• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권3호
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• pp.159-165
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• 2003

뇌자도 측정을 위해 고감도 superconducting quantum interference device (SQUID) 자력계 및 37채널 뇌자도 측정장치를 제작하고 동작특성을 조사하였다. 자속-전압 변환계수 및 변조전압 진폭이 큰 double relaxation oscillation SQUID (DROS)를 사용함으로서 구동회로를 간단히 하였고 안정한 SQUID 동작을 실현할 수 있었다. DROS 자력계를 설계 및 제작한 결과 자력계의 평균 백색잡음은 약 3 fT/√Hz으로서 우수한 자장감도를 가짐을 확인하였다 머리의 평균곡률을 기반으로 37개의 자력계를 반구형으로 배치시켰으며, 외부잡음을 줄이기 위해 신호채널 외에 11개의 기준채널을 설치하여 소프트웨어 방법으로 합성미분계 및 적응필터링을 형성할 수 있도록 하였다 저잡음 듀아를 제작하여 동작특성을 측정한 결과 듀아 열자기 잡음이 자력계 잡음에 비해 무시할 수 있는 수준이었으며, 듀아의 용량은 30 L, 액체헬륨 증발율은 4 L/d이다. 제작된 시스템을 이용하여 청각유발 신호를 측정하고, 디지털 신호처리 및 전류원 국지화 프로그램을 구성하여 전류원의 위치를 추정함으로서 개발된 시스템을 뇌자도 측정에 활용하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권6호
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• pp.864-870
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• 2010

수술이나 외상 등으로 동맥이나 정맥 속으로 공기가 유입되어 사망을 초래 할 수도 있는 공기 색전증을 신속하고 효율적으로 진단하기 위해 정전용량형 센서를 이용한 공기 감지 장치를 제안하였다. Tygon 튜브에 전극을 형성하여 전기적으로 커패시터를 구성하고, 튜브 내 유전체의 유전상수가 각각 다른 점을 이용하여 정전용량의 변화를 감지함과 동시에 공기의 유무를 검출한다. 변화된 정전용량의 값을 신호처리 회로를 통하여 주파수로 변환하고, 주파수 차이에 따른 공기유입 여부를 자동으로 알려주는 LabVIEW 모니터링 시스템을 구현하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제11권6호
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• pp.57-63
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• 1997

무정전 전원장치는 불안정한 전원시스템에 양질의 전략과 안정된 전력을 공급하는 장치이며, 정전시에 중요부하 보호를 위해 전기를 공급하는 장치이다. 본 논문은 UPS의 출력 파형 개선을 위해 이산제어 기법을 이용하였다. 이 기법은 부하변동에 대한 진폭제어와 상용전원과 UPS 출력의 상동기를 통한 주파수제어를 완전히 이산치로 변환하여 안정된 출력 전압을 얻을 수 있도록 했다. 또한 신호발생과 동기제어를 위한 아날로그 회로를 제거하여 제품의 소형·경량화가 될 수 있도록 했으며 이를 구현하는 제어 알고리즘을 통해 시뮬레이션 및 실험을 행하여 제안한 시스템의 타당성을 입증하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.162-170
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• 2015

BPS(bandpass sampling) 기술은 입력 신호보다 낮은 주파수로 표본화하는 것으로서, 표본화 처리만으로 기저 대역 신호를 얻을 수 있다. 이 덕분에 별도의 주파수 하향 변환기를 사용하지 않아도 되어, 수신기 회로 구현이 간소화 된다. 2차 BPS 방식은 표본화 장치를 2개 사용하는 것이며, 표본화로 인하여 aliasing 간섭이 발생하더라도 두 가지 BPS 신호를 결합함으로써 간섭 성분을 제거할 수 있다. 본 논문에서는 여러 개의 간섭이 한꺼번에 신호 성분에 aliasing 되는 경우에 대한 2차 BPS 시스템의 설계 문제를 다루었다. 신호 대 간섭 비를 극대화시키도록 interpolant 필터의 최적 위상값을 구하는 방법을 분석하였고, BPS 입력단의 전력밀도 스펙트럼 자료를 이용하여 준최적 위상값을 구하는 실용적인 공식을 도출하였다. 제안된 시스템에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였고, 다중 aliasing을 고려함으로써 신호 대 간섭 비가 증가되는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.69-72
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• 2012

