• 한국통신학회논문지
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• 제37C권11호
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• pp.1170-1181
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• 2012

다양한 응용에서 사용되고 있는 무선 센서 네트워크(WSN)는 저가의 센서 노드를 구성하기 위해 배터리, 메모리 크기, MCU, RF transceiver 등과 같은 하드웨어에서 제약을 갖고 있다. 특히, 센서 노드의 제한된 에너지는 네트워크 수명과 직접적인 관련이 있기 때문에 네트워크 수명을 연장하기 위한 효율적인 알고리즘이 요구된다. 군 환경에서 침입자를 탐지하기 위한 감시 정찰 응용은 이벤트 구동형(event-driven) 전송 모델로써, 이벤트 발생 빈도가 드물고(rare), 폭발적(bursty), 지역적(local)으로 발생하는 특징이 있다. 이와 같은 응용에서는 Data Aggregation의 장점이 있는 클러스터링 알고리즘을 이용하는 것이 각 노드가 개별적으로 데이터를 전송하는 것 보다 데이터 전송량을 줄여 에너지 효율을 높일 수 있다. 하지만 기존의 클러스터링 알고리즘은 감시 정찰 응용의 이벤트 발생에 대한 특징을 고려하고 있지 않기 때문에 여러 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 개선한 감시 정찰 응용에서의 에너지 효율적인 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 타깃을 탐지한 노드들이 각각 Cluster Head Election Window (CHEW)를 생성하여 지역적 경쟁 방식으로 클러스터를 구성하고, 타깃의 이동성을 고려하였다. 시뮬레이션 결과에서는 타깃의 이동에 따라 클러스터가 형성되는 자취를 분석하고, 에너지 효율이 증가되는 것을 증명하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.584-597
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• 2011

본 논문에서는 WIN Semiconductors사의 0.5 ${\mu}m$ PHEMT 공정을 이용하여 GSM/EGSM/DCS/PCS 4중 대역을 위한 저손실, 고전력의 RF SP6T 스위치 칩을 설계, 제작 및 측정하였다. 스위치 특성을 개선시킬 수 있는 최적의 구조를 위해서 series와 series-shunt 구조를 혼용하였고, 칩 크기를 줄이기 위해서 수신단에 공통 트랜지스터 구조를 사용하였다. 또한, 시스템에 사용되는 ON, OFF 상태의 입력 전력을 고려하여 트랜지스터의 게이트 크기와 스택(stack) 수를 결정하였다. 마지막으로 피드 포워드(feed forward) 캐패시터, shunt 캐패시터 그리고 shunt 트랜지스터의 기생 인덕턴스 공진 기법을 적용하여 격리도 및 전력 특성을 개선하였다. 제작된 스위치 칩의 크기는 $1.2{\times}1.5\;mm^2$이며, S 파라미터 측정 결과 삽입 손실은 0.5~1.2 dB, 격리도는 28~36 dB를 보였다. 전력 특성으로는 4 W의 입력 전력에 대해서도 삽입 손실 및 격리도의 특성 변화가 없었으며, 75 dBc 이상의 2차 및 3차 고조파 억제 특성이 확보되었다.

• 한국광학회지
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• 제8권6호
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• pp.510-515
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• 1997

광모듈에서는 반도체소자와 광섬유간의 복잡한 정렬에 필요한 패키지비용이 제조단가의 많은 비중을 차지하고 있어 수동정렬방식으로 광정렬절차를 제거하여 패키지비용을 절감하는데 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 본 연구에서는 단일 모드 광섬유와 레이저 및 광검출기를 수동적으로 광결합시킬 수 있는 실리콘 광학벤치를 제작하고 이를 사용하여 광송수신기용의 광부모듈을 제작하였다. 기판의 구조에 있어서 V-홈에 정렬된 광섬유와 플립칩 본딩되는 LD간의 위치 정밀도를 개선하기 위하여 V-홈 식각패턴과 자기정렬된 정렬마크와 솔더댐을 사용하고 레이저의 높이조절 및 열방출을 위하여 도금된 금 받침대를 도입하였다. 실리콘 광학벤치를 이용하여 수동정렬방식으로 조립된 송신기용 광부모듈은 평균 -11.75.+-.1,75 dB의 광결합효율을 나타내었고 수신기용 광부모듈은 평균 -35.0.+-.1.5 dBm의 수신감도를 나타내었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.58-63
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• 2013

