• 제목/요약/키워드: Ultrasound sensing method

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초음파 처리에 의해 합성된 ZnO 나노로드 센서의 일산화질소 가스에 대한 감응 특성 (NO Sensing Characteristics of ZnO Nanorod Prepared by Ultrasound Radiation Method)

  • 박순민;쟝샤오린;허증수
    • 한국재료학회지
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    • 제18권7호
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    • pp.367-372
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    • 2008
  • ZnO nanorod gas sensors were prepared by an ultrasound radiation method and their gas sensing properties were investigated for NO gas. For this procedure, 0.01, 0.005 and 0.001M of zinc nitrate hydrate [$Zn(NO_3)_2\;{\cdot}\;6H_2O$] and hexamethyleneteramine [$C_6H_{12}N_4$] aqueous solutions were prepared and then the solution was irradiated with high intensity ultrasound for 1 h. The lengths of ZnO nanorods ranged from 200 nm to 500 nm with diameters ranging from 40 nm to 80 nm. The size of the ZnO nanorods could be controlled by the concentration of solution. The sensing characteristics of these nanostructures were investigated for three kinds of sensor. The properties of the sensors were influenced by the morphology of the nanorods.

초음파 센싱 방식의 이동형 호흡 측정 진단 시스템의 구현 (An Implementation of Mobile Respiration Detection Diagnostic System Using Ultrasound Sensing Method)

  • 김동학;김영길;정승호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.514-517
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    • 2003
  • 산소공급은 신체 요구 중 가장 기본적인 것이다. 호흡은 뇌의 연수(medulla oblongata)에 있는 호흡중추와 폐의 정상적 기능에 의해 조절된다. 즉 폐와 환경 사이의 공기 이동인 외 호흡과 헤모글로빈과 단세포 사이의 세포수준에서의 산소 이동인 내 호흡을 말한다. 성인의 호흡수는 보통 1분에 15-20회이나 연령, 운동, 기온, 심리적 변호, 질병상태, 대기의 산소 함량, 약물 투여 등에 따라 차이가 난다. 호흡측정은 대상자가 쉬고 있을 때 하는 것이 중요하다. 호흡 측정은 측정하고 있다는 사실을 대상자가 모르도록 기술적으로 해야한다. 현재 사용하는 방법은 주의를 끌지 않도록 대상자의 팔목에 손을 댄 채로 맥박을 측정한 바로 직후 계속해서 대상자의 가슴의 움직임을 관찰하면서 호흡을 측정하는 것이다. 본 논문에서 구현하고자 하는 것은 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는, 그리고 반영구적으로 사용이 가능한 초음파 센서를 이용한 임베디드 환경의 호흡 량 측정기이다.

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초음파 센싱 방식의 spirometer에 대한 sensitivity 향상 (Sensitivity Elevation about Spirometer Using Ultrasound Sensing Method)

  • 한승헌;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.269-272
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    • 2004
  • 초음파 센서를 이용한 호흡측정방식은 관성 및 압력의 오차의 영향을 거의 받지 않고, 반영구적으로 사용이 가능한 호흡기기이다. 초음파의 특성을 이용한 것으로 송수신시 초음파의 매질인 공기의 흐름에 의한 반송형식인 초음파의 전달속도 차이를 이용하여 호흡량 및 흐름을 detecting하는 기술이다. 본 논문에서는 환자를 중심으로 측정이 이루어져야 하기 때문에 센서의 송수신시 일어나는 신호의 sensitivity를 향상시켜서 약한 호흡에도 dectection이 가능하도록 하였다.

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초음파 센싱 방식의 spirometer에 대한 sensitivity 향상 연구 (A Study on the Sensitivity Elevation about Spirometer Using Ultrasound Sensing Method)

  • 한승헌;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.204-209
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    • 2005
  • 초음파 센서를 이용한 호흡측정방식은 관성 및 압력의 오차의 영향을 거의 받지 않고, 반영구적으로 사용이 가능한 호흡기기이다. 초음파의 특성을 이용한 것으로 송수신시 초음파의 매질인 공기의 흐름에 의한 반송형식인 초음파의 전달속도 차이를 이용하여 호흡량 및 흐름을 detecting하는 기술이다. 본 논문에서는 환자를 중심으로 측정이 이루어져야 하기 때문에 센서의 송수신시 일어나는 신호의 sensitivity를 향상시켜서 약한 호흡에도 dectection이 가능하도록 시스템의 성능을 향상시켰다.

