• 전기전자학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.61-67
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• 2016

본 논문에서는 중성자 방사선 측정을 위한 고속 고정밀 중성자 측정을 위한 하드웨어 설계방법을 제안한다. 제안된 고속 고정밀 중성자 측정 장치의 하드웨어 설계는 고성능 A/D 변환기를 사용하여 고정밀 고속의 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환할 수 있도록 구성된다. 중성자 센서를 사용하여 입사된 중성자 방사선 입자를 검출하고, 극저전류 정밀 측정 모듈을 통해 검출된 중성자 방사선을 보다 정밀하고 빠르게 측정하는 모듈을 설계한다. 고속 고정밀 중성자 측정을 위한 하드웨어 시스템은 중성자 센서부, 가변 고전압 발생부, 극저전류 정밀 측정부, 임베디드 시스템부, 디스플레이부 등으로 구성 된다. 중성자 센서부는 고밀도 폴리에틸렌을 통해 중성자 방사선을 검출하는 기능을 수행한다. 가변 고전압 발생부는 중성자 센서가 정상적으로 운영되기 위하여 발열 및 잡음 특성에 강인한 0 ~ 2KV 가변 고전압 발생장치의 기능을 수행한다. 극저전류 정밀 측정부는 중성자 센서에서 출력되는 고정밀 고속의 극저전류 신호를 고성능 A/D 변환기를 사용하여 정밀하고 빠르게 측정하고 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 임베디드 시스템부는 고속 고정밀 중성자 측정을 위한 중성자 방사선 측정 기능, 가변 고전압 발생장치 제어 기능, 유무선 통신 제어 기능, 저장 기능 등을 수행한다. 제안된 고속 고정밀 중성자 측정을 위한 하드웨어를 실험한 결과, 불확도, 중성자 측정 속도, 정확도, 중성자 측정 범위 등에서 기존의 장치보다 우수한 성능이 나타남을 확인할 수가 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.14-19
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• 2013

본 논문은 소형 선박의 비상재난 발생 시 외부 VHF 장비와 연동하여 재난 상황을 자동으로 속보하는 기능을 수행하는 소형 선박용 재난자동속보장치에 대한 내용이다. 재난자동속보장치는 소형 선박의 재난 발생을 방지 또는 신속 대응하기 위한 시스템인 소형 선박재난분석시스템의 일부 장치에 해당하는 것으로서 선박재난분석시스템으로부터 재난 인지 신호와 GPS 위치 정보를 입력 받는다. 비상 상황 발생 시 위치 정보를 구조 요청의 음성 신호로 변환하여 외부 VHF 장비를 통해 송출한다. VHF 장비와 재난자동속보장치가 물에 잠기기 전까지 계속적인 음성 구조 신호를 송출할 수 있도록 한다. 본 연구를 통해 소형선박에 발생할 수 있는 갑작스런 재난상황의 대응과 인명손실을 예방할 수 있으리라 기대한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.245-247
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• 2022

엑스선 후방산란 영상획득기술은 물체에서 산란되는 엑스선을 활용하여 피조사체 내부 영상을 획득할 수 있는 기술로 영상획득을 위해서는 시스템은 엑스선 발생장치와 산란 엑스선을 측정하기 위한 검출시스템을 포함하여야 한다. 엑스선 후방산란 영상획득장치는 고속으로 회전하는 회전 콜리메이터를 통해 생성되는 엑스선을 샘플링 간격으로 실시간 신호를 획득하여야 하며 이를 위해서는 고속 신호획득장치가 요구된다. 우리는 후방산란 영상획득장치를 위해 대면적 플라스틱 섬광체(500×600×50mm3)와 광증배관으로 구성된 후방산란 엑스선 획득용 센서부에서 생성되는 신호의 변환 및 전달하기 위한 고속 다채널 신호획득장치를 개발하였다. 개발한 후방산란 영상획득용 검출시스템은 최소 15u초 간격으로 신호의 획득이 가능하며 최대 6채널의 신호의 변환 및 전달이 가능한 시스템으로 고속 후방산란 엑스선 영상획득이 가능하다. 개발된 검출시스템은 개별 센서의 보정을 위한 전압, 신호이득, 저레벨 제거 등의 원격 조절 기능을 포함한다. 현재 우리는 다양한 조건에서 엑스선 후방산란 영상획득을 적용 시험을 수행하고 있다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권6호
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• pp.701-709
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• 2019

