• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.251-256
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• 2008

많은 연구자들은 여러 개의 채널을 가진 Electroencephalogram(EEG) 신호를 기반으로 한 사람의 감정인식을 위해 두뇌와 컴퓨터의 인터페이스에 관한 연구를 하고 있다. EEG 신호를 이용한 연구들은 주로 의학 분야와 심리학의 영역에서 간질이나 발작 등을 알아내고 거짓말 탐지기로써의 역할로 많이 사용되어져 왔다. 최근에는 사람의 두뇌와 컴퓨터 간의 인터페이스에 관한 연구들이 뇌파를 이용한 로봇의 제어하거나 게임을 하는 등의 여러 가지 공학적인 접근으로써 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, EEG 신호를 통해서 두뇌를 연구하는 분야에서 EEG 신호의 잡음을 제거해서 보다 정확한 신호를 추출하는 연구에도 많이 중점을 두고 있다. 본 논문에서는 사람의 감정에 따른 EEG 신호를 측정하고 측정된 EEG 신호를 5개 부분의 주파수 영역으로 분류하였다. 영역별로 분류된 EEG 신호들은 전체영역에 대한 상대적인 비율의 값으로 계산하게 된다. 그 값들은 Bayesian Networks를 통해서 현재 어떠한 감정을 나타내는지 확률 값으로 나타낸다. 그 결과 값에 따라 사람의 감정은 아바타로 표현하게 된다.

• 한국음향학회지
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• 제21권8호
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• pp.703-707
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• 2002

새로운 콘트롤 밸브 소음 예측 방법을 제안하고 밸브 및 배관으로 이루어진 시스템에 적용하여 그 가능성을 할인하였다. 기존의 소음 예측 방법은 무향실을 이용하는 기존의 예측방법보다 일반 산업체에서 시험 시설을 설치하기가 용이한 장점이 있다. 측정된 음향파워를 이용하여 소음예측식을 결정하고 상대유량계수 0.11인 경우 소음예측식에 따라 유량 및 차압의 변화에 따른 음향파워레벨을 평가하였고 그 결과가 측정값과 잘 일치함을 확인하였다. 제안된 밸브소음 예측기법은 콘트롤밸브의 소음특성을 나타내는 지표로서 사용할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제24권8호
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• pp.431-440
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• 2005

초음파 파워의 정확한 측정은 초음파 의료 장비의 품질 보증과 안전성에 중요하다. 본 논문에서는 초음파 조사가 on/off를 반복하는 동안의 표적에 작용하는 방사 힘과 부력과 같은 다른 원인에서 기인하는 저울 지시 값의 시간에 따른 변화로부터 초음파 파워를 결정하는 간단한 이론을 제시하였다. 아울러 개발된 초음파 파워 측정 시스템에 대해 정밀 기계적 정렬장치, 전기신호 발생부 구성, 제어 및 측정부 구성 및 적절한 절차와 함께 상세히 기술하였다. 본 시스템으로 1 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz에서 10 mW에서 10 W범위에 걸쳐 측정된 결과를 다른 나라에서 교정된 기준 데이터와 상호 비교한 결과 상대 편차가 $5\%$ 이내로 확인되었다.

• 대한교통학회지
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• 제20권2호
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• pp.17-26
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• 2002

본 연구에서는 직선도로와 일반도로 구간을 운전하는 운전자의 각성변화비교와 적정한 도로의 직선길이를 알아보기 위하여 10명의 피실험자를 대상으로 실제 운전 중에 운전자의 좌우측 전두엽과 후두염의 뇌파를 측정하였다. 수집된 Data를 FFT(Fast Fourier Transform)분석에 대해 상대 파워스펙트럼 값을 구하였으며 $\beta$파의 값을 중심으로 분석하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째 운전자의 각성수준 치를 측정하여 새로운 최대 허용 직선길이 기준정립에 활용가능한 방법론을 제시하였다. 둘째 직선구간을 주행하는 경우 일반구간 주행보다 각성정도가 낮은 것으로 나타났다 특히, 운전 중 운전자의 각성을 가장 잘 설명하는 것으로 알려진 후두염에서는 현저한 각성의 감소가 일어났다. 일반구간은 0.821, 직선구간은 2.219로 직선구간에서 약 3배정도의 각성치가 낮아져서 운전자의 운전능력이 현저하게 떨어지는 것으로 평가되었다. 셋째, 운전자 각성수준은 직선도로 진입 후 4.2km지점에 0.428로 나타나 통계적으로 유의한 수준으로 각성이 크게 감소되었으나 3.6km가지는 운전자의 각성수준이 유의한 수준으로 감소하지 않고 있다. 넷째 따라서 20~30대 남성을 대상으로 한 실험조건에서 직선구간의 최장 허용 길이를 기존의 설계속도의 20배로 규정한 2.0km 값보다는 설계속도의 30배인 3.0km로 완화하여도 운전자의 운전능력에 부정적인 영향이 없을 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.162-169
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• 2020

