• Smart Structures and Systems
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• 제8권1호
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• pp.39-52
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• 2011

We are developing a biomimetic robot based on the Sea Lamprey. The robot consists of a cylindrical electronics bay propelled by an undulatory body axis. Shape memory alloy (SMA) actuators generate propagating flexion waves in five undulatory segments of a polyurethane strip. The behavior of the robot is controlled by an electronic nervous system (ENS) composed of networks of discrete-time map-based neurons and synapses that execute on a digital signal processing chip. Motor neuron action potentials gate power transistors that apply current to the SMA actuators. The ENS consists of a set of segmental central pattern generators (CPGs), modulated by layered command and coordinating neuron networks, that integrate input from exteroceptive sensors including a compass, accelerometers, inclinometers and a short baseline sonar array (SBA). The CPGs instantiate the 3-element hemi-segmental network model established from physiological studies. Anterior and posterior propagating pathways between CPGs mediate intersegmental coordination to generate flexion waves for forward and backward swimming. The command network mediates layered exteroceptive reflexes for homing, primary orientation, and impediment compensation. The SBA allows homing on a sonar beacon by indicating deviations in azimuth and inclination. Inclinometers actuate a bending segment between the hull and undulator to allow climb and dive. Accelerometers can distinguish collisions from impediment to allow compensatory reflexes. Modulatory commands mediate speed control and turning. A SBA communications interface is being developed to allow supervised reactive autonomy.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권6호
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• pp.3000-3022
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• 2019

Full-duplex (FD) technologies enable wireless nodes to simultaneously transmit and receive signal using the same frequency-band. The FD modes could improve their physical layer throughputs. However, in the wireless ad hoc networks, the FD communications also produce new interference risks. On the one hand, the interference ranges (IRs) of the nodes are enlarged when they work in the FD mode. On the other hand, for each FD pair, the FD communication may cause the potential hidden terminal problems to appear around the both sides. In this paper, to avoid the interference risks, we first model the IR of each node when it works in the FD mode, and then analyze the conditions to be satisfied among the transmission ranges (TRs), carrier-sensing ranges (CSRs), and IRs of the FD pair. Furthermore, in the media access control (MAC) layer, we propose a specific method and protocol for collision avoidance. Based on the modified Omnet++ simulator, we conduct the simulations to validate and evaluate the proposed FD MAC protocol, showing that it can reduce the collisions effectively. When the hidden terminal problem is serious, compared with the existing typical FD MAC protocol, our protocol can increase the system throughput by 80%~90%.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.333-334
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• 2016

최근 가상현실 서비스를 위한 기술 및 디바이스의 발전과 더불어 다양한 응용 서비스 분야에 가상현실 기술이 이용되고 있다. 그러나 증강현실이 아닌 가상현실이 경우 시야를 확보하기 어렵기 때문에 이동형이 아닌 고정 상태에서의 서비스만이 가능하다는 문제를 갖는다. 본 논문에서는 가상현실 시스템에 iBeacon 기술을 이용한 실내 위치 기반 서비스의 기술을 응용하여 가상의 공간에서의 이동성 지원을 위한 다른 이동 객체와의 충돌을 감지할 수 있는 iBeacon 신호의 응용 기법을 제안한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.160-166
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• 2010

철도와 도로가 평면 교차하는 개소에서 열차의 진입을 통행자에게 알려 사고를 방지하는 운전보안설비를 건널목 보안장치라 하며, 이 장치는 레일을 전기회로의 일부로 사용하여 회로를 구성하고 철도차량의 차축에 의해 레일사이를 단락함에 따라 열차의 유무를 검지하는 궤도회로장치에 의한 것이 대부분이다. 그 만큼 건널목보안장치에서 궤도회로장치가 중요한 역할을 하지만, 열차운행 횟수 감소로 눈, 비, 습기 등에 의하여 레일에 녹이 발생하여 열차가 궤도회로를 점유하여도 단락감도 불량으로 궤도회로가 낙하되지 않아 건널목보안장치 무경보 발생으로 도로차량과 충돌하는 사고발생이 우려된다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 보완하기 위하여 열차에 의해 궤도를 단락하는 열차검지방식에서 적외선 센서에 의해 열차접근을 확인하여 건널목보안장치를 제어하는 방식으로 변경하여 열차안전운행을 확보하는 효율적인 안전장치로서의 역할을 수행할 수 있도록 설계 방법을 제안한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권6호
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• pp.625-630
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• 2016

