• 한국항공우주학회지
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• 제37권10호
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• pp.1002-1009
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• 2009

본 논문에서는 저가의 스트랩다운 센서 및 탐색기 기반의 정밀한 유도필터 설계를 다룬다. 고려된 스트랩다운 센서는 3축의 가속도계와 자이로로 구성된 IMU, 3 축 자기장계 및 압력고도계이다. 유도탄의 위치, 속도, 자세 및 압력고도계의 바이어스 오차가 유도필터의 상태변수로 고려된다. 상태방정식 및 측정방정식의 비선형성이 크기 때문에 UKF(Unscented Kalman Filter)를 도입한다. 제안된 유도필터는 표적 위치오차가 없을 경우 항법필터로 동작한다. 표적오차가 존재하는 경우에도 유도탄-표적간 상대 정보를 정확히 추정함으로서 정밀한 유도성능을 보장한다. 특수한 교전상황에서는 유도필터의 가관측성 문제가 발생함이 확인되었다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권7호
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• pp.827-832
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• 2006

Occupant classification and position detection have been significant research areas in intelligent safety systems in the automotive field. The detection and classification of seat occupancy open up new ways to control the safety system. This paper deals with a novel algorithm development, hardware implementation and testing of a prototype intelligent safety system for occupant classification and position detection for in-vehicle environment. Borland C++ program is used to develop the novel algorithm interface between the sensor and data acquisition system. MEMS strain gauge hermatic pressure sensor containing micromachined integrated circuits is installed inside the passenger seat. The analog output of the sensor is connected with a connector to a PCI-9111 DG data acquisition card for occupancy detection, classification and position detection. The algorithm greatly improves the detection of whether an occupant is present or absent, and the classification of either adult, child or non-human object is determined from weights using the sensor. A simple computation algorithm provides the determination of the occupant's appropriate position using centroidal calculation. A real time operation is achieved with the system. The experimental results demonstrate that the performance of the implemented prototype is robust for occupant classification and position detection. This research may be applied in intelligent airbag design for efficient deployment.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.616-618
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• 2008

This paper propose nonlinear electromagnet suspension system model and defines electromagnet design specification of Maglev vehicle for transport system of semiconductor manufacturing line. The bandwidth of the acceleration sensor is defined and manufactured using i-mems technique acceleration sensor from this Nonlinear electromagnet suspension model. Through the simulation of non-linear model it was possible to compare the gain with the experiment to confirm the accuracy of the nonlinear suspension system. Till now mainly linear model has been used in many electromagnet suspension system, which results different gains in simulation and experiments. This more accurate non-linear model can be applied in many ways in designing electromagnet suspension systems.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.632-637
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• 2012

This paper introduces a simple and efficient calibration method for three-axis accelerometers and three-axis gyroscopes using three-axis motion rate table. Usually, the performance of low cost MEMS-based inertial sensors is affected by scale and bias errors significantly. The calibration of these errors is a bothersome problem, but the previous calibration methods cannot propose simple and efficient method to calibrate the errors of three-axis inertial sensors. This paper introduces a new simple and efficient method for the calibration of accelerometer and gyroscope. By using a three-axis motion rate table, this method can calibrate the accelerometer and gyroscope simultaneously and simply. Experimental results confirm the performance of the proposed method.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권7호
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• pp.609-618
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• 2015

CNUSAIL-1은 태양돛을 탑재한 3U 크기의 큐브위성이다. 저궤도에서 태양돛을 전개하고, 이에 따른 자세와 궤도에 대한 영향을 확인하는 임무를 수행한다. 본 논문에서는 CNUSAIL-1을 위한 자세결정 알고리즘의 구현 가능성을 제시하였다. 위성의 기준센서는 태양센서, 3축 지자기센서를 이용하며, 관성센서는 MEMS 자이로센서를 사용한다. 큐브위성용 센서는 상대적으로 저가이며, 성능 및 잡음특성이 좋지 않은 단점이 있다. 따라서 자세결정 알고리즘으로 노이즈 특성을 고려할 수 있는 확장칼만필터를 적용하였다. 또한 자세결정의 결정론적 방법인 QUEST 알고리즘과 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제6권10호
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• pp.373-382
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• 2016

