• 스마트미디어저널
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• 제13권2호
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• pp.145-155
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• 2024

디지털 전환 시대에서 소프트웨어와 인공지능 교육의 중요성이 강조됨에 따라 다양한 교육자료가 개발되어 보급되고 있다. 소프트웨어 교육의 목적을 달성할 수 있도록 학교 현장에 적합한 다양한 소프트웨어 교육프로그램들이 제공될 필요가 있다. 본 연구에서는 중등학교 소프트웨어 교육에 적용할 수 있는 자율주행을 활용한 소프트웨어 교육프로그램을 개발하여 중등학교 학생들을 대상으로 적용하였다. 개발한 소프트웨어 교육프로그램은 체험과 실습을 중심으로 다양한 센서들을 활용한 물체 탐지, 라인 트레이싱과 같은 다양한 동작 제어 프로그램들로 구성된 피지컬 컴퓨팅 프로그램이다. 개발한 소프트웨어 교육프로그램의 효과성을 측정하기 위한 설문 결과, 학생들의 소프트웨어와 인공지능에 대한 태도와 진로 지향도 그리고 소프트웨어 교육에 대한 만족도가 90% 이상이었고 제안한 교육프로그램에 대한 만족도가 95% 이상이었다.

• 스마트미디어저널
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• 제13권1호
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• pp.60-66
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• 2024

센서들을 네트워크로 연결하면서 시작된 사물인터넷은 인공지능 기술과 결합하면서 지능형 IoT로 발전되고 있다. 도심 고층 건물들은 승강기가 필수적으로 설치되고, 승강기는 층을 이동하며 화물 운반과 사용자 이동의 기능을 수행한다. 고층 건물이나 특수 환경(병원 등)의 승강기 사용자에게 안전하고 편리한 서비스를 제공해야 한다. 대형 병원과 같이 신속한 환자 운송이 중요한 환경에서 병원 직원 및 환자용 승강기에 일반인들도 수시로 이용하는 문제점이 존재한다. 특히, 골든 타임이 중요한 환자 이동 시 승강기를 탑승하기 위한 대기 시간은 큰 방해 요소이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서 스마트폰 블루투스를 이용하여 승강기 호출 지능형 IoT 시스템을 제안한다. 먼저 스마트폰 블루투스를 이용하여 승강기 호출 IoT 시스템을 실험하고, 실험결과, 승강기 사용자의 인증 및 불필요한 탑승 대기시간을 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 지능형 IoT로 연계하는 승강기 호출 지능형 IoT 시스템을 제안한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.23-33
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• 2016

현재의 스마트 조명은 센서를 통해 사용자의 행위와 위치를 판별한 후 현재 상황에 적합한 조명 환경이 서비스되도록 구성되어 있다. 이러한 센서 기반의 상황인식 기술은 현재까지 단일 사용자만을 고려할 뿐 여러 사용자들의 다양한 상황 발생과 충돌을 해석하기 위한 연구는 미흡하다. 기존 연구에서는 상황충돌을 해결하기 위한 방법론으로 퍼지이론 및 ReBa 등의 알고리즘을 사용해 왔다. 이는 사용자들이 위치한 공간을 여러 영역으로 구분한 후 각 구역별로 서비스를 제공함으로써 발생 가능한 상황충돌의 기회를 회피할 뿐 개인 선호도 기반의 상황충돌 해석이 가능한 맞춤형 서비스 유형으로 볼 수 없다. 본 논문에서는 여러 사용자에게 다양한 상황이 동시 발생되어 서비스 충돌에 직면할 때, 상황의 유형에 따라 부여된 우선순위를 기준으로 서비스를 결정하는 우선순위 기반 다중 상황충돌 해석이 가능한 LED 조명제어시스템을 제안한다. 본 연구에서는 주거환경을 'Living Room', 'Bed Room', 'Study Room', 'Kitchen', 'Bath Room'의 5개 구역으로 구분하고 여러 명의 사용자를 대상으로 각 구역 내에서 발생 가능한 상황들을 'exercising', 'doing makeup', 'reading', 'dining', 'entering' 등 총 20가지로 정의한다. 시스템은 온톨로지 기반 모델을 이용하여 사용자의 다양한 상황을 정의하고 규칙기반의 룰 및 추론엔진을 통해 사용자 중심의 조명환경을 서비스한다. 또한 동일 공간 및 동일 시점에 사용자들 간의 다양한 상황충돌 이슈를 해결하기 위해 사용자 집중력이 요구되는 상황을 최우선으로 정하고, 동일한 우선순위를 가진 상황일 경우 시각적 편안함을 차선으로 순위를 부여하여 충돌 발생 시 서비스 선택의 기준으로 활용한다.

