• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.1493-1498
• /
• 2015

자동초점이란 영상을 획득하는 시스템에서 고정된 촬상면에 자동으로 초점이 맺히도록 렌즈를 구동시키는 방식으로 컴퓨터비전과 카메라 등에서 매우 중요하게 사용된다. 소형 카메라의 경우 자동초점에서 렌즈구동부인 actuator의 기술은 대량생산이 이용이하고, 위치센서가 불필요하며, 회로구성이 용이한 VCM방식이 널리 사용되고 있으며, 구동의 안정성에 비해 크기와 소음이 큰 스테핑모터 방식, 크기는 가장 작지만 납 함유문제 및 습도 취약성을 갖는 피에조 방식이 있다. 그 외에 액체렌즈방식이 있는데, 소형 구조에 저전력의 장점이 있지만 화질 및 신뢰성 검증 그리고 고압이 필요한 특징을 가지는 구조도 있다. 본 논문에서 5Mpixel급 이미지 센서를 통해 획득한 영상의 선예도를 이용하여 VCM의 actuator처럼 액체렌지를 제어할 수 있는 제어 시스템을 두 가지를 구현하여 자동으로 초점을 맞추는 기능을 구현 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.69-74
• /
• 2015

Recently, energy harvesting technology is increasing due to the fossil fuel shortages. Energy harvesting is generating electrical energy from wasted energies as sunlight, wind, waves, pressure, and vibration etc. Energy harvesting is one of the alternatives of fossil fuel. One of the energy harvesting technologies, the piezoelectric energy harvesting has been actively studied. Piezoelectric generating uses a positive piezoelectric effect which produces electrical energy when mechanical vibration is applied to the piezoelectric device. Piezoelectric energy harvesting has an advantage in that it is relatively not affected by weather, area and place. Also, stable and sustainable energy generation is possible. However, the output power is relatively low, so in this paper, newly designed honeycomb shaped piezoelectric energy harvesting device for increasing a generating efficiency. The output characteristics of the piezoelectric harvesting device were analyzed according to the change of parameters by using the finite element method analysis program. One model which has high output voltage was selected and a prototype of the honeycomb shaped piezoelectric harvesting device was fabricated. Experimental results from the fabricated device were compared to the analyzed results. After the AC-DC converting, the power of one honeycomb shaped piezoelectric energy harvesting device was measured 2.3[mW] at road resistance 5.1[$K{\Omega}$]. And output power was increased the number of harvesting device when piezoelectric energy harvesting device were connected in series and parallel.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제26권8호
• /
• pp.635-639
• /
• 2013

Generating output characteristics of a EYE-type piezoelectric generator depending on ceramic size and materials of the elastic body were studied. EYE-type piezoelectric-generating device consist of the ceramic was attached between the both elastic body. piezoelectric-generating is that if the tension occurred at both ends of an elastic body, the piezoelectric effect occurs at ceramics through the form change of the elastic body. The structure of this EYE-type generator use various area. than a existing type generator, because the ceramic position of the directly force at does not apply. Resonance and output characteristics of the generator were analyzed by using FEM program. Generators were fabricated on the basis of analyzed results and attached on a frequency controllable vibrator to measure output characteristics. Also, the experimental results were compared with the simulated results. As a result, output characteristics of the generator increased depending on the increase in ceramic thickness. In case of increase in ceramic width, resonance frequency of the generator also decreased.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.1093-1100
• /
• 2018

웨어러블 기기에서 반도체의 소형화 및 저전력 기술이 빠르게 진행됨에 따라 다양한 초소형 형태의 응용서비스를 제공할 수 있게 되었다. 최근에는 태양열, 피에조, 마찰 등 다양한 에너지 하베스터를 이용해 저전력 반도체는 매우 낮은 전원으로도 동작할 수 있게 되었다. 웨어러블 상황에서의 대부분에 에너지 하베스팅은 비연속적(non-linear)으로 발전된다. 이에 따라 본 연구에서는, 3Hz의 낮은 주파수기반 디바이스 플랫폼을 제작하여 실험적으로 평가하였다. 본 연구는 비연속적 발전 환경을 고려해, 2단계의 저장환경과 사용된 에너지 발전소자의 맞춘 에너지 고효율 변환 플랫폼 설계하였다. 또한, 비연속적 에너지 수집 환경에서 안정적인 에너지를 저장 유지를 통해 약 4.67mW/min 발전하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제5권2호
• /
• pp.337-341
• /
• 2010