본 논문에서는 광채널을 이용한 디스플레이포트 송수신 구조를 제안한다. 디스플레이포트의 전기적 채널을 광 채널로 바꾸어 장거리에서 고속 데이터 전송을 할 수 있는 메인 채널과, 광통신을 사용해 양방향 보조 채널을 구성하기 위한 구조를 제안하고 구현하였다. 더 나아가 보조채널을 이용하여 HPD 신호를 전송하는 방법을 제안하였으며, 이는 HPD 신호전송에 독립적으로 하나의 광 채널을 할당하여 사용하는 방법을 개선한 것이다. 광통신에 사용되는 전력을 최소화를 목적으로 메인링크에 사용되는 광송신부 전원을 제어하는 방법을 제안하고, 이를 적용하는 방법과 개선 할 수 있는 방법도 제시하였다. 설계된 시스템은 Verilog HDL로 설계 되었으며, 보조채널 송 수신기의 제어회로는 FPGA을 사용하여 합성한 결과 651개의 ALUTs와 511개의 registers를 사용하였으며, 324개의 Block Memory bits를 사용하였다. 최대 동작 속도는 250MHz이다. 제안한 전원제어를 적용하면 절전모드 동작 시, 메인 링크 송신 광모듈에서 740mW의 전원소비를 감소시킬 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1087-1093
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• 2012

본 논문에서는 ASK(Amplitude Shift Keying) 송신기, 한 쌍의 루프 안테나 및 ASK 수신기로 구성되는 HF-대역 자기장 통신 시스템을 구현하였다. 특히, E급 증폭기를 사용하는 ASK 송신기의 데이터 변조 방법으로 Drain 바이어스 전압을 입력 데이터에 따라 두 가지 레벨로 가변하여 공급하는 바이어스 스위칭 회로를 새롭게 제안하였다. E급 증폭기는 저가의 IRF510 power MOSFET를 이용하여 6.78 MHz에서 최대 5 W 출력과 동작 바이어스 전체에서 75 % 이상의 효율이 측정되었다. ASK 수신기는 Log 증폭기, 필터 및 비교기로 구현하여 -78 dBm의 수신 감도를 구현하였다. 자기장 통신 시스템의 최대 통신 거리를 예측하기 위하여 근역장과 원역장에서의 자기 장 유도식을 활용하여 전송 손실을 계산하는 방법을 고안하였다. 또한, $30{\times}30cm^2$ 크기의 사각형 루프 안테나쌍 을 이용한 실내 전송 실험을 수행하여 제시한 방법의 타당성을 확인하였다. 전송 손실 추정 결과, 1 W 출력과 -70 dBm 수신 감도를 가질 경우 최대 35 m의 수신거리가 계산되었다. 최종적으로 설계된 ASK 송신부와 ASK 수신부를 루프 안테나 쌍에 연결하여 5 m 거리에서 통신이 이루어짐을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권12호
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• pp.1318-1327
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• 2012

최근 가축 전염병에 대한 확산과 인체 감염에 대한 위험성 증대로 말미암아 가축 질병 관리의 중요성이 커짐에 따라 가축 생체 내의 상황을 실시간 감시할 수 있는 생체 삽입형 센서 태그 기반 가축 이력 관리 시스템에 대한 관심이 커지고 있다. 이에 가축 축사의 열악한 환경에서도 무선통신과 동시에 무선전력전송이 가능한 MFAN 기술과 배터리 없이 생체 내에 삽입된 센서 태그로부터 무선으로 데이터를 수집할 수 있는 900MHz RFID 기술을 융합하여 MFAN/RFID 생체 삽입형 센서 태그 기반 가축 이력 관리 시스템을 개발하였다. MFAN/RFID 생체 삽입형 센서 태그 기반 가축 이력 관리 시스템은 센서 융합 UHF 태그를 생체 내에 삽입하여 외부 환경의 영향을 받지 않고 체온 등 가축의 생체 변화를 실시간 모니터링하는 시스템으로, 태그에게 공급할 전력을 확보하기 위해서 가축의 목 부위에 설치하는 통신 및 전력전송을 위한 MFAN/RFID 중계기를 사용한다. MFAN 코디네이터는 MFAN 노드와 RFID 리더가 융합된 MFAN/RFID 중계기를 거쳐 생체 삽입된 센서 태그와 데이터 및 전력을 송수신한다. MFAN 코디네이터에 수집된 가축 데이터는 인터넷을 통해 가축 이력 관리 시스템으로 전달되어 관리된다. 본 시스템의 개발을 통해 가축 질병 관리에 대한 문제가 크게 개선될 것이라 기대된다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권5호
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• pp.396-402
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• 2010

