• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.28-34
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• 2018

본 논문은 적외선 온도센서를 이용한 재실인원 측정을 통한 출입자 관리 시스템, 방 내부의 움직임 파악하기 위한 PIR센서 모듈, 그리고 취침 상태를 판별하기 위한 스마트 호흡감지 모듈로 구성된다. 센싱부와 알고리즘 구동 부를 일체화 한 임베디드 형태의 센서 모듈과 통신 시스템으로 구성하였다. 고령화 사회가 가속화, 고급화됨에 따라 실버케어에 대한 사회적 비용이 증가하고 프라이버시를 보호하기 위해선 효율적인 실버케어기기 개발을 통하여 비용 감소가 필요하다. 제안된 비 영상 인체감지 IOT 센서 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 구현하였고 기존의 영상에 의한 감시 방법과 비교하여 우수한 성능을 확인하였다.

• 산업융합연구
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• 제19권6호
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• pp.67-72
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• 2021

건물에 설치된 엘리베이터는 승강기 호출 버튼과 목적층으로의 선택을 위한 입력 버튼으로 구성되어 있다. 엘리베이터 버튼은 승강기를 이용하는 사람이 직접 눌러야 입력이 된다. 이러한 승객의 입력은 버튼의 오염으로 인해 전염병에 감염될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 수단으로 비접촉식 버튼이 요구되고, 이는 정전용량 방식을 적용하여 물체의 근접을 감지한다. 적외선 열감지 센서를 부착하여 인체의 체온을 측정하는 기능을 구현하고 UV-LED를 부착하여 버튼의 살균 기능을 제공한다. 물체가 없을 때의 출력파형을 측정하고 물체가 근접할 때의 출력 파형을 측정하여 버튼이 선택되고 적외선온도측정 센서를 통해 체온이 측정되며, 사용자가 없을 때 UV-LED를 점등하여 살균하였다. 비접촉식 엘리베이터 버튼은 전염병을 옮기는 바이러스의 감염을 방지할 수 있는 효과가 있고, 체온을 감지하여 CIVID 19의 양성 확진자를 선별할 수 있어 감염병 예방에도 효과가 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.70-76
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• 2019

UWB(Ultra-wideband)는 송신 안테나에서 UWB 대역을 송신한 신호를 수신 안테나를 통해 받은 신호를 가지고 목표물을 판단하는 고해상도 근거리 초광대역 레이더로 비접촉으로 사람의 호흡 및 심박을 감지할 수 있고, 환경에 영향을 받지 않아 최근 활용도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 UWB 레이더 신호를 이용하여 사람의 호흡과 심박수를 감지하는 알고리즘을 구현한다. 인체에서부터 반사되어 들어온 레이더 신호를 메디안 필터, 칼만 필터, 밴드 패스필터 등을 이용하여 처리한다. 또한 호흡수와 심박수를 추출하기 위하여 CZT를 이용한다. 비교하는 심박 데이터로는 ECG(Electrocardiogram)를 사용하였으며, 약 98% 이상 일치함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.185-190
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• 2020

급격한 노령화가 의료 시설의 부족과 이로 인한 국민 건강의 질적 하락을 가져올 가능성이 점차 높아지고 있으며 의료비 상승의 부담을 해소하기 위해 선진국에서는 서비스 단가를 낮추기 위한 의료 기관들의 원격의료가 확대되고 있는 추세이다. 유헬스케어는 인체에서 발생하는 물리적, 화학적 현상의 변화를 감지하여 처리 가능한 전기적 신호로 변환하고 측정된 신호 중에서 원하는 정보만을 선택하기 위한 분석과정, 시각화 과정을 통해 결과를 피드백하여 관련정보, 경고, 알람 등을 사용자에게 제공하는 과정을 통해 서비스되고 있다. 하지만 센서를 신체에 직접 부착하는 전통적인 생체계측 방법은 일상생활에 불편을 주고 거부감이 발생할 수 있다. 따라서 일상생활에 불편함을 주지 않고 지속적으로 생체 정보를 측정할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 일상생활에 불편을 주지 않고 지속적으로 생체정보를 모니터링 할 수 있는 IR-UWB 기반의 비접촉. 무구속적인 호흡측정 시스템을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권9호
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• pp.813-821
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• 2013

