• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권3호
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• pp.41-49
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• 2011

본 논문에서는 스마트 전력량계 집중장치와 검침서버간에 사용할 수 있는 개방형 프로토콜을 제안하고 성능을 분석하였다. 기존의 집중장치는 DLMS/COSEM 표준프로토콜 기반에서 스마트 전력량계에 대한 연결설정 및 데이터 수집절차를 수행한다. 하지만 수집된 자료를 전달할 때 필요한 집중장치와 검침서버간에는 표준화된 프로토콜이 없어 제품마다 다양한 방식으로 구현되고 있다. 본 논문에서는 집중장치와 검침서버간의 프로토콜로 기존의 DLMS/COSEM 표준프로토콜을 확장한 개방형 프로토콜인 Smart Meter Concentrator Control Protocol(SMCCP)를 제안하였다. 이것은 집중장치로 하여금 검침서버를 대신하여 검침자료를 수집할 수 있는 프록시모드 뿐만 아니라 검침서버와 전력량계간의 직접 통신이 가능한 릴레이모드도 설정하고 자료를 수집할 수 있는 기능을 제공하도록 설계된 것이다. 본 논문에서는 이의 동작을 실증할 수 있는 에뮬레이터 및 프로토콜 분석도구를 구현하였다. 또한 각 모드에 대한 동작과 성능을 평가하기 위하여 OMNET++기반의 시뮬레이터를 구현하여 모드별 평균세션유지시간 및 통신링크 점유율을 측정하고 비교하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제31권9호
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• pp.1233-1245
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• 2004

사용자를 인증하는데 생체인식(biometrics)을 사용하는 것은 보안성과 편리성에서 우수함에도 불구하고, 생체 정보를 사용하는 전형적인 인증 알고리즘은 스마트카드(smart cards)와 같은 자원이 한정된 장치에서는 실행되지 못할 수도 있다. 따라서, 제한된 자원을 갖는 장치에서 생체인식 과정이 수행되기 위해서는 적은 메모리와 처리 능력을 요구하는 가벼운 인증 알고리즘의 개발이 필요하다. 또한 생물학적 특징들 중에서 얼굴에 의한 인증은 인간에게 보다 친숙하고 얼굴 영상 획득이 비강제성을 띤다는 점에서 사용하기 가장 편리한 생체인식 기술이다. 본 논문에서는 생체인식 기술 연구의 일환으로 새로운 얼굴 인중 알고리즘을 제안한다. 이 얼굴 인증 알고리즘은 두 가지 면에서 새로운 특성을 갖는다. 그 하나는 유전자 알고리즘(GA: Genetic Algorithms) 에 의해 추출된 특징 집합(feature set)을 입력벡터로 사용하는 Support Vector Machines(SVM)을 얼굴인증에 이용함으로써 메모리 요구량을 감소시킨다는 것이다. 다른 하나는, 필요에 따라 특징 집합의 크기 조절에 대한 시스템 파라미터를 조절함으로써, 인식률은 다소 감소하더라도 인증 과정에 필요한 메모리양을 더욱 더 감소시킬 수 있다는 것이다. 이러한 특성은 메모리양이 한정된 장치에서 얼굴 인중 알고리즘을 수행할 수 있게 하는 데 상당히 효과적이다. 다양한 변화가 있는 얼굴 데이터베이스들에 대하여 실험한 결과, GA에 의해 선택된 식별력이 우수한 특징들을 SVM의 입력벡터로 사용하는 제안한 얼굴 인증 알고리즘이, GA에 의한 특징 선택 과정이 없는 알고리즘보다 정확성과 메모리 요구량에서 우수한 성능을 보임을 알 수 있다. 또한 시스템 파라미터의 변경 실험에 의해 선택될 특징의 개수가 조절될 수 있음을 보인다.

