• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.136-141
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• 2021

Heating cables, widely used in office buildings, factories, streets and railways, deteriorate in electrical insulation during operation. The insulation deterioration of heating cables leads to electric discharges that can cause electrical fires. With this background, this paper dealt with a condition monitoring technique for heating cables by the analysis of discharge signals to prevent electrical fires. Insulation deterioration was simulated using an arc generator specified in UL1699 under AC operation, and the characteristic and propagation of discharge signals were analyzed on a 100 meter-long heating cable. Discharge signals produced by insulation deterioration were detected as a voltage pulse because they are as small as a few mV and they are attenuated through propagation path. The frequency spectrum of discharge signals mainly existed in the range from 70 kHz to 110 kHz, and the maximum attenuation of the signal was 84.8% at 100 meters away from the discharge point. Based on the experimental results, a monitoring device, which is composed of a high pass filter with the cut-off frequency of 70 kHz, a comparator, a wave shaper and a microprocessor, was designed and fabricated. Also, an algorithm was designed to discriminate the discharge signal in the presence of noise, compared with the pulse repetition period and the number of pulse counts per 100ms. In the experiment, the result showed that the prototype monitoring device could detect and discriminate the discharge signals produced at every discharge point on a heating cable.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.27-35
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• 2011

무선 센서 네트워크(wireless sensor network)의 센서 노드는 특성상 전력 소모량, 전송 속도 및 도달 거리 등이 고려되어 설계되야 하며, 여러 형태의 공격(도청, 해킹, 가입자 비밀정보 유출, 서비스 도착상태 등)에 안전해야 한다. 최근 유럽연합의 eSTREAM 공모사업에서 소프트웨어 분야에 선정된 Rabbit 알고리듬은 ISO/IEC 18033-4 기술분야에 추가 선정되었으며 무선 센서 네트워크에 적용 가능한 스트림 암호이다. 이러한 Rabbit 알고리듬은 이론적 분석에 의해 부채널분석 공격에 대한 복잡도가 중간수준(medium)으로 평가됨에 따라, 본 논문에서는 Rabbit에 대한 전력분석 공격방법을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다. 실험을 위해서 프로그래밍이 가능한 고성능 8비트 RISC 계열의 AVR 마이크로프로세서 (ATmega128 L)를 장착한 IEEE 802.15.4/ZigBee 보드에 전력분석 공격의 대응방법이 적용되지 않은 시스템을 구현하고, 해밍무게 모델을 적용한 전력분석 공격을 실시하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권7호
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• pp.2444-2452
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• 2022

The field-programmable gate array (FPGA) is gaining popularity in industrial automation such as nuclear power plant instrumentation and control (I&C) systems due to the benefits of having non-existence of operating system, minimum software errors, and minimum common reason failures. Separate functions can be processed individually and in parallel on the same integrated circuit using FPGAs in comparison to the conventional microprocessor-based systems used in any plant operations. The use of FPGAs offers the potential to minimize complexity and the accompanying difficulty of securing regulatory approval, as well as provide superior protection against obsolescence. Wireless sensor networks (WSNs) are a new technology for acquiring and processing plant data wirelessly in which sensor nodes are configured for real-time signal processing, data acquisition, and monitoring. ZigBee (IEEE 802.15.4) is an open worldwide standard for minimum power, low-cost machine-to-machine (M2M), and internet of things (IoT) enabled wireless network communication. It is always a challenge to follow the specific topology when different Zigbee nodes are placed in a large network such as a plant. The research article focuses on the hardware chip design of different topological structures supported by ZigBee that can be used for monitoring and controlling the different operations of the plant and evaluates the performance in Vitex-5 FPGA hardware. The research work presents a strategy for configuring FPGA with ZigBee sensor nodes when communicating in a large area such as an industrial plant for real-time monitoring.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.48-52
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• 2007

최근들어 하드웨어방식의 GPS 수신기를 소프트웨어 방식의 Software-Defined Radio(SDR)기법으로 구성하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 소프트웨어 기반의 GPS 수신기는 기존의 하드웨어 방식으로 처리하는 신호획득부와 추적부를 마이크로 프로세서를 통해 소프트웨어 기법으로 처리하는 것을 말한다. 본 논문에서는 이러한 소프트웨어 기법을 이용하여 GPS 수신기를 설계하며 PC 기반에서 시뮬레이션을 통해 신호획득부, 추적부, 메시지 복조부를 설계하고 검증한다. 또한 의사거리 오차를 도출하기 위하여 신호 획득부와 추적부에 대해 효율적인 알고리즘을 제안하고 최종적으로L1 주파수대역의 여러 위성을 통해 수신된 채널간의 상대적 지연을 통해 의사거리를 계산한다. 본 논문에서 제시된 수신기기법은 향후 개발목표인 GPS/Galileo 복합시스템의 개발요소에 포함될 것이며 규격 및 성능을 검증할 방법을 제시할 뿐만 아니라 다양한 디버깅 환경을 제공함으로써 개발단계에 매우 유용하게 적용될 것이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.76-85
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• 2011

