• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.564-566
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• 2003

전력 계통에서 안정한 전력을 공급하는 것은 매우 중요하다. 전력 계통의 오류는 전압 및 주파수를 감시함으로써 검출 가능하다. 본 논문에서는 디지털 위상 고정 루프를 이용한 전력 계통의 주파수 측정 장치를 제안하고 이를 구현한 결과를 제시하고자 한다. 제안한 주파수 측정 장치는 위상 고정 루프의 기본요소로 구성된다. 위상분별기는 배타적 논리연산을 통해 위상오차를 검출하고 위상의 앞섬 및 뒤짐의 검출이 가능하도록 설계하였으며, 전력 계통의 주파수 동특성을 고려해서 3차의 루프 필터를 설계하였다. DCO는 출력 주파수의 분해능을 고려하여 입력 신호를 정확하게 추정할 수 있도록 설계하였다. 제안한 주파수 측정 장치의 성능을 검증하기 위하여 모의실험을 통해 주파수 변동량의 측정 범위 및 정확도를 검토하였으며, FPGA와 CPU를 포함하는 하드웨어를 구현하였다. FPGA에는 Verilog HDL로 디지털 위상 고정 루프의 위상분별기와 DCO를 구현하였으며 루프필터는 소프트웨어로 구현하였다. 제안한 디지털 위상 고정 루프의 성능 검증을 위해 정밀한 함수 발생기의 출력을 인가한 후 출력 주파수를 측정한 결과 및 전력 계통에 대한 실험 결과를 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.286-291
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• 2011

방향성 결합기는 RF 및 마이크로파 대역에서 신호를 분배하거나 감시하는 데 이용된다. 본 논문에서는 마이크로스트립 선로로 구현한 결합선로를 이용한 새로운 구조의 브랜치 선로 방향성 결합기를 제안하였다. 브랜치 선로 방향성 결합기는 결합도가 낮아지면 병렬로 연결된 선로의 특성 임피던스가 높아서 마이크로스트립 선로로 구현하기 어려워진다. 이를 극복하기 위하여 단락된 평형 결합 선로를 이용하여 높은 특성 임피던스를 구현하였다. 제안한 브랜치 선로 방향성 결합기의 시뮬레이션 결과 및 제작하여 측정한 결과를 보였다. 제작한 10 dB 브랜치 선로 방향성 결합기는 10% 대역폭에서 반사 손실이 30 dB 이상, 8% 대역폭에서 고립도 35 dB 이상인 결과를 보였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1044-1053
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• 2022

시간영역반사계(TDR)는 케이블의 물리적 결함을 검사하는 기법이며 누수 탐지 분야로의 응용영역을 확대하고 있다. 본 연구는 시간영역반사계 기법을 활용하여 선박 기관실 해수 배관의 누설 감지용 케이블형 센서를 개발하였다. 케이블 센서의 형상은 꼬임형상과 흡습부재를 이용하여 제작하였으며 개발된 센서의 누수 감지 여부와 위치 탐지 가능성을 확인하였다. 개발된 센서는 실제 배관 시험 장치에 부착하여 평가하였으며 해수 누설에 따른 다양한 TDR 신호를 취득하였다. 센서는 꼬임횟수, 피복 두께를 변수로 하여 제작하였으며 TDR 신호에 미치는 효과를 분석하였다. 실험 결과, 꼬임형 센서는 평행한 띠 형상의 센서에 비해 평활한 신호 취득이 가능하였으며 최적 꼬임 횟수는 단위길이 당 10회 이상인 것으로 나타났다. 절연 피복두께의 경우 적정 민감도 확보가 가능한 절연 피복부재의 두께는 도선직경의 80%~120%로 확인되었다. 누수 위치 추정을 위해 회귀분석 실시 결과, 결정계수는 0.9998로 실제 누설 위치와 높은 상관관계를 나타내었다. 결과적으로 제안된 TDR 기반의 누수 감지용 꼬임형 센서는 해수 배관 시스템의 누수 감시 센서로의 충분한 적용성을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.63-70
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• 2008

