• 제목/요약/키워드: $NO_2$ sensor

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Pseudolite/Ultra-low-cost IMU Integrated Robust Indoor Navigation System Through Real-time Cycle Slip Detection and Compensation

  • Kim, Moon Ki;Kim, O-Jong;Kim, Youn Sil;Jeon, Sang Hoon;No, Hee Kwon;Shin, Beom Ju;Kim, Jung Beom;Kee, Changdon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제6권4호
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    • pp.181-194
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    • 2017
  • In recent years, research has been actively conducted on the navigation in an indoor environment where Global Navigation Satellite System signals are unavailable. Among them, a study performed indoor navigation by integrating pseudolite carrier and Inertial Measurement Unit (IMU) sensor. However, in this case, there was no solution for the cycle slip occurring in the carrier. In another study, cycle slip detection and compensation were performed by integrating Global Positioning System (GPS) and IMU in an outdoor environment. However, in an indoor environment, cycle slip occurs more easily and frequently, and thus the occurrence of half cycle slip also increases. Accordingly, cycle slip detection based on 1 cycle unit has limitations. Therefore, in the present study, the aforementioned problems were resolved by performing indoor navigation through the integration of pseudolite and ultra-low-cost IMU embedded in a smartphone and by performing half cycle slip detection and compensation based on this. In addition, it was verified through the actual implementation of real-time navigation.

미세기계가공된 자동차 HVAC 시스템용 다중 가스센서 (Micromachined Multiple Gas Sensor for Automotive Ventilation and Air Conditioning Systems)

  • 최우석;이성현;김시동;박준식;박효덕;민남기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1637-1638
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    • 2006
  • HVAC 시스템은 쾌적하고 깨끗한 운전환경을 만들어 줌으로써 운전자에게 향상된 안락성과 안전성을 제공한다. 이때 센서는 시시각각으로 변화하는 차실 내외의 환경변화에 대한 정보를 검출하여 HVAC 제어 유니트에 제공한다. 현재 HVAC 시스템에 사용되고 있는 후막 가스센서는 소자 크기와 소비전력이 크고, 제작공정이 까다로워 생산성이 낮은 단점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 최근에는 초소형화, 저소비전력, 대량생산에 의한 저가격화가 가능한 MEMS 가스센서의 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 MEMS 구조체를 이용한 마이크로 가스센서를 설계 및 제작하였고, 감도특성을 고찰하였다. 가스 감지막은 금속산화물 페이스트를 스크린 프린팅 하는 종래의 방법 대신 MEMS 구조체에 적용 가능한 sol-gel 프로세스에 의해 형성하였다. 또 가스 감지전극과 micro-heater를 동일 평면상에 제작, 공정을 간소화하여 저가화를 시도하였다. MEMS 구조체 위에 제작된 Pt 박막 micro-heater의 인가전압에 따른 발열특성을 조사한 결과, 발열온도가 인가전압에 비례하는 이상적인 선형성을 나타내었으며, $300^{\circ}C$의 동작 온도에 도달하기 위해 65mW 이하의 저전력 동작이 가능하였다. 가스 센서의 감도특성 확인 실험은 CO 가스 10ppm, NO 가스 0.3ppm을 기준으로 수행되었으며, CO 및 NO에 대해 Rs(sensitivity, 가스반응저항/초기저항) 값은 각각 0.753 과 2.416로 우수한 성능을 나타내었다.

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전기방사법과 이원화 열처리 공정을 통한 은 나노섬유의 합성 및 투명전극으로의 응용 (Synthesis of Silver Nanofibers Via an Electrospinning Process and Two-Step Sequential Thermal Treatment and Their Application to Transparent Conductive Electrodes)

  • 이영인;좌용호
    • 한국재료학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.562-568
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    • 2012
  • Metal nanowires can be coated on various substrates to create transparent conducting films that can potentially replace the dominant transparent conductor, indium tin oxide, in displays, solar cells, organic light-emitting diodes, and electrochromic windows. One issue with these metal nanowire based transparent conductive films is that the resistance between the nanowires is still high because of their low aspect ratio. Here, we demonstrate high-performance transparent conductive films with silver nanofiber networks synthesized by a low-cost and scalable electrospinning process followed by two-step sequential thermal treatments. First, the PVP/$AgNO_3$ precursor nanofibers, which have an average diameter of 208 nm and are several thousands of micrometers in length, were synthesized by the electrospinning process. The thermal behavior and the phase and morphology evolution in the thermal treatment processes were systematically investigated to determine the thermal treatment atmosphere and temperature. PVP/$AgNO_3$ nanofibers were transformed stepwise into PVP/Ag and Ag nanofibers by two-step sequential thermal treatments (i.e., $150^{\circ}C$ in $H_2$ for 0.5 h and $300^{\circ}C$ in Ar for 3 h); however, the fibrous shape was perfectly maintained. The silver nanofibers have ultrahigh aspect ratios of up to 10000 and a small average diameter of 142 nm; they also have fused crossing points with ultra-low junction resistances, which result in high transmittance at low sheet resistance.