RF(radio frequency) 신호보다 낮은 주파수로 표본화하는 BPS(bandpass sampling) 기술은 별도의 하향변환기를 사용하지 않고 표본화 처리만으로 기저대역 신호를 얻을 수 있으므로 수신기 회로를 간소화할 수 있어 유리하다. 표본화 장치를 2개 사용하는 2차 BPS 방식은 aliasing 현상에 의하여 기저대역에서 간섭이 발생하더라도 두 가지 표본화 신호의 관계를 이용하여 간섭 성분을 제거할 수 있다. 이 때 사용되는 interpolant 필터는 표본화된 두 신호 사이의 위상을 조절하는 것으로서, 간섭 제거 성능을 결정하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 하나의 interpolant 필터를 사용하면서 다중 대역으로부터의 간섭 신호들을 제거할 수 있는 다중 대역 interpolant 필터를 제안하였다. Interpolant 필터 설계를 위한 여러 가지의 위상 특성을 제안하고, 각각에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 연속적으로 변화하는 위상 특성을 가진 필터가 간섭 신호 제거 성능이 가장 우수한 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.486-492
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• 2015

방사선 영상장치는 방사능 누출사고의 조기처리 및 확산 피해 최소화에 필수적인 장비이며, 가까운 미래에 빅마켓으로 성장될 원전폐로 분야에서도 중요한 역할을 담당할 것으로 예상된다. 현재까지 개발된 방사선 영상장치는 방사선 오염원의 위치를 방향 정보만으로 탐지하여 가시화하고 있고 방사선원의 거리 측정은 불가능한 실정이다. 본 논문에서는 스테레오 카메라 원리를 적용하여 방사선원의 3차원 위치정보를 추출할 수 있는 새로운 기법의 방사선 3차원 영상장치의 구현에 대해 연구하였다. 한 대의 방사선 센서와 CCD 카메라, 그리고 팬틸의 컴팩트한 구성으로 설계된 방사선 3차원 영상장치(K3-RIS)는 위치변환 제어에 의한 스테레오 방사선 영상 취득과 연속모드 제어 및 고속 스테레오 영상정보처리 기능이 특징이다. 개발한 장치의 기능검증을 위해 감마 방사선원(Cs-137)을 대상으로 실험을 수행한 결과 선원간의 거리와 무관하게 3% 이하의 거리측정 오차를 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.482-489
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• 2016

방사선 환경에서 광섬유형광체를 이용하면 감마선을 광다이오드로 검출할 수 있다. 이와 같이 감지된 전류를 전압으로 변환하여 신호 처리하는 장치를 전류모듈 또는 TIA라 하며, 선형적으로 변환시키는 것이 아주 중요하다. 본 연구에서는 변환선형성이 우수하고 잡음이나 옵세트 전압을 최소화하는 미세전류모듈을 연구하여 제품을 개발하였다. 또한 본 논문에서는 전류-전압 변환기인 미세전류모듈을 개발 및 제작함에 있어서 정밀도와 정확도를 요하는 전류모듈을 연구, 개발, 제작하는 과정에 많은 노력을 기울였다. 미세전류모듈의 이론을 정립한 후 회로를 개발하고 그 전류모듈을 테스트한 결과 전류-전압 변환의 선형성이 기존의 문헌에 제시된 제품들과 비교하여 광범위에 걸쳐서 크게 향상되었음을 확인하였다. 관계기관의 입회 하에 본 제품을 실제 감마선 존재 환경에서 테스트 및 적용해본 결과 관련 요건에 적합함을 인정받았다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.558-565
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• 2013

본 논문에서는 고해상도 광대역 영상레이더의 성능을 분석하기 위하여 시간, 주파수 및 Numeric 영역에서 아날로그, RF 및 디지털 신호처리 해석을 통합할 수 있는 시스템 시뮬레이션 툴인 Agilent사의 ADS Ptolemy DF(TSDF: Timed Synchronous DataFlow)를 이용하여 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. 영상레이더용 하드웨어 시스템은 안테나, 통제장치 및 송수신 장치로 크게 구성되며, 송수신 장치는 고주파 변환 장치, 고출력 송신 장치, 그리고 송수신 전단 장치로 구성된다. 본 논문에서는 시스템의 하드웨어 성능에 영향을 미치는 오차 변수를 정의하고, 이들 오차 변수의 오차 원인이 되는 부품에 대한 특성을 모델링하였다. 영상레이더는 TSDF 모델링 기법을 이용하여 순방향 전송 임펄스 특성($S_{21}$), 고주파 소자의 비선형 특성(이득 비선형, 3차 intercept 및 믹서 교차변조), 채널간 전파 특성, 주파수 합성기 위상 잡음, TWTA의 진폭/위상 특성, 파형 발생기의 샘플링 주파수 및 I/Q 밸런스 등에 대한 모델링을 수행하여 SAR 성능을 분석하였으며, 최종 임펄스 응답 특성 분석을 통한 시스템의 하드웨어 규격을 도출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.35-35
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• 2011