• 센서학회지
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• 제10권1호
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• pp.62-70
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• 2001

CBD방법으로 성장하여 $450^{\circ}C$로 열처리한 ZnSe 박막은 회전 무늬로부터 외삽법으로 구한 격자상수 $a_0$가 $5.6678\;{\AA}$인 zinc blend임을 알았다. Van der Pauw 방법으로 측정한 Hall 데이터에 의한 이동도는 10 K에서 150 K 까지는 불순물 산란 (impurity scatterimg)에 의하여, 150 K에서 293 K까지는 격자산란 (lattice scattering)에 의하여 감소하는 경향을 나타냈다. 또한 운반자 농도의 ln n대 1/T에서 구한 활성화 에너지($E_a$)는 0.27 eV였다. 투과 곡선의 투과단으로 본 띠 간격은 293 k에서 $2,700{\underline{5}}\;eV$이었던 것이 10K에서는 $2.873{\underline{9}}\;eV$로 변하였다. 광전류 봉우리 위치를 투과단과 비교할 때 293 K에서 30 K까지 관측된 한 개의 봉우리는 가전자대 ${\Gamma}_8$에서 전도대 ${\Gamma}_6$로 전이에 의한 광전류 봉우리이고, 10K에서 관측된 단파장대 417.3 nm($2.971{\underline{4}}\;eV$)의 봉우리는 가전자대 ${\Gamma}_7$에서 전도대 ${\Gamma}_6$로, 431.5 nm($2.873{\underline{3}}\;eV$)의 봉우리는 가전자대 ${\Gamma}_8$에서 전도대 ${\Gamma}_6$로 전이에 의한 광전류 봉우리가 관측된 것으로 판단된다. 광전류 봉우리의 10K에서 단파장대의 가전자대 갈라짐(splitting)에 의해서 측정된 ${\Delta}so$(spin orbit coupling)는 $0.098{\underline{1}}\;eV$ 였다. 10 K에서 광발광 봉우리의 440.7 nm($2.812{\underline{7}}\;eV$)는 자유 엑시톤(free exciton : $E_x$), 443.5 nm ($2.795{\underline{5}}\;eV$)는 주개-얽매인 엑시톤(donor-bound exciton) 인 $I_2(D^0,\;X)$와 445.7 nm ($2.781{\underline{8}}\;eV$)는 반개-얽매인 엑시톤(acceptor-bound exciton) 인 $I_1(A^0,X)$이고, 460.5 nm ($2.692{\underline{3}}\;eV$)는 주개-받개쌍(donor-acceptor pair:DAP) 발광, 580 nm ($2.137{\underline{6}}\;eV$)는 self activated(A)에 기인하는 광발광 봉우리로 분석된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.283-295
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• 2023

센서 및 위성 기술의 발전에 따라 전세계적으로 다양한 고해상도 다중대역 위성영상이 활용 가능해지고 있다. 다중대역 센서가 가지는 파장에 기인한 고유한 반사, 투과, 산란 특성에 따라 다중대역 위성영상은 지구 관측에 대한 다양한 상호보완적 지표정보를 제공한다. 특히, short-wave infrared (SWIR) 대역은 긴 파장으로 인해 가시광 대역에 비해 Rayleigh 산란에 적게 영향을 받으며, 이로 인해 특정 대기입자를 투과할 수 있다는 특징을 지닌다. 산불, 폭발 등에 의해 발생된 짙은 연기는 가시광 대역의 영상의 가시성을 저하시키고 일부 지역에 대한 지표를 차폐시키는데, SWIR 대역은 이러한 연기에 의해 가려진 지역에 대한 지표정보를 추가로 제공해주기도 한다. 본 연구에서는 이러한 SWIR 대역과 가시광 대역의 영상 정보를 융합하는 다중해상도 변환 기반의 영상 융합 기법을 제안하였다. 제안된 융합 기법의 목적은 상호보완적 관계에 있는 가시광 대역에서의 고해상도 세부적 배경정보와 SWIR 대역에서의 연기 지역에 대한 지표정보를 모두 내포하고 있는 단일 영상을 생성하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 라플라시안(Laplacian) 피라미드 기반의 다중해상도 변환 기법을 가시광-SWIR 영상 융합에 적용하였다. 다중해상도 변환 기법은 영상 융합에 널리 활용되는 대표적인 영상분해 기반의 방법론으로, 각각의 원 영상을 다양한 스케일로 분해하여 융합하는 기법이다. 또한, 본 연구는 다중해상도 변환 기법에 haze-guided weight map을 융합한 방법론을 제안하였다. Haze-guided weight map은 SWIR 대역이 연기와 같은 특정 대기입자를 투과하여 지표에 대한 정보를 제공해줄 수 있다는 사전지식에 기반하여 제안된 알고리즘으로 다중해상도로 분해된 두 영상을 융합하는 기준이 되는 가중치 지도로써 활용되었다. 제안된 방법론은 가시광 및 SWIR 대역을 포함하고 있는 고해상도 다중대역 위성영상인 Worldview-3 위성영상을 활용하여 검증되었다. 실험 데이터는 주변 산불로 인해 연기가 발생하여 제한된 가시성을 지닌 연기 지역을 포함하고 있으며, 제안된 방법론의 투과 특성을 검증하기 위해 선정되었다. 제안된 기법에 대한 실험결과는 영상 품질 평가 지표를 활용한 정량평가 및 시각평가를 통해 분석되었으며, 결과분석을 통해 연기 지역에 대한 지표정보를 내포하는 SWIR 대역의 밝은 특징값과 가시광 대역 내의 고해상도 정보가 손실없이 최종 융합 영상에 내포됨을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권11호
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• pp.48-57
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• 2006

