• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.4234-4243
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• 2012

USN(Ubiquitous Sensor Network) 응용 S/W는 다양한 타겟 운영체제의 핵심모듈들을 기반으로, 다양한 종류의 센서 노드들을 유기적으로 제어하는 복잡한 특징을 가진다. 현재 USN 응용 분야에서도 효율적으로 S/W를 개발하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. S/W의 개발생산성을 높이기 위해서는 프로덕트라인 기반 개발과 같이 도메인에 따라 어플리케이션들의 핵심 공통기능을 명세하고, 어플리케이션의 워크플로우에 따라 핵심 공통기능에 가변적인 기능만을 취사 선택하여 개발하는 방법이 효율적이다. 이러한 방법을 USN 도메인에 적용하기 위해서는 USN 응용 S/W의 특성과 프로덕트라인 기반 개발의 특성을 일관성 있는 하나의 뷰로 명세 가능하여야 한다. 그러나 일반적인 UML 표기법만으로는 이러한 특성을 효과적으로 명세하기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 UML의 확장 메카니즘인 프로파일을 이용하여 USN 어플리케이션의 특성과 프로덕트라인 기반 개발의 특성을 효과적으로 명세할 수 있는 기법을 제시한다. 제시하는 프로덕트라인 기반 USN 응용 개발을 위한 UML 프로파일은 어플리케이션 개발자에게 USN이나 프로덕트라인 기반 개발에 특화된 새로운 설계기법이나 도구 등의 추가적인 자원을 요구하지 않고, 기존의 UML과 지원도구를 활용하여 효과적으로 프로덕트라인 기반의 USN 응용 개발을 가능하게 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.49-59
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• 2017

스마트 센싱은 사물인터넷과 관련된 다양한 응용에 있어 핵심적인 역할을 하고 있으며, 그 중요성은 인공지능의 발전과 더불어 점점 증가하고 있다. 그러므로 스마트 센서의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다고 할 수 있을 것이다. 그러나 스마트 센서 관련 대부분의 연구는 특정 응용 목적, 예를 들면 보안, 에너지 절약, 감시 등에 집중되고 있으며, 미래에 필요할 다양한 유형의 스마트 센서를 효율적으로 구성하는 방법에 관한 연구는 드믄 실정이다. 본 논문에서는 스마트 센서의 효율적 구성을 위한 계층구조를 가진 컴포넌트 기반의 스마트 센서 프레임워크가 제안되고, 스마트 홈으로의 응용이 설계, 구현된다. 제안된 방법은 가까운 미래에 등장할 다양한 유형의 스마트 센서를, 제안된 소프트웨어 프레임워크 상에서 필요한 컴포넌트의 설계 및 개발을 통해 구성 가능하다는 것을 보여주고 있다. 또한 계층 구조를 가지고 있으므로 내부 혹은 외부 계층의 삽입을 통해 스마트 센서의 구성을 확대시킬 수도 있으며, 특히 외부 장치 계층과의 연결을 통해 사물인터넷 응용 서비스의 설계 시, 내부 혹은 외부 모듈별 독립적인 설계가 가능하다는 장점을 가진다. 제안된 방법을 사용하여 소규모 스마트 홈 시스템이 설계 구현되었으며, 외부의 서버와 연결되어 다수의 스마트 홈을 수용, 관리할 수 있는 홈 클라우드까지 설계 구현되었다. 각 계층의 컴포넌트들을 개발, 추가함으로써, 스마트 카, 스마트 빌딩, 스마트 팩토리 등, 그 응용의 폭을 효율적으로 확대할 수 있을 것이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.858-861
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• 2018

본 논문에서는 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 렌즈 모듈의 개발을 제안한다. 제안하는 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 렌즈 모듈은 소형 $360^{\circ}$ 고해상도(4MegaPixel) 렌즈 광학계, 15mm 이미지 센서부, 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 렌즈 외형 등으로 구성된다. 소형 $360^{\circ}$ 고해상도 렌즈 광학계는 총 9매의 렌즈로 어린이부터 성년까지 전 연령에 걸쳐 사용이 가능하도록 렌즈 외경을 15mm 이하로 제작한다. 소형 $360^{\circ}$ 고해상도 렌즈 광학계에 의해 입사되는 빛을 $90^{\circ}$ 굴곡을 시켜 이미지 센서에 영상 이미지를 전달하게 한다. 15mm 이미지 센서부는 이미지 센서의 열, 행 주소를 통해 이미지 배열을 거친 후 전압으로 변환된 값을 임베디드 보드의 ISP(Image Signal Processor)에 전송한다. 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 렌즈 외형은 개발된 렌즈의 고정을 위하여 경통을 설계하였다. 제안된 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 렌즈 모듈의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과, $360^{\circ}$ 렌즈 광학계 분해능은 150cycles/mm에서 30% 이상, $360^{\circ}$ 렌즈 화각은 수평은 $360^{\circ}$, 수직은 $42^{\circ}{\sim}85^{\circ}$, 렌즈 왜곡률은 5% 이하의 세계최고 수준과 동일한 결과를 산출하였다.