최근에 헬스케어와 관련된 다양한 분야에서 생체신호 중 하나인 심박신호가 사용되고 있다. 기존에 제안된 심박신호 검출 방법으로는 접촉식 방법이 대부분이었지만, 피사체가 장치를 접촉하고 있어야 한다는 불편함의 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 최근 비접촉식 방법에 의한 검출 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 지정맥 인식을 위해 설계된 손가락 영상 촬영 장치를 이용해 심박 유사 신호를 얻어내는 방법을 제안한다. 검출된 심박 유사 신호는 지정맥의 위조 여부 판단과 심박 신호를 통한 다양한 응용분야에 활용될 수 있다. 제안하는 방법은 적외선을 이용한 지정맥 영상의 시간 도메인상의 밝기 값의 변화로부터 신호를 검출하고 영상처리 기반 알고리즘을 이용해 주파수 도메인으로 변환하였다. 변환 후, 대역 통과 필터링을 통해 심박신호와 관련이 없는 노이즈를 제거하였다. 신호의 정확성을 판단하기 위해 지정맥 획득 장치와 식품의약품안전처로부터 승인을 받은 접촉식 PPG 센서를 이용해 동시에 취득된 두 신호의 상관관계를 분석하였다. 결과적으로, 지정맥 영상을 통해 비접촉식으로 검출된 심박신호가 실제 심박신호의 파형과 일치함을 확인하는 것이 가능했다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.46-46
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• 2004

디지털 측정장치의 발달에 따라 센서에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 이를 바탕으로 측정결과를 제시하는 경우가 많다. 그러나 아날로그 신호의 디지털화 과정에서는 정보의 유실이 생길 수밖에 없고, 또한 측정 헤드의 dimension 과 sampling interval 등과 같은 측정조건은 측정결과의 신뢰성에 많은 문제를 야기 시킨다. 본 연구에서는 새로운 측정방법을 바탕으로 시장-분산곡선과 Correlogram 법을 이용하여 그 특성을 해석하고, 데이터 샘플링 시 측정조건과 시료내의 변동성이 측정결과인 평균 굵기 및 굵기의 총분산에 미치는 영향을 찾아 보았다.(중략)

• 한국통신학회논문지
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• 제31권8C호
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• pp.806-815
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• 2006

디지털 변복조 장치에는 디지털 신호의 표본화 속도를 변환시키는 표본화 속도 변환기(SRC: sample rate converter)가 필요한데, 여기에 사용되는 저역필터의 구현 문제를 연구하였다. 표본화 속도 변환율이 클 경우에는 저역필터의 신호처리 연산량이 많아져서 구현에 부담이 되므로 연산량을 감소시키는 방안이 중요하다. 본 논문에서는 이 필터를 2 단의 직렬 필터로 분할하여 구현하는 설계 방법을 제시하였고, 1 단 구조의 단일 필터로 구현하였을 경우에 비교하여 신호처리 연산량이 감소되는 것을 확인하였다. 표본화 속도 변환율이 증가할수록 2 단분할 방안에 의한 연산량 감소 효과는 증가하며, 변환율이 32 에서는 72 %까지 감소되는 것을 확인하였다. 변환율을 2 단으로 분할함에 있어서도 인수의 조합에 따라서 감소 효과가 다르게 나타났으므로, 여러 변환율에 대하여 최적 성능의 분할율을 조사하였다. 저역필터는 다상 필터 구조를 갖는 FIR 필터를 대상으로 하였으며, 필터계수의 설계는 Parks-McCllelan 알고리즘을 이용하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1402-1409
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• 2007