우리나라의 농업은 사계절의 뚜렷함으로 기후의 영향을 받아 온실과 같은 시설을 이용하여 작물을 재배하는 농업이 발전하고 있다. 점차 첨단 기술의 농업으로 발전하고 있지만 아직 여러 자연 재해에 취약한 점이 나타나고 있다. 이러한 문제로 본 논문에서는 농업인의 고충을 줄이기 위해 폭설이나 풍해로 인한 작물 생산 및 시설 유지를 위한 비닐 회전을 이용하여 비닐하우스 제설 및 복구 시스템을 설계 하였다. 본 논문에서는 온실의 실시간 피드백 제어를 위한 기본 연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 IoT 센서 시스템 및 시설원예 관리 시스템을 결합하여, IoT 장치를 통한 적설량 및 바람의 세기를 평가하고자 하였다. 기존 비닐하우스 제설 시스템의 경우 온수를 분사하여 제설하거나 기존 시설의 구조를 새롭게 하여 피해를 방지하였지만 본 논문에서는 비닐하우스의 실질적 외관인 비닐을 회전함으로 적설된 눈을 치우거나 파손 부위를 복구함으로 피해를 복구한다. 이를 위하여 본 논문에서는 먼저 MEMS 소자 및 무선 통신 모듈 기반의 무선 IoT 센서 유닛, 실시간 응답 측정이 가능하도록 운영 프로그램 등을 개발하였다. 이로 인하여 기존의 노동력 절감과 작물 성장의 피해를 막아 효율적인 시설 운영에 도움을 주게 될 것이다.

• 센서학회지
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• 제18권4호
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• pp.301-306
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• 2009

This paper describes the design and fabrication of 16$\times$16 microbolometer infrared focal plane arrays based on iMEMS technology. Amorphous silicon was used for infrared-sensitive material, and it showed the resistance of 18 Mohm and the temperature coefficient of resistivity of -2.4 %. The fabricated sensors exhibited responsivity of 78 kV/W and thermal time constant of 8.0 msec at a bias voltage of 0.5 V. The array performances had satisfactory uniformity less than 5 % within one-sigma. Also, 1/f noise of pixel was measured and the noise factor of $6\times10^{-11}$ was extracted. Finally, we obtained detectivity of $1.27\times10^9cmHz^{0.5}/W$ and noise equivalent temperature difference of 200 mK at a frame rate of 30 Hz.

• Spatial Information Research
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• 제19권5호
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• pp.87-96
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• 2011

최근 모바일 사용자들은 언제 어디서나 스마트폰을 이용한 인터넷 접속이 가능하고, 이를 통한 정보 검색 및 공유가 가능하다. 또한, MEMS(micro-electro mechanical systems) 기술의 발달과 함께 첨단 기능을 가진 센서들이 초소형화, 저가격화 되면서 스마트폰의 활용도가 점점 증가하고 있다. 스마트폰은 고해상도 카메라, GPS, 자이로스코프, 자기 센서 등과 같은 다양한 센서를 탑재하고 있어 카메라를 이용한 원격 모니터링 연구에 적합한 시스템 구성을 지닌다. 원격 모니터링 시스템은 영상 촬영을 위한 카메라와 영상 전송을 위한 인터넷 망이 필요하고, 이로 인해 모니터링 장소에 많은 영향을 받는 단점이 있다. 본 연구는 스마트폰 기술을 이용하여 원격 모니터링이 가능한 모니터링 앱을 설계하고 개발하는데 그 목적을 둔다. 이를 위해 안드로이드 SDK 2.3을 기반으로 자바와 C를 이용하여 모니터링 앱을 개발하였다. 개발된 모니터링 앱은 정해진 시간에 ROI(region of interest)를 촬영하고 촬영된 영상은 자동으로 서버로 전송되도록 구현되었다. 개발된 앱은 SMS(short message service)를 이용한 원격제어도 가능하다. 본 연구에서 제안한 모니터링은 스마트폰에 내장된 CMOS 카메라를 이용하여 고해상도 영상 촬영이 가능하며, 3G와 Wi-Fi를 이용하여 언제 어디서나 촬영된 영상과 정보를 서버에 자동으로 전송 가능하다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.763-764
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• 2013