• 한국자기학회지
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• 제24권1호
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• pp.22-27
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• 2014

자북을 지시하는 방위각 측정용 센서는 항공기와 선박이나 스마트폰 등에 널리 사용되고 있다. 센서의 좌표계가 회전을 하였을 경우도 방위각(azimuth angle) 및 회전각(roll angle)를 지시할 수 있게 하기위하여 3-축의 가속도 센서가 추가로 사용된다. 본 연구에서는 방위각센서에 부착된 3-축의 자기장센서의 특성을 측정하거나, 방위각센서용 3-축의 자기장센서를 개발하기 위하여 3-축의 자기장센서의 방위각 특성을 측정할 수 있는 장치를 개발 제작하였다. 3-축의 자기장발생을 위해서 직경이 290 mm 이상인 3-축의 헬름홀쯔 코일을 사용하여 코일 중심 ${\pm}30mm$ 범위에서 자기장의 분포의 균일도가 0.2 % 이내가 되게 하였다. 비자성실험실이 아닌 일반실험실에서도 실험이 가능하게 소형의 헬름홀쯔 코일과 3-축의 마그네토미터를 사용, 환경자기장(지구자기장+건축물에 의한 자기장)을 보상하고 시험하고자하는 자기장을 컴퓨터 소프트웨어로 제어를 할 수 있게 시험 장치를 고안하였다. 제작된 장치는 자기장을 0.2 % 정확도로, 직각도를 $0.2^{\circ}$, 환경자기장을 10 nT 이하로 보상할 수 있었다. 또한 제작된 장치의 성능검증을 위하여 상용의 방위각센서에 대하여, 그 특성을 측정하여보았다.

• 전기화학회지
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• 제26권4호
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• pp.43-55
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• 2023

나노포어와 같은 다공성 나노구조물은 물질전달 기초연구뿐만 아니라 수처리, 에너지 변환, 바이오센서 등 다양한 응용 가능성으로 현재 큰 주목을 받고 있다. 초기연구는 수백 나노미터 지름의 포어를 이용한 양/음전하 선택성 물질전달에 주로 집중되었고 현재는 수 나노미터 또는 그 이하의 나노포어를 통한 다기능성 물질전달 시스템이 보고되고 있다. 대표적으로 특정 표적물질(target)과 특이적 결합을 할 수 있는 수용체(receptor)를 포어 내벽에 고정하여 바이러스, 분자, 이온까지 다양한 크기와 성질을 가지는 물질을 선택적으로 수송, 검출할 수 있는 생체모사형 스마트 나노포어 구현 사례가 증가하고 있다. 이와 더불어 생체채널 메커니즘에 기인하여 소수성 나노포어에 전기장, 빛과 같은 외부 자극을 통해 물질전달을 on-off 밸브 형태로 흐름을 능동적으로 제어하는 나노포어도 최근 특히 주목을 받고 있다. 이번 총설에서는 나노포어의 크기(지름, 길이, 구조형태 등), 포어 내벽의 물리화학적 성질을 조절하여 특정 전하, 분자, 이온을 선택적으로 수송 및 제어할 수 있는 나노포어 기반 물질전달 조절 시스템에 관한 동향을 알아본다. 더불어 이를 기반으로 최근 보고된 응용 연구 사례도 함께 소개한다.

• 지능정보연구
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• 제25권1호
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• pp.163-177
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• 2019

스마트폰이 널리 보급되고 현대인들의 생활 속에 깊이 자리 잡으면서, 스마트폰에서 수집된 다종 데이터를 바탕으로 사용자 개인의 행동을 인식하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 타인과의 상호작용 행동 인식에 대한 연구는 아직까지 상대적으로 미진하였다. 기존 상호작용 행동 인식 연구에서는 오디오, 블루투스, 와이파이 등의 데이터를 사용하였으나, 이들은 사용자 사생활 침해 가능성이 높으며 단시간 내에 충분한 양의 데이터를 수집하기 어렵다는 한계가 있다. 반면 가속도, 자기장, 자이로스코프 등의 물리 센서의 경우 사생활 침해 가능성이 낮으며 단시간 내에 충분한 양의 데이터를 수집할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 점에 주목하여, 스마트폰 상의 다종 물리 센서 데이터만을 활용, 딥러닝 모델에 기반을 둔 사용자의 동행 상태 인식 방법론을 제안한다. 사용자의 동행 여부 및 대화 여부를 분류하는 동행 상태 분류 모델은 컨볼루션 신경망과 장단기 기억 순환 신경망이 혼합된 구조를 지닌다. 먼저 스마트폰의 다종 물리 센서에서 수집한 데이터에 존재하는 타임 스태프의 차이를 상쇄하고, 정규화를 수행하여 시간에 따른 시퀀스 데이터 형태로 변환함으로써 동행 상태분류 모델의 입력 데이터를 생성한다. 이는 컨볼루션 신경망에 입력되며, 데이터의 시간적 국부 의존성이 반영된 요인 지도를 출력한다. 장단기 기억 순환 신경망은 요인 지도를 입력받아 시간에 따른 순차적 연관 관계를 학습하며, 동행 상태 분류를 위한 요인을 추출하고 소프트맥스 분류기에서 이에 기반한 최종적인 분류를 수행한다. 자체 제작한 스마트폰 애플리케이션을 배포하여 실험 데이터를 수집하였으며, 이를 활용하여 제안한 방법론을 평가하였다. 최적의 파라미터를 설정하여 동행 상태 분류 모델을 학습하고 평가한 결과, 동행 여부와 대화 여부를 각각 98.74%, 98.83%의 높은 정확도로 분류하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.239-245
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• 2016