본 논문에서는 외적요인에 따른 RSS 특성을 분석하고, RSS를 이용한 효율적인 실시간 실외 위치 추적 알고리즘과 그에 기반 한 시스템을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 지정된 공간 내에서의 위치별 신호 세기를 DB화하여 칼만 필터 이론을 적용한 예측을 통한 정확한 좌표를 선별하는 방법을 적용하여 위치 추적의 정확도를 높였다. 제안된 알고리듬의 검증을 위한 하드웨어 장치로는 802.15.4(ZigBee) 네트워크 환경에서 위치 정보를 전송하기 위해 태그(Tag), AP(Access Point), 데이터 수집기(Data Receiver) 등으로 구현하였다. 각각의 하드웨어는 Texas Instrument(TI)사의 MSP430 마이크로프로세서와 CC2420 무선통신 칩을 사용하여 구현되었다. 또한 태그 위치를 2차원 평면상에 나타내기 위한 실시간 위치 추적 프로그램을 구현하였다. 제안된 알고리즘에 기반 한 실시간 위치추적 시스템을 구축하여 태그의 위치를 추적한 결과 외적요인에 비교적 안정한 RSS 값을 갖는 실외 환경에서는 19.12cm의 평균 거리 오차와 5.31cm의 표준편차를 갖는 실시간 위치 추적 시스템의 효율성과 정확성이 나타남을 확인 할 수 있었다. 한편, 외적요인에 의해 불안정한 RSS 값을 갖는 실내 환경에서는 제안한 알고리즘과 그에 기반 한 시스템이 정확한 실시간 위치 추적에 다소 어려움이 있음을 확인 할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.31-39
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• 2012

본 논문에서는 수용가의 에너지 절감과 최대수요전력 제어를 위하여 마이크로프로세서를 이용한 자동 전압 조정기(AVR)를 제안한다. 제안한 자동 전압 조정기(HS-AVR : Hybrid Switching Automatic Voltage Regulator)는 토로이달 코어에 1개의 직렬 권선과 분리된 4개의 분로 권선으로 구성되어 있는 단권변압기를 사용한다. 변압기의 전압 조정은 직렬 권선과 분로 권선의 연결 방법에 따라 감압/승압이 가능하다. 스위치는 릴레이와 트라이악을 병행하여 사용한다. 스위치의 조작 시 발생하는 권선의 여자돌입전류를 제어하기 위하여 트라이악을 이용하여 연결 상태를 변경하고, 연결 상태 유지 시에는 릴레이를 이용함으로써 스위치 소비 전력을 최소화 한다. 제어 신호는 여자 돌입 전류를 줄이기 위하여 전압 파형에 동기화 하여 제어되며 이를 위하여 소프트웨어 PLL을 사용한다. 소프트웨어 PLL은 전압 파형의 제로크로스, 전압 최고점 등의 동기화에 사용함으로써 스위치와 시스템을 최소화한다. 기존 전압 조절 스위치나 자동 전압 조정기 구조는 여자 돌입 전류로 인한 스위치 접점 손상을 막기 위하여 최대전류를 수용할 수있는 용량으로 구성함으로써 장치 크기가 매우 커지는 문제점이 있었다. 본 논문은 이런 문제를 해결하여 자동 전압 조정기의 크기를 줄이고 효율을 높이는 방법을 제안하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1336-1347
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• 1991

I본 논문에서는 ISDN(Integrated Services Digital Network)환경에서 PC(Personal Computer)를 상호 연결하여 컴퓨터 간에 정보를 교환하여 패킷 통신망을 구현하기 위하여 ISDN 패킷 단말기용 PC 접속기를 설계하고 구현하였다. ISDN 패킷 단말기용 PC 접속기는 ISDN 계층 1기능과 ISDN 계층 2기능을 수행하는 S 인터페이스 처리부와 X.25에 서비스를 제공하며, X.25는 패킷 모드에서 수행하는 터미널을 위해 DTE(Data Terminal Equipment)와 DCE(Data Circuit Terminating Equipment)간의 접속을 규정하고 있다. S 인터페이스 처리부는 AMD사의 Am79C30칩을 사용하였으며, ISDN 패킷 처리부는 D 채널에 AMD 사의 AmZ8038의 FIFO(First Out)칩을 사용하였으며, D채널의 전반적인 신호절차 제어를 위해 인텔사의 8086 마이크로세서를 사용하였다. S 인터페이스 처리부는 ISDN 계층 1,2로 구성되어 있으며, 계층 간 통신을 위해 메일박스(mail box)를 사용하였다. ISDN 패킷 처리부는 X.25 레벨에서 모듈별로 구성되어 있으며, S 인터페이스 처리부와 ISDN 패킷 처리부 간 통신을 위하여 인터페이스 제어기를 사용하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권5호
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• pp.477-486
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• 1998

