술로 주목 받고 있다. 센서 노드는 수집된 정보를 처리하기 위한 MCU와 작은 용량의 메모리를 가지고 있다. 배터리로 동작하는 센서 노드는 한번 배치되면 추가적인 에너지 공급이 불가능하기 때문에 전원 관리 능력이 반드시 필요하다. 또한 ISM 밴드 대역의 주파수를 사용하고 다수의 센서 노드들이 배치된 장소에서 동작하여야 하기 때문에 같은 센서 노드와 같은 대역을 사용하는 이종 기기간의 전파 간섭이 발생하는 열악한 통신환경에서 가지고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 오류 제어 기법으로 사용되는 ARQ 기법의 문제점인 오류가 발생 했을 시 재전송으로 인한 추가적인 에너지 소비를 줄이기 위해 오류정정기법인 컨벌루션 부호의 적용을 제안하였다. 제안된 컨벌루션 부호를 센서 네트워크 OS를 통하여 센서 노드에 적용하여 전송전력 -19.2dbm과 -25dbm 에서 거리를 10m, 15m, 20m로 두고 BER을 측정하였다. 측정된 BER을 통해 패킷손실률과 평균 재전송 횟수를 계산하여 컨벌루션 부호를 적용하였을 때 그 성능을 분석하였다. 실험결과 -19.2dbm에서는 9~12%의 평균 재전송 횟수 이득을 -25dbm에서는 12%~19%의 이득을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제29권1호
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• pp.14-18
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• 2020

This study investigates the nitrogen dioxide (NO₂) sensing characteristics of an Si MOSFET gas sensor with a tungsten trioxide (WO₃) sensing layer deposited using the sputtering method. The Si MOSFET gas sensor consists of a horizontal floating gate (FG) interdigitated with a control gate (CG). The WO₃ sensing layer is deposited on the interdigitated CG-FG of a field effect transistor(FET)-type gas sensor platform. The sensing layer is deposited with different thicknesses of the film ranging from 100 nm to 1 ㎛ by changing the deposition times during the sputtering process. The sensing characteristics of the fabricated gas sensor are measured at different NO₂ concentrations and operating temperatures. The response of the gas sensor increases as the NO₂ concentration and operating temperature increase. However, the gas sensor has an optimal performance at 180℃ considering both response and recovery speed. The response of the gas sensor increases significantly from 24% to 138% as the thickness of the sensing layer increases from 100 nm to 1 ㎛. The sputtered WO₃ film consists of a dense part and a porous part. As reported in previous work, the area of the porous part of the film increases as the thickness of the film increases. This increased porous part promotes the reaction of the sensing layer with the NO₂ gas. Consequently, the response of the gas sensor increases as the thickness of the sputtered WO₃ film increases.