• 전자공학회논문지SC
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• 제45권3호
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• pp.80-85
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• 2008

기존의 캡슐형 내시경은 공간적 제약으로 인해 약 30mW 용량의 1차 전지를 사용한다. 그러나 1차 전지를 사용하는 방식은 배터리 용량의 한계와 1회용 소모품으로 가격이 비싸다. 이러한 문제를 해결하기 위해 신체 외부에서 캡슐형 내시경에 무선으로 에너지를 전송 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 송 수신측 양단에 LC공진 회로를 이용하여 $10{\sim}20cm$의 공극을 통해 송신측 코일에서 캡슐형 내시경으로 에너지를 전달하는 방식이다. 위치와 방향성에 상관없이 에너지 효율의 증가를 위해 수신측 코일은 페라이트 코어를 이용한 3축 권선 방식을 이용하였다. 실험에 의한 측정 결과 제안된 방식은 수신측 회로에 안정적으로 30mW의 전력을 공급할 수 있음을 확인하였다.

• 정보와 통신
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• 제25권2호
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• pp.41-46
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• 2008

무선 캡슐형 내시경 시스템 설계를 위하여 인체내부에서 표면까지의 전송손실을 $0.001{\sim}2$ GHz대역에 대하여 분석하였다. 실제 인체구조 모델에 안테나를 적용하여 계산결과를 얻은 기존 연구와 달리 인체내 매질의 평균적 특성을 갖는 균일 매질로 가정하여 안테나의 Q와 효율을 계산하였다. 계산 결과 40MHz의 HPBW(Half-Power Bandwidth), 5mm반경 크기의 송신안테나, 15un거리에 대하여 $400{\sim}600$MHz 사이에서 -58dB가량의 최적 손실이 예상되었다. 분석된 손실 결과를 바탕으로 450MHz에서 무선 캡슐형 내시경 시스템이 설계 및 제작되었고 실제 유사매질용액에서 실험결과 15cm/10cm거리에서 -62/-5ldB의 손실을 보였으며 동물실험에서는 돼지 체내외간 10cm가량의 거리에 대해 약 -56dB의 손실이 측정되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.343-344
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• 2007

소화기관의 질병 진단 및 질료의 목적으로 사용되어지는 기존의 일반적인 내시경은 의사의 숙련도를 요하고 환자에게 고통 및 공포감을 수반한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 캡슐형 내시경이 사용되고 있지만 소화기관의 연동운동에 의존한 내시경의 이동으로 인하여 시술 시간이 길고 지나온 기관에 대한 재검사가 불가능 하다는 단점을 가지고 있다. 이에 대한 대안으로 체내 능동구동이 가능한 캡슐형 내시경의 개발이 활발히 진행되어지고 있다. 본 논문은 소형 직류 전동기를 이용한 체내 능동 구동 메커니즘을 제안하고 캡슐 내시경 로봇을 무선 구동하기 위한 직류 전동기 구동 장치 및 무선 데이터 송수신 모듈, 집적된 시스템의 배터리 구동 기술을 제안한다. 개발된 마이크로 로봇은 In-vitro 실험을 통하여 체내 능동 구동가능성을 검증 하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.142-145
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• 2002

In order to develop a self-propelled microendoscope, the frictional resistance of the capsule-type endoscope inside the intestine should be understood. In this work the frictional resistance behaviors of capsules with different designs were experimentally investigated using a pig intestine. It was found that cylindrical capsule design had the least frictional resistance. Also, the resistance increased as the speed of the capsule motion was decreased. It is expected that the results of this work will be used to design the optimum propulsion system for the microendoscope.

• 전자진흥
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• 제26권7호
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• pp.31-32
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• 2006

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.660-666
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• 2001

The Ionic Polymer Metal Composite (IPMC) is one of the electroactive polymer (EAP) have potential application as micro actuators. In this study, IPMC is used as actuator to control of the direction for the endscopic microcapsule. Because it bends in water and wet conditions by applying a low voltage $(1\sim3\;V)$ to its surfaces. The basic characteristics and the static modeling of IPMC are discussed. Also the dynamic modeling is performed using the Lagrange' equation. Computer simulation results show that the performed modeling guarantee similarity of actual system.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권4호
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• pp.39-48
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• 2003

The Ionic Polymer Metal Composite (IPMC) is one of the electroactive polymer (EAP) have potential application as micro actuators. In this study, IPMC is used as actuator to control of the direction for the endscopic microcapsule. Because it bends in water and wet conditions by applying a low voltage (1∼3 V) to its surfaces. The basic characteristics and the static modeling of IPMC are discussed. Also the dynamic modeling is performed using the Lagrange' equation. Computer simulation results show that the performed modeling guarantee similarity of actual system.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.279-280
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• 2007

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.447-453
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• 2004

사람의 장속에서 영상을 획득하여 이를 체외로 전송하는 무선 내시경과 같은 초소형 텔레메트리 캡슐에서는 캡슐의 크기와 전원 공급에 많은 제약을 받는다. 캡슐을 삼킬 수 있는 크기로 제작하기 위해서는 소형의 건전지를 사용하여 캡슐이 소화관 내를 조사하는 동안 안정적인 전원 공급이 이루어지도록 해야 한다. 이를 위해서는 양방향 통신을 이용한 캡슐의 동작 및 전원 제어가 필수적이다. 본 연구에서는 캡슐형 내시경에서의 양방향 통신을 위한 CPLD (complex programmable logic device) 기반의 제어기를 설계 및 구현하였다. 캡슐 제어기는 체외의 제어기로부터 제어 명령을 전달받아 이를 수행하며 제어 동작의 수행 결과로 장내부의 영상을 획득하여 체외로 전송한다. 설계한 제어기를 컴퓨터 모의실험을 통해 설계사양을 검증하고 이를 CPLD로 구현하였다. 구현한 제어기를 캡슐형 무선 내시경에 탑재하여 동물실험을 수행하였으며 동물 실험 결과 실험 대상 동물의 체내에서 캡슐의 동작과 전원을 제어 할수 있었으며 동작제어의 결과로 장내부의 영상을 획득하여 이를 복원 할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권7호
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• pp.275-280
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• 2013

본 논문은 무선 충전 시스템의 최적화 기법에 대한 것으로서, 특히 캡슐형 내시경 응용을 위한 회로를 기반으로 한다. 이 논문에서는 저용량 배터리를 내장하는 무선 충전 시스템에서 전자기 유도 원리를 이용한 방식을 적용하여 배터리 용량을 필요 이상으로 증가시키지 않는 상태에서 여러 가지 상황에 대응하여 무선 전력 전송의 효율을 최적화하는 것을 목표로 하였다. 전자기 공진 코일의 무선 전력 전송의 효율을 증가시키기 위하여 전력 전송의 주요 결정 요소를 분석하고 주파수 제어에 의한 효율 최적화를 시도하였다. 모의실험 결과 제안된 최적화 기법은 무선 충전 효율을 안정화시키고 현재 문제가 되고 있는 거리 및 기생 성분에 의한 전송 효율 변이를 효과적으로 개선하는 것을 확인하였다.