• 감성과학
• /
• 제23권4호
• /
• pp.105-116
• /
• 2020

본 연구의 목적은 형광직물과 재귀반사 소재만으로 제작, 보급되고 있는 현 안전의복에, LED 부착으로 시인성을 높여 야간이나 기상악화 시 안전사고로부터 작업자나 보행자를 보호하고, 기울기 센서와 소리신호를 탑재하여 의식불명자의 구명에 도움을 주는데 있다. 이를 위하여 공학적 하이테크를 적용하여 설계·제작한 산업용 서스펜더형 안전벨트 및 기울기 센서와 소리신호가 탑재된 안전조끼형 벨트를 개발하였다. 그 효과로 첫째, 서스펜더형 안전벨트는 필름에 접착된 자동 점멸 LED에 의해 빛을 방출하도록 설계하여 벨트 착용자의 신체는 LED와 재귀반사를 통해 멀리서 인식되어 사고예방에 도움이 된다. 또한 야간에 실시하는 도로변이나 고지대에서의 작업, 구조대원 활동, 스포츠 활동 시사고를 예방하거나, 비상상황이 발생할 경우 LED 발광을 변화시키는 신호로 사고 지점을 빨리 발견할 수 있어 인명구조에 도움이 된다. 둘째, 착용자가 조난사고 등으로 인하여 의식불명으로 쓰러질 경우, 조난신호를 발생하는 첨단 디바이스를 개발하여 감지 및 신호 장치를 탑재한 결과 제어부의 기울기 센서가 인체의 각도를 자동 감지하였다. 동시에 조끼형의 벨트 형태로 제작함으로써 탈착이 용이하도록 하여 활용도를 높였다. 사고로 착용자가 쓰러지면 이 벨트의 기울기 센서가 각도를 감지하고 제어기가 고주파 음과 LED 점멸신호를 동시에 발생시킨다. 기존의 안전 조끼의 경우 주변 조명이 없을 때는 조끼를 착용한 사람을 감지하는 것이 거의 불가능 하였지만, 본 연구에서는 안전벨트의 음향과 빛 신호로 주변 조명이 없을 때에도 100 m 이내에서 착용자를 발견할 수 있었다. 그러므로 본 연구에서 LED 부착과 기울기 센서, 소리신호 소자를 부착한 스마트 안전의류의 개발은 사고발생 감소와 구명에 이바지할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
• /
• pp.837-839
• /
• 2012

안개가 발생하였을 시 운전자는 시야가 확보되지 않아 운전에 어려움을 가지게 되고 이 경우 교통사고의 발생 확률이 매우 높다. 이러한 사고를 줄이고 운전자의 안전을 확보하기위한 방안으로는 운전자에게 현재의 상황을 인지하여 서비스를 제공하는 것이다. 본 논문에서는 안개가 발생할 경우 사고를 방지하기 위해 차량 안전 시스템을 이용하여 적절한 경고 및 제어를 하는 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 차량외부에 설치된 습도, 조도 센서로부터 수집된 정보를 자동차 내부의 안개검출 시스템 컨트롤러에서 조건을 확인한 후 영상장비를 이용하여 최종적으로 안개가 발생하여 운전자의 시야가 확보되지 않을 경우 이벤트를 발생시키는 시스템이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.47-52
• /
• 2011

본 논문은 수면을 이루는 침실의 수면 환경 데이터를 수집하고, 얻어진 조건 데이터들과 수면간의 관계를 분석한다. 이를 바탕으로 시뮬레이션 모델을 추출하여 개개인에 따른 최적의 수면 환경을 제공하도록 한다. 실험은 H-MOTE2420 센서의 온/습도 센서(SHT11)와 조도 센서(GL5507)를 이용하였다. 뒤척임 추출을 위하여 비디오에서 움직임을 추출하는 차영상 기법을 이용하였다. 또한, 수면에 영향을 미칠만한 가중치의 정보로 피로도, 음주도, 공복도 등의 정보를 입력 받는다. 실험 결과 최적의 수면 환경을 추출할 수 있었다. 향후에는, 수면의 특정 상황만 아니라 식사, 출근 등과 같은 유기적인 유비쿼터스 생활환경의 한 부분에도 상황에 따른 적절한 실내 환경 변화를 제공 해주어서 좀 더 쾌적한 일상생활을 영위할 수 있도록 도움을 주도록 개선하려 할 것이다.