본 논문은 임의의 펄스 레이저 송신기에서 방사되는 레이저 펄스 신호를 실시간으로 수신하여 수신된 레이저 펄스열(pulse train)의 펄스 반복주기(pulse repeat interval: PRI)의 형태와 반복 시간을 계산하는 방법에 대하여 기술하였다. 레이저 송신기에서 방사되는 펄스열의 형태와 주기는 고정(fixed), 지터(jitter), 삼각파 등 매우 다양하며, 이러한 레이저 신호의 PRI 패턴을 구하기 위해서 펄스도래시간(time of pulse arrival)의 1차 차분과 2차 차분을 이용하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 TOA의 1차 차분의 표준편차가 평균값의 5%이하이면 수신된 펄스열은 고정 PRI 패턴 또는 지터 PRI 패턴이며, 5% 이상이면 삼각파 또는 톱니파 등의 PRI 패턴으로 분리한다. 본 알고리즘을 이용하여 펄스열을 분리한 결과 신호 분석능력이 우수하여 레이저 감시 시스템 등에 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1-6
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• 2017

본 논문은 광대역 고주파신호의 주파수를 정확하게 측정하기 위해서 아나로그 디지털변환기(ADC), EP2AGX FPGA와 STM32 프로세서를 이용한 주파수 측정 장치 설계에 대해서 기술하였다. 본 논문에서 사용한 ADC 소자는 샘플링 주파수가 250 MSPS이고 처리주파수 대역폭은 100 MHz 수준으로서 샘플링 주파수가 높아서 일반 컴퓨터나 프로세서에서 직접처리가 힘들어 Altra EP2AGX65 FPGA를 사용하여 주파수 측정 알고리즘을 구현하였다. 측정된 주파수는 실시간으로 방향 탐지 제어기로 보내지며 위상신호와 융합하여 고주파 신호의 입사방위각을 계산한다. 설계한 주파수 측정 장치는 주파수 측정 오차가 0.2 Mhz 수준으로 Anaren DFD-x 보다 오차가 30% 이상 감소하여 전파감시 및 방향 탐지 장치 설계에 크게 기여하리라 판단된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.953-958
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• 2018

본 연구에서는 산업현장, 지하시설물의 밀폐공간에서 유해가스 및 생체신호를 동시에 검출이 가능한 휴대형 검출시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 가스검출용 센서모듈, 패치형 1채널 소형 ECG 센서, 3축가속도 검출센서용 모듈 및 통계분석용 시스템이다. 시스템모듈의 성능을 검증하기 위해 디지털해상도, 생체신호증폭도, 출력전압 및 초소형모듈의 크기로 평가하였다. 개발된 시스템의 성능결과 디지털해상도는 300(rps), 신호증폭이득은 500dB이상 성능을 가졌고, 심전도 모듈은 $50mm{\times}10mm{\times}10mm$로 제작되어 패치형으로 활용도를 높일 수 있다. 본 연구의 휴대용 가스검출기 및 패치용 심전도, 가속도검출기는 산업현장작업자의 실시간 감시용 IoT 기반 관리시스템으로 활용한다면 가치가 높을 것으로 생각된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.1-10
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• 2019

본 논문에서는 수신신호에 신호처리 기법을 수행함으로써 잡음을 감소시켜 탐지가능 거리를 향상시키는 방법을 제안한다. 레이다의 탐지 거리를 증가시키기 위해서는 수신신호의 잡음성분을 감소시켜야 한다. 제안하는 방식에서는 두 가지 방법을 이용하여 잡음성분을 감소시킨다. 첫째, 다수의 펄스로 송수신된 레이다 신호를 하나로 누적시킨다. 이때 더해지는 횟수가 증가할수록 잡음의 무작위성으로 인해 점차 작아지지만, 신호 부분은 점차 커지는 특성을 이용한다. 둘째, 누적된 신호를 주파수 스펙트럼으로 변환한 후 LMS (Least mean square) 필터를 적용시킨다. 레이다 수신신호의 경우 대부분이 잡음 성분이므로, 시간 영역에서 LMS 필터를 적용할 경우, 오히려 잡음이 더 증가하게 된다. 이를 방지하기 위해 수신신호를 전체 주파수 스펙트럼으로 변환한 후 LMS 필터를 적용한다. 이후 LMS 필터 출력을 시간 영역으로 다시 변환하고, 거리 추정 알고리즘을 수행한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 알고리즘을 적용함으로써 잡음 성분을 25 dB 개선시킴을 보였다. 실험은 국제우주정거장을 대상으로 한국항공우주연구원에서 보유중인 레이다의 기존 결과와 제안된 결과를 비교분석하여 최대 거리가 약 1,000 Km이상 측정됨을 관찰할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.96-101
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• 2012

