• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.69-76
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• 2017

블루투스 스마트로 알려진 Bluetooth Low Energy(BLE)는 초저전력으로 동작하도록 설계되어 BLE 기반 디바이스들은 그 구성에 따라 하나의 코인셀(coin cell)로 몇 년간 동작이 가능하다. 또한 BLE는 수신신호세기 정보를 기반으로 두 BLE 디바이스 사이의 근사적 거리를 추정 할 수 있다. 이러한 특징으로 인하여 실내 또는 실외의 근거리 영역에서 GPS보다 상대적으로 높은 정밀도의 내비게이션 서비스를 제공 할 수 있다. 본 논문에서는 BLE를 이용한 실제 내비게이션 테스트 베드를 구성하고 실외 근거리 영역에서의 동작을 검증한다. 검증 실험에서 BLE 기반의 비콘들은 고정된 위치에 설치되어 주기적으로 Universally Unique IDentifier(UUID) 전송하며, 사용자 스마트 디바이스는 이를 수신하여 거리값을 추출하고 UUID를 셀룰러 또는 와이파이 망을 통해 데이터베이스로 전송한다. 데이터베이스는 해당 UUID에 바인딩된(binding) 관련 정보를 사용자 디바이스에 피드백하고, 이를 수신한 사용자 디바이스는 추출된 거리값과 함께 주변 정보 및 지도상에서 사용자 위치를 더욱 정밀하게 표시하는 내비게이션 서비스를 제공한다. 본 논문을 통하여 BLE 기반의 내비게이팅 응용이 실현 가능함을 확인할 수 있으며, 더 나아가 이러한 시스템이 실내 내비게이션으로도 충분히 구현될 수 있음을 확인 할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.142-149
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• 2020

본 연구에서는 인조흑연의 낮은 이론용량을 개선하기 위하여 음극소재로서 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전기화학적 성능을 조사하였다. 구형의 인조 흑연 표면을 polyvinylpyrrolidone (PVP) 양친성 물질로 코팅한 후 실리카를 성장시켜 흑연/실리카 소재를 합성하였으며, 석유계 피치 코팅과 마그네슘 열 환원법을 통해 흑연/실리콘/피치 복합소재를 제조하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전극은 poly(vinylidene fluoride) (PVDF), carboxymethyl cellulose (CMC), polyacrylic acid (PAA) 바인더에 따라 제조하였으며, 다양한 전해액과 첨가제를 이용하여 전지를 조립하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재는 X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM)와 thermogravimetric analyzer (TGA)를 통해 물리적 특성을 분석하였으며, 전기화학적 특성은 충 방전 사이클, 율속, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 조사하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재는 흑연 : 실리카 : 피치 = 1 : 4 : 8일 때 높은 사이클 안정성을 보였다. PAA 바인더를 사용하여 제조된 전극은 높은 용량과 안정성을 보였으며, EC:DMC:EMC 전해액을 사용하였을 때 719 mAh/g의 높은 초기 용량과 우수한 사이클 안정성 나타내었다. 또한 vinylene carbonate (VC) 첨가시에 2 C/0.1 C 일 때 77% 용량 유지율과 0.1 C/0.1 C 일 때 88% 용량 회복을 나타냄을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권8호
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• pp.3-12
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• 2016

저전력 블루투스(BLE) 기술이 저속 저에너지 무선 센서 네트워크 기술로 주목을 받고 있다. BLE 기반의 무선 네트워크에서는 신속한 장치 탐색이 매우 중요하며, 네트워크 노드들이 보통 동전형 배터리로 매우 긴 시간 동안 동작해야하기 때문에 에너지 소모를 최소화하여 운영할 필요가 있다. 그러나 낮은 에너지와 짧은 지연시간을 동시에 얻기 어렵기 때문에 BLE 규격에서는 장치 탐색 프로세스에 관련된 파라미터들의 값 범위를 넓게 허용하여 응용에 맞게 설정하도록 하고 있다. 따라서 BLE 네트워크 운영에 앞서 장치 탐색 프로세스 관련 파라미터의 값에 따른 성능을 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 BLE 네트워크에서 장치 탐색을 위한 advertising 횟수의 평균과 누적분포함수에 대해 분석하였다. 또한 소모 에너지 증가가 거의 없으면서 장치 탐색의 성능을 개선할 수 있는 advertising 이벤트 간 간격을 제어하는 방안을 제안하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.650-654
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• 2006

