• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.141-146
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• 2016

The AMR(automatic meter reading) system has been increasingly and widely used for its efficient and intelligent management, which is a technology that automatically collects consumption data from a water meter or energy metering device. The digital meter instead of the mechanical meter should be used in the system. Up to now, various types of sensor to measure the water flow rate have been used in the digital water meter, for example, reed switch, photo IR approximate sensor, ultrasonic sensor, electromagnetic sensor, etc. In this paper, a new sensing technology, where a variable capacitor and digital circuit were used for sensing the water flow rate, was proposed. The circuit was designed and verified by Pspice simulation. And a PCB board for the circuit was fabricated. After then, a prototype of digital water meter using a variable capacitor to measure the water flow rate was fabricated. The function tests of the fabricated digital water meter were performed, and it was found that the meter worked properly. Since the new technology has much better properties in terms of cost and power consumption compared to conventional technologies, it should be one of the major digital water meter technologies in the future.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.377-379
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• 2007

To reduce the chattering errors of reed switch sensors used for automatic remote measurement of water supply system, a reed switch sensor was analyzed and improved. The operation of reed switch sensors can be described as a mechanical contact by approximation of permanent magnet piece to generate an electrical pulse. The reed switch sensors are used in measurement application by detecting the rotational or translational displacement. To apply for flow measurement devices, the reed switch sensors should keep high reliability. They are applied for the electronic digital type of water flow meters. The reed switch sensor is just installed simply on the mechanical type flow meter. A small magnet is attached on a pointer of the water meter counter rotor. Inside the reed sensor, two steel leaf springs make mechanical contact and apart as rotation of flow meter counter. The counting electrical contact pulses can be converted as the water flow amount. The MCU sends the digital flow rate data to the server using the wireless communication network. But it occurs data difference or errors by chattering noise. The reed switch sensor contains chattering error by it self at the force equivalent position. The vibrations such as passing car near to the switch sensor installed location. In order to reduce chattering error, most system uses just software methods for example using filter and also statistical calibration methods. The chattering errors were reduced by changing leaf spring structure using mechanical hysteresis characteristics.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권4호통권316호
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• pp.42-47
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• 2007

상수도 원격 검침에서는 리드 스위치의 채터링 오차를 감소시키기 위한 센서 연구 및 개선이 필요하다. 센서의 동작은 전기적 펄스를 발생시키기 위한 영구 자석 주각의 접근에 의한 기계적 접촉스위치처럼 나타낼 수 있다. 대부분 회전 또는 전달 이동을 잡기 위해 사용되고 수류 측정 장치에 적용하기 위해서는 높은 신뢰성이 필수이다. 동작 형태를 간단히 설명하게 되면 미터기 작동 모터 끝에 달려있는 작은 자석이 미터기 회전에 의해 리드 스위치 내부에 있는 두 개의 스프링과 기계적 접촉 형식으로 반복적으로 떨어지게 된다. 즉 수류량에 따라 펄스의 수가 증가하는 것이다. 이렇게 측정된 값은 무선 이동 통신을 통해 서버로 전달되게 된다. 문제는 자석과 리드 스위치가 만나는 지점에서 스위치가 멈추게 되면 떨리면서 펄스가 잘못 올라가는 오차가 생기는 것이다. 이러한 오차를 감소시키기 위해 보통 소프트웨어적인 방법을 사용한다. 필터 알고리듬을 사용하는것과 통계적인 보정방법을 사용하는 것이 그러한 예이다. 하지만 그러한 방법보다는 하드웨어적으로 문제를 해결하는 것이 오차를 줄일 수 있는 더 직접적인 방법이다. 본 논문에서는 기계적인 이력현상의 특성을 이용하여 리프 스프링 구조의 변화로 오차를 감소시키는 연구를 수행하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.134-140
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• 2003

