• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.1347-1354
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• 2018

의료기관에서 특별 관리 대상이 되는 와상환자, 고령자, 치매 환자들은 대소변을 스스로 처리할 수 없어 보호자나 간병인의 도움이 필요하다. 특히 대변에는 독성물질이 포함되어있어 습진이나 피부염, 두드러기의 발병 요인이 되므로 기저귀의 교체는 중요하다. 본 논문에서는 이러한 문제에 대하여 편의를 제공하고자 고령자의 다양한 배설 요건을 고려한 대소변 감지용 웨어러블 디바이스 설계를 제안하였다. 구현된 웨어러블 디바이스는 요양병원에서 사용되는 성인용 기저귀에 대소변을 감지할 수 있는 센서와 모듈을 부착한 형태로서 착용자의 배설유무를 LED로 확인할 수 있다. 측정된 데이터는 모듈 내 블루투스를 통해 스마트폰 앱에 실시간으로 전송되며 팝업알림으로도 배설 유무를 확인할 수 있다. 설계한 모듈을 통해 수집된 데이터와 실제 배설 유무를 비교하여 본 연구의 유효성을 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.277.2-277.2
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• 2014

For next-generation electronic applications, human-machine interface devices have recently been demonstrated such as the wearable computer as well as the electronic skin (e-skin). For integration of those systems, it is essential to develop many kinds of components including displays, energy generators and sensors. In particular, flexible sensing devices to detect some stimuli like strain, pressure, light, temperature, gase and humidity have been investigated for last few decades. Among many condidates, a pressure sensing device based on organic field-effect transistors (OFETs) is one of interesting structure in flexible touch displays, bio-monitoring and e-skin because of their flexibility. In this study, we have investigated a flexible e-skin based on highly sensitive, pressure-responsive OFETs using microstructured ferroelectric gate dielectrics, which simulates both rapidly adapting (RA) and slowly adatping (SA) mechanoreceptors in human skin. In SA-type static pressure, furthermore, we also demonstrate that the FET array can detect thermal stimuli for thermoreception through decoupling of the input signals from simultaneously applied pressure. The microstructured highly crystalline poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) possessing piezoelectric-pyroelectric properties in OFETs allowed monitoring RA- and SA-mode responses in dyanamic and static pressurizing conditions, which enables to apply the e-skin to bio-monitoring of human and robotics.

• 국제학술발표논문집
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• The 7th International Conference on Construction Engineering and Project Management Summit Forum on Sustainable Construction and Management
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• pp.80-88
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• 2017

Although hazard identification is one of the most important steps of safety management process, numerous hazards remain unidentified in the construction workplace due to the dynamic environment of the construction site and the lack of available resource for visual inspection. To this end, our previous study proposed the collective sensing approach for safety hazard identification and showed the feasibility of identifying hazards by capturing collective abnormalities in workers' walking patterns. However, workers generally performed different activities during the construction task in the workplace. Thereby, an additional process that can identify the worker's walking activity is necessary to utilize the proposed hazard identification approach in real world settings. In this context, this study investigated the feasibility of identifying walking activities during construction task using Wearable Inertial Measurement Units (WIMU) attached to the worker's ankle. This study simulated the indoor masonry work for data collection and investigated the classification performance with three different machine learning algorithms (i.e., Decision Tree, Neural Network, and Support Vector Machine). The analysis results showed the feasibility of identifying worker's activities including walking activity using an ankle-attached WIMU. Moreover, the finding of this study will help to enhance the performance of activity recognition and hazard identification in construction.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.263-267
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• 2015