In this paper, an extremely low voltage operated micro corner cube retroreflector (CCR) was fabricated for free-space optical communication applications by using bulk silicon micromachining technologies. The CCR was comprised of an orthogonal vertical mirror and a horizontal actuated mirror. For low voltage operation, the horizontal actuated mirror was designed with two PZT cantilever actuators, torsional bars, hinges, and a mirror plate with a size of $400{\mu}m{\times}400{\mu}m$. In particular, the torsional bars and hinges were carefully simulated and designed to secure the flatness of the mirror plate by using a finite element method (FEM) simulator. The measured tilting angle was approximately $2^{\circ}$ at the applied voltage of 5 V. An orthogonal vertical mirror with an extremely smooth surface texture was fabricated using KOH wet etching and a double-SOI (silicon-on-insulator) wafer with a (110) silicon wafer. The fabricated orthogonal vertical mirror was comprised of four pairs of two mutually orthogonal flat mirrors with $400{\mu}m4 (length) $\times400{\mu}m$ (height) $\times30{\mu}m$ (thickness). The cross angles and surface roughness of the orthogonal vertical mirror were orthogonal, almost $90^{\circ}$ and 3.523 nm rms, respectively. The proposed CCR was completed by combining the orthogonal vertical and horizontal actuated mirrors. Data transmission and modulation at a frequency of 10 Hz was successfully demonstrated using the fabricated CCR at a distance of approximately 50 cm.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.418-425
• /
• 2019

A piezoelectric ceramic fiber composite (PCFC) was successfully fabricated using $0.69Pb(Zr_{0.47}Ti_{0.53})O_3-0.31[Pb(Zn_{0.4}Ni_{0.6})_{1/3}Nb_{2/3}]O_3$ (PZT-PZNN) for use in small-scale wind energy harvesters. The PCFC was formed using an epoxy matrix material and an array of Ag/Pd-coated PZT-PZNN piezo-ceramic fibers sandwiched by Cu interdigitated electrode patterned polyethylene terephthalate film. The energy harvesting performance was evaluated in a custom-made wind tunnel while varying the wind speed and resistive load with two types of flutter wind energy harvesters. One had a five-PCFC array vertically clamped with a supporting acrylic rod while the other used the same structure but with a five-PCFC cantilever array. Stainless steel (thickness: $50{\mu}m$) was attached onto one side of the PCFC to form the PZT-PZNN cantilever. The output power, in general, increased with an increase in the wind speed from 2 m/s to 10 m/s for both energy harvesters. The highest output power of $15.1{\mu}W$ at $14k{\Omega}$ was obtained at a wind speed of 10 m/s for the flutter wind energy harvester with the PZT-PZNN cantilever array. The results presented here reveal the strong potential for wind energy harvester applications to supply sustainable power to various IoT micro-devices.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.72-79
• /
• 2022

Piezoelectric energy harvesting technologies, which can be used to convert the electricity from the mechanical energy, have been developed in order to assist or power the wearable electronics. To realize non-toxic and biocompatible electronics, the lead-free (Ba_0.85Ca_0.15)(Ti_0.90Zr_0.10)O₃ (BCTZ) nanoparticles (NPs) are being studied with a great attention as flexible energy harvesting device. Herein, piezoelectric hybrid nanocomposites were fabricated using BCTZ NPs-embedded poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) [P(VDF-TrFE)] matrix to improve the performance of flexible energy harvester. Output performance of the fabricated energy device was investigated by the well-optimized measurement system during the periodically bending and releasing motions. The generated open-circuit voltage and the short-circuit current of the piezoelectric hybrid nanocomposite-based energy harvester reached up to ~15 V and ~1.1 ㎂, respectively; moreover, the instantaneous power of 3.5 ㎼ is determined from load voltage and current at the external load of 20 MΩ. This research is expected to cultivate a new approach to high-performance wearable self-powering electronics.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
• /
• pp.377-379
• /
• 2021

