• 디지털융복합연구
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• 제17권9호
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• pp.185-192
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• 2019

스마트 기술의 도입은 의사와 환자 모두에게 정확성, 안전성, 효율성을 제공한다. 투명 교정장치에 대한 관심은 국내외에서 점점 높아지고 있지만, 현재 투명교정 장치로 치열교정을 할 경우, 환자는 1, 2주에 한 번씩 병원을 방문하여 교체하여야 하며, 약 40~80개 정도의 장치가 제작되고 교정장치의 착용 순서 및 기간 등을 고려해서 교정이 이루어지기 때문에 치과 의사와 환자는 매우 번거롭고 혼란스럽다. 또한 이 과정에서 치과 의사와 환자 간 정확한 의사소통이 필요하다. 따라서 본 연구는 투명 교정장치에 QR 코드를 삽입하여 환자와 의료진 간의 커뮤니케이션이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 투명 교정장치 관리 시스템을 설계 및 개발하였다. 개발 결과 QR 코드의 크기는 구강 내에서 사용 가능한 $6{\ast}6mm^2$ 이상이면 100% 인식하였고, 인식 거리는 12cm 이내에서 100% 인식률을 보였다. 제안한 시스템으로 치과의사는 환자를 원격으로 관리하며 교정효과를 높여 주기 때문에 국내의 환자는 물론 해외의 환자 관리가 가능하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.13-19
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• 2019

후쿠시마 원전사고 이후 비상 배터리 시설에 대한 안전성 강화가 요구되면서 리튬 폴리머 배터리를 적용한 새로운 전원 공급장치가 국내에서 세계 최초로 제안되었다. 그러나 제안된 기술을 현장에 적용하기 위해서는 배터리 장치가 설치되는 랙 시스템의 내진 안전성이 요구된다. 본 연구에서는 세계 최초로 72시간 용량 확보를 위해 개발 된 리튬폴리머 배터리 장치를 대상으로 지진 발생 시 전원장치의 안전성을 확보하기 위해 설계 된 전원장치 스트링 및 랙 프레임에 대한 내진성능을 평가하고자 하였다. 실험 결과 1) 단위 랙 시스템의 공진대역은 9 Hz로서 지진하중 전 후의 고유진동수가 변하지 않음에 따라 설계지진하중에 대한 부재 및 부재간의 연결부에 대한 안전성을 확인할 수 있었다. 원전 설계기준 OBE와 SSE에서의 가속도 응답 결과 2) 스트링 제작에 의한 진동 저감 효과가 약 20%정도 보였으며, 3) OBE, SSE 조건에서의 내진시험 결과 랙 프레임 시스템은 설계지진에 대해 안전한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시한 랙 시스템은 요구 지진력에 대한 구조적 건전성이 입증되었으므로 원전 시설에 적용이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.301-308
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• 2021

사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운영 테스트를 통해 이뤄졌다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권7호
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• pp.445-454
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• 2022

항공기가 빙점 이하의 습도가 높은 구름대를 지날 때 액적이 항공기와 충돌하면 날개, 동체 등 항공기 구성품에 결빙이 발생한다. 특히 항공기의 날개에 결빙이 증식되면 공력 성능의 저하와 비행 안정성의 감소 등의 치명적인 안전 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 항공기 날개에 적용되는 고양력 장치인 다중 익형의 결빙 증식량이 최소가 되도록 형상 최적설계를 수행하였다. 3차원 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 지배 방정식을 이용하여 공력해석을 수행하였고, 다물리 전산해석을 통해 결빙의 형상 및 증식량을 예측하였다. 최적설계의 목적함수는 결빙 증식량 최소화로 설정하였고, 설계변수는 Slat과 Flap의 전개 각도와 위치를 정의하는 형상 변수 6개를 선정하였다. 설계 과정에서 목적함수의 평가는 크리깅 근사모델을 사용하여 대체하였고 유전자 알고리즘을 적용하여 최적 형상을 도출하였다. 최적화를 수행한 결과, Slat과 Flap에 최적의 전개 각도와 위치를 적용하였을 때 결빙 증식량이 약 8% 감소하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권3호
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• pp.222-229
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• 2022

