• 한국항행학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.585-590
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• 2011

지난 몇 년 동안 사물지능통신(Machine to Machine, M2M) 어플리케이션은 무선업계에서 뜨거운 화제가 되고 있다. 사물지능통신 어플리케이션이 (건강, 농업, 상업, 산업, 소매, 유틸리티 등) 다양한 용도(스마트 홈, 스마트 촉광/전기계량기, 차량관리, 모바일 인력, 자동차보험, 자동판매기 등)에 대한 많은 분야에서 사용할 수 있지만 스마트 계량 어플리케이션 또는 스마트 그리드는 오늘날의 사물통신 시장에서 가장 큰 성장 잠재력을 나타낸다. 사물통신은 다양한 네트워크와 기기가 결합하여 복합적인 서비스를 제공하는 미래의 통신망 기술로 복합적인 서비스를 제공하기 위하여 센서 시스템들 사이에 표준화된 정보 교환 기술이 필요하다. 본 논문에서는 정보통신기술을 이용한 재난방재시스템에 관한 산업간 융합, 재난정보통신에 필요한 요소기술 및 응용에 대하여 연구한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.11-12
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• 2012

본 논문에서는 LED(Light Emitting Diode)조명을 통해 기존 사용되는 적외선 센서로 가시광통신의 기술이 효율적으로 송 수신 가능한지 성능 분석을 하기 위한 연구이다. LED는 전기를 빛으로 바꾸는 성질을 이용하여 조명으로 활용한다. LED 조명 통신 융합 원리는 LED와 PD(Photo Diode)의 깜박임 송수신을 기본 원리로 하여 조명 기능을 유지하면서 통신에서 동시에 실현하게 가능하게 한다. LED의 기본 구조 하에 여러 IT 응용기술이 발전하게 되었고, 현재 실생활에 접하게 되었다. LED조명이 있는 곳이라면 어디서나 무선 통신을 할 수 있는 기술을 하고자, 널리 이용되고 있는 PD인 적외선 센서를 활용하여 시스템의 H/W의 초기 값을 ~1m 이상으로 하고 전체 시스템 속도 향상 시킬 수 있는 가시광 데이터 전송 시스템을 이루었다. 사용된 LED모듈이 통신에 가능한지 성능 분석을 하고, 구현된 연구의 LED 및 적외선 센서를 구성하여 예측 및 통신 거리에 대해 나타내고 응용방법과 가능성에 대해 연구하고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.137-146
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• 2011

에너지 소모에 대한 증가되는 소비자의 관심을 지원하기 위하여 가전기기의 에너지 모니터링과 예측 방식을 제안한다. 제안한 시스템은 0.5초마다 전류 센서를 지나가는 전류량을 측정하는 스마트 플러그라는 일반 전기 콘센트로 설계하고, 신경회로망의 훈련과 시험 데이터를 얻기 위해 평균기온, 최저기온, 초고기온, 습도, 일조시간의 날씨 정보를 입력 데이터로 사용하고, 스마트 플러그를 통한 전기 사용량을 목표값으로 사용하였다. 훈련을 위한 실험데이터를 사용하여 역전파 알고리즘을 기반으로 한 신경회로망을 구성하였다. 입력과 출력 데이터의 비선형 매핑을 위해 다층신경회로망을 사용하였다. 제안한 신경회로망 모델은 상관관계 계수가 0.9965로 우수하게 전기 사용량을 예측할 수 있는 것을 확인하였으며, 예측의 평균 제곱 오차는 0.02033이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.631-631
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• 2013

Battery has major drawbacks including its size and life expectancy, and environmental problem. As an alternative, energy harvesting is emerging as a potential solution to replace battery along with more energy-efficient IT devices. The idea of harnessing energy from our living environment is sustainable, semi-permanent, and eco-friendly. Also, unlike battery, energy harvester does not require much space to store energy. Therefore, energy harvesting can provide a better source of power for small, portable, and wireless devices. Among various ways of harvesting energy from our surroundings, triboelectricity is chosen due to its potential to be miniaturized, and efficient. Triboelectric effect occurs as two different materials with different polarity of charge separation come into contact through friction, and then become separated so that electric potential difference is achieved. In this research, such characteristic of triboelectricity is used as a way to convert ambient mechanical energy into electric energy.Series of recent researches have shown promising results that the triboelectric energy harvester can be simple and cost effective. However, sufficient electricity level required to operate mobile devices has not yet been achieved.In this research, our group focuses on the design and optimization of triboelectric energy harvesting device to enhance its output. By using maskless lithography to pattern Kapton film and silicon substrate, which is used as a mold for PDMS thin layer, and sputtering metal electrodes on each side, we fabricate and demonstrate different designs of triboelectric energy harvester that utilizes the contact electrification between a polymer thin film and a metal thin foil. In order to achieve optimized result, the output voltage and current are measured under diverse conditions, which include different surface structure and pattern, material, and the gap between layers.

