• 한국정밀공학회지
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• 제30권8호
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• pp.870-877
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• 2013

There has been much recent research interest in developing numerous kinds of human-machine interface. This field currently requires more accurate and reliable sensing systems to detect the intended human motion. Most conventional human-machine interface use electromyography (EMG) sensors to detect the intended motion. However, EMG sensors have a number of disadvantages and, as a consequence, the human-machine interface is difficult to use. This study describes a muscle volume sensor (MVS) that has been developed to measure variation in the outline of a muscle, for use as a human-machine interface. We developed an algorithm to calibrate the system, and the feasibility of using MVS for detecting muscular activity was demonstrated experimentally. We evaluated the performance of the MVS via isotonic contraction using the KIN-COM$^{(R)}$ equipment at torques of 5, 10, and 15 Nm.

• 한국식품과학회지
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• 제27권4호
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• pp.525-531
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• 1995

제빵 공정 중의 굽기 공정을 대상으로 공정에 이용되는 오븐의 예측 제어를 위해 빵의 부피, 색깔, 빵의 온도 변화를 예측할 수 있는 모형을 개발하였다. 첫째, 모형 개발을 위해 필요한 데이터 획득을 위해 영상 처리 장치, K-type 열전쌍 온도 센서 등을 이용하여, 굽기 공정 중의 물리적 변화를 측정하였다. 빵의 상태 변화는 부피가 먼저 증가하고, 부피 증가가 멈춘 후에 색깔의 변화가 수반되었다. 표면 온도는 초기에 급격히 상승한 후에 완만한 상승으로 전환되었고, 내부 온도는 초기에 어느 정도 일정한 온도를 유지하다가, 중반에 급격한 상승을 나타내고, 이후에 다시 일정하게 유지되었다. 부피, 색과, 품온 간의 상호관계는 비선형적인 관계를 가진 것으로 판명되었다. 둘째, 빵의 부피, 색 변화를 예측하기 위해 MLP구조와 BP학습을 이용하여, 30초, 2분 이후의 부피 및 색 변화를 예측할 수 있는 모형과 부피, 색, 오븐 온도를 입력으로 품은 및 표면 온도를 예측할 수 있는 모형을 개발하였다. 개발된 모형의 예측 오차가 각각 4.62%, 7.38%, 1.09%로, 굽기 공정 중의 빵의 상태를 유의성 있게 예측할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권6호
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• pp.650-657
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• 2013

This study uses a muscle activation sensor and elbow joint model to develop an estimation algorithm for human elbow joint torque for use in a human-robot interface. A modular-type MVS (Muscle Volume Sensor) and calibration algorithm are developed to measure the muscle activation signal, which is represented through the normalization of the calibrated signal of the MVS. A Hill-type model is applied to the muscle activation signal and the kinematic model of the muscle can be used to estimate the joint torques. Experiments were performed to evaluate the performance of the proposed algorithm by isotonic contraction motion using the KIN-COM$^{(R)}$ equipment at 5, 10, and 15Nm. The algorithm and its feasibility for use as a human-robot interface are verified by comparing the joint load condition and the torque estimated by the algorithm.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.433-434
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• 2017

기존의 전력 시스템에서 큰 부피를 차지하는 계통 주파수(50/60Hz) 변압기를 대체하기 위해서, 최근 전력용 반도체 변압기 SST(Solid State Transformer)에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. AC/DC 컨버터는 높은 시스템 입력 전압에 대응 가능한 기존의 다양한 멀티레벨 컨버터 중 CHB (Cascaded H-bridge) 컨버터는 시스템 모듈화의 용이성과 상용 소자의 정격전압을 고려했을 때 반도체 변압기 시스템에 가장 많이 적용되고 있는 토폴로지이지만 각각의 H-bridge 컨버터 DC-link 전압의 불평형 문제가 발생한다. 본 논문에서는 CHB 컨버터의 전압 불평형을 해결하기 위하여 추가적인 센서가 필요없는 간단하고 실용적인 전압 불평형 보상 제어기를 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.754-765
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• 2020

최근 다양한 환경에서의 보행과 특정 동작에서 해당 모드를 지원하는 지능형 대퇴 의족이 개발되고 있다. 계단 상행, 하행과 같은 특정 제어는 동작 전 모드를 변경해야하기 때문에 사용자의 의도를 기반으로 제어명령을 구분하는 기법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 지능형 대퇴 의족 시스템에서 사용자의 의도에 기반하여 다양한 제어명령을 구분할 수 있는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 근전도 신호의 보상이 필요하다고 판단되는 경우, 평상시의 근전도 신호의 세기 및 주파수 성분과 압력센서로 추정한 근육의 부피 정도의 상관관계를 이용하여 근전도 신호를 보상하는 것이며 실험을 통해 근피로가 축적되어 있는 상황에도 사용자의 의도를 정확하게 검출하는 것을 확인하였다. 향상된 사용자 의도 검출 기법을 통해 정해진 시간 내 근육의 수축 횟수를 기반으로 5개의 제어모드를 구분할 수 있도록 하였으며 실험 결과 운동 후 근피로로 인해 근신호의 세기가 평시와 다를 경우에도 근신호 보상을 통해 97.5%의 정확도를 갖는 것을 확인하였다.

• 한국포장학회지
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• 제25권3호
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• pp.79-87
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• 2019

화장품 내용물의 모니터링이 가능한 화장품 스마트 패키징을 제작하기 위하여 화장품 업계 실무자를 대상으로 경험 및 선호도를 조사하였다. 대부분의 설문자가 화장품 사용 시 유통기한 준수를 위해 기한을 확인하며, 보관환경에 의한 화장품 내용물의 변질이 빈번한 것을 확인하였다. 설문조사 결과를 바탕으로 보관환경의 온·습도, 사용빈도, 유통기한, 내용물 제조성분 표시기능을 추가하여 센서·PCB 및 모바일 어플리케이션을 제작하였으며, 기능의 작동성을 확인하였다. 제작한 센서의 고온, 상온, 저온의 3가지 환경조건에서의 작동성능을 확인한 결과, 온도 및 습도가 (±3)℃, (±5)%R.H. 이내로 작동하였고, pH는 (±1) 이내로 측정되어각 환경조건에서 설정한 기준치 이내로 정상 작동하는 것을 확인하였다. 제작한 센서 및 PCB를 적용할 수 있는 스마트 화장품 용기를 설계, 디자인하였고, 제작한 스마트 화장품 용기의 내구성을 확인하였다. 비교적 부피가 큰 센서를 적용하기 위하여 크래들 형태를 적용하였으며, 내용물 용기에 회전토출방식을 적용하여 밀폐성을 높였다. 제작한 화장품 용기의 감압누설, 내열성, 내한성, 낙하, 크로스컷트 시험 결과, 각 시험 후 용기의 변형, creep 현상, 분리, 균열, 파열, 변색 등의 손상이 발생하지 않았으며, 누설 및 작동불량이 발생하지 않았다. 본 연구에서 개발한 화장품 스마트 패키징 용기, 센서 및 어플리케이션을 통해 화장품의 보관환경, 사용빈도 등을 측정할 수 있었고, 측정 정보를 용기의 색변화 및 어플리케이션을 통해 효율적으로 소비자에게 전달할 수 있을 것으로 사료된다. 소비자 UI/UX 디자인 개발을 통한 어플리케이션 및 용기에 대한 연구가 추가적으로 이루어진다면, 상용화를 통한 다양한 화장품 제품군에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.