외부 센서를 이용한 이동 로봇 실내 위치 추정 (Indoor Localization of a Mobile Robot Using External Sensor)

  • 고낙용;김태균
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.420-427
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    • 2010
  • This paper describes a localization method based on Monte Carlo Localization approach for a mobile robot. The method uses range data which are measured from ultrasound transmitting beacons whose locations are given a priori. The ultrasound receiver on-board a robot detects the range from the beacons. The method requires several beacons, theoretically over three. The method proposes a sensor model for the range sensing based on statistical analysis of the sensor output. The experiment uses commercialized beacons and detector which are used for trilateration localization. The performance of the proposed method is verified through real implementation. Especially, it is shown that the performance of the localization degrades as the sensor update rate decreases compared with the MCL algorithm update rate. Though the method requires exact location of the beacons, it doesn't require geometrical map information of the environment. Also, it is applicable to estimation of the location of both the beacons and robot simultaneously.

압축 센싱을 이용한 주파수 영역의 초음파 감쇠 지수 예측 (Estimation of Ultrasonic Attenuation Coefficients in the Frequency Domain using Compressed Sensing)

  • 심재윤;김형석
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권6호
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    • pp.167-173
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    • 2016
  • 압축 센싱은 기존의 섀넌/나이키스트 이론보다 낮은 샘플링률로 신호를 샘플링 하여도 원신호로 복원할 수 있다는 이론이다. 본 논문에서는 압축 센싱을 이용하여 반향 신호의 정량적 주파수 특성을 직접 추출하여 이를 이용한 초음파 감쇠 지수 예측 방법을 제안한다. 일반적인 초음파 감쇠 지수 예측 방법들은 시간 영역에서 수집된 반향 신호를 Fourier 변환 등을 통해 주파수 영역으로 변환하는데, 제안하는 예측 방법은 압축 센싱으로 수집된 데이터를 복원하는 과정에서 적용하는 basis 행렬을 이용하여 시간 영역으로의 완전한 신호 복원 없이 반향 신호의 주파수 특성을 직접 추출하여 감쇠 지수를 예측한다. 3가지의 basis 행렬을 통해 주파수 영역에서 복원된 반향 신호에 대하여 다중 참조 신호를 이용한 Centroid Downshift 방법으로 감쇠 지수를 예측하여 각각의 예측 정확도와 실행 시간을 비교 분석하였다. 컴퓨터 모의 실험 결과 이산 코사인 변환(DCT) 행렬을 적용하는 경우, 50%의 압축률에서는 압축 센싱을 적용하지 않은 경우와 0.35% 이내의 예측 정확도를 보였으며, 압축률을 70%까지 높이는 경우에도 약 6% 이내의 평균 예측 오차를 보였다. 제안한 압축 센싱을 적용한 반향 신호의 주파수 특성 추출 방법은 향후 주파수 영역의 다른 정량적 초음파 분석 방법에 적용할 수 있다.

Preliminary study of time-of-flight measurement for 3D position sensing system based on acoustic signals

  • Kim, Heung-Gi;Park, Youngjin
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.79.4-79
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    • 2002
  • Our goal is the development of a system that estimates the location of interested point in a room with accuracy and low cost. Non-contacting position estimating method is widely used in various areas. Among these methods, acoustic signal-based method is the cheapest and provides reasonably accurate estimation as a result of many research efforts. Most of the acoustic-signal-based three-dimensional location estimators such as 3D sonic digitizer are using the ultrasound, and are organized with two procedures; time-of-flight (TOF) estimation and localization estimation. Since the errors in estimating the TOF could be accumulated with that of localization estimate, accuracy of TOF estimate is as...