• 전기학회논문지
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• 제63권5호
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• pp.713-718
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• 2014

DC urban railway power system consists of DC power network and AC power network. The DC power network supplies electric power to railway vehicles and the AC power network supplies electric power to station electric equipment. Recently, because of power consumption reduction and peak load shaving, intelligent measurement of regenerative energy and renewable energy adapted on DC urban railway is required. For this reason, DC smart metering system for DC power network shall be developed. Therefore, in this paper, DC voltage sensor, current sensor, and DC smart meter were developed and evaluated by performance test. DC voltage sensor was developed for measuring standard voltage range of DC urban railway, and DC current sensor was developed as hall effect split core type in order to install in existing system. DC smart meter possesses function of general intelligent electric power meter, such as measuring electricity and wireless communication etc. And, DC voltage sensor showed average 0.17% of measuring error for 2,000V/50mA, and current sensor showed average 0.21% of measuring error for ${\pm}2,000V/{\pm}4V$ in performance test. Also DC smart meter showed maximum 0.92% of measuring error for output of voltage sensor and current sensor. In similar environment for real DC power network, measuring error rate was under 0.5%. In conclusion, accuracy of DC smart metering system was confirmed by performance test, and more detailed performance will be verified by further real operation DC urban railway line test.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.339-346
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• 2011

기존의 RF 통신 기반의 WPAN 환경에서는 센서에 대한 시스템 초기화 시 송신 전력의 출력값을 설정하고 고정적으로 송신하므로 과도한 송신 전력에 의한 배터리 수명의 저하와 센서간의 간섭 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제의 해결을 위하여 각각의 센서들이 자신의 수신 세기(RSSI)에 따라 상대에 대한 송신 전력을 적절히 제어하여 전력 소모를 감소하는 저전력 송신 방법 및 프레임워크를 제안한다. 제안 시스템은 센서 네트워크 내에서 주변 센서의 송신 강도에 의해 연결된 센서의 수신 세기에 따라 송신 전력을 적절히 제어하여 전력 소모를 감소하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 프레임워크는 신호 수신 모듈, 신호 송신 모듈, 송신 전력 탐색 모듈, 송신 전력 관리 모듈 그리고 데이터 송신 모듈을 포함한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.859-864
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• 2010

차세대 이동통신은 하나의 시스템으로 다양한 서비스망에서의 운용을 위해 Multi-Core 시스템 구현에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 따라서 하나의 시스템으로 WiBro(Wireless Broadband), CDMA(Code Division Multiplexing Access), WCDMA(Wideband CDMA)등을 지원할 수 있는 모바일 시스템들이 출현할 것으로 예상된다. 하나의 시스템을 이용하여 다양한 서비스를 지원하기 위한 시스템은 광대역 주파수를 수용하여 다양한 FA(Frequency Assignment)를 지원해야 하며, 다양한 서비스 망으로의 핸드오버를 지원해야 한다. 특히, 셀 단위로 구성된 이동통신 시스템은 이동국이 사용하는 불안정한 송신 전력이 인접 시스템에 간섭으로 작용하여 시스템 채널 용량 및 셀 크기에 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 이동통신 시스템에서 발생되는 불안정한 시스템 동작에 의한 불규칙한 송신전력을 개선하고, 다양한 서비스 지원을 위한 이종망간 핸드오버 시 발생하는 불규칙한 전력 변화에도 안정적으로 전력을 사용할 수 있는 RF(Radio Frequency) Calibration 기법을 제안하였으며, 제안한 기법을 이용하여 이종망간 핸드오버 시 시스템의 전력사용에 대하여 분석하였다.