[ $LiNi_{0.4}Mn_{0.3}Co_{0.3}O_2$ ] cathode material was synthesized by a mixed hydroxide method. Structural characterization was carried out using X-ray diffraction studies. Electrochemical studies were performed by assembling 2032 coin cells with lithium metal as an anode. DSC (Differential scanning calorimetry) data showed that exothermic reactions of $LiNi_{0.4}Mn_{0.3}Co_{0.3}O_2$ charged to 4.3 V versus Li started at high temperatures$(280\sim390^{\circ}C)$. The cell of $LiNi_{0.4}Mn_{0.3}Co_{0.3}O_2$ mixed cathode delivered a discharge capacity of 150 mAh/g at a 0.2 C rate. The capacity of the cell decreased with the current rate and a useful capacity of 134 mAh/g was obtained at a 2 C rate. The reversible capacity after 100th cycles was 126 mAh/g when a cell was cycled at a current rate of 0.5 C in $2.8\sim4.3V$.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권5호
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• pp.542-549
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• 2016

This paper presents a SoC (System-on-a-Chip) dedicated for a single-chip smart capsule which can be used to continuously monitor human alimentary canal pH and temperature values. The SoC is composed of the pH and temperature sensor interface circuit, a wireless transceiver, the power management circuit and the flow control logic. Fabricated in $0.18{\mu}m$ standard CMOS technology, the SoC occupies a die area of ${\sim}9 mm^2$. The SoC consumes 6.15 mW from a 3 V power supply, guaranteeing the smart capsule battery life is no less than 24 hours when using 50 mAh coin batteries. The experimental results show that measurement accuracy of the smart capsule is ${\pm}0.1$ pH and ${\pm}0.2^{\circ}C$ for pH and temperature sensing, respectively, which meets the requirement of in-body pH and temperature monitoring in clinical practice.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권3호
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• pp.303-308
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• 2018

본 연구에서는 리튬이차전지 음극활물질인 Silicon/Carbon (Si/C) 복합소재를 제조하여 바인더 및 첨가제가 전지성능에 미치는 영향을 조사하였다. Si/C 합성물은 마그네슘의 열 환원 반응을 통해 SBA-15 (Santa Barbara Amorphous material No. 15)를 제조한 후 페놀 수지의 탄화 과정을 통해 합성하였다. Si/C 음극소재는 충 방전, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 전기화학적 성능을 분석하였다. PAA 바인더를 이용한 Si/C 전지의 용량은 1,899 mAh/g으로 다른 바인더를 사용한 합성물보다 우수하였으며, 40 사이클 동안 92%에 달하는 높은 용량 보존율을 나타내었다. 또한, VC 첨가제를 사용한 전지의 경우 3,049 mAh/g의 높은 초기용량을 나타내며, 실리콘 표면에 보호막을 형성해 초기 비가역용량을 감소시켜줌을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.459-464
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• 2016

본 연구에서는 리튬이온 전지용 실리콘 음극소재의 사이클 안정성 및 율속 특성 향상을 위해 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 실리카 제조는 스토버 방법을 사용하고 교반 속도, 교반 온도 및 $NH_3$/TEOS 비율을 조절 하여 100~500 nm 크기의 구형 실리카를 합성하였다. 구형 나노 실리카의 마그네슘 열환원과 산처리 과정을 통해 다공성 실리콘을 얻고, 제조된 다공성 실리콘에 Phenolic resin을 탄소전구체로 사용하여 최종적으로 다공성 실리콘/탄소 활물질을 합성하였다. 또한 $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) 전해액에서 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 충 방전, 순환전압 전류, 임피던스 테스트 등의 전기화학적 특성을 조사 하였다. 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 음극활물질로서 코인 전지의 성능을 조사한 결과 초기용량 및 40사이클 용량 보존율은 각각 2,006 mAh/g, 55.4%를 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8A호
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• pp.661-668
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• 2012