사과는 국내 과수산업에서 가장 많이 재배되고 있는 과종이다. 하지만 apple mosaic virus (ApMV), apple stem grooving capillovirus (ASGV), apple stem pitting virus (ASPV), apple chlorotic leaf spot virus (ACLSV), apple scar skin viroid (ASSVd)와 같은 바이러스 및 바이로이드에 감염되면 과실의 수확량 감소 및 품질 저하를 야기시킨다. 본 연구에서는 국내 사과 농가에서 가장 많이 감염되어 있는 ASGV 바이러스를 제거하기 위한 효율적인 무병화 시스템을 확립하고자 하였다. ASGV에 감염된 폿트묘를 36℃, 38℃, 40℃가 유지되는 항온·항습장치에서 4주간 열처리를 수행하였으며, 신초 생장율과 바이러스 제거율을 조사하였다. 신초 생장률은 36℃ 처리구에서 가장 높았으며 신초의 중간부와 상단부는 바이러스가 제거되었으나 하단부는 바이러스가 제거되지 않았다. 38℃, 40℃ 처리구는 신초의 모든 구간에서 바이러스가 제거되지 않았으며, 40℃ 처리구는 신초의 생장 없이 열처리 3주 후 고사되었다. 36℃ 온도에서 열처리된 폿트묘의 경정을 절취하여 기외에서 접목하였으며 94%의 생존율과 20%의 바이러스 제거율을 보였다. 따라서 열처리 및 경정접목을 통해 무병묘 생산이 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권2호
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• pp.137-146
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• 2022

선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)는 선박의 정보를 자동으로 송수신하는 장치로 선박에 탑재된다. 연안 인근 선박의 AIS 정보는 지상에서 수신 가능하지만, 50해리 이상의 먼 해상으로 나가게 되면 지상과 통신이 두절되는 한계점을 가진다. 이를 해결하기 위해 AIS 수신기를 탑재한 AIS 위성을 통하여 먼 해상의 선박 정보를 지상으로 전송할 수 있다. 국내에서는 아직 AIS 위성 개발 사례가 없으며, 국내 다수의 선사는 해외의 AIS 서비스를 이용하고 있다. PNUSAT-1은 부산대학교에서 개발 중인 1U+ 큐브위성으로, 선박 모니터링을 위해 AIS 수신기를 탑재하여 선박 정보를 지상으로 전달하는 임무를 수행한다. PNUSAT-1은 임무 데이터가 텍스트 형태로 큰 용량의 데이터를 전송하지 않으므로 이에 부합하는 통신 장비, 저정밀 센서 및 구동기를 선택하였다. 본 논문에서 PNUSAT-1의 시스템 예비 설계를 수행하였으며, 임무 수행을 위한 요구사항, 운용 시나리오 및 모드 설계, 하드웨어 및 소프트웨어 선정 그리고 각 서브시스템의 예비설계를 수행하였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제49권4호
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• pp.357-367
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• 2022

수면호흡장애(sleep disordered breathing, SDB)는 상기도의 완전한 또는 부분적 폐쇄로 인해 수면 중 반복적인 저호흡과 무호흡이 나타나는 것을 특징으로 하는 질환이다. 소아 SDB 유병률은 대략 12 - 15%이며, 호발 연령은 주로 3 - 5세의 미취학 어린이이다. 어린이는 코골이와 잦은 각성부터 야뇨증, 과잉행동에 이르기까지 다양한 증상을 보인다. 어린이에서 SDB의 주원인은 편도 및 아데노이드 비대로 인한 상기도의 폐쇄이다. SDB를 치료하지 않으면 학습 장애, 인지 장애, 행동 문제, 심혈관 질환, 대사 증후군, 저성장 등과 같은 합병증을 초래할 수 있다. 소아치과 의사는 SDB의 위험이 있는 소아를 감별하는 특별한 위치에 있다. 소아치과 의사는 SDB와 관련 있는 임상 양상을 인지하고, 소아 수면설문지, 측 모두부계측 방사선사진, 휴대용 간이수면검사 등을 이용하여 SDB를 선별하여 전문가에게 의뢰할 수 있어야 한다. 소아치과에서는 치료를 위해 상악궁 확장, 하악 전방 유도장치, 설소대 절제술 등을 시행할 수 있다. 소아치과 의사는 장기간의 구호흡과 저위설, 설소대단축증 등이 비정상적인 안면골격 성장 및 수면 문제를 일으킬 수 있음을 인지하고, 이러한 문제점들을 예방할 수 있도록 조기에 개입할 수 있어야 할 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권4호
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• pp.121-127
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• 2022

