• Nano
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• 제13권11호
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• pp.1850126.1-1850126.10
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• 2018

Flexible strain sensors, as the core member of the family of smart electronic devices, along with reasonable sensing range and sensitivity plus low cost, have rose a huge consumer market and also immense interests in fundamental studies and technological applications, especially in the field of biomimetic robots movement detection and human health condition monitoring. In this paper, we propose a new flexible strain sensor based on thick CVD graphene film and its low-cost fabrication strategy by using the commercial adhesive tape as flexible substrate. The tensile tests in a strain range of ~30% were implemented, and a gage factor of 30 was achieved under high strain condition. The optical microscopic observation with different strains showed the evolution of cracks in graphene film. Together with commonly used platelet overlap theory and percolation network theory for sensor resistance modeling, we established an overlap destructive resistance model to analyze the sensing mechanism of our devices, which fitted the experimental data very well. The finding of difference of fitting parameters in small and large strain ranges revealed the multiple stage feature of graphene crack evolution. The resistance fallback phenomenon due to the viscoelasticity of flexible substrate was analyzed. Our flexible strain sensor with low cost and simple fabrication process exhibits great potential for commercial applications.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.160-163
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• 1993

In this paper, design of an automatic grinding robot system for car brazing bead is introduced. Car roof and side panels are joined using brazing, and then the brazing bead is processed so that the bead is invisible after painting. Up to now the grinding process is accomplished manually. The difficulties in automation of the grinding process are induced by variation of position and shape of the bead and non-uniformity of the grinding area due to surface deformation. For each car, the grinding area including the brazing bead is sensed and then modeled using a 2-D optical sensor system. Using these model data, the position and the direction of discrete points on the car, body surface are obtained to produce grinding path for a 6 degrees of freedom grinding robot. During the process, it is necessary to sense the reaction forces continuously to prepare for the unexpected circumstances. In addition, to meet the line cycle time it is necessary to reduce the required time in sensing, signal processing, modeling, path planning and data transfer by utilizing real-time communication of the information. The key technique in the communication and integration of the complex information is obtaining in-field reliability. This automatic grinding robot system may be regarded as a jump in the intelligent robot processing technique.

• 한국생산제조학회지
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• 제9권4호
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• pp.56-61
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• 2000

Cognition and control of grinding trouble occurring during the grinding process are classified into a quantitative knowledge which depends on experimental data and qualitative knowledge which relies on skilful engineers. Grinding operations include a large number of functional parameters, since there are several ways of coping with grinding trouble. One is the qualitative method which depends on empirical knowledge utilizing the skilful experts from the workship, the other is the quantitative method which utilizes the experimental data obtained by a sensor. But, they are all difficult to accomplish from the grinding trouble-shooting system. The reason is that grinding troubles are now easily controlled in the quantitative method, and therefore, trouble-shooting has mainly relied on the knowledge of skilful engineers. Thus, there is an important issue of how a grinding trouble-shooting system can be designed and what knowledge is utilized among the large amount of grinding trouble information. In this paper, basic strategy to develop the grinding database of rule-based model, which is strongly depended upon experience and intuition , is described.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.104-111
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• 2016

최근 화학물질을 사용하는 시설이 증가하면서 동시에 시설의 노후화, 기계적 결함, 인적오류 등으로 화학물질 누출사고 피해가 많아지고 있다. 특히, 산업단지는 군집 특성으로 인해 화학물질 누출사고 발생 시 인근 사업장으로 확산되어 큰 피해로 이어질 가능성이 크다. 이에 따라 화학물질을 취급하는 공정의 누출조건, 환경조건을 반영한 다양한 누출 시나리오를 토대로 빠른 감지와 대응을 위해 경계면의 센서배치 방안을 제시할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 염소가스가 누출되는 경우에 대해 COMSOL를 사용하여 주요 매개변수의 적용으로 실질적인 사고 시나리오를 해석하였다. 그리고 사고 시나리오를 바탕으로, 센서의 감지 확률과 감지시간 등 각 항목마다 중요도를 부여하여 최적 위치가 산출되도록 목적함수를 선정하였다. 또한 예상치 못한 지역의 누출사고에 대해 최적화된 센서배치의 강건성 분석을 통해 본 방안의 타당성을 높였다. 결과적으로, 기존 방식보다 효과적으로 경계면의 센서배치 최적화 방법의 적용 가능성을 확인하였다. 이상의 결과로 부터 이동식 센서의 배치방법과 농도 데이터를 기반으로, 누출원의 역추적에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.47-54
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• 2013

본 논문은 몸 전체의 움직임을 측정하고 분석할 수 있는 관성센서 기반 모션 캡처링 시스템에 관한 것이다. 본 시스템 구현을 위해 자이로스코프, 가속도계 및 지자계 신호를 이용한 자세 방위 측정장치 모듈을 개발하였으며, 다수의 모듈을 환자의 분절에 부착하고 공간상에서 각 분절의 방위각을 계산하여 3차원 모션캡처를 수행하였다. 또한 재활과 관련된 많은 응용에 있어 중요한 생체역학 측정값인 신체 분절간의 관절각을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 개발한 자세 방위 측정장치 모듈의 성능을 평가하기 위하여 3차원 공간상의 변위 및 방위를 밀리미터 해상도로 제공할 수 있는 Vicon을 참조 측정 시스템으로 이용하였으며, 2.56도의 평균 제곱근 오차를 얻을 수 있었다. 실험 결과 본 연구에서 개발한 시스템은 뇌졸중 후 회복단계 동안 사지 및 보행 동작을 실시간으로 분석, 제공함으로서 재활의 효과, 난이도 조절 및 피드백 요소를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권5호
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• pp.46-52
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• 2022

