• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.60-68
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• 2012

최근 무선 센서 네트워크는 멀티미디어 센서 노드를 활용하여 음성 데이터나 영상 데이터 등과 같은 멀티미디어 데이터 수집을 바탕으로 고품질의 환경 모니터링에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 대용량 멀티미디어 데이터를 기반으로 하는 기존의 분산 다중 경로 라우팅 기법들은 주로 Zigbee 기반 센서 네트워크의 낮은 대역폭의 한계를 극복하고 에너지 효율성과 데이터 전송률을 높이는 것에 초점이 맞춰졌다. 하지만 이러한 기법들은 대용량 멀티미디어 데이터 특성으로 인해 기존의 키 기반의 암호화 방식을 사용할 수 없기 때문에 보안성에 있어서는 매우 취약하다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 보안성 있는 비-중첩 다중 경로 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 멀티미디어 데이터를 픽셀 단위로 분할하여 다중경로로 전송함으로써 기존의 키 기반 방식을 사용하지 않고도 전체 네트워크에 대한 보안성을 제공한다. 성능 평가 결과, 기존 기법에 비해 소모되는 에너지가 평균 약 10% 감소하였으며, 악의적인 노드에 의해 손실되는 데이터 패킷의 수는 평균 약 65% 감소하였다.

• 분석과학
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• 제26권4호
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• pp.262-267
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• 2013

중력 장-흐름 분획법 (GrFFF)은 외부장을 중력으로 사용하며 마이크론 크기의 입자들을 분리하고 그들의 특성을 분석하는 데에 유용한 기술이다. 본 연구에서는 느타리버섯 포자들을 크기에 따라 분리하고, 그들의 성장을 모니터 하기 위하여 GrFFF를 응용하였다. 느타리버섯의 포자는 부드러운 표면과 타원체의 모양을 가지는데, 크기는 장축이 약 $5{\sim}12{\mu}m$, 단축이 약 $3{\sim}4{\mu}m$의 범위에 있음을 광학현미경을 통하여 확인하였다. 느타리버섯 포자의 분리를 위한 최적유속을 찾기 위하여 0.5~1 mL/min 범위에서 GrFFF 채널 유속을 변화하였다. 또한 성장과정에 미치는 포자 크기의 영향을 알아보기 위하여 최적조건에서 얻은 GrFFF fractogram으로부터 3개의 fraction을 분획하여, 이들을 동일조건에서 30일간 배양하였다. 그 결과, GrFFF fractogram의 중간 부분에서 수집한 포자들, 즉, 중간크기를 가지는 포자들이 fractogram의 앞이나 뒤 부분에서 수집한 포자들보다 상대적으로 더 빨리 성장함을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권6호
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• pp.475-480
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• 2012

eLoran (enhanced Long Range Navigation)의 구축을 위해서는 로란시스템 설비업그레이드, 시스템 정보데이터 채널추가, dLoran (differential Loran) 사이트, ASF(Additional Secondary Factor) 데이터베이스 등이 필요하다. 특히 eLoran 송신국들의 정확한 UTC (세계협 정시, Coordinated Universal Time) 동기는 eLoran 시스템의 항법성능 향상을 위해 필수적이다. 따라서 송신국들의 정확한 UTC 동기를 위해서는 송신국의 절대 지연시간 측정 및 모니터링이 필요하며, 측정된 송신국 지연시간의 변화량을 보정정보로 이용자에게 제공하여야 한다. 본 연구에서는 포항 LORAN-C 송신국(9930M)을 대상으로 수신지점에서의 TOA(Time of Arrival) 산출을 위한 송신신호의 기준시점을 측정하는 방법을 제시하였고 지연측정 시스템 및 송출신호 위상 모니터링 시스템을 개발하여 포항 송신국의 기준시점을 평가하였다. 측정결과 포항 송신국의 기준점 오프셋은 $-2.23{\mu}s$로 측정되었으며 송신 로란펄스의 위상을 관측한 결과 1 개월간에 약 $0.3{\mu}s$ 정도 흐르는 것이 관측되어 로란의 PNT(Positioning, Navigation and Timing) 활용을 위해 위상 모니터링과 보상이 필수적임을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.235-244
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• 2005