초광역대 반도체인 β-Ga₂O₃은 고전력 반도체 소재에 대한 유망한 응용으로 인해 큰 주목을 받고 있다. 5가지 다른 다형 중 가장 안정적인 상인 β-Ga₂O₃는 4.9 eV의 넓은 밴드갭과 8 MV/cm의 높은 항복 전계를 갖는다. 또한, 이는 용융 소스로부터 성장될 수 있어 전력반도체용 SiC, GaN 및 다이아몬드와 같은 다른 와이드 밴드갭 반도체보다 더 높은 성장률과 더 낮은 제조 비용으로 성장이 가능하다. 이 연구에서 β-Ga₂O₃ 단결정 성장은 EFG(edge-defined film-fed growth) 방법에 의해 성장되었다. 성장 방향과 주면을 각각 β-Ga₂O₃ 결정의 [010] 방향과 (100)면으로 성장하였다. Raman 분석의 스펙트럼으로 β-Ga₂O₃ 잉곳의 결정상과 불순물을 확인하였고, 고해상도 X선 회절(HRXRD)을 이용하여 결정 품질과 결정 방향을 분석하였다. 또한 EFG 방법으로 성장한 β-Ga₂O₃ 리본형태의 잉곳을 각 위치별로 결정 품질과 다양한 특성을 체계적으로 분석하였다.

• 대한심미치과학회지
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• 제30권2호
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• pp.71-90
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• 2021

가상 환자 데이터 세트는 단일 환자로부터 획득한 구강스캔 안면스캔 전신스캔 하악운동경로데이터 등 다양한 소스의 진단 데이터를 하나의 3차원 좌표계로 정렬한 데이터의 집합이다. 치과의사는 가상 환자 데이터 세트를 사용하여 효과적으로 치료 계획을 수립하고 다양한 치료 계획을 가상공간상에서 시뮬레이션 할 수 있으며, 가상 환자 데이터 세트에서 환자의 미소를 디자인 후 그 결과를 시뮬레이션하고 최적의 치료결과를 선택할 수 있다. 가상공간에서 선택된 치료 계획은 3D 프린팅, 밀링, 사출 성형과 같은 제조 기술을 사용하여 환자에게 동일하게 전달될 수 있다. 이러 치료 계획의 전달은 임시 수복물 제작 및 환자의 구강 내에서 목업 확인을 통해 최종 보철물 제작으로 연결할 수 있다. 이와 같이 진단 데이터, 중첩 및 가공의 정확도가 보장된다면 3차원 가상공간 상에서 시뮬레이션된 3D 디지털 스마일 디자인을 실제 환자에게 정확하게 전달할 수 있다. 가상환자데이터세트의 임상적용방법으로 동기능적교합측정 검사를 통해 교합조정치료를 치료계획에서 배제할수 있는 의사결정방법과, 턱관절질환을 가지고 있는 청소년기 특발성 척추측만증 환자의 턱관절 치료전후 전신스캔 비교분석방법, 그리고 전악수복증례인 상하악 총의치환자 진료시 가상환자데이터세트에 기반한 교합평면분석 및 디지털심미분석방법을 제시하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권2호
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• pp.67-72
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• 2022

최근 인공지능을 활용한 다양한 지능형 응용서비스 개발이 활발히 진행 중이다. 특히, 제조 산업 현장에서는 인공지능 기반 실시간 예측서비스 연구가 활발히 진행 중이며 이중 화재 및 악취를 감지·예측할 수 있는 인공지능 서비스에 대한 요구가 매우 높다. 하지만 기존 감지·예측시스템은 화재 및 악취 발생 예측이 아닌 발생 후 감지 서비스가 대부분이다. 이는 인공지능 기반 예측서비스 기술이 적용되어 있지 않기 때문이다. 또한, 화재 예측 및 악취 감지·예측서비스는 초저지연 특징을 가진 서비스이다. 따라서 초저지연 예측서비스를 제공하기 위해 엣지 컴퓨팅 기술이 인공지능 모델과 결합되어 클라우드에 비해 빠른 추론 결과를 현장에 빠르게 적용할 수 있도록 개발 중이다. 따라서 본 논문에서는 제조 산업 현장에서 가장 많이 요구되는 화재 예측 및 악취 감지·예측에 사용할 수 있는 LSTM 알고리즘 기반 학습모델을 제안한다. 또한, 제안하는 학습모델은 엣지 다바이스에 구현이 가능하도록 설계하였으며 사물인터넷 단말로부터 실시간 센서데이터를 수신하고 이 데이터를 추론 모델에 적용하여 화재 및 악취 상태를 실시간으로 예측할 수 있도록 제안한다. 제안된 모델은 3가지 성능 지표를 통해 학습모델의 예측 정확도를 평가하였으며 평가 결과는 평균 90% 이상 성능을 보였다.