본 논문에서는 시스템 구현에 직접적으로 사용될 수 있는 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신 시스템을 위한 여러 가지 자동 이득 제어 (AGC : Automatic Gain Control) 알고리듬을 제안하고자 한다. 본 논문에서는 고속 패킷 전송을 위하여 비교적 많은 샘플 수를 갖고 긴 길이의 프리앰블을 반복적으로 사용하는 초 광대역 통신 (UWB : Ultra-Wideband)과 같은 OFDM 시스템의 디지털 수신 신호를 가정한다. 이러한 OFDM 시스템에서는 프리앰블 신호를 아날로그-디지털 변환기 (ADC : Analog-to-Digital Converter)를 통해 디지털 수신 신호로 변환한 후 최대 샘플 값 계수기내 버퍼의 길이만큼 디지털 수신 신호를 저장한다. 이 후 버퍼에 저장된 디지털 수신 신호 중 최대 샘플의 개수를 계산하고 이득 조절 신호 발생기에 저장된 이득 조절 테이블에 따라 이득을 조절하여 ADC 입력단의 전력 레벨을 자동으로 조절한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.436-438
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• 2005

본 논문에서는 전력선 위상 측정을 위해 A/D 변환기 및 위상계측 연산장치를 집적한 하이브리드 센서칩의 구현 기법을 제시하였다. 개발한 위상계측 연산장치는 recursive sliding-DFT에 기반하였으며 곱셈기의 시분할 공유 구조를 사용하여 칩의 구현 면적을 최소화 하였다. 60Hz의 전력선 신호를 중심주파수로 하는 AD 변환장치는 sigma-delta ADC를 기반으로 하여 8-bit 정밀도를 제공하며 아날로그부의 구현을 최소화하도륵 설계하였다. 설계한 하이브리드 센서칩은 컴퓨터 시뮬레이션 및 FPGA 구현을 통해 동작을 검증하였으며, 검증 완료후 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정기술로 구현하였다. 전력선 위상을 측정하기 위해 구현된 4채널 하이브리드 센서 칩의 설계면적은 $5{\times}5m^2$ 의 약 20%정도를 차지하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권10호
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• pp.39-46
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• 2005

휴대용 전자제품의 증가에 따라 배터리의 사용 시간을 증가시키기 위한 파워메니지먼트 회로의 설계는 매우 중요해 지고 있다. 이에 따라 switching power supply, 특히 DC-DC 변환기의 필요성은 더욱 커지고 있다. 기존 DC-DC 변환기용 컨트롤로 칩들은 순수한 아날로그 방식으로 설계되어 왔었다. 본 논문에서는 아날로그 방식의 단점을 극복하기 위한 디지털방식 컨트롤러 칩의 제작 및 측정된 연구 결과를 소개한다. 디지털 컨트롤러의 장점으로는 설계시간이 빠르고, 설계 변경을 쉽게 할수 있다는 점이다. 그러나 DC-DC 컨버터의 최종 출력 전압은 아날로그 전압이기 때문에, 아날로그를 디지털로 변환해 주는 장치가 디지털 컨트롤러에는 필수적이다. 본 논문에서는 기존의 flash 방식의 데이터 변환기 대신에 회로설계가 단순화된 델타시그마 모듈레이션을 사용하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하였다. 개발된 CMOS 컨트롤로 칩은 테스트 보드 측정을 통하여 성공적인 동작이 검증되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.427-434
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• 2016

본 논문은 인간이 인지할 수 있는 감각들 중 인체의 회전, 방향 변화 및 움직임의 정도를 알 수 있는 근감각에서 시각 및 청각 요소로의 변환 알고리즘을 이용하여 ARM Cortex-M4에 기반한 실시간 임베디드시스템으로 구현한 방법에 초점을 맞추었다. 근감각의 입력 방식으로는 자세측정장치(AHRS : Attitude Heading Reference System)를 이용해 롤(Roll), 피치(Pitch) 및 요(Yaw) 값을 실시간 획득하고, 이들 각각의 색을 표현하는 HSI 컬러 모델의 명도(Intensity), 색상(Hue) 및 채도(Saturation)에 대응하여 변환하였다. 최종 컬러신호는 HSI 에서 RGB 컬러모델로 변환하여 획득하였다. 또한, 근감각의 세 가지 입력 값들을 음을 표현하는 요소인 옥타브(Octave), 음계(Scale) 및 음의 세기(Velocity)에 대응하여 변환한 값을 MIDI(Musical Instrument Digital Interface)를 이용해 사운드를 합성하여 출력하였다. 출력 컬러신호 및 사운드를 분석한 결과, 근감각 입력 신호가 제안한 변환 방식에 따라 실시간으로 정확하게 색과 음으로 변환, 출력됨을 확인하였다.