본 설계에서는 최근 부상하고 있는 motor control, 3-phase power control, CMOS image sensor 등 각종 센서 응용을 위해 고해상도와 저전력, 소면적을 동시에 요구하는 12b 200KHz 0.52mA $0.47mm^2$ 알고리즈믹 ADC를 제안한다. 제안하는 ADC는 요구되는 고해상도와 처리 속도를 얻으면서 동시에 전력 소모 및 면적을 최적화하기 위해 파이프라인 구조의 하나의 단만을 반복적으로 사용하는 알고리즈믹 구조로 설계하였다. 입력단 SHA 회로에서는 고집적도 응용에 적합하도록 8개의 입력 채널을 갖도록 설계하였고, 입력단 증폭기에는 folded-cascode 구조를 사용하여 12비트 해상도에서 요구되는 높은 DC 전압 이득과 동시에 층L분한 위상 여유를 갖도록 하였다. 또한, MDAC 커패시터 열에는 소자 부정합에 의한 영향을 최소화하기 위해서 인접 신호에 덜 민감한 3차원 완전 대칭 구조의 레이아웃 기법을 적용하였으며, SHA와 MDAC 등 아날로그 회로에는 향상된 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 적용하여 저전력을 구현하였다. 기준 전류 및 전압 발생기는 칩 내부 및 외부의 잡음에 덜 민감하도록 온-칩으로 집적하였으며, 시스템 응용에 따라 선택적으로 다른 크기의 기준 전압을 외부에서 인가할 수 있도록 설계하였다. 또한, 다운 샘플링 클록 신호를 통해 200KS/s의 동작뿐만 아니라, 더 적은 전력을 소모하는 10KS/s의 동작이 가능하도록 설계하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.18um n-well 1P6M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL과 INL은 각자 최대 0.76LSB, 2.47LSB 수준을 보인다. 또한 200KS/s 및 10KS/s의 동작 속도에서 SNDR 및 SFDR은 각각 최대 55dB, 70dB 수준을 보이며, 전력 소모는 1.8V 전원 전압에서 각각 0.94mW 및 0.63mW이며, 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.47mm^2$ 이다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권5호
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• pp.317-323
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• 2016

본 논문에서는 아두이노를 이용하여 온도시험 장비의 오동작이 발생이 되면, 이를 검출하여 주변에 이 정보를 알려 고가의 정밀 전자제품의 훼손을 방지할 수 있는 시스템을 제안한다. 정밀 전자제품은 출고전에 온도시험 장비를 이용하여 극저온, 극고온 온도 상황하에서 정상동작 여부를 확인하게 된다. 만약 이 상황하에서 장비의 오동작이 발생되면 고가의 제품이 손상을 입어 폐기하는 경우가 생긴다. 이 시스템은 특히 야간에 담당자가 없이 자동으로 시험이 진행될 때에 온도시험 장비 내에 온도 센서를 부착하여 시험 대상인 제품이 실제로 받고 있는 온도 정보를 아두이노를 이용하여 실시간으로 감시한다. 만약 시험자가 설정한 온도구간을 벗어날 경우 아두이노의 출력단에서 High 신호를 출력하여 경보 구동회로가 온도시험 장비의 전원을 차단하고 야간 근무부서의 근무자에게 이 정보를 알려, 온도 시험 중 발생할 수 있는 극고온 혹은 극저온 상황에서 고가의 시험대상 제품의 훼손을 방지할 수 있도록 설계 및 구현을 하였다. 본 논문에서 제안한 시스템은 장비의 제조사에 관계없이 모든 온도시험 장비에 적용가능하고, 저비용으로 제작 가능하다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.218-222
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• 2014