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초음파 센싱 방식을 이용한 이동형 호흡량 측정 진단기의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Mobile ]Respiration Detection Diagnostic System using Ultrasound Sensing Method fficient Multicasting Environment)

  • 김동학;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.509-515
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    • 2004
  • 폐 기능 검사는 임상에서 환자의 진단 및 치료 판단에 널리 이용되고 있을 뿐 아니라 폐의 연구, 특히 폐의 생리학 및 폐질환의 역학 연구에 일찍부터 사용되어 왔다. 여러 가지 폐 기능 검사 중 가장 쉽고 경제적으로 시행할 수 있는 기본적인 검사법으로 폐활량 검사법(Spirometer)이 있다. 폐활량 검사기는 호흡 기체의 용적 유량의 순간적인 변화량을 측정하는 의학 기기이다. 과거에는 기계식 폐활량기가 주로 사용되었으며, 현재까지도 많이 사용되는 방법은 유체 흐름의 "양" 변화를 유체의 압력 변화로 전환시키는 차압식 방식이다. 그러나 이러한 형태는 압력 손실과 유지 보수가 힘들고, 특성 검사 주기가 짧은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서 구현하고자 하는 것은 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는, 그리고 반영구적으로 사용이 가능한 초음파 센싱 방식을 이용한 임베디드 환경의 호흡 량 측정기의 개발을 최종 목표로 하여, 호흡 기체 특성에 적합한 센서, 신호 측정 구현 회로를 포함한 유량 측정 단말부 개발과 측정신호를 이용한 호흡 측정 알고리즘과 진단 알고리즘 구현에 중점을 두었다.

USN를 이용한 컨테이너 트레일러 위치추적 시스템 (Location Tracking System for Container Trailer Using Ubiquitous Sensor Networks)

  • 박종현;추영열
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.627-633
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    • 2007
  • 이 논문은 선적 및 하역 작업을 위해 겐추리 크레인으로 들어오는 컨테이너 트레일러의 위치 추적 시스템에 대하여 기술한다. 위치 추적 시스템은 트레일러가 겐추리 크레인에 접근하였을 때 트레일러의 정지 지점을 운전자에게 알려준다. 위치 측정 센서는 RF 신호와 초음파 방식을 채택한 크리켓 mote 모듈을 사용하였다. 실시간 전송을 위해 위치 측정 주기를 단축하였으며 삼각측량 방법에 따른 3 차원 위치 계산식과 환경적 요인에 의한 거리 측정 오류 감소 방법을 제시하였다. 측정된 위치는 블루투스 통신을 통해 주기적으로 운전자 앞의 PDA (Personal Digital Assistant)에 전송된다. 실내외 테스트 결과 위치 오류는 3 cm 이내로 개선되었으며 위치 측정 표시 주기는 평균 0.5초였다.

초음파 산란 기법을 적용한 미세먼지 측정법 개발 (Development of Fine Dust Measurement Method based on Ultrasonic Scattering)

  • 최하진;우욱용;홍진영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.40-48
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    • 2019
  • 본 연구에서는 건설 현장에서 발생하는 미세먼지의 정확한 측정을 위한 새로운 개념의 알고리즘을 제안한고 검증한다. 기존 측정법의 한계를 보완하기 위하여 초음파 산란 기반 측정법을 제안하였으며, 유한 차분법을 통하여 알고리즘의 활용 및 그 정확성을 검증하고자 하였다. 미세먼지와 같은 다중 산란을 일으키는 현상에 대하여 수학적 모델링을 수행하였고 신호의 감쇠율, 평균 자유 거리, 산란 반경으로 미세먼지의 단위 밀도를 예측할 수 있는 알고리즘을 도출하였다. 2-D 시간 이력해석을 통하여 미세먼지 부피비에 따라 알고리즘을 검증하였으며 신호 해석을 위한 신호처리 기법을 나타내었다. 해석 결과, 알고리즘의 오차는 개수밀도 단위 최소 0.7, 최대 24.9를 보였다. 오차율을 줄이기 위해 미세먼지의 산란 반경을 주파수별로 도출하여야 하는 추후 연구가 필요함을 토의하였다.