본 논문에서는 공동진동현상을 이용해서 보수비 및 생산 원가를 절감 할 수 있는 기체 유량 측정 기법을 개발하고, 잡음이 있는 환경에서 공동진동주파수를 추정하여 유속 및 유량을 측정하는 기법을 제안하였다. 공동진동주파수를 이용한 기체 유량계인 cavity flowmeter는 기체가 흐르는 관에 설치된 공동으로부터 고유의 진동음을 발생시킨 후 마이크로폰을 이용하여 그 음을 측정한다. 측정된 신호는 적응필터를 이용하여 잡음을 제거한 후 공동진동주파수를 추정하며 이를 이용하여 유속 및 유량으로 계산된다. 여러 가지 측정 변수를 고려하여 계산된 유량의 정확성을 분석하기 위하여 표준 유량계와 제작된 기체 유량 측정 장치를 주파수에 따라 비교 분석하였다. 주위의 잡음이 있을 경우 공동진동주파수 추정에 영향을 받을 수 있음을 고려하여 잡음을 효과적으로 제거할 수 있는 방법으로 NLMS 알고리즘을 적용한 적응 필터를 TMS320C32를 이용하여 구현하였다. 실제 제작된 기체유량 계측 시스템을 이용하여 실험한 결과 표준 유량계와 다소 오차를 보였으나 공동진동 주파수와 유량값 사이의 선형성을 확인할 수 있었다. 공동의 크기나 모양 등을 개선하면 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있으리라 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.63-70
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• 2003

본 논문에서는 반도체 제조장비의 핵심 부품 중에 하나인 질량유량제어기(MFC, Mass Flow Controller)클 설계하고 구현하였다 Microchip社의 마이크로콘트롤러(Microcontroller) PIC 16F876을 사용하여 개발된 MFC는 여러가지 문제점을 가진 아날로그(Analog) 방식의 MFC와 고가의 DSP(Digital Signal Processor) 및 고분해능의 AD변환기(Analog to Digital Convertor)를 사용하는 디지털 MFC의 장점을 혼합한 하이브리드형(Hybrid-Type)이다. 본 논문에서 개발된 MFC는 크게 센서부(Sensor Unit), 제어부(Control Unit), 구동기부(Actuator Unit)로 구성되었으며, 성능향상을 위한 자동보정(Automatic Calibration) 알고리즘과 표준테이블(Reference Table) 방식을 사용하였다.

• 디자인학연구
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• 제17권2호
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• pp.351-362
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• 2004

일반적으로 사람들은 주변에서 일어나는 어떤 현상을 눈으로 보고 그것에 대해 각자 어떤 방식으로든 반응한다. 그리고 보여 지는 것이 무엇인가에 따라 아주 다양한 순차적 행동이 이어진다. 육체적, 지적인 능력과 경험적 교육에 대한 큰 장애가 없는 사람일수록 스스로의 행동에 대해 외부의 물리적 힘에 의한 행위의 교정보다는 보고, 듣고, 느낌에 의해 자발적으로 행동을 규제하는 쪽을 선호한다. 다른 한편으로 우리들이 일상생활에서 편리하게 사용하고 있는 도구들일지라도 사용자 스스로 행동을 규제해야 하는 기능들이 상황에 따라 빈번히 요구된다. 그렇지 않으면 사용자 측면에서 별로 의식하지 않고 사용하고 있으나 무언가 필요성을 느끼면서도 뚜렷한 대안을 찾지 못한 채 현재의 기능에 적응하고 있는 경우일 것이다. 구체적인 예를 들자면 가정에서 요리나 설거지, 혹은 세면이나 목욕 시에 수도꼭지를 틀지만 계몽적인 측면에서 익히 접해온 절약이란 말과 안이한 행동사이를 오가면서 스스로를 제어하지 못한다. 이런 점에서 흐르는 물의 양을 작업 공간내에서 시각적으로 바로 확인 할 수 있는 부가적인 기능을 갖춘 도구가 있다면, 모두에서 언급하였듯이 사용자가 자발적으로 자신의 행위를 조절 할 수 있으며, 또한 정확한 물의 양을 측정함으로써. 여러 가지 후속적인 행동에 아주 요긴하게 이용될 수 있을 것이다. 이와 같이 작업공간에서의 유량측정이 가능한 수전금구는 시대적 조류와 더불어 디지털의 기술을 적용한 유량측정센서를 수도꼭지에 부착하고 부피를 최소화함으로써 구조나 형태를 최적화하는 조형 작업을 통해 시대 조류에 부응하는 제품으로 업그레이드 될 수 있다. 따라서 본 연구는 일상생활에서 꼭 필요로 하는 수전금구에 대해 사회적, 환경적 요구에 부합하며, 이종 기술이 적용된 새로운 개념의 제품을 기능적, 구조적, 조형적 측면에서 연구함으로써 향후 이와 관련된 유사한 제품개발의 참고 자료를 마련 하고자 하였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제12권4호
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• pp.233-238
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• 2000