In this paper, we introduce an autonomous calibration method for a 2D laser displacement sensor (e.g. laser vision sensor and laser range finder) by matching a single point on a flat structure. Many arc welding robots install a 2D laser displacement sensor to expand their application by recognizing their environment (e.g. base metal and seam). In such systems, sensing data should be transformed to the robot's coordinates, and the geometric relation (i.e. rotation and translation) between the robot's coordinates and sensor coordinates should be known for the transformation. Calibration means the inference process of geometric relation between the sensor and robot. Generally, the matching of more than 3 points is required to infer the geometric relation. However, we introduce a novel method to calibrate using only 1 point matching and use a specific flat structure (i.e. circular hole) which enables us to find the geometric relation with a single point matching. We make the rotation component of the calibration results as a constant to use only a single point by moving a robot to a specific pose. The flat structure can be installed easily in a manufacturing site, because the structure does not have a volume (i.e. almost 2D structure). The calibration process is fully autonomous and does not need any manual operation. A robot which installed the sensor moves to the specific pose by sensing features of the circular hole such as length of chord and center position of the chord. We show the precision of the proposed method by performing repetitive experiments in various situations. Furthermore, we applied the result of the proposed method to sensor based seam tracking with a robot, and report the difference of the robot's TCP (Tool Center Point) trajectory. This experiment shows that the proposed method ensures precision.

• 한국응용곤충학회지
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• 제52권4호
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• pp.341-348
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• 2013

비래해충인 멸강나방 성충의 발생을 실시간으로 예찰하기 위하여, 성페로몬 트랩에 원격감지장치를 설치한 트랩의 운용 효율성을 검정하였다. 원격감지트랩은 콘트랩 기반에 곤충의 유입을 광차단으로 감지하는 센서부, 신호전송부, 태양열기반의 전력공급부, 트랩 지지대, 웹페이지 기반의 자료수집부로 구성되었다. 연구과정에서 멸강나방 수컷 성충의 밤 시간대 포획의 일일주기성을 이용한 신호감지 시간대 축소, 신호발생 프로그램 조절, 1시간 간격의 전송간격, 신호전송 프로그램 변형 등을 통해 포획 나방수와 감지신호 발생 수의 격차를 줄여 최종적으로 신호 정확도를 92% 이상으로 개선하였다. 또한 실제 멸강나방 성충의 발생양상과 원격감지트랩에서의 신호 발생양상의 상관계수가 0.98이상으로 원격감지트랩에서의 신호 발생이 멸강나방 발생 양상을 정확하게 반영하는 것으로 나타났다. 2011~2012년 멸강나방은 연중 여러 번 발생되는 것이 관찰되었는데, 모두 짧은 기간 동안 발생되어 가파른 피크가 특징이었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권12호
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• pp.65-73
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• 2006

본 논문에서는 각종 지능형 센서, control system 및 battery-powered system 응용과 같이 고해상도, 저전력 및 소면적을 동시에 요구하는 시스템을 위한 14b 200KS/s $0.87mm^2$ 1.2mW 0.18um CMOS 알고리즈믹 A/D 변환기 (ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC는 요구되는 해상도 및 속도 사양을 만족시키면서, 동시에 면적을 최소화하기 위해 입력단 샘플-앤-홀드 앰프를 전혀 사용하지 않는 알고리즈믹 구조를 채택하였으며, 전체 ADC의 전력소모를 최소화하기 위해 핵심 아날로그 회로 부분에는 향상된 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 제안하였고, multiplying D/A 변환기에는 클록 선택적인 샘플링 커패시터스위칭 기법을 적용하였다. 또한, 초저전력 온-칩 기준 전류 및 전압 발생기를 제안하여 전체 ADC의 전력소모를 최소화하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.18um 1P6M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 각각 최대 0.98LSB 및 15.72LSB 수준을 보인다. 또한, 200KS/s의 동작 속도에서 SNDR 및 SFDR이 각각 최대 54dB, 69dB이고, 전력 소모는 1.8V 전원 전압에서 1.2mW이며 제작된 ADC의 칩 면적은 $0.87mm^2$이다