마이크로그리드 운영 시스템 연계를 위한 IEC 61850 기반 IoT 게이트웨이 플랫폼 (IEC 61850 Based IoT Gateway Platform for Interworking to Microgrid Operational System)

  • 박지원;송병권;신인재
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제4권2호
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    • pp.67-73
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    • 2018
  • 마이크로 그리드 환경에는 변압기, 스위치, 에너지저장장치 등 많은 종류의 전력 설비가 존재하지만, IoT 기술의 발달에 따라 온도, 압력, 습도와 같은 센서 정보를 취득할 수 있는 기회를 제공하고 있다. 기존의 마이크로 그리드 환경에서는 IEC 61850 표준에서 정의하고 있는 MMS 등의 통신 프로토콜을 준용하여 전력 설비와 플랫폼 간 통합 운용되고 있다. 그렇기 때문에 IoT 데이터를 수용하기 위해서는 IEC 61850 기반으로 구성된 데이터 수집 장치(FEP)에 IoT 데이터를 연계해 줄 수 있는 게이트웨이 기술이 필요하다. 본 논문에서는 마이크로그리드 운영 시스템 연계를 위한 IEC 61850기반 IoT 게이트웨이 플랫폼 프로토타입을 제안하고자 한다. 게이트웨이 플랫폼은 IoT 프로토콜(MQTT, CoAP, AMQP) 인터페이스 모듈과 데이터베이스, IEC 61850서버로 구성되어 있다. 데이터베이스의 경우, JSON 데이터를 저장하기 위해 오픈소스 기반의 NoSQL 데이터베이스인 Hbase와 MongoDB를 이용하였다. IoT 프로토콜을 검증하기 위해 라즈베리파이 아두이노 인텔 에디슨 SoC 기반 전력 IoT 디바이스 시뮬레이터를 이용하였고, IEC 61850은 Sisco's MMS EASY Lite를 이용하여 IoT 프로토콜과 IEC 61850 프로토콜간의 상호호환성을 검증하였다.

Ambient Fine and Ultrafine Particle Measurements and Their Correlations with Particulate PAHs at an Elementary School Near a Highway

  • Song, Sang-Hwan;Paek, Do-Myung;Lee, Young-Mee;Lee, Chul-Woo;Park, Chung-Hee;Yu, Seung-Do
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제6권2호
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    • pp.96-103
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    • 2012
  • Ambient particulate matter (PM) and particle-bound polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) concentrations were measured continuously for 70 days at a Korean elementary school located near a highway. The $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, and $PM_1$ values were measured with a light-scattering, multi-channel, aerosol spectrometer (Grimm, Model 1.107). The number concentrations of the particles were measured using a scanning mobility particle sizer and counter (SMPS+C) which counted particles from 11.1 to 1083.3 nm classified in 44 channels. Particle-bound PAHs were measured with a direct reading, photoelectric aerosol sensor. The daily $NO_2$, $SO_2$, and CO concentrations were obtained from a national air-monitoring station located near the school. The average concentrations of $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, and $PM_1$ were 75.3, 59.3, and $52.1{\mu}g/m^3$, respectively. The average number concentration of the ultrafine particles (UFPs) was $46,307/cm^3$, and the averaged particle-bound PAHs concentration was $17.9ng/cm^3$ during the study period. The ambient UFP variation was strongly associated with traffic intensity, particularly peak concentrations during the traffic rush hours. Particles <100 nm corresponded to traffic-related pollutants, including PAHs. Additional longterm monitoring of ambient UFPs and high-resolution traffic measurements should be carried out in future studies. In addition, transient variations in the ambient particle concentration should be taken into consideration in epidemiology studies in order to examine the short-term health effects of urban UFPs.