• 한국측량학회지
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• 제34권6호
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• pp.619-627
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• 2016

Cells of a PV (photovoltaic) module can suffer defects due to various causes resulting in a loss of power output. As a malfunctioning cell has a higher temperature than adjacent normal cells, it can be easily detected with a thermal infrared sensor. A conventional method of PV cell inspection is to use a hand-held infrared sensor for visual inspection. The main disadvantages of this method, when applied to a large-scale PV power plant, are that it is time-consuming and costly. This paper presents an algorithm for automatically detecting defective PV panels using images captured with a thermal imaging camera from an UAV (unmanned aerial vehicle). The proposed algorithm uses statistical analysis of thermal intensity (surface temperature) characteristics of each PV module to verify the mean intensity and standard deviation of each panel as parameters for fault diagnosis. One of the characteristics of thermal infrared imaging is that the larger the distance between sensor and target, the lower the measured temperature of the object. Consequently, a global detection rule using the mean intensity of all panels in the fault detection algorithm is not applicable. Therefore, a local detection rule was applied to automatically detect defective panels using the mean intensity and standard deviation range of each panel by array. The performance of the proposed algorithm was tested on three sample images; this verified a detection accuracy of defective panels of 97% or higher. In addition, as the proposed algorithm can adjust the range of threshold values for judging malfunction at the array level, the local detection rule is considered better suited for highly sensitive fault detection compared to a global detection rule. In this study, we used a panel area extraction method that we previously developed; fault detection accuracy would be improved if panel area extraction from images was more precise. Furthermore, the proposed algorithm contributes to the development of a maintenance and repair system for large-scale PV power plants, in combination with a geo-referencing algorithm for accurate determination of panel locations using sensor-based orientation parameters and photogrammetry from ground control points.

• 한국산림과학회지
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• 제89권3호
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• pp.405-413
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• 2000

본 연구는 산림 기상 수문 환경의 모니터링을 위해 온도, 풍향, 풍속, 강우량, V노치의 수위, 계류수의 전기전도도 및 pH 등의 인자를 대상으로 하여 마이크로프로세서에 의한 전동식 센서유니트를 작동시켜 자동관측이 가능한 시스템을 개발하고자 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 관측시스템은 크게 신호처리부, 전동식센서부, 전원제어부 그리고 무선데이터 통신부로 구성하였다. 2. 웨어부착형 전동식 센서유니트를 채택하여 계류수의 결빙 및 급류에 의한 센서의 파손을 방지하도록 하였으며, 동시에 항상 일정한 수위에서 측정이 이루어지도록 하였다. 3. 관측시스템에서 데이터의 전송은 무선 모뎀을 사용하여 산림유역의 수문 상황을 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. 4. 관측시스템은 각 기능별 독립구조의 모듈형태로 구성하여 측정 모듈의 수리, 교체, 추가 등의 변경이 가능하도록 하였다. 5. 관측시스템의 성능 시험을 실시한 결과 온도, EC, pH는 각각 최대 ${\pm}0.2^{\circ}C$, ${\pm}1{\mu}S$, ${\pm}0.1pH$의 오차범위 내에서 관측되었다. 6. 현장에서 관측시스템을 시험 운영해 본 결과 장기적이고 안정적인 산림 수문 수질 인자의 측정이 가능할 것으로 평가되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.91-111
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• 2024

전력구 터널은 송전선로 지중화 사업의 일환으로 대부분의 경우 쉴드 TBM을 활용하여 건설된다. TBM 챔버는 터널 내부 중 유일하게 암반과 흙을 마주하는 공간이며, 붕락과 부딪힘 사고 등 사고노출 빈도가 가장 높은 곳이다. 현재 챔버 외부에서 디스크커터 마모정도를 측정할 수 있는 방법이 부재하기 때문에 근로자의 수시점검이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 TBM 챔버 내부 안전사고를 예방하고, 챔버 오픈회수 절감을 통해 공사기간 단축의 효과를 기대하기 위하여 디스크커터 마모측정 기술 개념을 정립하고, 시작품을 제작하였다. 선행기술을 고찰하여 자기센서가 굴착환경에서 가장 적합하다고 판단하여, 자기센서, 무선통신 모듈, 전원공급, 외부 케이싱, 그리고 모니터링 시스템을 종합한 마모측정 센서 패키지를 개발하였다. 실제 굴착환경에서 시작품 성능검증을 수행하기 위해 3.6 m 토압식 쉴드 TBM을 활용한 실대형 굴진시험을 수행하였다. 실대형 굴진시험 결과 8개의 시작품 중 5개가 정상적으로 작동하였다. 최대 3,000 kN의 추력과 1.5 RPM의 회전속도 안에서 센서측정값이 무선통신을 통해 시스템에 원활하게 표출되는지 확인하였고, 센서 케이싱이 파손되지 않아 내구성을 확보하는 것으로 분석되었다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.79-83
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• 2007

