• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.684-693
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• 2021

연구목적: 아두이노를 이용하여 실시간 대지저항 데이터를 취득할 수 있는 스마트 대지저항 측정장치를 개발하여 낙뢰 등 이상전압으로부터 안전한 설비환경을 구축하는것에 목적이 있다. 연구방법: 본 논문은 아두이노와 전력선 통신(PLC) 체계를 갖춘 대지저항 취득 및 분석 시스템을 개발하여 설계모델과 적용사례를 연구하였다. 경남지역의 풍력발전 단지 내 일부 부지를 테스트 베드로 선정하여 신기술을 적용한 실시간 대지저항 데이터를 취득하였다. 전극배열은 웨너(Wenner) 4전극배열과 슐렘버거(Schlumberger) 전극배열을 혼용한 스마트 전극배열을 채택하였다. 연구결과: 본 기술의 특징은 첫 번째로 스마트 다 전극의 깊이를 각기 다르게 편성해 층간에 특이성을 가지는 지층 구조에도 취득 데이터의 오차범위를 축소하였다. 두 번째로 스마트 접지전극에서 취득한 대지저항 데이터의 정보를 사물인터넷으로 실시간 송·수신이 가능하도록 IT융합 기술을 적용하였다. 마지막으로 규칙적인 관리 체계를 구축하고 Server에 축적된 빅 데이터를 분석하여 다양한 요소들의 변화추이를 확인할 수 있으며, IT융합 환경에 최적의 접지 알고리즘과 접지시스템 설계 모델링이 가능하다. 결론: 본 기술은 4차 산업 시대에 근간이 되는 도시 기반시설에 낙뢰로 인한 서지(Surge)의 피해를 줄이고 최적화된 접지시스템 모델을 설계하여 사용자의 안전과 생명을 보호 할 것이다. 또한 순수 국산 기술력의 지적재산권을 확보하여 포스트 코로나 시대에 팬데믹으로 정체되어있는 우리산업의 일자리 창출과 활기를 불어넣는 효과도 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.63-71
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• 2018

본 논문에서는 생화 장식용 꽃 받침대를 자동으로 제작하기 위하여 고주파 융착기를 사용하여 생화 장식용 꽃 받침대 자동 제작 시스템을 개발하였다. 수동으로 제작되어지는 생화 꽃 받침은 소비자의 수요를 충족시키지 못하여 자동 제작시스템을 통해 생산성을 높이기 위하여 개발을 진행하였다. 생화 장식용 꽃 받침대는 플라스틱으로 이루어진 꽃 받침대인 캡과 캡을 지지하는 부직포로 이루어진 밑판으로 구성된다. 캡을 고주파 융착기로 이송하기 위해 가이드를 설계하였으며 가이드의 재질 및 형상에 따른 실험을 통해 최적의 가이드를 개발하였다. 전체 시스템을 제작하기 위하여 가이드와 악세서리의 무게를 정하고 그에 적합한 모터와 풀리를 계산을 통하여 도출해 냈다. 자동 제작 시스템의 제어는 PCB 기판을 기반으로 하여 안정성 및 보안성을 높였으며 리모컨을 사용하여 수동모드와 자동모드를 사용할 수 있도록 하였다. 제작 후 시스템의 이송정밀도와 반복 정밀도를 실험해본 결과 이송정밀도는 X축 2.7mm Y축 1mm로 측정 되었고 반복 정밀도는 0mm로 측정되어 생화 장식 꽃 받침대를 제작하는데 문제가 없다는 것을 확인하였다. 생산성을 확인해본 결과 1일 8시간 기준 수동 제작시 35개를 생산하고 자동 생산 시 70개를 생산하여 200%의 생산성을 높인 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.122-126
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• 2023