본 연구는 국가하천인 오산천에서 수행되었으며, 하천의 자정기능을 증대시키기 위해 부착미생물군집을 중심으로 하천에서 거동을 정량적으로 조사하였다. 하천현장에서 장기간에 걸친 모니터링을 통해 다음과 같은 결과를 도출하였다. 부착미생물군집의 현존량은 소보다는 여울구간에서 더 높았으며, 여울구간에서도 흐름 유속이 상대적으로 빠른 급여울지역에서 더 많았다. 또한, 부착미생물군집이 하상기질에 부착하는 초기에는 빠른 유속이 부착미생물군집의 증식에 부정적으로 작용하지만, 부착미생물군집이 기질에 적응하여 증식하게 되는 중${\cdot}$후반기에는 유속이 오히려 증식을 돕는데 긍정적으로 작용하였다. 강우, 댐이나 저수지 방류와 같은 외부압력에 의해 교란이 발생하였을 때, 흐름의 세기와 외부압력의 형태에 따라 탈리되는 정도가 서로 다르고, 부착미생물군집 전량이 탈리되지 않기 때문에 회복속도는 비교적 빠른 것으로 관측되었다. 따라서 본 연구를 통해서 부착미생물군집은 하천의 자정작용에 부정적 혹은 긍정적으로 작용하는 것을 알 수 있었다. 따라서 하천의 자정작용을 향상시키기 위해서는 그 하천의 수질특성에 적합한 하상형태가 적용되어야 하며, 각 구간에 적합한 하도구조물을 설치하여 각 구간별 정화작용을 극대화 시킬 수 방법이 모색되어야 할 것으로 사료된다.

• 환경영향평가
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• 제25권3호
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• pp.190-208
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• 2016

본 연구는 화엄늪 습지보호지역에서 식생의 공간적 분포특성을 파악하고 올바른 식생학적 보전 및 복원 방안을 제시하고자 시행하였다. 식생자료는 2008년과 2013년에 Braun-Branquet의 방법을 적용하여 총 117종(미동정종 포함)의 식물종이 포함된 29개가 획득되었다. 식물군락은 총 8개로 구분되었으며, 수분조건에 따라 건생형(신갈나무-애기감둥사초군락, 산철쭉군락-전형하위군락, 참억새하위군락, 미역줄나무군락)과 습생형(진퍼리새군락-전형하위군락, 왕미꾸리꽝이하위군락, 참억새하위군락, 바늘골-끈끈이주걱군락)으로 나누어졌다. 습생입지에 발달하는 습생형은 습지보호지역 내에서 보호의 핵심 대상으로 습지의 함몰된 공간 또는 물골 주변에 주로 발달하였다. 면적은 습생형이 전체의 약 3.8%에 불과하였으며, 습지보호지역 안에서 참억새가 우점하는 건생형이 약 51.5%로 가장 넓게 분포하였다. 습지보호지역 내에 다양한 수목들이 침투해 있었다. 2008년에는 교목성 수종 8종(총 228개체)과 관목성 수종 6종(총 51개체)을 포함하여 총 14종의 침투식물들이 관찰되었으며, 2013년에는 오리나무 2개체가 생육하는 것이 확인되었다. 화엄늪의 지속적인 보전과 관리를 위해서 식생유형, 공간분포 변화 및 침투식물에 대한 지속적인 모니터링, 핵심 완충 전이지역의 구획화 관리 등을 통한 능동적이고 가변적인 설정방안 모색을 제안하였다.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.68-72
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• 2008