본 논문에서는 스마트기기의 배터리를 전원으로 갖는 12 V 승압형 PWM 변환기를 설계하고 컨버터를 구성하는 각 소자들의 손실을 계산하여 가장 안정적인 동작을 하는 설계 값을 도출하였다. 12 V 승압형 PWM 변환기는 저항, 커패시터 및 인덕터 등의 여러 수동소자를 비롯하여, 다이오드, 전력 스위치용 파워 MOS 트랜지스터와 PWM 신호제어를 위한 IC를 사용하여 구현하였다. 컨버터를 구성하는 주요 소자들의 이론적인 계산 값과 회로설계 해석프로그램인 PSPICE를 사용한 시뮬레이션 결과를 비교하고 각 소자 값들을 변화시키며 결과 파형을 분석한다. 분석한 컨버터를 실제 PCB 보드에 구성하고 디지털 오실로스코프와 DMM 멀티미터를 사용하여 측정하였고, SPICE 시뮬레이션을 통해 얻은 결과 값과 비교하였다. 설계한 컨버터에서 사용한 제어용 IC 칩은 TI(텍사스 인스트루먼트) 사의 LM3481을 사용하여 설계를 구현하였고, 5V 입력, 12V의 출력 값을 가지는 것을 확인하였다. 모의실험과 동일한 조건에서 출력전압, 리플전압 및 부하, 입력전압 변도율 등의 특성에 대한 측정결과는 SPICE 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

• 감성과학
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• 제13권3호
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• pp.467-474
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• 2010

최근 생체 신호 측정을 위한 기능성 의류는 동작 잡음에 의한 노이즈를 최대한 줄여 정확한 생체 신호를 측정 가능케 하는 것의 중요성에 대한 논의가 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 영향 요인별 고려 사항을 반 영하여 3-리드(lead)방식의 은사 자수의 직물 전극을 개발하고, '일자형 절개 타입', '십자형절개 타입', '엑스형 절개 타입', '곡선 엑스형 절개 타입'의 총 네 가지 타입의 생체신호 센싱 스마트 의류의 시안을 설계하고 제작하였다. 디자인 시안은 민소매형태의 남성용 티셔츠로 신축성 있는 소재를 사용하여 인체 굴곡을 따라 의복과 전극이 밀착될 수 있도록 하였으며, 트랜스미터를 이용하여 메인 컴퓨터로 데이터가 무선 전송되게 하였다. 각 재모듈화형 의류 타입별 인체 동작에 의한 영향과 정지 및 동작 상태에서의 심전도 센싱 성능을 평가하기 위해 동작에 따른 전극의 변위를 측정하고, 심전도 측정 평가를 실시하여 SNR을 분석하였다. 본 실험 결과를 반영하여 의류 디자인 시안의 수정 및 보완 과정을 거친 후, 최종적으로 '연속-부착형', '삽입-분리형'의 두 가지 타입의 생체신호 센싱 스마트의류 디자인 모형의 모듈화 방안을 제시하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.118-131
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• 2012