압력센서를 이용한 감각피드백 균형 훈련이 노인의 정적 균형에 미치는 효과 (Effect of Sensory Feedback Balance Training using Pressure Sensor on the Static Balance of the Elderly)

  • 권일호;김호;신원섭
    • 대한물리의학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.129-136
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    • 2020
  • PURPOSE: This study aimed to determine the most effective feedback condition for static balance in elderly subjects. METHODS: Thirty-eight elderly subjects (12 men and 26 women with a mean age of 77.21 years) participated in this study. They each completed a questionnaire on their general characteristics, excluding personal identification codes. The static balance ability of the participants was evaluated using a Wii Balance Board and the Balancia program (version 2.0). The following three feedback conditions were considered: condition 1 (tactile feedback), condition 2 (visual feedback), and condition 3 (no feedback). One-way repeated-measures analysis of variance was used for the comparisons according to sway length and sway velocity. The statistical significance level was set to α = .05 for all variables. RESULTS: Significant differences in the sway length and sway velocity were observed between the three conditions (p < .05). Significant differences in the sway length were noted in the order of conditions 1, 2, and 3 (p < .05), and significant differences in the sway velocity in the order of conditions 3, 2, and 1 (p < .05). CONCLUSION: Significant differences in static balance ability were observed between the three conditions. In this study, tactile feedback was found to be the most effective feedback for balance training. Owing to aging and impairment of the senses, such as that observed in the tactile receptors, visual receptors, and proprioceptors, it is recommended that elderly subjects participate in balance training.

산업플랜트 기계상태 동시신호 연속취득을 위한 무선센서 네트워크프로토콜 구현 (Protocol implementation for simultaneous signal continuation acquisition of industrial plant machine condition in wireless sensor networks)

  • 이후락;정경열;류길수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권7호
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    • pp.760-764
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    • 2015
  • 산업플랜트 현장에서 별도의 배선 없이 쉽고 빠르게 기계상태를 측정하기 위해서는 다중무선센서를 기계에 부착하고 측정과 전송이 동시에 가능한 시분할전송 방식이 필요하다. 그러나 아직까지 연속적인 신호를 동시에 100Hz이상 샘플로 시분할다중전송(TDMA;Time Division Multiple Access)하는 현장적용 연구가 알려지지 않고 있다. 따라서, 본 논문에서는 현장적용을 위해 100Hz이상의 샘플주기로 다수의 센서에서 동시에 취득할 수 있는 시분할다중전송 네트워크프로토콜을 구현하고 그 결과를 나타내고자 한다. 단일 클러스터 스타토폴로지를 대상으로 노드 개수와 거리에 따른 네트워크 가용성 확인을 위해 ns-2 시뮬레이터로 유사한 환경 조건으로 구동하여 결과를 분석하였다. 그 결과 4개의 센서노드로 동시에 연속적인 센서신호를 전송하는 비-시분할다중전송과 시분할다중전송프로토콜을 비교 분석하였다. 전송시간이 20초와 40초 일 경우는 수신율 차이가 작았지만 60초일 경우는 많은 차이를 나타냄을 관찰하였다.

소프트웨어 구현에 적합한 고속 스트림 암호 AA32 (Fast Stream Cipher AA32 for Software Implementation)

  • 김길호;박창수;김종남;조경연
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권6B호
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    • pp.954-961
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    • 2010
  • 스트림 암호는 블록 암호보다 안전성은 떨어지지만 수행 속도가 빠른 것이 큰 장점이었다. 그러나 최근까지 블록 암호의 수행 속도를 개선한 알고리즘 개발로 지금은 AES의 경우 스트림 암호와 수행 속도 차가 거의 없게 되어, 안전하면서 빠른 스트림 암호 개발이 절실히 요구된다. 본 논문에서는 ASR(Arithmetic Shift Register)과 간단한 논리연산으로 구성된 32비트 출력의 고속 스트림 암호 AA32를 제안한다. 제안한 알고리즘은 소프트웨어 구현이 쉽게 디자인된 스트림 암호 알고리즘으로 128비트 키를 지원하고 있으며, 워드와 바이트 단위로 연산을 수행한다. AA32의 전체 구성은 선형 궤환 순서기(Linear Feedback Sequencer)로 ASR 151비트를 적용하였고, 축소함수는 비선형(Non-Linear) 연산을 위한 S-박스를 사용하지 않고 간단한 논리연산을 사용한 크게 두 부분으로 구성되어 있는 매우 간결한 구조의 스트림 암호이다. 제안한 스트림 암호 AA32는 SSC2, Salsa20 보다 수행 속도 테스트결과 빠른 결과를 보여주고 있으며, 안전성 또한 현대 암호 알고리즘이 필요로 하는 안전성을 만족하고 있다. 제안한 암호 알고리즘은 휴대폰과 같은 무선 인터넷 환경과 DRM(Digital Right Management) 등과 같은 실시간 처리가 필요한 분야와 제한된 환경인 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)에 사용 가능한 고속 스트림 암호 알고리즘이다.