광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating: FBG)를 이용한 스트레인 센서는 출력 값으로 브래그 반사 파장의 변화를 제공하게 된다. 본 논문에서는 브래그 격자 스트레인 센서에서 출력되는 빛을 도파로 어레이 격자(arrayed waveguide grating: AWG)에 입력시켜서 파장의 변화를 측정하는 방법을 제안한다. FBG에 스트레인이 가해지게 되면 브래그 반사 파장이 이동하게 되어 AWG를 지나서 출력되는 채널별 광 파워가 변하게 되며, 이 값들의 조합으로 구해지는 centroid 값을 계산하면 브래그 반사 파장과 인가된 스트레인 값을 얻을 수 있다. 브래그 격자의 반사 스펙트럼의 대역폭이 centroid 값에 미치는 영향을 고려하여 3-dB 대역폭이 5.4 nm인 chirped FBG를 사용하였으며, 저항 측정방식의 기존 스트레인 센서와 비교하여 오차범위가 2% 이내인 결과를 확인 하였다. FBG 센서를 외팔보에 부착하여 진동에 따른 스트레인 값을 실시간으로 측정한 결과 진동 주파수 17.8 Hz, damping 시상수 0.96 초를 얻을 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권4호
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• pp.316-327
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• 2009

1999년 국내 지진관측소 표준안이 제안된 이후로, 주요 지진관측 기관 대부분의 관측소에는 Quanterra 기록계가 설치되어 운영되고 있다. Quanterra 기록계에서는 실시간 이벤트 패킷과 데이터 패킷이 생성, 전송된다. 이벤트 패킷의 특성과 각 성분별 데이터 패킷의 데이터 센터 도착 시간을 분석하였다. 초당 100샘플의 속도 자료 기반 실시간 이벤트 패킷의 신호 대 잡음비와 신호 주기를 이용하여 실제 지진의 P파와 연관이 있는 패킷 선택 기준을 도출하였다. 선택된 이벤트 패킷의 시간 정보를 이용, 진앙을 추정하고 분석하였다. 시험 운영 결과 이벤트 패킷은 데이터 패킷에 비해 평균 3~4초 빨리 도착하며, 그 개수도 데이터 패킷에 비해 0.3%에 불과하다. 전체 이벤트 패킷 중 약 5% 만이 실제 지진의 P파와 연관된 이벤트 패킷으로 선택되었다. 선택된 이벤트 패킷을 이용하여 내륙에서 발생한 규모 2.5 이상의 지진에 대해서는 20초 이내에 10 km 이내의 오차로 진앙을 결정할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권1호
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• pp.32-39
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• 2008

This paper reports on a realtime OS based master-slave configuration robot control system for laparoscopic surgery robot which enables telesurgery and overcomes shortcomings with conventional laparoscopic surgery. Surgery robot system requires control system that can process large volume information such as medical image data and video signal from endoscope in real-time manner, as well as precisely control the robot with high reliability. To meet the complex requirements, the use of high-level real-time OS (Operating System) in surgery robot controller is a must, which is as common as in many of modem robot controllers that adopt real-time OS as a base system software on which specific functional modules are implemened for more reliable and stable system. The control system consists of joint controllers, host controllers, and user interface units. The robot features a compact slave robot with 5 DOF (Degree-Of-Freedom) expanding the workspace of each tool and increasing the number of tools operating simultaneously. Each master, slave and Gill (Graphical User Interface) host runs a dedicated RTOS (Real-time OS), RTLinux-Pro (FSMLabs Inc., U.S.A.) on which functional modules such as motion control, communication, video signal integration and etc, are implemented, and all the hosts are in a gigabit Ethernet network for inter-host communication. Each master and slave controller set has a dedicated CAN (Controller Area Network) channel for control and monitoring signal communication with the joint controllers. Total 4 pairs of the master/slave manipulators as current are controlled by one host controller. The system showed satisfactory performance in both position control precision and master-slave motion synchronization in both bench test and animal experiment, and is now under further development for better safety and control fidelity for clinically applicable prototype.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.273-273
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• 2013