본 연구는 고등부 씨름 선수들을 대상으로 체급별 기초·전문체력의 차이를 알아보는데 목적이 있다. 측정기간은 2019년 11월 25일-12월4일이며, 총 28명의 고등부 씨름 선수(80kg이하 7명, 90kg이하 8명, 90kg이하 7명, 100kg이상 6명)를 대상으로 체급별 기초·전문 체력요인(근력, 근파워, 민첩성, 무산소성파워, 유산소능력, 유연성, 등속성근기능)을 측정하여 비교·분석하였다. 자료처리는 SPSS 23.0을 활용하여 one-way ANOVA와 Duncan을 실시하였다. 그 결과 첫째, 악력과 팔굽혀펴기, 서전트점프, 제자리멀리뛰기, 체후굴, 체전굴, 사이드스텝, 반응시간에서 체급별 차이가 나타나지 않았다. 둘째, 배근력에서 100kg 이하인 그룹이 100kg 이상인 장사급보다 유의하게 낮게 나타났으며, 윗몸일으키기와 20m 셔틀런에서 장사급보다 유의하게 높게 나타났다. 셋째, 무산소성 최고파워와 평균파워의 상대적인 값은 100kg 이하인 그룹이 100kg 이상인 장사급보다 유의하게 높게 나타났다. 넷째, 등속성근기능의 경우 허리 신전/굴곡력과 무릎 관절의 우측 신전근력, 그리고 좌우측 굴곡근력에서 체급별 차이가 없었다. 본 연구 결과에서 얻은 결론은 고등부 씨름 선수의 경우 근파워, 유연성, 민첩성 그리고, 체중당 무산소성 평균파워와 등속성 허리근력, 무릎굴근력에서 체급에 따른 차이가 없다는 것을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.78-86
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• 2014

본 논문에서는 질량-스프링 구조를 이용한 새로운 광세기 기반 광섬유 진동센서를 제안하고 시뮬레이션과 부분 실험을 통하여 그 실현 가능성을 제시한다. 제안한 광세기 기반 광섬유 진동센서는 네 개의 구불구불하게 휘어지는 스프링과 질량체 안의 사각형 개구면(aperture)으로 구성된 질량-스프링 구조를 가진다. 광시준기(optical collimator)는 질량체 안의 사각형 개구면의 변위에 의해서 변조되는 광을 넓히는 데 이용된다. 제안한 광섬유 진동센서를 광학적인 면과 기계적인 면에서 해석하고 설계한다. 기계적인 부분의 설계는 이론적인 해석, 수학적인 모델링 및 3 차원 유한요소법 시뮬레이션을 이용한다. 기계적인 진동이 가해질 때 개구면의 상대적인 변위관계를 3차원 유한요소법 시뮬레이션을 이용하여 구하고, 개구면의 상대적인 변위에 따른 출력값을 실험을 통하여 측정한다. 이를 이용하여 진동에 따른 출력 특성을 파악한 결과 센서 민감도 $15.731{\mu}W/G$, 감지영역 ${\pm}6.087G$를 얻었다. 그리고 입력광원의 파워가 10 dB까지 변하더라도 참조광을 이용하여 0.75%의 상대오차를 보이는 매우 안정된 출력광 파워를 얻었다. 제안한 광섬유 진동센서는 간단한 구조, 저비용 및 다지점 측정 가능의 특징을 가지면서, MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) 기술을 이용하여 소형으로 간편하게 제작할 수 있는 잠재력을 가진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1164-1171
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• 2008

본 논문에서는 UMTS용 세라믹 도파관 필터에 관한 것으로 회로 및 구조 시뮬레이터를 이용하여 설계하고 필요로 하는 주파수대역에서의 설계 방법에 대한 제시와 함께 실제 제작을 통한 변수 및 특성을 비교하여 50W 이상의 파워에서 적용이 가능하고 소형화가 가능한 도파관 필터를 개발하였다. 중심주파수가 1,950 MHz, 2,140 MHz를 가지는 도파관 필터를 설계하고 제작하여 특성을 살펴본 결과 밴드 폭 60MHz를 가지며 삽입손실 1.0dB 이하, 반사 손실은 20dB이상, 상대 주파수 대역에서의 감쇄특성이 60dB 이상 값을 나타내었다. 파워테스트 결과 50.8W에서 특성이 변화하지 않으며 내부 온도가 30도 이하를 갖으며 50W 이상에서 사용이 가능함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.89-94
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• 2021

본 논문에서는 학습 과제 수행 시 청각 자극이 뇌에 미치는 영향을 확인하기 위하여 뇌파 계측 실험을 통해 얻은 데이터로 분석한 결과를 제시하였다. 피험자가 수학적 과제를 해결하는 동안, 피험자의 선호도에 따라 구분한 선호 음악 및 비선호 음악을 청각 자극으로 제시하였으며, 수학적 과제는 암기형 및 절차형 과제로 구분하여 뇌파를 측정하였다. 이를 집중력과 관련된 뇌파의 주파수 대역인 세타파, SMR파 및 중간베타파로 나누어 상대 파워 스펙트럼 값을 비교하였다. 본 논문의 결과로는 무음악과 선호 음악 및 무음악과 비선호 음악을 비교한 경우에서 유의한 차이를 나타내는 채널을 관측할 수 있었으며, 공통적으로 전두엽 부위의 채널인 F3 및 F4에서 평균의 차이를 나타냈다. 유의미한 차이를 나타낸 채널들에서도 음악이 없는 경우보다 음악이 제시된 경우의 파워가 더 크게 나타났으며, 선호도에 따라서는 선호 음악이 비선호 음악의 경우보다 두뇌의 활성도가 크게 나타난다는 사실을 실험결과로부터 확인할 수 있었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.165-165
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• 2017

