• 대한토목학회논문집
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• 제31권4A호
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• pp.287-293
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• 2011

본 연구에서는 교량의 진동을 이용한 압전 외팔보 에너지 수확장치의 적용성을 연구하였다. 이를 위하여 압전 소자의 구성방정식과 외팔보의 진동방정식을 결합하여 외팔보의 단일 모드에 대한 연성 방정식을 행렬 형태로 구성하였다. 그리고 에너지 수확장치의 가진기 실험을 통하여 해석 모델의 타당성을 검증하였다. KTX, 새마을, 무궁화 열차가 주행할 때 측정된 교량 가속도를 바탕으로 수치해석을 통하여 산정한 에너지 수확장치의 최대 전력은 각각 28.5 mW, 0.65 mW, 0.51 mW로 나타났다. 이를 볼 때 철도와 같은 이동하중에 의한 교량의 진동은 가진 진동수와 가속도가 낮고 지속시간이 짧아서 에너지 공급원으로서 효율성이 떨어지는 것으로 판단된다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권6호
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• pp.1320-1327
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• 2013

In this paper, two different electromagnetic energy harvesters using bulk micromachined silicon spiral springs and Polydimethylsiloxane (PDMS) packaging technique have been fabricated, characterized, and compared to generate electrical energy from ultra-low ambient vibrations under 0.3g. The proposed energy harvesters were comprised of a highly miniaturized Neodymium Iron Boron (NdFeB) magnet, silicon spiral spring, multi-turned copper coil, and PDMS housing in order to improve the electrical output powers and reduce their sizes/volumes. When an external vibration moves directly the magnet mounted as a seismic mass at the center of the spiral spring, the mechanical energy of the moving mass is transformed to electrical energy through the 183 turns of solenoid copper coils. The silicon spiral springs were applied to generate high electrical output power by maximizing the deflection of the movable mass at the low level vibrations. The fabricated energy harvesters using these two different spiral springs exhibited the resonant frequencies of 36Hz and 63Hz and the optimal load resistances of $99{\Omega}$ and $55{\Omega}$, respectively. In particular, the energy harvester using the spiral spring with two links exhibited much better linearity characteristics than the one with four links. It generated $29.02{\mu}W$ of output power and 107.3mV of load voltage at the vibration acceleration of 0.3g. It also exhibited power density and normalized power density of $48.37{\mu}W{\cdot}cm-3$ and $537.41{\mu}W{\cdot}cm-3{\cdot}g-2$, respectively. The total volume of the fabricated energy harvesters was $1cm{\times}1cm{\times}0.6cm$ (height).

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.27-37
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• 2013

축산업이 대형화 되면서 빠른 성장을 보이고 있다. 하지만 한 농가당 사육두수의 증가로 인한 위생관리부실로 경제적 손실이 전체 총 생산액의 20%인 약 2조원에 육박하고 있고, 이러한 경제적 손실을 막기 위해 축산업에 무선 센서 네트워크 기술 적용이 전 세계에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 체온, 호흡수와 더불어 건강의 중요한 지표인 맥박의 지속적인 모니터링을 위한 측정 위치와 방법을 제안한다. 젖소의 중미동맥과 좌측 흉벽에서 맥박을 측정 할 수 있었으며, 측정 방법은 비 침습적이며 탈부착과 관리가 용이한 광 혈류측정 (Photoplethysmography, PPG) 센서를 사용하여 중미동맥과 좌측흉벽에 본 연구에서 제안한 하네스를 이용하여 측정하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권4호
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• pp.1457-1470
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• 2015

In wireless multimedia sensor networks (WMSN), the latency of transmission is an increasingly problem. With the improvement of resolution, the time cost in image and video compression is more and more, which seriously affects the real-time of WMSN. In JPEG system, the core of the system is DCT, but DCT-JPEG is not the best choice. Block-based DCT transform coding has serious blocking artifacts when the image is highly compressed at low bit rates. APBT is used in this paper to solve that problem, but APBT does not have a fast algorithm. In this paper, we analyze the structure in JPEG and propose a parallel framework to speed up the algorithm of JPEG on GPU. And we use all phase biorthogonal transform (APBT) to replace the discrete cosine transform (DCT) for the better performance of reconstructed image. Therefore, parallel APBT-JPEG is proposed to solve the real-time of WMSN and the blocking artifacts in DCT-JPEG in this paper. We use the CUDA toolkit based on GPU which is released by NVIDIA to design the parallel algorithm of APBT-JPEG. Experimental results show that the maximum speedup ratio of parallel algorithm of APBT-JPEG can reach more than 100 times with a very low version GPU, compared with conventional serial APBT-JPEG. And the reconstructed image using the proposed algorithm has better performance than the DCT-JPEG in terms of objective quality and subjective effect. The proposed parallel algorithm based on GPU of APBT also can be used in image compression, video compression, the edge detection and some other fields of image processing.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권11호
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• pp.861-865
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• 2009