현 지뢰탐지기는 탐지를 실시한 곳과 실시하지 않은 지역을 구분할 수 없고, 많은 인력과 시간이 낭비되는 문제점이 있으며, 사용자가 센서 헤드부를 일정한 속도로 움직이지 않거나, 너무 빨리 움직이는 경우 지뢰를 정확히 탐지하기가 곤란하다. 따라서 단방향 초음파 센싱신호를 통한 지뢰탐지 오류 문제점을 개선하고자, Human Body 안테나부, 메인마이크로프로세서 유닛부, 스마트 안경부, 바디장착형 LCD모니터부, 무선데이터 송수신부, 벨트형 전원공급부, 블랙박스형 카메라부, 보안통신 헤드셋으로 구성하여 전투복을 착용한 상태에서 신체의 머리, 몸통, 팔, 허리, 다리에 탈 부착식으로 장착, Superhigh Frequency RF Beam을 통해 지뢰를 탐지하는 Human Body 안테나부를 적용, 지뢰의 금속 비금속이 아닌, 지상(하)에 매설된 기폭제를 전방위($360^{\circ}$)로 탐지할 수 있고, 지뢰의 거리 위치 형태 재질을 2D 또는 3D 영상으로 스마트 안경 및 신체장착형 LCD모니터부에 실시간 표출시킬 수 있으며, 이로 인해 전투병이 지상(하)에 있는 지뢰를 회피, 신속하게 기동할 수 있다. 아울러 휴대용 배터리와 벨트형 전원공급부의 Twin-Self Supplements of electricity을 통해 별도의 충전 없이 3~7일간 전투를 수행할 수 있으며, 원격지의 전투상황을 원격지 전투지휘서버에서 실시간 모니터링할 수 있고, 전투병 1:1로 전투정보를 공유할 수 있어, 전투현장에 있는 것과 같은 생동감 있게 전투상황을 원격지휘할 수 있는 스마트전투시스템을 구축할 수 있는 Smart Wearable Minefield Detection System을 제안하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권2호
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• pp.159-164
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• 2021

부착형(attachable) 타입의 웨어러블 디바이스 적용을 위한 패브릭(fabric)이나 텍스처(textiles) 타입의 고성능 전극 소재 개발에 대한 필요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 유연 전극 소재로 탄소나노튜브 섬유(CNT fibers)를 응용하고자, CNT fibers의 전기화학적 특성과 이를 적용한 비효소적 글루코스 센싱 성능을 확인하였다. CNT fibers의 표면 구조는 주사전자 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였으며, 전기화학적 특성 및 센싱 성능 분석은 시간대전류법와 순환전압 전류법, 전기화학 임피던스 분석법을 이용하여 수행되었다. CNT fibers 전극은 낮은 capacitive current와 산화-환원 화학종과 전극 계면 간의 효율적인 direct electron transfer에 의한 우수한 electrochemical activity 등 향상된 전기화학적 특성으로 인해 높은 감도와 넓은 선형 농도 범위, 그리고 낮은 검출 한계 등 우수한 센싱 특성을 보였다. 따라서, 본 연구는 CNT fibers 기반의 고성능 유연 전극 소재 개발을 위한 기초 연구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.369-375
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• 2021

In this study, heterogeneous ZnO/CNTF composites were developed to improve the NO₂-sensing response, facilitated by the self-heating property. Highly conductive and mechanically stable CNTFs were prepared by a wet-spinning process assisted by the liquid crystal (LC) behavior of CNTs. Metal-organic frameworks (MOFs) of ZIF-8 were precipitated on the surface of the CNTF (ZIF-8/CNTF) via one-pot synthesis in solution. The subsequent calcination process resulted in the formation of the ZnO/CNTF composites. The calcination temperatures were controlled at 400, 500, and 600 ℃ in an N₂ atmosphere to confirm the evolution of the microstructures and NO₂-sensing properties. Gas sensor characterization was performed at 100 ℃ by applying a DC voltage to induce Joule heating through the CNTF. The results revealed that the ZnO/CNTF composite after calcination at 500 ℃ (ZnO/CNTF-500) exhibited an improved response (R_air/R_gas = 1.086) toward 20 ppm NO₂ as compared to the pristine CNTF (R_air/R_gas = 1.063). Selective NO₂-sensing properties were demonstrated with negligible responses toward interfering gas species such as H₂S, NH₃, CO, and toluene. Our approach for the synthesis of MOF-driven ZnO/CNTF composites can provide a new strategy for the fabrication of wearable gas sensors integrated with textile materials.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.223-227
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• 2003