본 논문에서는 복합 미생물 배양기의 제어시스템을 제안하였다. 제안하는 제어시스템은 복합 미생물 배양기의 제어부, 통신부, 전원부, 제어시스템 등으로 구성된다. 복합 미생물 배양기의 제어부는 아날로그 신호와 디지털 신호의 변환, LCD 패널을 이용한 디스플레이, 수위센서, 온도센서, pH 농도센서 등과 같은 센서들의 신호 제어를 하도록 설계 및 제작한다. 사용하는 수위센서는 기존 수위센서가 거품과 같은 이물질 등으로 인해 측정이 어려운 문제점을 해결하고자 직진성이 우수한 IR 레이저 방식을 사용하여 정확한 수위 측정이 가능하도록 설계 및 제작한다. 온도센서는 열 저항 원리를 사용하여 측정함으로써, 높은 정확도와 누적 저항 오차가 없도록 설계하여 사용한다. 통신부는 2개의 LAN 포트와 1개의 RS-232 포트로 구성하여 복합 미생물 배양기에서 사용되는 LCD 패널, PCT 패널, 로드셀 컨트롤러 등의 신호를 제어부에 전달할 수 있도록 설계 및 제작한다. 전원부는 제어부와 통신부가 원활하게 동작할 수 있도록 24V, 12V 5V 등 3개의 전압 공급 단자로 구성하여 전원을 공급하도록 설계 및 제작한다. 복합 미생물 배양기의 제어시스템은 PLC를 사용하여 pH 농도센서, 온도센서, 수위센서 등의 센서값과 배양에 사용되는 써큘레이션 펌프, 써큘레이션 밸브, 로터리 펌프와 인버터 로드셀 등의 동작을 제어한다. 제안된 복합 미생물 배양기의 제어시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인인증기관에서 실험한 결과는 수위 측정감도의 범위가 -0.41mm~1.59mm로, 물 온도의 변화 폭이 ±0.41℃로 현재 상용으로 판매되는 제품들 성능보다 우수한 성능으로 동작됨이 확인되었다. 따라서, 본 논문에서 제안한 복합 미생물 배양기의 제어시스템의 효용성이 입증되었다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권2호
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• pp.70-74
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• 2006

기존 DS-CDMA 시스템은 부가 백색 가우시안 잡음, 채널 왜곡 그리고 다중 사용자에 의한 간섭 잡음과 같은 환경에서 성능이 열화된다. 이런 성분들로 인하여, 수신기에서 PN 확산 코드의 자기 상관 값이 감소한다. 이 기술은 확산 코드의 상관성을 근거를 두고 있다. 본 논문에서는 상관성을 높이기 위해서, DS-CDMA와 chirp 변조를 결합한 binary chirp DS-CDMA 기술을 제안하였다. binary chirp 심볼은 좋은 상관값을 지닌다. 따라서 BC DS-CDMA systems이라고 부르고자 한다. 시스템의 성능을 평가하기 위해서, AWGN 잡음과 전력선상에 존재하는 할로겐 잡음에서의 성능을 비교 하였다. 시뮬레이션 결과 제안한 방법이 기존 방법보다 더 나은 성능을 가지고 있음을 알 수 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권11호
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• pp.365-372
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• 2014

본 논문에서는 스마트미터를 활용한 건축물의 전력에너지 절감 및 효율화 방안에 대하여 실험하였다. 전력에너지 절감을 위해 개선된 자동역률제어시스템(APFC)을 제안하고, 수요전력의 억제(Demand Control) 방안을 제시하였다. 이는 스마트미터의 ICT 기술을 통하여 실시간 양방향으로 콘덴서 뱅킹과 차단기를 직접 제어함으로써 이루어진다. 개선된 APFC는 콘덴서 뱅킹을 보다 다양화하기 위해 이종 용량의 콘덴서를 직병렬 혼합 결선하여 구성함으로써 구축 비용을 최소화 한다. 상기 기능을 위해 Atmel사의 AVR465를 이용하여 PLC 및 Zigbee 통신기능을 갖는 스마트미터를 설계하였다. 24시간 운영되는 숙박시설에 대하여 테스트한 결과 역률은 95%이상을 유지하였고, 과보상은 발생하지 않았음을 확인할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제13권6호
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• pp.246-250
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• 2003

고주파 대역에서 전자기적 특성이 안정적으로 유지되는 Ni-Zn 페라이트를 제조하기 위해 Ni$_{0.8}$Zn$_{0.2}$Fe$_2$O$_4$를 기본조성으로 Bi$_2$O$_3$와 CaO를 첨가하였다. Bi$_2$O$_3$의 첨가량이 0.3 wt%까지는 손실이 증가하였고 그 이상의 첨가량에서는 감소하였으며, 투자율은 Bi$_2$O$_3$ 첨가량이 증가할수록 증가하였다. Bi$_2$O$_3$와 CaO는 고용체를 형성하여 입계에 편석 됨으로서 비저항층을 형성하여 각각 0.7 wt%, CaO 0.3 wt% 첨가할 경우 가장 낮은 손실과 높은 공명주파수를 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권10C호
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• pp.1433-1443
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• 2004