최근 병원 환경은 점차 유비궈터스 환경으로 변화되고 있으며, 이에 따라 응용 서비스 또한 새로운 요구사항에 직면하고 있다. 특히, 다양한 모바일 장치의 출현과 무선 센서 네트워크 기술의 도입은 u-헬스케어의 실현을 가속화 시키고 있다. 서로 다른 환경에서 구축된 정보의 통합이나 다양한 웅용 시나리오를 만족하기 위해 멀티에이전트 패러다임을 도입하고 있는 추세이다. 본 논문은 유비쿼터스 병원 정보 시스템을 위한 소프트웨어 구조와 u-응용서비스에 대해 기술한다. 또한 본 연구에서는 u-병원 정보 시스템을 위해 멀티에이전트 기반 분산 프레임워크를 구축하고 제시하고 있다. 이는 JADE와 분산객체그룹 프레임워크를 포함한다. 그리고 의사와 간호사를 위해 환자의 건강 정보와 병실 환경 정보를 제공하는 u-응용 서비스를 구현하였다. 특히 기존 관련 연구에서 강조하고 있지 않은 보안 부분에 대한 상황기반의 동적 보안 메커니즘을 적용하였으며, 본 연구에서는 각 사용자의 GUI를 통해 수행결과를 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.453-461
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• 2016

최근 다양한 센서를 활용하는 응용분야의 증가로 인해 가변전송률을 지원하는 무선 통신 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 이에 IEEE 802.15.4 ZigBee 시스템을 개량하여 250 kbps이하의 다양한 가변전송률을 지원하는 AZB (advanced ZigBee) 시스템이 제안 되었다. AZB 시스템은 250 kbps 이하 125 kbps, 62.5 kbps, 31.25 kbps의 가변 전송률을 지원할 수 있는 프리앰블 구조를 정의하였는데, 정의된 프리앰블 구조로 인해 AZB 시스템의 시간동기부의 회로 면적이 급격히 증가하는 문제점이 발생한다. 이에, 본 논문에서는 가변 전송률을 지원하면서도 시간동기부의 회로면적을 감소시킬 수 있는 새로운 프리앰블 구조 및 시간 동기 획득 알고리즘을 제안한다. 제안된 시간 동기부는 6.92 k의 FPGA (field programmable gate array) logic slices 합성되었고, 기존 구조 대비 62.3 % 복잡도 감소를 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.305-307
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• 2012

무선 센서 네트워크에서 실시간 서비스는 중요한 이슈들 중 하나이다. 일반적으로, 기존의 연구는 이를 위해 비컨 (beacon)에 의존한다. 최근, 자원 제약적인 환경의 무선 센서 네트워크에서는 비컨으로 인한 제어 오버헤드 또한 부담이므로, 이를 극복하기 위한 비컨리스 라우팅이 제안되었다. 그러므로, 비컨리스 방안을 기반으로 한 실시간 통신이 활용 된다면 적은 에너지 소모로 환경적 제약에 유리하게 작용할 것이다. 그러나 이를 위해서는 새로운 도전에 직면한다. 전통적인 실시간 통신에서는, 요구 시간 안에 데이터를 전달하기 위해 각 노드들이 단일 홉 지연 시간을 파악하고 있어야 한다. 이 지연 시간은 비컨 메시지를 통한 이웃 노드 정보에 기반하여 파악되며, 이를 바탕으로 송신자가 적합한 다음 중계 노드를 선정한다. 그러나, 수신자 기반의 비컨리스 방안에서는 수신자가 스스로 다음 중계 노드를 결정하는 방식이기 때문에 기존의 송신자를 기준으로 한 지연 시간을 그대로 사용할 수 없다. 또한 비컨리스 라우팅을 위한 경쟁 지연 시간도 단일 홉 지연 시간에 포함되어야 한다. 따라서, 지연 시간 측정 원리가 새롭게 설계되어야 한다. 본 논문에서는 수신자 기반의 실시간 라우팅 방안을 제안한다. 제안 방안에서, 우리는 새로운 지연시간 측정 방법을 제시한다. 송신자로부터 수신자로의 단일 홉 지연 시간은 수신자에 의해 계산되어, 수신자는 실시간 제약 사항을 만족하는지 스스로가 결정할 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안 방안이 비컨없이도 우수한 성능으로 실시간 서비스를 지원할 수 있음을 보여준다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.6-10
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• 2015