• 농업과학연구
• /
• 제38권4호
• /
• pp.747-752
• /
• 2011

Wireless technology has enabled farmers monitor and control protected production environment more efficiently. Utilization of USN (Ubiquitous Sensor Network) devices also brought benefits due to reduced wiring and central data handling requirements. However, wireless communication loses signal under unfavorable conditions (e.g., blocked signal path, low signal intensity). In this paper, performance of commercial wireless communication devices were evaluated for application to protected crop production. Two different models of wireless communication devices were tested. Sensors used in the study were weather units installed outside and top of a greenhouse (wind velocity and direction, precipitation, temperature and humidity), inside ambient condition units (temperature, humidity, $CO_2$, and light intensity), and irrigation status units (irrigation flow and pressure, and soil water content). Performance of wireless communication was evaluated with and without crop. For a 2.4 GHz device, communication distance was decreased by about 10% when crops were present between the transmitting and receiving antennas installed on the ground, and the best performance was obtained when the antennas were installed 2 m above the crop canopy. When tested in a greenhouse, center of a greenhouse was chosen as the location of receiving antenna. The results would provide information useful for implementation of wireless environment monitoring system for protected crop production using USN devices.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.420-426
• /
• 2024

This study proposes an innovative methodology for developing flexible printed circuit boards (FPCBs) capable of conforming to three-dimensional shapes, meeting the increasing demand for electronic circuits in diverse and complex product designs. By integrating a traditional flat plate-based fabrication process with a subsequent three-dimensional thermal deformation technique, we have successfully demonstrated an FPCB that maintains stable electrical characteristics despite significant shape deformations. Using a modified polyimide substrate along with Ag flake-based conductive ink, we identified optimized process variables that enable substrate thermal deformation at lower temperatures (~130℃) and enhance the stretchability of the conductive ink (ε ~30%). The application of this novel FPCB in a prototype 3D-shaped sensor device, incorporating photosensors and temperature sensors, illustrates its potential for creating multifunctional, shape-adaptable electronic devices. The sensor can detect external light sources and measure ambient temperature, demonstrating stable operation even after transitioning from a planar to a three-dimensional configuration. This research lays the foundation for next-generation FPCBs that can be seamlessly integrated into various products, ushering in a new era of electronic device design and functionality.

• 감성과학
• /
• 제19권3호
• /
• pp.81-88
• /
• 2016

본 논문은 깊이 카메라(Creative Senz3D)를 이용하여 호흡률을 측정하는 것에 대한 정확도와 영향을 미치는 요인들을 분석하였다. 영향 요인 분석에서는 깊이 카메라가 가지는 깊이 값에 대한 오차와 노이즈 그리고 주위 조도의 영향에 대하여 실험 연구를 진행하였다. 그 결과 깊이 카메라와 측정 대상의 거리가 증가함에 따라 깊이 값의 오차가 증가하였고 깊이 영상의 오른쪽은 실제 거리보다 깊이 값이 크게 측정되고 왼쪽은 실제 거리보다 깊이 값이 작게 측정되었다. 이에 따라 깊이 값이 영상의 영역에 따라 비대칭성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 깊이 카메라와 측정 대상의 각도가 틀어짐에 따라서도 깊이 값의 차의 오차가 증가하였으며 깊이 카메라의 노이즈는 측정 거리가 멀어짐에 따라 점점 증가하였고 노이즈를 측정하는 윈도우의 크기가 증가함에 따라 감소하였다. 주위 조도는 깊이 값에 영향을 주지 않았다. 또한 실제 상황에서 사람을 대상으로 20회 호흡을 하게 하여 깊이 카메라를 이용해 호흡률을 측정하였고 호흡률이 제대로 측정됨을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.948-953
• /
• 2015

최근, 생체 정보를 이용하여 개인의 신원을 확인하기 위해 근적외선 LED와 CCD 카메라를 이용한 지정맥 인식기술 연구되고 있다. 지정맥 인식은 손가락의 두께, 주변 광, 체온카메라 등의 잡음으로부터 정맥과 배경 이미지를 분리하는 방법에 따라 성능의 차이가 발생한다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 NIR LED와 CCD 카메라로 촬영된 지정맥 영상으로부터 지정맥 회전, ROI 검출, 필터뱅크를 이용한 정맥 증강 기법을 제안하고 실험을 통하여 그 성능을 평가하였다. 이 실험의 결과에서 제안된 지정맥 회전과 ROI 검출의 정확도가 99.8%를 보였다. 그리고 필터뱅크를 이용한 정맥 증강처리에서는 제안된 방법이Retinex 알고리즘 보다 우수한 대비 성능을 보였다. 이 실험의 결과로부터 제안된 방법을 정맥인식의 전처리 과정에 적용한다면, 보다 나은 인식률을 제공할 것으로 사료된다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.66-69
• /
• 2017

In recent year, energy harvesting technologies from the ambient environments such as light, motion, wireless waves, and temperature again a lot of attraction form research community [1-5] due to its efficient solution in order to substitute for conventional power delivery methods, especially in wearable together with on-body applications. The drawbacks of battery-powered characteristic used in commodity applications lead to self-powered, long-lifetime circuit design. Thermoelectric generator, a solid-state sensor, is useful compared to the harvesting devices in order to enable self-sustained low-power applications. TEG based on the Seebeck effect is utilized to transfer thermal energy which is available with a temperature gradient into useful electrical energy. Depending on the temperature difference between two sides, amount of output power will be proportionally delivered. In this work, we illustrated a low-input voltage energy harvesting circuit applied discontinuous conduction mode (DCM) method for getting an adequate amount of energy from thermoelectric generator (TEG) for a specific wearable application. With a small temperature gradient harvested from human skin, the input voltage from the transducer is as low as 60mV, the proposed circuit, fabricated in a $0.6{\mu}m$ CMOS process, is capable of generating a regulated output voltage of 4.2V with an output power reaching to $40{\mu}W$. The proposed circuit is useful for powering energy to battery-less systems, such as wearable application devices.