In this study, the control system of sodium hydroxide was demonstrated to systemize hydrolysis process in polyester dyeing. We mainly focused on the application method of acid-alkali titration for the polyester hydrolysis machine of liquor-flow type. Industrial pH meter with electrode type was used for identifying equivalence point. Three units which were analogue-to-digital card, microprocessor and digital output card were used to control NaOH concentration in the control part of the system. The yielded data are translated to the microprocessor through analogue-digital interfacing card. After calculating, NaOH concentration in NaOH storage tank was controlled through the digital output card and solenoid valves.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.793-797
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• 2010

The basic performance of the ground system is evaluated as the ground resistance by applying low frequency current below 1 kHz. However, characteristics of the ground system should be analyzed by high frequency current up to 1 MHz since transient currents having a few hundred kHz component flow during a line-to-ground fault and/or a lightning strike. This paper deals with the design and fabrication of a wideband ground impedance meter (WGIM) which measures the impedance of ground systems in ranges from 65 Hz to 1.28 MHz. Also, a noise elimination algorithm using a digital bandpass filter is proposed. The maximum error of the WGIM is 4.91% in the measurement frequency range.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.172-178
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• 2022

본 논문은 스마트워터그리드의 핵심기술 중 하나인 수도미터 원격검침(AMR)을 LoRa IoT 네트워크를 이용하여 구현하는 방법에 대한 연구이다. 연구의 주된 내용은 한 대의 PC 서버에서 LoRa 통신으로 다수 세대의 수도미터기 검침 값을 수신받아 데이터베이스에 저장하는 한편 인터넷을 통하여 웹 서버의 클라우드 저장을 하여 사용자의 스마트폰으로 검침 데이터를 열람할 수 있는 네트워크를 구성하는 시스템을 개발하고 테스트 결과를 보인다. 시스템 구성을 위하여 디지털 수도미터기 메인보드의 하드웨어와 펌웨어를 자체적으로 설계 제작하고, PC 서버프로그램으로서 계량데이터운용시스템(MDMS) 프로그램을 비주얼 C#으로, 사용자 스마트폰에서 구동되는 앱 프로그램은 안드로이드 스튜디오로 자체 설계 제작한다. 제작된 각각의 구성을 연결하여 전체 시스템을 실험실 내의 유량 테스트벤치에 장착하여 테스트하여 결과를 보이고, 실제 사용환경 테스트를 위하여 대학 주변의 5곳을 선정하여 전송 거리 테스트를 하여 개발된 시스템이 실사용 현장에 사용 가능함을 보인다. 본 연구결과는 워터그리드에서 충분히 활용할 수 있어 물 사용량 소비패턴, 위치 정보 등을 분석하여 효과적인 물 사용량 관리뿐만 아니라 독거, 치매 어르신 등이 정상적인 생활을 하는지를 추정까지 가능하다는 등 다양한 사회안전망으로도 확대 가능하다.

• 공학교육연구
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• 제19권2호
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• pp.3-7
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• 2016

A flow control system was designed and fabricated to control the flow rate of liquid through the pipe. This control system was composed of hardwares and software, hardwares as controller, gate valve, orifice meter and data aquisition board and software as National instruments Labview program. Control of flow rate was executed by adjusting the pneumatic valve located at the center of pipe line based on the control signal generated by LabView PID control algorithm, which converts analog signal measured by pressure difference of orifice to digital signal to adjust pneumatic valve. For the controller setup Ziegler-Nichols tuning technique was applied and control performances were investigated for not only the disturbance but also the set point changes. Developed system showed good control performances in flow control enough to use as teaching tool of feedback control theory and practice in university, and also as industrial application.