• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1099-1106
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• 2017

본 논문에서는 신재생 에너지원인 태양광 발전을 위한 3상 인버터의 전력변환기술을 연구하였다. 태양광 인버터로는 정전압 공급 방식의 전압형 인버터, 제어기법으로는 SPWM 제어기법이 채택되었다. 태양광 인버터의 SPWM 제어기로는 강력한 고속 데이터 연산능력을 가지는 DSP가 채택되었으며, 배터리의 충전에 일정량의 전류를 공급하기 위해서 태양광 컨트롤러가 사용되었다. 끝으로, DSP를 주제어장치로 하는 소용량 3상 태양광 인버터 시스템이 시험, 제작되었으며, 실험을 통해서 SPWM 기반의 전력변환기능이 검증되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권7호
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• pp.225-230
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• 2013

입력 신호보다 낮은 주파수로 표본화하는 BPS (bandpass sampling) 기술은 별도의 주파수 하향 변환기를 사용하지 않고 표본화 처리만으로 기저 대역 신호를 얻을 수 있으므로 수신기 회로를 간소화할 수 있어 유리하다. 표본화 장치를 2개 사용하는 2차 BPS 방식은 aliasing 현상에 의하여 기저 대역에서 간섭이 발생하더라도 표본화된 두 가지 BPS 신호 사이의 관계를 이용하여 간섭 성분을 제거할 수 있다. 이 때 사용되는 interpolant 필터는 두 BPS 신호 사이의 위상을 조절하는 것으로서, 간섭 제거 성능을 결정하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 다중 대역으로부터 여러 개의 간섭 신호가 aliasing으로 유입될 때 하나의 interpolant 필터를 사용하면서 이들을 한꺼번에 제거할 수 있는 다중 대역 interpolant 필터를 제안하였다. 또한 제거할 간섭 신호가 없는 경우에는 수신하려는 신호 성분의 세기를 증대시킴으로써 신호의 품질을 3dB 개선시키는 방안을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법이 타당함을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.19-26
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• 2010

본 논문에서는 일상생활 속에서 무자각적으로 생체신호를 측정하고 분석하여 감성을 평가할 수 있는 임베디드 시스템에 관하여 연구하였다. 지속적으로 변화하는 감성을 일관적이며 신뢰성이 높은 생리적인 방법으로 평가하기 위해 심전도(ECG:Electrocardiogram), 맥파(PPG:Photoplethysmography)의 두 가지 생체신호를 측정하고, 무선전송(Bluetooth) 장치를 이용하여 측정한 생체신호를 실시간으로 노트북PC로 전송하여 분석하였다. 생체신호의 분석방법은 고속 퓨리에 변환(FFT:Fast Fourier Transform)과 전력 스펙트럼 밀도(PSD:Power Spectrum Density)를 이용한 주파수 분석방법으로 두 생체신호의 특정 주파수 대역이 가지는 자율신경계의 활성도의 비율을 분석하여 비교 연구하였다. 또한 보다 빠르고 정확한 감성을 평가하기 위하여 분석 알고리즘의 연산을 최소화 하였으며 그래프를 이용한 분석결과의 시각화를 하였다. 본 논문에서는 무자각적인 생체 신호 측정 시스템을 이용하여 다양한 상황에서 생체신호를 측정하고, 개발한 분석 알고리즘으로 분석한 결과의 차이를 연구하여 정확도 및 신뢰도를 기준으로 감성을 평가하기 위한 분석 시스템을 평가하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.15-20
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• 2023

일반적으로 잘못된 앉은 자세를 장시간 유지하는 것은 척추에 나쁜 영향을 미치는 것으로 널리 알려져 있다. 최근 여러 연구자들이 잘못된 앉은 자세와 척추질환의 인과관계에 관심을 두고 있으며, 척추질환 예방을 위해 앉거나 서는 자세의 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 방법을 연구해왔다. 우리는 과거 연구에서 실시간 체위 변환 측정이 가능한 센서 디바이스를 개발하고 운동량 계산 알고리즘을 적용하여 실시간 자세 전환 측정 정확도를 향상시켰으며, 체위 변환 측정 센서의 정확도를 검증하였다. 본 연구에서는 좌압 측정을 통해 체중심의 변화를 고려한 자세 측정 및 분석 장치를 개발하였으며, 개발된 센서는 사용자의 시각적 피드백을 개선하여 자세 교정 훈련 정확도를 높이는 보조 도구로의 활용 가능성을 확인하였다.

• 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.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.134-139
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• 2014

노인의 생활안전 사고 유형 중 가장 높은 비율을 차지하는 낙상은 57.2%이상이 가정에서 발생하는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 실내 바닥의 진동을 측정, 분석하여 낙상의 유무를 판별하고자 하였으며, 이를 위해 압전필름과 연산증폭기로 증폭 및 필터링 회로를 제작하여 진동 센서 모듈을 구성하였다. 진동 센서 모듈에서 증폭 및 필터링 과정을 거친 진동 신호는 데이터 수집 장치를 통해 디지털 신호로 변환되어 PC로 전송된다. 진동 신호는 k-NN 분류기를 이용하여 낙상 유무를 판별한다. 피험자 10명을 대상으로 낙상 실험결과, 분류기는 93.6%의 인식율을 나타내었다. 제작된 센서 모듈은 낙상 검출에 유용한 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.655-664
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• 2018