기존 전자발찌 시스템은 GPS 위성 및 휴대폰 기지국 통신을 통해 성범죄자의 위치를 추적하고 재범을 방지하는 장치이다. 하지만 GPS 위성통신 방식은 위성 신호 수신이 어려운 도심 건물의 실내나 지하철에서는 제대로 작동하지 않는다. 이러한 경우 휴대폰 기지국 통신을 통해 위치추적을 할 수 있다. 그러나 휴대폰 기지국은 설치범위가 수백 미터 간격으로 넓기 때문에, 위치추적을 할 경우 오차범위가 최대 2 km일 만큼 정확도가 떨어진다. 만약 도심의 5층 건물에서 유치원이 2층에 위치해 있고 커피숍과 성범죄자가 3층에 위치해 있다면, 기존 전자발찌는 건물 내부로 인해 GPS 위성통신으로 위치추적이 안되고 휴대폰 기지국 통신으로도 정확한 층에 대한 위치인식이 안 된다. 전자발찌는 위치인식 기반의 시스템으로 이러한 현상은 커다란 문제가 된다. 따라서 본 논문은 이런 위치인식 불가의 극한환경에서 USN을 이용하여 성범죄자들을 감시할 수 있는 스마트 전자발찌 시스템을 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.60-68
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• 2019

효과적인 시설물 유지관리를 위해서는 유지보수공사 이력정보, 자재정보 등 다양한 유지관리 정보의 수집과 관리가 요구된다. 대형화, 복잡화 추세인 건축물들의 많아진 유지관리 업무량 해소를 위한 정보관리기술 및 시스템들의 도입에도 불구하고 유지관리정보들이 제대로 활용되지 않고 있다. 대안으로 BIM의 도입 및 활용 연구가 지속적으로 수행되고 있지만 설계단계에서 생성된 BIM 모델의 건축 유지관리 정보 미비로 인하여 실무에서 활용되지 못하고 있다. 본 연구는 건축물 관리자가 수행하는 BIM 기반의 스마트 유지관리 업무를 지원하기 위한 COBie 문서 프로토타입을 제안하였다. 다양한 유형의 유지관리 프로젝트 업무절차를 정형화하기 위해 BIM 기반 유지관리 기본 프로세스 모델을 점검업무와 유지보수업무로 구분하여 제시하고 단계별 유지관리 필요정보를 도출하였다. 설계단계에서 생성된 BIM 모델의 속성정보들 중 기본 프로세스 단계별 유지관리 필요정보에 해당하는 파라미터들을 도출하였으며, 이를 바탕으로 7개 스프레드시트로 구성된 COBie 문서 프로토타입을 제안하였다. 사례적용을 통해 유지관리 정보가 미포함된 KBIMS 라이브러리 기반의 설계단계 BIM 모델을 유지관리 단계에서 활용 가능한 것으로 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.121-133
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• 2013

차세대 무선 네트워크에서의 무결점 전송 서비스는 이동단말(MN, Mobile Node)에게 광범위한 로밍을 효율적으로 제공하는 이동성관리가 매우 중요하게 되었다. MIPv6(Mobility IPv6)는 IETF(The Internet Engineering Task Force)에 의해 제안된 이동성관리 기법들 중 하나이고, IPv6기반에서 이동성관리 기법들은 다양한 형태로 발전되어왔다. F-PMIPv6(Fast Handover for Proxy MIPv6)는 PMIPv6(Proxy MIPv6)의 시스템 성능을 개선하기 위해 제안되었다. 그러나 F-PMIPv6은 항상 PMIPv6보다 더 뛰어날 수 없다. 그러므로 이동성 관리 기법을 이용하여 시스템의 용량과 확장성 향상의 가능성을 위해 PMIPv6과 F-PMIPv6중에 알맞은 프로토콜을 선택을 하는 것이 중요하다. 이 논문에서 PMIPv6과 F-PMIPv6의 적용범위를 분석하는 분석적인 모델을 개발한다. 이 모델을 기반으로 변화하는 이동성과 서비스 특성에 따른 사용자를 위해 PMIPv6과 F-PMIPv6 사이에서 더 좋은 대안을 선택하는 안전한 스마트 이동성 지원(SSM) 기법을 설계 한다. F-PMIPv6을 적용했을 때, SSM는 가장 좋은 이동성 앵커 포인트와 시스템 성능의 최적화를 위한 지역적인 크기 선택을 한다. 수치화한 결과는 PMIPv6와 F-PMIPv6에 적용 가능한 몇 가지 키 파라미터의 영향을 설명한다. SSM는 PMIPv6와 F-PMIPv6보다 더 나은 결과를 입증시켰다.