2006년에 진행한 초등학교 특수학급 음악치료에 대한 특수교사와 음악치료사의 인식 조사 논문에 따르면 특수교육에 대한 지원이 확대되며 치료 교육에 대한 학부모들의 수요 또한 늘어나는 것이 확인되었고, 2018년 특수학교의 음악교육 실태조사 연구논문에서 음악실과 기자재구비는 상승하였으나, 이동이 힘들거나, 동시 수업으로 인한 다양한 악기가 부족한 것을 확인하였다. 본 연구는 악기를 이용한 자폐성 장애 아동의 사회성 향상 교육을 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 결합한 모듈 개발을 진행하였다. 피에조 센서와 아두이노를 이용하여 다양한 악기 소리를 설정하여 간단한 조작으로 여러 악기를 체험할 수 있고 모듈화를 통하여 음악 치료를 위한 악기를 설계하였다. 이 연구를 통해 장애 아동의 음악 치료에 도움이 되길 기대한다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권9호
• /
• pp.68-73
• /
• 2013

본 논문에서는 수면 중에 사용자의 건강상태를 모니터링 하기 위한 U-health 시스템으로 맥박 수와 맥박 파형 검출 회로를 제안하였다. 제안된 검출 회로의 출력은 배터리의 교체 없이 장시간 사용하기 위하여 건강 상태에 따라 맥박 수 또는 맥박 파형이 선택된다. 이러한 동작을 위해 제안된 신호 검출 회로는 ADC 모드 또는 카운트 모드로 동작하는 이중 모드 ADC와 간단한 디지털 로직으로 구성된 판별기를 사용하였다. 우선 초기에는 카운트 모드로 동작하는 이중 모드 ADC를 통해 4초 동안의 맥박 수를 검출한다. 검출된 맥박수는 판별기에서 1분간 누적한 뒤 건강 상태를 판별한다. 건강 이상 등으로 맥박 수가 설정된 정상 범위를 벗어난 경우 이중 모드 ADC는 ADC 모드로 동작하며 맥박 파형을 1kHz의 샘플링 주파수로 10bit의 디지털 데이터로 변환한다. 데이터는 버퍼에 저장하였다가 620kbps의 속도로 RF Tx를 통해 단말기로 전송한다. 이때 RF Tx는 모드에 따라 1분 혹은 1ms 간격으로 동작한다. 제안된 신호 검출 회로는 $0.11{\mu}m$ 공정으로 설계하였으며 $460{\times}800{\mu}m^2$의 면적을 차지한다. 측정결과 제안된 검출 회로는 1V의 동작 전압에서 카운트 모드에서는 $161.8{\mu}W$, ADC 모드에서는 $507.3{\mu}W$의 전력을 소모한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.5-12
• /
• 2014

본 논문은 심층연약지반 개량용 전기가열장치를 개발하여 경기도 화성시 인근 연약지반에 적용한 것이다. m당 1 kW의 전기를 소비하는 니켈-크롬선으로 구성된 길이 4.0 m의 전기가열장치를 지표하 3.5~6.5 m 사이에 설치하여 48시간의 지반가열을 2회, 총 96시간 실시하였으며, 온도계와 압력계를 지표하 5.0 m 지점에 매설하여 지반가열에 의한 온도 및 증기압 변화를 측정하였다. 실험결과 가열원으로부터 횡방향 거리의 온도분포 및 선단지지력의 변화는 이차함수를 나타내었으며, 둘 다 R2값은 1로 산정되었다. 또한, 전기가열로 인해 수증기가 배출됨에 따라, 함수비 및 간극수압이 감소함을 관찰할 수 있었다.