반도체 공정 및 디스플레이 공정에서 발생하는 오염입자는 공정 불량을 일으키는 가장 큰 원인 중의 하나이며, 수십 나노에서 수 백 나노의 크기를 갖는다. 최근 디스플레이 및 반도체 산업이 발전함에 따라 회로의 선폭이 점차 감소하고 있으며 오염입자의 임계 직경(critical diameter) 또한 작아지고 있다. 현재 반도체 및 디스플레이 산업에서 사용되는 측정방법은 레이저를 이용하여 공정 후 표면에 남아있는 오염입자를 측정하는 ex-situ 방법이 주를 이루고 있다. Ex-situ 방법을 이용한 오염입자의 제어는 웨이퍼 전체를 측정할 수 없을 뿐만 아니라 실시간 측정이 불가능하기 때문에 공정 모니터링 장비로 사용이 어려우며 오염입자와 공정 간의 상관관계 파악에도 많은 제약이 따르게 된다. 이에 따라 저압에서 in-situ 방법을 이용한 실시간 오염입자 측정 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 저압 환경에서 실시간으로 입자를 모니터링 할 수 있는 장비를 입자의 광 산란 원리를 이용하여 개발하였으며, 산란 신호를 입자크기로 변환하는 신호 분석 알고리즘 연구를 수행하였다. 빛이 입자와 충돌하게 되면 산란 및 흡수 현상이 발생하게 되는데 이 때 발생하는 산란 및 흡수량과 입자 크기와의 연관성이 Gustav Mie에 의해서 밝혀졌으며, 현재까지 광을 이용한 입자 크기 분석 장치의 기본 원리로 사용되고 있다. 하지만, Mie 이론은 단일입자가 일정한 강도를 가진 광을 통과할 경우인 이상적인 조건에서 적용이 가능하고 실제 조건에서는 광이 가우시안 분포를 가지며 광 집속에 의해서 광 강도가 위치에 따라 변하기 때문에 이러한 조건을 가지는 광을 입자가 통과할 때 발생하는 산란량은 단순히 Mie 이론에 의해서 계산하는 것이 불가능 하다. 본 연구에서는 이러한 현상을 입자 측정의 불확정성 이라고 규정하고 입자가 특정한 위치를 통과할 확률을 이용하여 신호를 분석하는 알고리즘을 개발 및 연구를 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.5647-5654
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• 2012

본 논문에서는 기존에 주로 연료전지나 배터리 분석용으로 사용되었던 EIS 장비를 그 적용 범위를 넓혀 차세대 축전지인 EDLC 슈퍼커패시터까지도 분석할 수 있도록 개발하였다. 시스템은 다양한 패턴을 발생시킬 수 있는 신호 발생기, 정전위기, 수집된 신호처리를 위한 고속 디지털 필터 및 측정 프로그램으로 구성되었다. 개발된 시스템은 연구실 레벨에 그치지 않고 휴대용이면서 양산용에도 적합한 전기화학 분석 장치이다. 시스템의 특징으로는 0.01에서 20kHz까지 신호 출력이 가능하며, 동시에 수집된 전류신호는 푸리에변환을 이용하여 빠르게 분석할 수 있다. 장치를 이용하여 분석한 EDLC의 특성인 복소 저항 임피던스와, 등가이론을 적용한 등가회로 임피던스 데이터를 비교한 결과, 비슷한 결과를 확인 할 수 있었다. 이 시스템을 사용하면, 슈퍼커패시터의 생산 과정에서 시간에 따라 변하는 전기화학적 임피던스 변화를 빠른시간에 측정 할 수 있을 것으로 예상된다.