Although pipe performs various functions in industrial sites and residential spaces, if it is damaged due to corrosion caused by the external environment, it may cause equipment failure or a major accident. For this reason, various studies for safety management are being conducted, but studies on detecting corrosion or cracks on the pipe surface using a laser displacement sensor have hardly been conducted. Therefore, in this study, the corrosion degree of the pipe surface was compared and classified into 4 corrosion conditions, and inspection equipment using a laser scanner was manufactured. The corrosion height was calculated from the four surface data obtained from the measuring equipment and applied to various CNN algorithms, and 91% accuracy was obtained during training using the Modified VGGNet16 code with reduced number of parameters.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권1호
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• pp.50-56
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• 2010

이 논문은 대규모 무선 센서 네트워크의 전체 운영 시간을 늘이기 위해 모바일 싱크를 이용한 효율적인 데이터 수집 방법을 제안한다. 클러스터링을 통해 센서 네트워크를 나눈 다음 모바일 싱크가 각 클러스터를 방문하여 데이터를 수집한다. 모바일 싱크와 클러스터 헤드 사이의 메시지 전달을 통해 에너지 소비 효율은 높이며 모바일 싱크의 단점인 데이터 수집 시간을 최소화할 수 있는 프로토콜을 제안한다. 네트워크 확장성을 위해 센서 네트워크 구조는 클러스터내에서 싱글 홉 전송보다는 멀티홉 전송을 지원해야 한다. 멀티홉 전송시 발생하는 중간 노드의 과도한 에너지 소비를 개선하기 위해 주행 경로와 연계된 데이터 병합 과정을 제안한다. 실험결과는 제안 모델이 기존 방법들보다 에너지 소비 및 데이터 수집 시간 측면에서 효율적임을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권3호
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• pp.1204-1227
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• 2020

The tradeoff between energy conservation and traffic balancing is a dilemma problem in Wireless Sensor Networks (WSNs). By analyzing the intrinsic relationship between cluster properties and long distance transmission energy consumption, we characterize three node sets of the cluster as a theoretical foundation to enhance high performance of WSNs, and propose optimal solutions by introducing rendezvous and Mobile Elements (MEs) to optimize energy consumption for prolonging the lifetime of WSNs. First, we exploit an approximate method based on the transmission distance from the different node to an ME to select suboptimal Rendezvous Point (RP) on the trajectory for ME to collect data. Then, we define data transmission routing sequence and model rendezvous planning for the cluster. In order to achieve optimization of energy consumption, we specifically apply the economic theory called Diminishing Marginal Utility Rule (DMUR) and create the utility function with regard to energy to develop an adaptive energy consumption optimization framework to achieve energy efficiency for data collection. At last, Rendezvous Transmission Algorithm (RTA) is proposed to better tradeoff between energy conservation and traffic balancing. Furthermore, via collaborations among multiple MEs, we design Two-Orbit Back-Propagation Algorithm (TOBPA) which concurrently handles load imbalance phenomenon to improve the efficiency of data collection. The simulation results show that our solutions can improve energy efficiency of the whole network and reduce the energy consumption of sensor nodes, which in turn prolong the lifetime of WSNs.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.927-933
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• 2020

본 논문에서는 항공기 자세 변화를 고려한 항공기 보조연료탱크 연료량측정시스템을 제시하였다. 개발된 연료량측정시스템은 연료센서, 데이터 처리장치, 계기 및 센서 데이터로부터 연료량을 추정하는 소프트웨어로 구성되었다. 지상에서의 롤 및 피치 자세 변화를 모사하기 위해 모사시험 장치가 개발되었다. 모사시험장치를 이용하여 다양한 연료량, 롤 및 피치 각도의 센서 데이터를 자동으로 측정하여 트레이닝 데이터 세트를 획득하였다. 연료량을 추정하는 연료량 측정 소프트웨어를 트레이닝 데이터 세트와 함께 삼선형보간법을 사용하여 개발하였다. 개발된 연료량측정시스템은 참값을 알고 있는 테스트 데이터 세트의 연료 추정 오차를 측정하여 검증하였다. 테스트를 통해 개발된 연료량측정시스템의 오차가 TSO-C55 문서의 기준을 충족하는 것을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제12권4호
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• pp.191-197
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• 2003

최근 인터넷 사용의 증가로 인한 데이터 전송이 급속히 증가하고 있고, 이러한 전송을 위해 광섬유가 주로 사용되고 있다. 장거리 통신을 통한 신호의 감쇄 및 왜곡을 보정하기 위하여 보통 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 신호를 재생한다. 이러한 광신호는 포토 다이오드를 통하여 전기적인 신호로 바꾸어지는데, 광신호의 정확한 클락과 데이터를 추출하는 과정은 필수적이다. 본 연구에서는 광대역의 광신호 클락과 데이터의 복원에 쓰이는 클락-데이터 복원회로(CDR)를 1.8V $0.18\;{\mu}m$ CMOS공정을 이용하여 설계하였다. 이 CDR 회로는 위상고정 루프를 사용한 회로로서 개선된 위상비교기 및 전하 펌프를 사용하였다. 특히 설계된 CDR은 광대역 링 발진기를 사용함으로서 750 Mb/s에서 2.85 Gb/s의 다중속도를 가진 데이터의 클락과 데이터의 복원이 가능하다.