무선 에너지 하비스팅 기술은 주로 무선 통신 네트워크에서 전력소모가 적은 무선 통신 장치들을 동작시키기 위해 주변 환경으로부터 RF 신호를 수집, 에너지로 변환하는 기술로 최근 각광을 받고 있다. 이와 같은 기술과 기존의 인지무선(Cognitive Radio) 네트워크 모델을 기반으로, 본 논문에서는 적은 파워 소비를 하는 2차 유저(Secondary User)가 근처에서 동작 중인 1차 유저(Primary User)의 특정 거리 안에 존재할 때 1차 유저가 전송한 통신 신호로부터 무선에너지 하비스팅을 하고 특정 거리 밖에 존재할 때 우선 사용자에게 할당되어 있는 허가대역을 주기적으로 센싱, 선택적으로 접근하는 무선에너지 하비스팅 인지무선 네트워크 모델을 제시한다. 이 때 1차 유저와 2차 유저는 Poisson pont process로 분포되어있고 통신을 하고 있는 수신자들과 일정한 거리로 떨어져있다. 위와 같은 네트워크 모델에서 주어진 여러 가지 조건하에 2차 유저 네트워크 처리량을 최대화할 수 있는 최적의 프레임 주기, 전송파워, 2차 유저 밀도 제안하고 앞으로의 연구방향을 제시한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.119-122
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• 2016

특징 검출 기법은 원하는 신호에 대한 부분적인 정보가 수신단에 알려진 상황에서 정확도 높은 검출이 가능한 기법으로 알려져 있다. 이러한 방식의 검출 기법은 잡음이 강한 환경을 위해 제안되었다. 사이클로스테이셔너리 검출은 인지 무선 시스템에서 스펙트럼 검출 기법의 하나의 예이다. 그러나 이 기법은 원하는 신호에 대한 많은 양의 정보와 처리 시간을 요구한다. 반면, 에너지 검출 기반의 스펙트럼 검출은 단순한 기법으로 널리 알려져 있다. 그러나 에너지 검출은 잡음의 영향을 많이 받으며 이로 인한 검출 오류가 많이 발생하게 된다. 본 논문에서는 에너지와 사이클로스테이셔너리 기반의 기법을 결합하여 검출의 정확도를 높이는 한편 계산량과 처리 시간을 감소시키는 기법을 제안한다. 2단계의 문턱값을 이용하여 사이클로스테이셔너리 기법의 복잡도와 처리시간을 단축하여 시스템의 전송 효율을 증가시킨다. 시뮬레이션 결과 에너지 기반 사이클로스테이셔너리 검출 기법은 신호 검출에 소요되는 시간을 상당히 감소시키는 반면 시스템의 성능을 향상시킴을 보여준다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.92-99
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• 2007

본 논문은 기존의 블록 암호 프로세서를 128-bit 구조에서 32-bit구조로 소형화시킨 저 전력 구조를 제안하였다. 본 논문의 목적은 암호 이론 연구가 아닌 실용화 연구로서 실용화 결과를 보이는 것이다. 제안된 구조는 하드웨어 크기를 줄이기 위해 데이터 패스와 확산 함수가 수정되었다. 저전력 암호회로의 예로서 ARIA 알고리즘을 고쳐서 4개의 S-box가 사용되었다. 제안된 32-bit ARIA는 13,893 게이트로 구성되어있으며 기존 128-bit 구조보다 68.25% 더 작다. 설계된 회로는 매그너칩스의 0.35um CMOS 공정을 기반으로 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성되었다. 트랜지스터 레벨에서 전력 시뮬레이션 결과 이 회로의 전력 소모는71MHz에서 기존의 128-bit ARIA구조의 9.7%인 61.46mW으로 나타났다. 이 저전력 블록 암호 회로는 전원이 없는 무선 센서 네트워크 또는 RFID 정보보호에 핵심요소가 될 것이다.