• 상하수도학회지
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• 제33권5호
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• pp.329-339
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• 2019

Recently, the advancement of information and communication technology(ICT) is expanding the connectivity through Internet of Things(IoT), and the media of connection is also expanding from wire/cable transmission to broadband wireless communication, which has significantly improved mobility. This hyperconnectivity has become a key element of the fourth industrial revolution, whereas the supervisory control network of purification plants in korea is operated as a communication network separated from the outside, thereby lagging in terms of connectivity. This is considered the best way to ensure security, and thus there is hardly any consideration of establishing alternatives to operate an efficient and stable communication network. Moreover, security for management of a commercialized communication network and network management solution may be accompanied by immense costs, making it more difficult to make new attempts. Therefore, to improve the conditions for the current supervisory control network of purification plants, this study developed a industrial security L2 switch that supports modbus TCP(Transmission Control Protocol) communication and encryption function of the transmission section. As a result, the communication security performance improved significantly, and the cost for implementing the network management system using Historical Trend and information of HMI(Human Machine Interface) could be reduced by approximately KRW 200 million. The results of this study may be applied to systems for gas, electricity and social safety nets that are infrastructure communication networks that are similar to purification plants.

• 한국안전학회지
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• 제36권4호
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• pp.20-28
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• 2021

With an increase in the commercialization of electricity, and the development of advanced and large electric devices and various wireless radio wave services, concerns over the effects of electromagnetic fields on human health have increased. Accordingly, the World Health Organization encouraged the development of international standards by establishing the 'International Electromagnetic Fields Project' in 1996 based on studies on the harmful effects of electromagnetic fields on the human body. Moreover, the National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS) classified electromagnetic fields as possible carcinogens under Group 2B category, even though they have been found to have a weak correlation with those effects on human health. Mid-to-large-sized electric facilities used at industrial sites mostly adopt a commercial frequency of 60 Hz, and workers handling these facilities are exposed to such extremely low frequency (ELF) fields for a long time. A previous study suggested that exposure to ELF electromagnetic fields with frequency ranges from 0 to 300 Hz, even for a short time, at densities higher than 100 μT may have harmful effects on human body as it affects the activation of nerve cells in the central nervous system by inducing an electric field and current and stimulating muscles and the nervous system in the body. Such studies, however, focused on home appliances used by ordinary people, and research on facilities utilizing high-capacity current and operated by workers at industrial sites is lacking. Therefore, in this study, a 3000 kilowatt generator, which is a high-capacity electric facility employed at industrial sites, was investigated, and the size of the magnetic fields generated during its no-load and high-load operations per distance to produce a map was measured to reveal spots deemed hazardous according to domestic and international exposure standards. The findings of this study is expected to alleviate workers' anxiety about the harmful effects of magnetic fields on their body and to minimize the level of exposure during operations.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.552-558
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• 2014

본 논문에서는 원격 방사선 측정을 위한 ZigBee 원칩형 통신 모듈 설계방법을 제안한다. 제안된 ZigBee 원칩형 통신모듈 설계는 ZigBee 시스템 구성을 위해 일반적으로 사용되는 2개의 칩 제어 프로세서와 ZigBee RF 디바이스로 구성되는 방식을 한 개의 칩 모듈로 설계한다. 원격 방사선 측정을 위한 ZigBee 원칩형 통신 모듈은 무선통신 통합제어부, 센서 및 고전압 발생부, 충전 및 전원회로부, 유선통신부, RF 회로부 및 안테나부 등으로 구성된다. 무선통신 통합제어부는 ZigBee를 위한 무선통신 제어 기능 및 방사선 측정 및 제어를 위한 기능을 수행한다. 센서 및 고전압 발생부는 2차에 걸쳐 500V의 고전압을 생성하여 GM Tube를 통해 감지된 방사선에 대한 펄스를 증폭 필터링 하는 기능을 수행한다. 충전 및 전원회로부는 리튬이온 배터리의 충전 및 원칩 프로세서에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 유선통신부는 PC와의 인터페이스 및 디버깅을 위한 USB 인터페이스 및 원거리 유선 통신이 가능하도록 RS-485/422 인터페이스 기능을 수행한다. RF 회로부 및 안테나부는 칩안테나를 적용할 수 있도록 RLC 수동소자를 적용하여 BALUN 및 안테나 임피던스 매칭 회로를 구성하여 무선통신이 가능하도록 한다. 제안된 원격 방사선 측정을 위한 ZigBee 원칩형 통신 모듈을 설계 실험한 결과, 10m, 100m 구간에서 모두 데이터가 정상적으로 전송되어서 원격 방사선량 측정이 되었음을 확인할 수가 있었다. 또한 낮은 소비전류와 적은 비용으로 원격 방사선량 측정환경을 구축할 수 있었다. 따라서 방사선 측정장치의 선형성 확보 및 장치의 소형화를 통해 안정적인 방사선 측정 및 실시간 모니터링 환경을 구축할 수가 있었다.