A new flexible electronic packaging technology and its medical applications are presented. Conventional silicon chips and electronic modules can be considered as "mechanically rigid box." which does not bend due to external forces. This mechanically rigid characteristic prohibits its applications to wearable systems or bio-implantable devices. Using current MEMS (Microelectromechanical Systems) technology. a surface micromachined flexible polysilicon sensor array and flexible electrode array fer neural interface were fabricated. A chemical thinning technique has been developed to realize flexible silicon chip. To combine these techniques will result in a realization of truly flexible sensing modules. which are suitable for many medical applications.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권3_1spc호
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• pp.622-628
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• 2013

This paper describes the development of a thigh-muscle strength-assistance robot, which is a kind of wearable robot. For practicality and commercialization, we proposed three fundamental concepts: the reduction of the thigh-muscle strength, minimized degree of dependence on a powered actuator, and complete wearer safety. Based on these concepts, a spring and link bar mechanism was conceived as a novel idea. The movement of the thigh is transferred to the spring mechanism through the link bar; hence, the elastic force of the spring assists the thigh muscle. Using forse sensing resistor (FSR) sensors and a powered cam mechanism, the muscle assistance is automatically activated and deactivated according to the wearer's movement. The specific mechanisms of the robot are addressed in detail, and the effectiveness is verified by experiments.

• 전자통신동향분석
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• 제30권4호
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• pp.1-11
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• 2015

Quantified Self란 개인의 일상활동에서 신체적 정신적 상태를 센싱 및 트래킹하여 이를 수치화함으로써 자신의 상태를 분석하고 삶의 질을 개선하기 위한 방법을 연구하여 실생활에 적용하는 활동을 의미한다. 이는 최근 헬스와 피트니스에 활용 가능한 개인 센서 및 웨어러블 기기의 급속한 보급과 다양한 개인 정보 트래킹 기기의 출현으로 개인의 일상경험을 모니터링하고, 생성되는 정보를 수집, 통합 분석을 통해 새로운 개인화 서비스를 제공하기 위한 기술개발 이슈로 주목받고 있다. Quantified Self 데이터는 초기의 수작업으로 트래킹하여 수집한 소량의 관리 가능한 데이터 세트에서 점차 대용량의 Quantified Self 빅데이터 세트로 크기가 증가하고 있으며, 개인정보의 통합분석을 위한 빅데이터 모델과 자동적인 셀프-트래킹 플랫폼으로서의 웨어러블 컴퓨터 기술과 응용의 기대치를 증가시키고 있다. 본고에서는 Quantified Self 정의와 기술 및 서비스 동향에 대해 살펴보고, 웨어러블 센싱 기반 트래킹 기기의 개발사례와 Quantified Self의 주요이슈와 미래전망에 대해 조망해 본다.

• Elastomers and Composites
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• 제56권3호
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• pp.117-123
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• 2021

Electronic skin (or E-skin) is an artificial smart skin composed of one or more than two sensors. E-skins detect external stimuli and convert them into electrical signals. Various types of E-skin sensors exist, including mechanical, physical, and chemical, depending on the detection signals involved. For wearable E-skins with superior sensitivity and reliability, developing conductors that possess both good elasticity and sensitivity is essential. Typical electrical conductors used in these sensors show very high sensitivity, but they have drawbacks such as non-linearity, irreversibility, and a narrow sensing range. To address these issues, stretchable and lightweight ionic conductors have been actively used in E-skin applications. This study summarizes the recent progress on various types of ionic conductors and ionic-conductor-based E-skin sensors.