본 논문에서 제안한 전력선 모뎀에는 CSK(Code Shift Keying)와 대역화(DS/SS) 방식을 사용해 원격 제어신호를 전송할 수 있도록 하였다. CSK 방식은 전송 용량을 높이고, 잡음에 더욱 강건함을 제공한다. 또한 대역확산방식은 협대역 가우시안 간섭이나 다중 경로 간섭에 대하여 우수한 성능을 가진다. 본 논문에서 구현한 모뎀은 FDD(Frequency Division Duplex) 방식을 이용하여 양방향 통신을 하며, 순방향과 역방향 링크에 대한 모템 구조는 동일하다. 순간적으로 전환되는 피 제어 유딘과의 원활한 통신을 위하여 복조 방법으로 논코히어런트(noncoherent) 방석의 $\pi$/4 DQPSK를 사용한다. 대역확산을 위한 코드로 사용된 PN 코드로써 피 제어 유및의 그룹을 구분하며 M-ary CSK 방식을 위하여 왈쉬 코드를 사용한다. 각 부분은 1%S320c5402 DSP를 이용하여 설계 및 컴증한다. 구현된 모뎀에 대해서는 백색 가우시안 잡음(AWGN) 및 PBIartial Band Interference)가 가해진 상태에서 대역확산 방식과 CSK 방식의 각 인자들에 대한 수치적 성능 분석을 통하여 제안한 시스템의 우수성을 입증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.749-756
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• 2021

제조 생산공정에는 다양한 센서를 통해 실시간으로 양질의 데이터가 데이터베이스에 축적되고 있다. 이와 함께 통계적으로 접근하기 까다로운 데이터에 대해서 높은 수준의 정확도로 예측모델을 구축할 수 있는 머신러닝이 보급되면서 '4차 산업화 시대'를 맞이하고 있다. 본 논문에서는 이러한 제조업계의 흐름에 따라 업계의 주요 관심사인 제품의 품질특성을 예측하는 머신러닝 모델의 성능을 향상하는 방법을 제시한다. 머신러닝 모델의 성능을 향상하는데 일반적으로 사용되는 샘플 크기의 증가, Hyper-Parameter의 최적화 및 적절한 알고리즘 선택의 효과를 검증한다. 그리고, 새로운 성능향상 방법을 제시하고, 그 효과를 검증해본다. 논문에서 제시한 방법을 통해서 제조업에서는 더욱 향상된 성능의 예측모델을 구축, 품질예측과 관리에 크게 이바지할 수 있을 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12B호
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• pp.1183-1191
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• 2010

본 논문은 스마트 그리드를 위한 전력선 통신 시스템에서 데이터 전송률을 향상시키는 적응형 OFDM CP 길이 알고리즘에 대해 연구하였다. 본 논문에서 제안한 기법은 수신단의 CP controller에서 수신된 데이터 프레임과 지연된 동일 데이터 프레임을 상관 처리를 취함으로써 채널 지연 정보를 계산한 후, 즉시 그 정보를 송신단에 피드백 한다. 그 다음, 송신단에서는 다음 데이터 프레임에 대한 CP 길이를 조절하게 된다. Impulsive noise 모델로서, Middleton Class A 간섭 모델을 사용하였고, 성능은 패킷 전송률과 누적 패킷 전송률, 비트 오류율 측면에서 평가되었다. 모의실험 결과로부터 패킷 수가 증가할수록 데이터 이득(감소된 비트 양)이 커지지만, branch 수($N_{br}$)가 증가할수록 데이터 이득 폭은 감소한다는 것을 알 수 있었다. $N_{br}$ 이 3, 5, 10인 경우, 적응형 CP 길이 알고리즘과 고정된 CP 길이 기법의 BER 성능은 비슷하였다. 따라서 제안한 기법은 기존의 고정 CP 길이 기법과 비교하여 BER 성능 감소 없이 데이터 전송률 증가를 달성하였음을 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.822-828
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• 2018

최근 전력 사용량의 증가로 인한 대규모 블랙아웃 등 에너지 문제가 대두되고 있으며, 이 문제들로 인해 전력 소비량 예측에 대한 정확도를 개선할 필요성이 부각되었다. 본 연구에서는 딥 러닝 기반의 전력 사용량 예측 실험을 통해서 실제 전력 소비량과 예측된 전력 소비량의 차이를 계산하고, 이를 통해서 전력 예비율을 기존 대비 하향 조정할 수 있는 가능성에 대해서 살펴본다. 예비 전력은 사용하지 않으면 손실되는 전력으로, 본 논문에서의 딥 러닝 기반 전력 소비량 예측을 통해서 여분의 전력을 과도하게 생산하지 않도록 오차범위 내에서 전력 예비율을 감소시킬 수 있는 기반을 마련할 수 있다. 본 논문에서 사용하는 딥 러닝 기법은 시계열 데이터를 처리하는 Long-Short-Term-Memory(LSTM) 구조의 학습 모델을 이용한다. 컴퓨터 시뮬레이션에서는 임의 생성한 전력 소비 데이터를 토대로 모델을 학습시키고, 학습된 모델을 토대로 전력 사용 예측값을 구하고 실제 전력 소비량 간에 오차를 계산한 결과 오차율 21.37%를 얻을 수 있었다. 이는 최근의 전력 예비율 45.9%를 고려할 때, 본 연구에서 제안한 전력 소비량 예측 알고리즘을 적용하는 경우 20% 포인트 정도의 예비율 감축이 가능하다.