본 논문에서는 조타기 작동 신호에 대하여 AIS 통신을 이용하여 상호 교환함으로써 상대선의 선회정보를 보다 신속히 파악할 수 있는 선회조기감지시스템을 구축하였으며, 이를 실선에 적용하여 해당 시스템의 실효성을 검증하였다. 조타 신호가 조타기를 작동함과 동시에 AIS를 통하여 송신되어 상대선의 ECDIS에 사용된 타각만큼 유색으로 표시되는 것을 확인하였다. 선회조기감지시스템을 통하여 상대선의 변침 상황을 조기에 감지할 수 있었으며, 이를 통한 선박 상호간 충돌회피가 조기에 가능할 것으로 판단된다. 또한, 의심 선박에 대한 VTS의 적극적 관제가 가능하고, 해양안전종합정보시스템을 통한 해양사고 분석에도 활용 가능할 것이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권5호
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• pp.59-66
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• 2010

최근 서울시를 비롯한 대도시를 중심으로 자전거 전용도로가 설치되면서 자전거 이용자가 급증하는 실정이며, 이에 따라 보행자와 자전거, 자동차와 자전거간의 상충이 빈번한 실정이다. 이를 해결하기 위해서 자동차/자전거/보행자를 시 공간적으로 분리해주는 자전거 전용신호이 도입되었다. 그러나 자전거의 경우, 자동차와 속도 등의 특성이 상이하므로 자전거 이용자를 위한 별도의 신호변환시간이 필요하다. 본 논문에서는 AASHTO에서 제시한 자전거 신호등의 신호변환시간 산출공식을 이용하여 자전거의 평균속도 및 감속도 등을 현장실험을 통해 별도로 도출하여 우리나라 실정에 맞는 자전거 신호등의 신호변환시간을 제시하였다. 결과적으로, AASHTO에서 제시한 감속도값 2.0m/sec2이상의 값은 자전거 이용자의 급정지에 해당하는 값에 해당하므로 도로여건 등을 고려하여 가급적 적용하지 않는 편이 타당한 것으로 분석되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.82-89
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• 2023

선박 구조 특성상 격실 구조는 복잡하고 협소하여 작업 과정에서 안전사고가 빈번히 발생하고 있다. 사고의 주된 원인은 구조물 충돌, 낙하물, 독성물질 누출, 화재, 폭발, 질식 등이 존재한다. 사고 발생 시 작업자의 현장 상황을 파악하는 것이 피해를 완화하는 요소 중 하나이다. 이에 안전성을 확보하기 위해 선박 내 CCTV로 현장 상황을 모니터링하고 있으나, 기존의 방식으로는 사고를 예방하기엔 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 안전 기술로 위치 식별, 음성/영상 통신 기능이 탑재되는 스마트 안전모가 개발 중에 있다. 또한, 작업 구역 내 환경 정보 수집 및 저장기능을 포함한 온도, 습도, 진동, 소음, 기울기(자이로 센서), 가스 센서를 사용하여 스마트 안전모를 착용한 작업자에게 위험 상황을 알릴 수 있다. 이를 통해 스마트 안전모 및 환경 센서의 사용으로 선박 내 작업자의 안전성을 강화할 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.118-127
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• 2006