We have developed a compact and cost-effective camera module on the basis of wafer-scale replication technology. A multiple-layered structure of several aspheric lenses in a mobile camera module is first assembled by bonding multiple glass-wafers on which 2-dimensional replica arrays of identical aspheric lenses are UV-embossed, followed by dicing the stacked wafers and packaging them with image sensor chips. We have demonstrated a VGA camera module fabricated by the wafer-scale replication processing with various UV-curable polymers having refractive indices between 1.4 and 1.6, and with three different glass-wafers of which both surfaces are embossed as aspheric lenses having 200 um sag-height and aspheric-coefficients of lens polynomials up to tenth-order. We have found that precise compensation in material shrinkage of the polymer materials is one of the most technical challenges, in order to achieve a higher resolution in wafer-scaled lenses for mobile camera modules.

• 센서학회지
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• 제15권2호
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• pp.148-152
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• 2006

This paper describes the fabrication of SiCN microstructures for super-high temperature MEMS using photopolymerization of pre-ceramic polymer. In this work, polysilazane liquide as a precursor was deposited on Si wafers by spin coating, microstructured and solidificated by UV lithography, and removed from the substrate. The resulting solid polymer microstructures were cross-linked under HIP process and pyrolyzed to form a ceramic of withstanding over $1400^{\circ}C$. Finally, the fabricated SiCN microstructures were annealed at $1400^{\circ}C$ in a nitrogen atmosphere. Mechanical characteristics of the SiCN microstructure with different fabrication process conditions were evaluated. The elastic modules, hardness and tensile strength of the SiC microstructure implemented under optimum process condtions are 94.5 GPa, 10.5 GPa and 11.7 N/min, respectively. Consequently, the SiCN microstructure proposed in this work is very suitable for super-high temperature MEMS application due to very simple fabrication process and the potential possiblity of sophisticated mulitlayer or 3D microstructures as well as its good mechanical properties.

• 로봇학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.186-193
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• 2008

We propose a novel real-time obstacle avoidance method for rescue robots. This method, named the ELA(Emergency Level Around), permits the detection of unknown obstacles and avoids collisions while simultaneously steering the mobile robot toward safe position. In the ELA, we consider two sensor modules, PSD(Position Sensitive Detector) infrared sensors taking charge of obstacle detection in short distance and LMS(Laser Measurement System) in long distance respectively. Hence if a robot recognizes an obstacle ahead by PSD infrared sensors first, and judges impossibility to overcome the obstacle based on driving mode decision process, the order of priority is transferred to LMS which collects data of radial distance centered on the robot to avoid the confronted obstacle. After gathering radial information, the ELA algorithm estimates emergency level around a robot and generates a polar histogram based on the emergency level to judge where the optimal free space is. Finally, steering angle is determined to guarantee rotation to randomly direction as well as robot width for safe avoidance. Simulation results from wandering in closed local area which includes various obstacles and different conditions demonstrate the power of the ELA.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1689-1694
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• 2011

There are increasing customer's needs for safe operation and comfort of trains for the passengers as trains are getting fast and developed with advanced components. To meet the needs we developed the system which is able to prevent possible risk elements by transverse vibrations during the train operation. System records the amplitude data of trains vibration and location data from GPS antenna in real time. The system is composed of 5 different functioning modules as following GCPU, GGWD, GIFD, GAID and GPSD. GAID module is detecting amplitude value of vibration which is sensed by bogie hunting sensor's. GFID gets location information where vibration data is detected with GPS Antenna. Once those data is prepared, GCPU testify it's amplitude and decides whether it send those data. When it sends those recorded data, those data are sent to control unit by MVB communication. we expect that this information will help operation and maintenance engineers improve the safety train services. This paper explains train transverse Vibrations data recording system and its major functions which can measure the amplitude of trains's data during the operation and introduces the configuration for the system setup.