본 논문에서는 공진기의 임피던스 변화에 근거한 생체 신호 센서를 제안한다. 제안된 생체 신호 센서는 호흡과 심장 박동 같은 생체 신호를 감지할 수 있고, 시스템은 공진기, 발진기, SAW 필터, 그리고 파워 감지기로 구성되어있다. 인체와 같은 유전체의 주기적인 움직임은 근거리 장 영역 안에서 공진기의 임피던스 변화를 야기하며, 따라서 공진기의 공진 주파수의 변화는 발진기의 발진 주파수 변화에 영향을 끼친다. 여기서 SAW 필터 저지대역의 가파른 주파수 응답특성은 작은 양의 주파수 편차를 큰 변화로 바꿀 수 있다. 기존의 센서의 감지 거리를 확장시키는 것을 목적으로 ISM 대역 870 MHz 대역에서 동작 시켰으며, 최대 거리 120 mm에서 호흡과 심장 박동신호의 검출을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.62-62
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• 2000

비접촉식 온도센서는 물체에서 방출하는 적외선 등의 복사신호를 열에너지로 전환하고 이를 다시 전기신호로 2차 에너지 변환하여 온도를 감지하는 센서로 인체 검지를 응용한 다양한 상품 및 교통, 방재, 빌딩 시스템 등의 분야에 널리 응용되고 있다. 비접촉식 적외선 센서는 열에너지를 전기에너지로 변환하는 방법에 따라 양자형과 열형으로 구분되며, 이중 양자형은 광전도나 광기전력 효과 등을 이용하여 감도 및 응답성이 우수하다는 장점을 지니고 있지만, 소자부를 80K 이하 온도로 유지시키는 냉각을 필요로 하므로 대형 제작이 불가피하고 그 용도가 제한적이다. 열형은 냉각이 필요 없고 소형으로 제작가능한 장점을 지니고 있어 써모 파일이나 초전체를 이용한 번용 센서가 보급되고 있다. 그러나 써모파일의 경우 출력되는 전기 신호가 미약하여 감도 및 응답성을 향상하기 위해 구조가 복잡하고, 특히 모터초퍼나 저항을 전압으로 변환시키는 전력기 등이 필요로 하는 단점을 지니고 있다. 따라서 이러한 문제점을 보완하기 위해 열전재료 박막을 이용한 적외선 센서를 개발하려는 노력이 진행중에 있다. 열전박막을 이용한 적외선 센서는 열전재료의 Seebeck 현상을 이용하여 열에너지에서 전기에너지의 변환이 자가발전으로 이루어져 offset과 외부 바이어스를 필요로 하지 않는다. 또한 작은 온도 변화에도 그 감도와 응답성이 높고, 출력신호가 커서 증폭기 등이 불필요한 장점을 지니고 있다. 특히 초전형 센서가 상온에서도 기판에 대한 열 확산을 제어해야 하는 문제점을 갖는 반면, 열전박막형 적외선 센서는 고온에서도 안정된 출력 신호를 얻을 수 있어 그 활용 온도 범위가 크게 확대될 것으로 기대된다. 본 실험에서는 우수한 열전특성을 갖는 (Bi1-xSbx)2Te3 박막을 얻기 위해 열팽창계수가 작고 알칼리 원소가 0.3% 이하로 포함되어 있는 corning glass(# 7059)를 기판으로 사용하였다. 또한 최적의 열전특성을 나타내는 조성을 실험적으로 구하기 위해 (Bi0.2Sbx)2Te3 조성의 합금 타？ 위에 Bi2Te3 및 Sb2Te3 chip을 올려놓고 그 면적을 변화시켜 다양한 조성의 열전박막을 증착하였다. 열전박막의 증착시 산화와 오염에 의한 열전특성 변화를 최소화하기 위해 초기진공도를 1$\times$10-6 Torr로 하였으며, Ar 가스를 흘려주어 2$\times$102 Torr 의 증착진공도를 유지하였다. 열전박막을 증착하기 전에 기판을 10분간 200W의 출력으로 RF 처리하였으며, 30$0^{\circ}C$에서 33 /sec의 속도로 (Bi1-xSbx)2Te3 박막을 증착하였다. 이와 같이 제조된 (Bi1-xSbx)2Te3 박막의 미세구조를 SEM으로 관찰하고 EDS로 조성을 분석하였으며, XRD를 이용하여 결정성을 관찰하였다. 또한 (Bi1-xSbx)2Te3 박막의 Seebeeck 계수 및 전기비저항을 측정하고 증착된 박막조성, 결정상, 미세구조와 열전특성간의 상관관계를 고찰하였다.