본 연구에서는 요분석용 스트립을 이용하여 요의 상태를 정량적·정성적으로 측정할 수 있는 요분석시스템을 구현하였다. 요분석시스템의 분석 알고리듬은 온도 변화, 전원 노이즈 통의 외란에 강인한 특성을 나타내기 위하여 퍼지 논리를 적용하였다. 강인하고 안정적인 요분석시스템을 설계하기 위하여 스트립 9가지 패드의 분강학적 특성을 검토하였다. 요분석시스템 하트웨어와 소프트웨어로 구성되었다. 요분석시스템의 하드웨어는 단일칩 마이크로프로세서를 사용하였고, 주변장치들로는 광하부, 트레이 제어, 전치증폭부, PC와의 통신, 열전사 프린터 및 동작 상태 표시기로 구성하였다. 요분석시스템의 소프트웨어는 시스템 프로그램과 분류 프로그램으로 구성하였다. 시스템 프로그램은 시스템 제어와 데이터 취득 및 분석을 수행하도록 하였다. 분규 프로그램은 퍼지추론부와 멤버쉽함수 발생기로 구성되었다 멤버쉽함수 발생기는 정도관리의 통계학적 방법을 이용하여 삼각형 멤버쉽함수를 생성하였다. 측정된 데이터는 PC로 전송되고, 전송된 데이터는 C++로 작성된 데이터 관리 및 취득 프로그램에 의해 저장된다. 요분석시스템의 정확도와 퍼지분류기의 안정성은 표준시료를 이용하여 평가하였다. 실험결과는 검사항목과 만족한 일치를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.866-872
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• 2010

본 논문에서는 전기인두기(soldering iron)의 히터에 공급되는 전압을 제어하여 안정적인 전원을 공급하는 PID 제어기를 이용한 전기인두기의 온도 제어 시스템을 개발하였다. 제안 시스템은 사용자가 설정한 온도에 빠르게 수렴하고, 외부 요인에 의한 열 손실을 빠르게 회복하도록 PID 제어기를 설계하였다. Ziegler- Nichols의 튜닝방법에 의해 설계된 PID 제어기는 히터에 인가되는 AC 24V 전원의 위상을 제어하기 위해 설정온도와 인두기의 현재 온도를 이용하여 트라이악의 구동 타이밍을 결정한다. 또한 그래픽 LCD를 내장하여 현재 인두의 온도 및 설정온도, 작업 진행 시간 등을 표시하는 기능을 부여하였으며, 작업을 하지 않는 휴지시간에는 적정온도로 낮추어 소비전력 감소와 인두팁의 수명연장을 고려하였다. 제안 방법의 성능을 확인하기 위하여 $25^{\circ}C$의 실내에서 두 가지 실험을 실시하였다. 먼저 $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $480^{\circ}C$에 도달하는 시간 실험에서는 각각 12초, 12초, 16초, 18초씩 소요되어 기존의 방법보다 설정온도에 도달하는 시간이 단축됨을 확인하였다. 다음으로 $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $480^{\circ}C$의 정상상태에서 부하 실험에서는 각각 $3.8^{\circ}C$, $4.1^{\circ}C$, $4.5^{\circ}C$의 온도가 감소되어 기존의 방법보다 온도 편차가 적음을 확인 하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권1호
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• pp.27-34
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• 2007

호흡운동 조절 방사선치료 시 환자체표면 움직임을 추적하여 실시간 보정하고자 한다. 본 연구에서 사용한 시스템은 치료테이블에 기반을 둔 동 팬텀(CBMP, couch based computer-controlled motion phantom), 초음파 센서 및 제어, 구동, 분석 프로그램 등으로 구성하였다 동물실험 결과 호흡주기는 2.9초이었고, 호흡진폭은 6mm이었다. 실시간 체표면 추적시스템의 유용성 평가에 중요한 항목인 호흡운동 획득-보정간의 지연시간은 $2.34{\times}10^{-4}sec$ 초이어서 호흡운동 조절 방사선치료 시 사용할 수 있는 새로운 실시간 체표면 추적 기술의 임상적용에의 가능성을 확인할 수 있었다.