근래의 건축물들은 고층화와 지하 심층화되고 있어 화재 발생 시 대형 사고의 가능성이 매우 높으므로 여러 장소에 개별적으로 설치되어 있는 화재수신기의 방재정보를 통합하여 관리할 필요가 있다. 본 논문에서는 각각 떨어진 장소에 설치된 화재수신기에 대해 원격으로 감시 및 제어 가능하며 인터넷과 광케이블로 연결 할 수 있는 네트워크형 화재수신기와 컨트롤데스크를 제작한 다음 각 장치 간에 화재발생 및 이상상태를 감시하고 상황에 따라 모니터링, 경보, 제어 및 유지관리를 수행 할 수 있는 통합관리시스템을 개발하였다. 제안한 시스템을 국가검정기준에 의하여 평가하고, 각 구간의 신호 전달 시간에 대해 실험을 수행하여 성능의 안정성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1120-1128
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• 2004

본 논문에서는 우수한 OIP3(ouput intercept point) 특성을 가지는 평형전력증폭단을 설계하고 이를 적용하여 K-band 상향변환기를 설계 및 제작하였다. 상향변환기의 구성은 전력 증폭기단, 국부발진신호 제거필터, 주파수혼합기및 IF단으로 구성하였으며 RF 경로의 동작 유무를 판단하기 위한 국부 루프 경로와 출력 전력을 감시하기 위한 감시 단자로 구성하여 소요되는 전력을 예측하였다. K-대역 MMIC를 이용하여 평형전력증폭단을 제작하였으며 전력 예측값에 의하여 상향변환기를 설계 제작하였다. 설계된 상향변환기의 이득은 $40\pm$2dB, PldB는 29dBm의 특성을 가지며, OIP3는 37.25dBm의 높은 특성이 나타내었다. 특히 전력증폭단의 MMIC를 조정하여 30dB이상의 이득을 제어하였다. 본 논문에서 제작한 상향변환기는 PTP 및 PTMP용 트랜시버에 사용할 수 있으며, QAM 및 QPSK 변조방식을 이용하는 디지털 통신 시스템 및 BWA(Broad Wireless System)에도 적용할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.237-243
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• 2017

본 논문에서는 인공위성을 비롯한 우주물체 관측 및 감시를 위한 전자광학 관측 장비인 망원경의 탐지 성능에 대한 분석을 수행한다. M&S(Modeling & Simulation)를 통한 분석을 위해, 위성 궤도 모델, 망원경 모델, 그리고 지구 대기 모델을 구현하고, 위성을 관측하는 탐지 시나리오를 구성한다. 탐지 시나리오를 바탕으로 지향각 명령 오차를 적용하여 망원경 주요 사양인 시야각(Field of View, FOV)에 따른 지향 성능을 분석하고, 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR)를 통해 탐지 여부를 판별하여 검출기 화소수와 시야각(FOV)에 따른 탐지 성능을 분석한다. 본 논문의 M&S 분석 결과는 망원경 시야각(FOV)이 상대적으로 클수록 지향각 명령 오차가 존재하더라도 지향 성능은 좋지만, 대기 환경의 영향으로 화소수가 높고 망원경 시야각(FOV)이 작을수록 탐지 성능이 높아짐을 보여준다. 그래서 시야각(FOV)과 화소수 등의 망원경 주요 사양은 본 논문에서 수행한 M&S 분석 결과 및 종합적인 운용 상황을 고려하여 결정해야 한다.