무선 네트워크의 물리계층에서 이용하는 무선 전송매체는 전송 범위내의 모든 이웃 노드들이 동시에 전송 신호를 수신할 수 있는 브로드캐스트 전파 특성을 갖는다. 기존의 비동기 무선 MAC 프로토콜들은 신뢰성 있는 브로드캐스트에 대한 구제적인 해결 방안을 고려하지 않고 있다. 무지향성 브로드캐스트가 과다한 채널 경쟁과 충돌을 발생시켜 네트워크의 성능 저하를 야기하기 때문이다. 본 논문에서는 링크계층에서 지향성 안테나와 이웃노드 정보를 이용하여 지향성 브로드캐스트를 지원하는 MNDB(MAC protocol with Neighborhood for reliable Directional Broadcast) 프로토콜을 제안한다. MNDB 프로토콜은 이웃노드 정보와 RTDB, CTDB, DDATA, DACK의 4-way 핸드셰이크에 의한 DMACA(Directional Multiple Access Collision Avoidance) 구조를 기반으로 신뢰성 있는 지향성 브로드캐스트를 지원한다. 성능 평가를 위해 MNDB 프로토콜과 기존의 $RMDB^{[2]}$ 참고문헌 [3]의 프로토콜 2, IEEE 802.11 프로토콜$^{[9]}$를 비교대상으로 브로드캐스트로 인한 충돌과 패킷 분실, 패킷 중복수신, 브로드캐스트 전송지연 관점에서 성능을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권11호
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• pp.730-742
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• 2014

인지무선 애드혹 네트워크(Cognitive Radio Ad-hoc Networks)에서 요구기반 라우팅을 수행할 경우, 경로 탐색 과정에서 발생하는 경로탐색 메시지의 브로드캐스팅은 공통 제어 채널의 과부하를 유발하고 패킷 간의 충돌을 발생시킨다. 이런 현상은 경로탐색의 오버헤드를 증가 시키며, 정확하고 신뢰성있는 경로의 탐색에 제한을 받게 된다. 이로 인하여 신뢰성있는 채널을 찾는 경로가 제한되기 때문에 경로의 생존 시간이 단축되고 경로의 안정성이 감소된다. 본 논문에서는 인지무선 ad-hoc네트워크에서 주사용자의 출현 가능성과 주변 사용자의 상황을 고려하여 패킷 충돌을 감소시키고 경로의 생존시간을 향상 시키는 라우팅 알고리즘을 제안한다. 각 노드는 주기적인 센싱을 통해 주사용자의 사용패턴을 감지하고 채널의 사용 확률과 현재 채널 상태를 알고 있다. 또한 이웃 노드와 메시지 교환을 통해 공통된 채널과 해당 채널의 품질을 파악하여 노드 사이에 링크 레벨을 부여한다. 제안된 방법에서는 링크 레벨을 이용하여 경로 탐색 과정에서 발생하는 제어 메시지의 수를 감소시킨다. 또한 링크의 생존성과 품질을 홉 카운트에 따라 가중치를 부여하여 경로를 선택함으로써 경로의 생존 시간을 향상 시킬 수 있다. 성능 평가를 통해 기존의 방법 보다 제안된 방법을 이용하여 라우팅을 수행할 경우 제어 채널의 오버헤드가 감소되고 경로의 생존시간이 증가하는 것을 확인 할 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제2권1호
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• pp.53-62
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• 2003

본 연구는 건설교통부 ITS R&D 사업 「신호교차로 내 딜레마구간 차내경고시스템 개발」 과제로써 첨단차량 및 도로 분야(AVHS)의 운전자지원 및 충돌방지시스템 분야로서 신호교차로 내에서 단독 혹은 차량군으로 진입하는 차량들에게 신호변경 시 운전자가 정지 혹은 진입의 의사결정을 안전하게 내릴 수 있도록 신호제어기의 변경정보를 단거리전용무선통신(DSRC)를 통해 실시간으로 사전에 경고를 주는 차내경고시스템을 개발하였다. 본 시스템의 연구개발은 ITS 연구개발을 통한 시스템 통합 및 구축을 실현함으로써 ITS에 대한 대국민 의식전환으로 국내 ITS 산업발전에 크게 기여할 것으로 기대된다.