• 디지털산업정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.93-98
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• 2020

Research on underwater sensor networks is increasing due to such reasons as marine resource management, maritime disaster prediction and military protection. Many underwater sensor networks performs wireless communication using an acoustic sound wave band signal having a relatively low frequency. So the digital part of their modem can take charge of carrier band signal processing. To enable this, the sampling rate of the baseband band signal should be increased to a sampling rate at which carrier band signal processing is possible. In this paper, we designed a sampling rate increasing circuit based on a CIC interpolator for underwater sensor nodes. The CIC interpolator has a simple circuit structure. However, since the CIC interpolator has a large attenuation of the pass band and a wide transition band, an inverse sinc LPF is added to compensate for frequency response of the CIC interpolator. The proposed interpolator was verified in time domain and frequency domain using ModelSim and Matlab.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.97-105
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• 2017

공중폭발탄은 소총용 탄으로 공간의 제약이 크기 때문에 탑재하는 신관의 크기와 탄약의 양에 제한이 있다. 제한된 양의 탄약으로 위력을 높이기 위해 표적의 위에서 지면 방향으로 공중폭발탄을 기폭시켜 화력을 집중하는 새로운 기법을 개발하였다. 본 논문은 1축 지자기 센서를 이용하여 공중폭발탄의 비행거리를 구하고 지면방향을 감지하는 초소형 저전력 지면감지 센서의 설계와 검증 방법에 관해 제시한다. 지면감지 센서를 설계하기 위해 회전하는 탄의 지자기 센서 모델을 분석하고 이 모델을 단순화하여 지면감지 알고리즘을 설계하였다. 공중폭발탄의 회전 환경을 모사하는 고속회전 시험치구를 제작하고 데이터를 획득하기 위한 지자기 센서와 원격측정 장치를 제작하여 지자기 데이터를 획득하고 이 데이터를 후처리하는 방법으로 지면감지 알고리즘을 검증하였다. 검증된 지면감지 알고리즘에 따라 소형 저전력을 고려하여 센서 일부를 아날로그 소자로 구현하고 나머지를 프로세서에서 프로그램으로 구현하여 지면감지 센서를 설계 제작하였다. 지면감지 센서의 출력신호를 육안으로 확인할 수 있게 LED에 연결하고 고속회전 시험치구에서 임의의 속도인 200 Hz로 회전시켰다. 고속카메라로 회전하는 지면감지 센서를 촬영하여 지면감지 출력신호가 발생한 시점을 지자기 센서 모델과 비교하여 검증하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제10권4_5호
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• pp.313-329
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• 2012

A challenging issue in design and implementation of an effective structural health monitoring (SHM) system is to determine where a number of sensors are properly installed. In this paper, research on the optimal sensor placement (OSP) is carried out on the Canton Tower (formerly named Guangzhou New Television Tower) of 610 m high. To avoid the intensive computationally-demanding problem caused by tens of thousands of degrees of freedom (DOFs) involved in the dynamic analysis, the three dimension finite element (FE) model of the Canton Tower is first simplified to a system with less DOFs. Considering that the sensors can be physically arranged only in the translational DOFs of the structure, but not in the rotational DOFs, a new method of taking the horizontal DOF as the master DOF and rotational DOF as the slave DOF, and reducing the slave DOF by model reduction is proposed. The reduced model is obtained by IIRS method and compared with the models reduced by Guyan, Kuhar, and IRS methods. Finally, the OSP of the Canton Tower is obtained by a kind of dual-structure coding based generalized genetic algorithm (GGA).

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제14권4호
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• pp.369-378
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• 2013

This paper presents a vision/LiDAR integrated navigation system that provides accurate relative navigation performance on a general ground surface, in GNSS-denied environments. The considered ground surface during flight is approximated as a piecewise continuous model, with flat and slope surface profiles. In its implementation, the presented system consists of a strapdown IMU, and an aided sensor block, consisting of a vision sensor and a LiDAR on a stabilized gimbal platform. Thus, two-dimensional optical flow vectors from the vision sensor, and range information from LiDAR to ground are used to overcome the performance limit of the tactical grade inertial navigation solution without GNSS signal. In filter realization, the INS error model is employed, with measurement vectors containing two-dimensional velocity errors, and one differenced altitude in the navigation frame. In computing the altitude difference, the ground slope angle is estimated in a novel way, through two bisectional LiDAR signals, with a practical assumption representing a general ground profile. Finally, the overall integrated system is implemented, based on the extended Kalman filter framework, and the performance is demonstrated through a simulation study, with an aircraft flight trajectory scenario.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4536-4544
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• 2014

본 논문에서는 센서 네트워크에서 다양한 운영체제 플랫폼을 위한 노드 소프트웨어를 효율적으로 개발하기 위한 개발 도구를 제안한다. 제안하는 도구는 그래픽 모델 다이어그램 작성, PIM 및 PSM 설계, 코드 자동 생성, 배포 파일 자동 생성 등을 위한 모듈로 구성된다. 제안하는 도구를 통하여 사용자들이 전체적인 센서 네트워크 모델을 작성하고, 속성값을 설정함으로써 각 노드 소프트웨어에 대한 PIM과 타겟 플랫폼에 대한 PSM을 설계하면, PSM에 대한 정보와 타겟 플랫폼에 대한 코드 템플릿을 바탕으로 소스코드가 자동으로 생성된다. 그리고, 응용 소프트웨어 코드를 바탕으로 각 노드에 설치할 수 있는 배포파일을 자동으로 생성할 수 있다. 제안하는 도구는 사용자들이 센서 네트워크에 대한 low-level의 정보를 상세히 알지 못하더라도 손쉽게 다양한 플랫폼에 대한 노드 소프트웨어를 생성할 수 있도록 해준다.