망막은 눈을 통해 입력되는 빛을 수용하여, 이를 전기신호로 변환한 후 뇌의 시각 피질에 전달하는 역할을 수행한다. 망막을 하드웨어로 구현하기 위해서는 망막의 구조와 동작에 대한 이해가 필요하며, 이를 위해 망막의 모델링이 유용할 수 있다. 본 논문에서는 척추동물의 망막을 구성하는 신경세포와 시냅스의 신호 전달 경로를 포함하는 2-D 망막 네트워크 모델을 소개한다. 또한 수치해석을 기반으로 다양한 조건에서 망막 모델을 해석하기 위해 시뮬레이터를 개발하였다. 이를 통해 다양한 세기의 빛이 망막에서 흡수되었을 때, 기존의 연구와 대비하여, 각 세포와 시냅스 노드 단위로 입출력 반응을 정밀하게 검증하여 인공망막 장치 개발에 기여하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.552-559
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• 2011

전자기유도(electromagnetic induction) 현상을 이용한 비파괴진단기법으로서 최근까지 와전류탐상기법, 교류장측정기법, 자속누설검사기법, 그리고 원격장검사기법 등이 개발되어 활용되고 있다. 이 기법 중 와전류탐상기법은 오늘날 발전설비, 화학, 조선 및 군수설비 등의 열교환기 전열관 비파괴검사에 널리 적용되고 있다. 와전류탐상검사 시스템의 구성은 기능별로 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈, 디지털 신호처리를 위한 아날로그-디지털 변환 모듈, 전원공급장치 및 신호취득 평가 프로그램 등으로 구성되며, 선행 연구(I)에서는 다중채널방식의 와전류탐상검사 시스템의 구성 요소 중 1차로 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈을 설계 개발하였으며, 2차로 와전류 신호 취득 평가 프로그램을 개발하였다. 2차 연구에서 개발한 와전류 신호취득 평가 프로그램의 운영체제는 "Windows 7"로서 국내 사용자를 위해 최적화 하였으며, 주요 특징은 검사자가 "setup wizard"를 이용하여 검사에 필요한 검사 조건 및 변수를 용이하게 설정하고 이를 이용하여 신호취득 및 평가를 수행할 수 있다. 본 논문에서는 개발된 와전류신호 수집 및 평가 프로그램의 구성과 각 기능을 설명하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.182-188
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• 2008

최근 방사선치료의 중추적 역할을 담당하고 있는 다엽콜리메이터는 사용의 편리성 때문에 기존의 납합 금 차폐물을 급속도로 대체하고 있다. 그러나 다엽콜리메이터는 엽간 누설선량이나 디지털 신호를 입출력 알고리즘에 따른 오류가 발생할 수 있다. 저자는 미국 Varian사에서 제공하는 다엽콜리메이터의 입력 방법에 따른 차이를 모의치료장치 프로그램(XimaVision)값을 기준으로 전자펜 정보 전송장치(MLC shaper)와 디지털 변환장치(film scanner)에서의 오차와 유효 조사야를 여러 형태의 차폐윤곽으로 비교하였다. 기준 값과 비교하여 기본적인 차폐 윤곽(test1-5)에서 전자펜 전송방식은 $0{\sim}0.29cm$, $0.23{\sim}3.59cm^2$, 디지털 변환장치 방식은 $0{\sim}0.20cm$, $0.72{\sim2.59cm^2$ 차이를 보였다. 임상에서 적용되는 차폐 윤곽에서 전자펜 전송방식은 $0{\sim}0.54cm$, $0.04{\sim}1.68cm^2$, 디지털 변환장치 방식은 $0{\sim}0.78cm$, $0.24{\sim}3.89cm^2$ 차이를 보였고, 대부분 선속 중심선에서 멀어질수록 조사야가 클수록 오차범위가 증가함을 알 수 있었다. 다엽콜리메이터의 임상적용을 위한 다양한 정보 입력과정에서 기준점으로부터 수 mm 이내에서 오차가 잇었다. 그리고 유효 조사야는 실제 면적에 대하여 수 $cm^2$이내에서 오차가 발생하여 기계적 선량(Monitor Unit)이나 조사야 내 선량변화에 관여하지 않았다. 그러나 임계장기를 차폐 할 경우 장기의 움직임으로 표적용적의 일부가 포함되지 않을 수 있기 때문에 문제의 여지가 있다. 그러므로 오류를 최소화하기 위한 다엽콜리메이터의 입력과정에 세심한 주의를 기울여야 한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권4호
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• pp.495-502
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• 1999

본 연구에서는 내이의 손상에 의한 감각성 난청환자들의 청력회복을 위한 청각보철장치내의 가장 중요한 부분인 어음발췌기의 음성신호처리 알고리즘 및 하드웨어를 개발하였다. 증폭, 저역통과 필터, AGC의 역할을 수행하는 외이 및 중이는 아날로그 시스템으로 모델링하였고, 시간 지연된 다중 필터 및 변환기의 역할을 수행하는 내이는 실시간 처리가 가능한 고속 DSP 회로로 구현되었다. 특히 내이의 기저막특성은 비선형 자중 필터뱅크로 모델링한후, 피치와 동기화된 다중 스펙트럼을 출력할 수 있는 (pitch-synchronous multi-spectra : PSMS) 전략을 이용함으로서 청각계의 tonotopy와 periodicity를 만족시킬 수 있었다. 또한 주요, 음성신호처리의 대부분이 S/W로 수행되므로 다양한 실험을 위한 시스템 수정이 용이하며, C 언어로 프로그램이 개발되었기 때문에 다른 프로세스를 사용하는 H/W에도 쉽게 이식될 수 있다는 장점을 가진다.