A three-dimensional image capturing device and its signal processing algorithm and apparatus are presented. Three dimensional information is one of emerging differentiators that provides consumers with more realistic and immersive experiences in user interface, game, 3D-virtual reality, and 3D display. It has the depth information of a scene together with conventional color image so that full-information of real life that human eyes experience can be captured, recorded and reproduced. 20 Mega-Hertz-switching high speed image shutter device for 3D image capturing and its application to system prototype are presented[1,2]. For 3D image capturing, the system utilizes Time-of-Flight (TOF) principle by means of 20MHz high-speed micro-optical image modulator, so called 'optical resonator'. The high speed image modulation is obtained using the electro-optic operation of the multi-layer stacked structure having diffractive mirrors and optical resonance cavity which maximizes the magnitude of optical modulation[3,4]. The optical resonator is specially designed and fabricated realizing low resistance-capacitance cell structures having small RC-time constant. The optical shutter is positioned in front of a standard high resolution CMOS image sensor and modulates the IR image reflected from the object to capture a depth image (Figure 1). Suggested novel optical resonator enables capturing of a full HD depth image with depth accuracy of mm-scale, which is the largest depth image resolution among the-state-of-the-arts, which have been limited up to VGA. The 3D camera prototype realizes color/depth concurrent sensing optical architecture to capture 14Mp color and full HD depth images, simultaneously (Figure 2,3). The resulting high definition color/depth image and its capturing device have crucial impact on 3D business eco-system in IT industry especially as 3D image sensing means in the fields of 3D camera, gesture recognition, user interface, and 3D display. This paper presents MEMS-based optical resonator design, fabrication, 3D camera system prototype and signal processing algorithms.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권3호
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• pp.149-158
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• 2005

This paper describes design, fabrication, and application of the silicon based temperature controllable micro reactor. In order to achieve fast temperature variation and low energy consumption, reaction chamber of the micro reactor was thermally isolated by etching the highly conductive silicon around the reaction chamber. Compared with the model not having thermally isolated structure, the thermally isolated micro reactor showed enhanced thermal performances such as fast temperature variation and low energy consumption. The performance enhancements of the micro reactor due to etched holes were verified by thermal experiment and numerical analysis. Regarding to 42 percents reduction of the thermal mass achieved by the etched holes, approximately 4 times faster thermal variation and 5 times smaller energy consumption were acquired. The total size of the fabricated micro reactor was $37{\times}30{\times}1mm^{3}$. Microchannel and reaction chamber were formed on the silicon substrate. The openings of channel and chamber were covered by the glass substrate. The Pt electrodes for heater and sensor are fabricated on the backside of silicon substrate below the reaction chamber. The dimension of channel cross section was $200{\times}100{\mu}m^{2}$. The volume of reaction chamber was $4{\mu}l$. The temperature of the micro reactor was controlled and measured simultaneously with NI DAQ PCI-MIO-16E-l board and LabVIEW program. Finally, the fabricated micro reactor and the temperature control system were applied to the thermal denaturation and the trypsin digestion of protein. BSA(bovine serum albumin) was chosen for the test sample. It was successfully shown that BSA was successfully denatured at $75^{\circ}C$ for 1 min and digested by trypsin at $37^{\circ}C$ for 10 min.