Recently, Point-of-care (POC) testing microdevices enable to do the patient monitoring, drug screening, pathogen detection in the outside of hospital. Immunochromatographic strip (ICS) is one of the diagnostic technologies which are widely applied to POC detection. Relatively low cost, simplicity to use, easy interpretations of the diagnostic results and high stability under any circumstances are representative advantages of POC diagnosis. It would provide colorimetric results more conveniently, if the genetic analysis microsystem incorporates the ICS as a detector part. In this work, we develop a reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) microfluidic device integrated with a ROSGENE strip for colorimetric influenza H1N1 virus detection. The integrated RT-PCR- ROSGENE device is consist of four functional units which are a pneumatic micropump for sample loading, 2 ${\mu}L$ volume RT-PCR chamber for target gene amplification, a resistance temperature detector (RTD) electrode for temperature control, and a ROSGENE strip for target gene detection. The device was fabricated by combining four layers: First wafer is for RTD microfabrication, the second wafer is for PCR chamber at the bottom and micropump channel on the top, the third is the monolithic PDMS, and the fourth is the manifold for micropump operation. The RT-PCR was performed with subtype specific forward and reverse primers which were labeled with Texas-red, serving as a fluorescent hapten. A biotin-dUTP was used to insert biotin moieties in the PCR amplicons, during the RT-PCR. The RT-PCR amplicons were loaded in the sample application area, and they were conjugated with Au NP-labeled hapten-antibody. The test band embedded with streptavidins captures the biotin labeled amplicons and we can see violet colorimetric signals if the target gene was amplified with the control line. The off-chip RT-PCR amplicons of the influenza H1N1 virus were analyzed with a ROSGENE strip in comparison with an agarose gel electrophoresis. The intensities of test line was proportional to the template quantity and the detection sensitivity of the strip was better than that of the agarose gel. The test band of the ROSGENE strip could be observed with only 10 copies of a RNA template by the naked eyes. For the on-chip RT-PCR-ROSGENE experiments, a RT-PCR cocktail was injected into the chamber from the inlet reservoir to the waste outlet by the micro-pump actuation. After filling without bubbles inside the chamber, a RT-PCR thermal cycling was executed for 2 hours with all the microvalves closed to isolate the PCR chamber. After thermal cycling, the RT-PCR product was delivered to the attached ROSGENE strip through the outlet reservoir. After dropping 40 ${\mu}L$ of an eluant buffer at the end of the strip, the violet test line was detected as a H1N1 virus indicator, while the negative experiment only revealed a control line and while the positive experiment a control and a test line was appeared.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제42권6호
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• pp.259-267
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• 2021

Recently, the market for personal health care and medical devices based on Bluetooth Low Energy(BLE) has grown rapidly. BLE is being used in various medical data communication devices based on low power consumption and universal compatibility. However, since data errors occurring in the transmission of medical data can lead to medical accidents, it is necessary to analyze the causes of errors and study methods to reduce data error. In this paper, the minimum communication speed to be used in medical devices was set to at least 800 byte/sec based on the wireless electrocardiography regulations of the Ministry of Food and Drug Safety. And the data loss rate was tested when data was transmitted at a speed higher than 800 byte/sec. The factors that cause communication data error were classified, and the relationship between each factor and the data error rate was analyzed through experiments. When there were two or more activated peripherals connected to the central, data error occurred due to channel hopping and bottleneck, and the data error rate increased in proportion to the communication distance and the number of activated peripherals. Through this experiment, when the BLE is used in a medical device that intermittently transmits biosignal data, the risk of a medical accident is predicted to be low if the number of peripherals is 3 or less. But, it was determined that BLE would not be suitable for the development of a biosignal measuring device that must be continuously transmitted in real time, such as an electrocardiogram.