케이슨 안벽의 장기 거동 모니터링 시스템 구축 연구 (Study on Establishment of a Monitoring System for Long-term Behavior of Caisson Quay Wall)

  • 이태민;김성태;김영택;민지영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.40-48
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    • 2023
  • 본 논문에서는 항만 계류시설 중 대표적인 구조형식인 케이슨식 안벽의 장기 거동 특성을 분석하기 위하여, 센서 기반 모니터링 시스템을 구축하고, 약 10개월간의 데이터를 검토하였다. 문헌을 바탕으로 항만시설물의 피해 원인 및 유형을 분류하였으며, 이에 적합한 센서 및 계측 시스템을 선정, 현장에 설치하여 주기적으로 데이터를 확보하였다. 확보한 데이터는 LTE 통신망으로 서버에 전달 및 저장된다. 현장상황을 고려하여 경사계, 이격거리계, 침하계를 설치하였으며, 서로 다른 케이슨간의 비교를 위하여 2개 함을 대상으로 센서를 부착하였다. 계측된 센서 데이터와 기온 및 인근 해역에서 계측된 조위 데이터의 상관성을 비교하였다. 이격거리계와 침하계의 경우 온도에 따른 영향이 지배적으로 나타난 반면, 경사계는 상대적으로 덜 민감한 경향을 보였다. 온도가 약 50도 변화 할 때, 변위는 10mm, 침하는 2mm, 기울기는 0.1도 가량 변화하였다. 한편, 조위 데이터와는 뚜렷한 상관성을 보이지 않았으며, 추후 심도있는 분석이 필요하다고 판단된다. 계측된 데이터의 특성을 바탕으로 중력식 안벽에 이상상태가 발생하였을 때 이를 탐지할 수 있는 알고리즘을 개발할 수 있으며, 이를 위한 데이터베이스를 구축하였다. 중력식 안벽 대상 지속적인 장기 데이터 확보 및 분석을 통하여, 재해 및 재난 발생 시 구조물의 안전성 및 사용성을 객관적으로 평가할 수 있을 것으로 기대된다.

가스센서용 $SnO_2$분말 제조시 잔류 염소이온이 Sn수화물의 열분해거동 및 분말물성에 미치는 영향 (Effect of Residual Chloride Ion on Thermal Decomposition Behaviour os Stannic Acid and Physical Properties of $SnO_2$ Powder Fabricated for Gas Sensor)

  • 송국현;최병우;박재환;박순자
    • 한국재료학회지
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    • 제4권8호
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    • pp.934-944
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    • 1994
  • 수산화물법에 의해 제작된 $\alpha$-stannic acid의 열분해 거동과 $SnO_{2}$분말의 성질에 미치는 잔류염소이온의 영향을 관찰하였다. $SnCl_{4}$$NH_{4}$OH 수용액을 중화시켜 $\alpha$-stannic acid침전물을 제작하고 $NH_{4}NO_{3}$수용액으로 세척하였다. 분말내의 잔류 염소이온의 양을 주절하기 위하여 세척정도를 3단계로 조정하였다. 세척후 $100^{\circ}C$에서 건조하고, $500^{\circ}C$ ~ $1100^{\circ}C$에서 하소함으로써 $SnO_{2}$분말을 제조하였다. $\alpha$-stannic acid의열분해 거동ㅇ르 DT-TGA 와 FTIR을 통하여 관찰하고, $SnO_{2}$분말의 조성과 입자크기 및 비표면적을 각각 AES, TEM 및 BET을 통하여 측정하였다. 잔류 염소이온 양이 감소되면, 저온 하소시 일차입자의 상대적 크기가 커지는 반면 고온하소시에는 상대적으로 감소되었ㄷ. 잔류 염소이온의 일부는 $\alpha$-stannic acid내의 격자산소 자리에 위치함으로써, 저온가열시 결정수탈리와 결정화를 지연시키고 또한 고온가열시에는 이의 증발에 의해 산소공공이 생성되어 소결을 촉진시킨다고 제의하였다.

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