본 논문에서는 무선 통신에 사용되는 저 전력 통신 기법들에 대해 살펴보고 초 저 전력 무선통신이 가능한 능동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템에 적용할 수 있는 새로운 프로토콜과 알고리즘을 제안한다. 제안된 기술을 바탕으로 MCU와 RF Transceiver, 칩 안테나 등을 이용하여 송수신 모듈을 구성하였고 내부 전원을 위해 리튬 코인 배터리를 사용하였다. 구현된 리더와 태그의 실험을 통해 송신 시 초당 약 $10{\mu}A$ 이하, 수신 시 초당 약 $30{\mu}A$ 이하의 소비 전류를 측정하였고 이를 바탕으로 초 저 전력 무선통신이 가능함을 확인하였다. 이러한 결과는 수신되는 패킷의 도착 시간을 동적으로 예측하는 알고리즘으로 가능하며 장시간 통신할 때에도 방전되지 않는 조건 하에 링크가 끊어지지 않은 장점을 가지고 있어 오작동을 막고 응답성을 향상시킬 수 있음을 나타낸다.

• 한국분말재료학회지
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• 제23권2호
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• pp.136-142
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• 2016

As precursors of cathode materials for lithium ion batteries, $Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}(OH)_2$ powders are prepared in a continuously stirred tank reactor via a co-precipitation reaction between aqueous metal sulfates and NaOH in the presence of $NH_4OH$ in air or nitrogen ambient. Calcination of the precursors with $Li_2CO_3$ for 8 h at $1,000^{\circ}C$ in air produces dense spherical cathode materials. The precursors and final powders are characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy, particle size analysis, tap density measurement, and thermal gravimetric analysis. The precursor powders obtained in air or nitrogen ambient show XRD patterns identified as $Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}(OH)_2$. Regardless of the atmosphere, the final powders exhibit the XRD patterns of $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ (NCM). The precursor powders obtained in air have larger particle size and lower tap density than those obtained in nitrogen ambient. NCM powders show similar tendencies in terms of particle size and tap density. Electrochemical characterization is performed after fabricating a coin cell using NCM as the cathode and Li metal as the anode. The NCM powders from the precursors obtained in air and those from the precursors obtained in nitrogen have similar initial charge/discharge capacities and cycle life. In conclusion, the powders co-precipitated in air can be utilized as precursor materials, replacing those synthesized in the presence of nitrogen injection, which is the usual industrial practice.

• 대한공간정보학회지
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• 제16권3호
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• pp.43-49
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• 2008

실시간 위치추적 (Real Time Location System ; RTLS) 시스템은 유비쿼터스 사회에서 인물, 자산, 물류제품을 실시간으로 추적하기 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 RTLS를 위해 능동형 RF 시스템을 개발하였고 개발된 시스템의 성능을 측정하였다. 본 시스템에서 개발한 RTLS 시스템은 3개의 능동형 리더(수신기)와 1개의 태그로 구성되었다. 개발된 능동형 소형 태그에는 동전형 배터리를 내장하였다. 태그의 소형화를 위해 내장형 PCB 안테나와 칩 안테나를 장착하여 태그의 성능을 측정하였다. 또한, RF 시스템의 제조 원가를 줄이기 위해 저가의 RF 트랜시버 CC2510 칩셋을 사용하였다. CC2510 칩셋은 능동형 태그와 능동형 리더 (수신기)사이의 거리를 측정하기 위한 수신신호 강도지시기가 (Received Signal Strength Indicator ; RSSI) 내장되어있다.