• 센서학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.101-108
• /
• 1993

컬러센서를 위한 $TiO_{2}$/Se : Te 이종접합을 고주파 반응성 스퍼터링법과 진공증착법을 이용하여 제작하였다. 제조된 $TiO_{2}$ 막형성의 최적조건은 $1000{\AA}$의 $TiO_{2}$ 두께에서 고주파전력 120 W, 기판온도 $100^{\circ}C$, 산소농도 50% 및 분위기압 50 mTorr였다. 이 때 광투과율은 파장 550 nm에서 85%, 저항률은 $2{\times}10^9{\Omega}{\cdot}cm$, 굴절률은 2.3이었다. 제조된 $TiO_{2}$막은 직접천이형 에너지 밴드구조를 가지며 광학적 밴드갭은 3.58 eV였다. 제조된$TiO_{2}$막을 $400^{\circ}C$에서 30분간 열처리함으로써 광투과율이 파장 $300{\sim}580$ nm범위에서 $0{\sim}25%$까지 개선되었다. 또한 화학양론적 조성비를 조사하기 위하여 AES 분석을 한 결과 Ti 및 0의 조성비는 1 : 1.7로 나타났다. 한편 Se : Te 막형성의 최적조건은 $190^{\circ}C$에서 1분간 열처리했을 때였다. 이러한 조건으로 제조된 Se : Te막의 광학적 밴드갭은 1.7 eV였으며 육방정계구조의 (100) 방향 및 (110) 방향으로 Se : Te 막이 결정화됨을 알 수 있었다. 1000 lux의 조도에서 Se : Te막의 광전변환률은 0.75였다. 또한 Se에 Te를 첨가함으로써 장파장영역의 분광감도가 향상되었다. $TiO_{2}$/Se : Te 이종접합의 분광감도는 가시광 전영역에서 비교적 넓은 분광감도를 나타내었으며, 특히 청색영역에서 a-Si박막보다 우수한 분광감도를 나타내었다.

• 지능정보연구
• /
• 제19권4호
• /
• pp.123-132
• /
• 2013

최근 스마트 폰에 다양한 센서를 내장할 수 있게 되었고 스마트폰에 내장된 센서를 이용항 동작 인지에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 스마트폰을 이용한 동작 인지는 노인 복지 지원이나 운동량 측정. 생활 패턴 분석, 운동 패턴 분석 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. 하지만 스마트 폰에 내장된 센서를 이용하여 동작 인지를 하는 방법은 사용되는 센서의 수에 따라 단일 센서를 이용한 동작인지와 다중 센서를 이용한 동작인지로 나눌 수 있다. 단일 센서를 이용하는 경우 대부분 가속도 센서를 이용하기 때문에 배터리 부담은 줄지만 다양한 동작을 인지할 때에 특징(feature) 추출의 어려움과 동작 인지 정확도가 낮다는 문제점이 있다. 그리고 다중 센서를 이용하는 경우 대부분 가속도 센서와 중력센서를 사용하고 필요에 따라 다른 센서를 추가하여 동작인지를 수행하며 다양한 동작을 보다 높은 정확도로 인지할 수 있지만 다수의 센서를 사용하기 때문에 배터리 부담이 증가한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 스마트 폰에 내장된 가속도 센서를 이용하여 다양한 동작을 높은 정확도로 인지하는 방법을 제안한다. 서로 다른 10가지의 동작을 높을 정확도로 인지하기 위해 원시 데이터로부터 17가지 특징을 추출하고 각 동작을 분류하기 위해 Ensemble of Nested Dichotomies 분류기를 사용하였다. Ensemble of Nested Dichotomies 분류기는 다중 클래스 문제를 다수의 이진 분류 문제로 변형하여 다중 클래스 문제를 해결하는 방법으로 서로 다른 Nested Dichotomy 분류기의 분류 결과를 통해 다중 클래스 문제를 해결하는 기법이다. Nested Dichotomy 분류기 학습에는 Random Forest 분류기를 사용하였다. 성능 평가를 위해 Decision Tree, k-Nearest Neighbors, Support Vector Machine과 비교 실험을 한 결과 Ensemble of Nested Dichotomies 분류기를 사용하여 동작 인지를 수행하는 것이 가장 높은 정확도를 보였다.