모돈은 사육 특성상 제한된 파일롯 공간 안에 장시간 머물기 때문에 과중한 몸무게에 의한 지제 이상, 섭식 등의 불량, 수면상태의 불량 등을 지속적으로 관찰해야 하는 대상이다. 측면에 다수의 초음파 센서를 설치하여 기립의 상태 및 운동 시 몸체 궤적의 특성을 분석하여 종합적으로 모돈의 행동 특성을 정량화 하고자 하였다. 이 과정에서 계측 신호의 값을 대수적으로 비교하는 방식에 한계가 있음을 발견하였고, 이를 해결하고자 10 Hz/Ch 내외의 시계열 상대거리 궤적 신호를 주파수 도메인으로 변경하여 분석을 수행하였다. 일정 주파수에 집중되어 있는 주파수 값의 크기 변화(파워 스펙트럼 밀도)를 기준으로 모돈의 움직임의 정상 상태 유무 판별이 가능하였다. 단, 이러한 분석은 계측 데이터를 일괄 처리 방식으로 분석하는 방법으로 도출이 되었으므로, 계측과 정량 분석을 동시에 수행하기 위한 개선이 필요하였다. 계측 시스템에서 사용한 마이크로 프로세서는 Nucleo-446(STMelectronics, CA, USA)로 180 Mhz의 클럭 속도로 작동하나, 총 100 Hz 내외의 16비트 계측 신호에 대해 추가적으로 FFT 등의 주파수 변환 신호 처리를 수행하기에는 연산 능력이 부족하였다. 한편, 주파수 분석의 주기를 1분 단위로 할 경우 처리해야할 정보의 크기는 $100{\times}60{\times}5{\times}2Byte$ 이므로 1분 내에 해당 연산을 종료할 수 있는 추가의 연산 장치가 필요하였다. 계측과 주파수 도메인 변환 연산을 동시에 수행하기 위하여 1 Ghz의 연산능력을 가진 ARM A9 계열의 초소형 멀티코어 AP인 NanoPi Neo Air(Friendlyarm, Guangzhou, China)을 선정하였다. 4개의 코어를 각각 계측, Median 필터링, Smoothing 연산, FFT 분석에 사용하여 1분 단위, 2분 단위, 5분 단위의 주파수 분석을 동시에 수행하였다. 병렬 연산 라이브러리는 오픈 소스인 MPICH(www.mpich.org)를 이용하였다. 상대적으로 여유있는 자원을 보유하고 코어를 실시간으로 결정하여 다수의 모돈 개체 동시 모니터링을 위한 네트워크 연결 역할을 동시에 수행하도록 하였다. 1주일 내외의 요인 실험 수행 결과, 약 70 Mbyte의 데이터가 축적이 되었으며, 1분 단위, 2분 단위, 5분 단위의 주파수 도메인 변환 후 결과를 동시에 취득할 수 있었다. 일부 주파수 도메인 상의 파워 밀도 값이 모돈의 행동 특성에 분석에 유효한 정보를 제공함을 발견하였다. 모돈사 내 현장 보급이 가능한 초소형 AP와 멀티 코어 기반 병렬 처리 기법을 이용한 현장 진단 시스템 개발 연구를 지속적으로 수행할 것이다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제15권2호
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• pp.105-114
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• 2015

뇌파 및 심전도 생체신호를 복합적으로 이용한 감정인식을 통한 실시간 사용자 인터페이스를 제안한다. 기존에 뇌파를 통한 감정인식의 문제점이었던 낮은 정확도를 개선하기 위해 뇌파의 Theta, Alpha, Beta, Gamma의 상대파워 값과 심전도의 자율신경계 비율을 혼합하는 복합 생체신호 감정 인식 시스템을 개발했다. 기쁨, 공포, 슬픔, 즐거움, 화남, 혐오에 해당하는 6가지 감정을 인식하기 위해 사용자별 확률 값을 저장하는 데이터 맵을 생성하고, 채널에 대응하는 감정 인식의 정확도를 향상시키기 위해 가중치를 갱신하는 알고리즘을 제안한다. 또한 뇌파로 구성된 단일 데이터와 뇌파/심전도 생체신호 복합 데이터의 실험 결과를 비교한 결과 23.77%의 정확도 증가를 보였다. 제안된 인터페이스 시스템은 높은 정확도를 통해 게임 및 스마트 공간의 제어에 필요한 인터페이스로 기기에 활용이 가능할 것이다.