• 전기학회논문지
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• 제64권11호
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• pp.1645-1650
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• 2015

This paper presents the 3-dimensional electromagnetic field analysis method and correction of sensor distortion that is used by a motor speed sensor. The magnetic sensors are being expanded due to lower price than the other speed sensors such as resolver and encoder. Magnetic sensor generates sine and cosine waves when the motor rotates. However, the sine and cosine signals are distorted due to magnetic noise, which makes the angle error of the sensor, generated near by the Hall element. This paper defines an optimal design variables by using the Taguchi method to minimize output distortion of the magnetic sensor and permanent magnet. To enhance reliability of the magnetic position sensor from sensitivity error, assembly amplitude mismatch and the electrical angle, 3-Dimensional electromagnetic finite element method and correction algorithm errors were performed in due of the magnetic sensor in order to improve the quality of the initial production model.

• 패션비즈니스
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• 제22권6호
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• pp.94-104
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• 2018

The objective of this study was to develop a wearable systems that protect users, based on sensors that are easy to use, from accidents caused by harmful gases in the operator's poor working environment or the risk of ultraviolet rays during outdoor activities. By developing smart wappen with Light Emitting Diode (LED) light alarm function including UV sensor and gas sensor and central processing unit, systems that are applied to daily wear and work clothes to explore the possibility of user-centered, harmful environment monitoring products in real time were proposed. Each sensor was applied to sportswear and work clothes and the wappen system consisted of lightweight and thin form as a whole. Wappen to cover the device had one sheet cover on the front and another cover from the inside to form a sandwich like formation. Wappen was made in the same form as regular clothes that doesn't damage the exterior then a removable wappen system was developed using Velcro and snap methods to enable the separation of device or the exchange of batteries. De-adhesion method can occur in two ways, from the outside and from the inside, so the design is selected depending on the application. This study shows the significance of the development of sensor-based smart clothing, in that it presented a universal model for users.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1280-1287
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• 2019

For developing a wireless implantable device to monitoring the artery variation in real-time. The concept of a special vessel variation measurement capacitive sensor is presented in this paper. The sensor consists of two part; main sensor to measuring the arterial variation, and reference sensor is used to improve the accuracy of the capacitance value variation. Before sensor manufacture, a model of the sensor attached on the artery was designed in 3D to conduct in the FEA simulation to validate the validity and feasibility of the idea. The artery model was designed as layered structures and made of collagenous soft tissues with intima inside, followed by the media and the adventitia. Also, a grease layer was designed in the inner of the arterial wall to imitate the clogged arteries. The simulation was divided into two parts; sensor performance test by changing the diameter of the grease layer, and arterial wall tension test by changing the blood pressure. As the simulation results, the capacitance value measured by the proposed sensor is decreased follow the diameter of the grease increased. Also, large elastic deformation of the arterial wall since changing the blood pressure has been observed.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.477-485
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• 2015

최근 무선 센서 네트워크(Wireless sensor network, WSN)의 제한된 수명을 근본적으로 해결하기 위하여 에너지 수집형 노드를 사용한 WSN 연구가 진행되고 있다. 하지만, 이러한 연구를 원활히 지원하기 위한 에너지 수집형 WSN 시뮬레이터는 거의 없는 상태이다. 에너지 수집형 WSN을 위한 시뮬레이터들은 기존의 배터리 기반 WSN 시뮬레이터의 에너지 모델과는 달리, 에너지 수집 모델과 소비 모델이 결합된 새로운 에너지 모델을 필요로 한다. 아울러 새로운 프로토콜 제안 시, 제안된 프로토콜의 성능과 비교할 수 있는 대표적인 에너지 수집형 WSN을 위한 라우팅 및 MAC 프로토콜들이 포함되어 있어야 한다. 본 논문에서는 다양한 환경 에너지 중 가장 널리 사용되는 태양 에너지 기반의 센서 노드 및 네트워크를 지원하는 시뮬레이터를 설계하고 구현하였다. 제안하는 시뮬레이터는 날씨 및 계절 등의 외부환경과 솔라셀 및 에너지 저장 장치 등의 내부 환경 특성을 고려하여 설계된 에너지 수집 모듈이 구현 되어있고, 태양 에너지 기반 무선 센서 네트워크를 위한 대표적인 라우팅 및 MAC 프로토콜 기법들이 구현 되어 있다. 아울러 사용자 친화형 GUI를 제공하여 손쉬운 사용이 가능하다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.672-677
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• 2010

최근 대규모 센서 네트워크의 구축이 증가하면서 대규모의 센서 데이터를 효율적으로 관리하는 시스템이 요구되고 있다. 본 논문에서는 저비용, 높은 확장성 그리고 고 효율성을 지닌 클라우드 기반의 센서 데이터 관리 시스템을 제안한다. 제안된 시스템에서는 센서 데이터는 클라우드 게이트웨이를 통해 클라우드로 전송되며 이때 이상상황 검출과 이벤트 처리가 수행된다. 클라우드로 전송된 센서 데이터는 분산 컬럼 지향 데이터 베이스인 하둡 HBase에 저장되며 맵리듀스 모델 기반의 질의처리 모듈을 통해 병렬 처리된다. 처리된 결과는 REST 기반의 웹서비스를 통해 제공되므로 다양한 플랫폼의 응용프로그램과 연동이 가능하다.