지능형 주택의 상황인지 서비스를 위해서는 거주자의 현재 위치를 파악하는 것이 필수적이다. 이를 위해 본 논문에서는 사용자에게 별도의 장치 소지를 요구하지 않으며 특정 운에 대한 출/입 행동과 같은 위치 이동과 그 사람이 누구인지를 식별하는 센서 네트워크 시스템을 제안한다. 새롭게 개발된 센서 노드는 선행 연구 결과[1]의 짧은 동작 수명 문제를 해결한 것으로 2개의 초전형(PIR) 센서와 초음파 센서, 그리고 2.4 GHz 문선 통신 모듈로 구성된다. 제안된 구성원의 식별 방법은 초음파 센서를 이용한 구성원의 키 차이를 이용한다. 거주자의 위치 이동의 감지는 출/입 행동의 감지에 기초하며 이와 같은 출/입 행동 감지는 2개의 PIR 센서의 감지 순서에 기초하여 이루어진다. 전체 센서 네트워크의 구성은 각 센서 노드가 수신 노드와 과 1대 1로 연결되는 별 형태로 이루어져 있다. 제안된 시스템은 본보기주택에 설치되어 3명의 사용자를 대상으로 실험되었고 그 결과 완벽한 출/입 행동 감지와 평균 81.3%의 구성원 식별 성능을 얻었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권6호
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• pp.538-544
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• 2000

강구조물의 내부를 영상화 하여 비파괴 평가를 할 수 있는 위상배열 초음파 탐상 시스템을 의료용 영상진단기를 개조함으로 개발하였다. 선택된 의료용 시스템은 64개의 독립된 송수신채널로 이루어져있으며 최고 128개의 배열초음파 탐촉자를 구동하여 초음파영상을 획득할 수 있도록 되어있다. 개조를 위해 주되게 고려된 사항은 속도의 변화로 인한 시스템의 개조와 강구조물에 적합한 탐촉자의 제작 그리고 비파괴 탐상에서 필요한 A-scan 신호를 획득하는 것이었다. 강구조물에 적합한 배열탐촉자를 설계하고 제작하기위해 경계회절파모델(Boundary Diffraction Wave Model)을 이용하여 초음파의 방사되는 음장을 시뮬레이션 하였다. 그리고 A-scan신호를 획득하기위한 장치를 제작하여 주어진 영상에서 선택된 주사선(scan line)의 RF신호를 획득하도록 하였다. 또한 강구조물에서 적절하게 송수신집속이 될 수 있도록 지연시간을 조절하였다. 개발된 시스템과 제작된 배열 탐촉자의 성능평가를 위해 인위결함 시험편에서 실험한 결과, 시험편의 내부의 영상과 선택한 주사선에 대한 A-scan신호를 실시간으로 획득할 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제31권3호
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• pp.247-255
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• 1995

판되고 있는 어군탐지기는 칼라 모니터를 사용하든 기록지를 사용하든 현장에서 관측한 에코 데이터의 저장과 재생하는 기능이 없는 경우가 대부분이고, 어군탐지기의 기능은 제조회사에 의해 정하여져 있어 확장성이 약하다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하는 하나의 방안으로 퍼스널 컴퓨터(386DX, 20 MHz), 디지털 I/O 보드, 동시 샘플링형 A/D 보드(12bit, 15 $\mu$sec/ch) 및 초음파 송수신 보드를 사용하여 어군탐지 정보의 저장과 재생이 자유롭고 확장성이 뛰어난 마스터형 칼라 어군탐지기를 개발하였고, 그 성능을 확인하는 실험을 행하였다. 또한, 퍼스널 컴퓨터와 A/D 보드를 이용하여 타 어군탐지기로부터의 신호를 입력하여 칼라 에코그램으로 재생할 수 있는 슬레이브형 칼라 어군탐지기를 개발하여 그 성능을 확인하는 실험도 행하였다. 에코신호의 샘플링 간격은 0.1m, A/D 변환속도는 30$\mu$sec로 하였다. 마스터형에서는 초음파 송수신 보드만 갖추면 사용자의 용도에 알맞은 칼라 어군탐지기를 구성할 수 있음을 공기중 실험 및 수조 실험에서 확인하였으며, 슬레이브형에서는 타 어군탐지기로 부터의 신호를 퍼스널 컴퓨터에 입력하여 재생할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이 실험 결과로부터 본 연구에서 개발한 마스터형 칼라 어군탐지기는 사용자의 용도에 적합하게 개량할 수 있어 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다. 슬레이브형에서는 에코 시뮬레터를 연결한 기록식 어군탐지기의 기록과 이 어군탐지기의 수신부에서 출력되는 에코 신호 및 트리거 신호를 시험 제작한 어군탐지기에 입력시켜 신호 처리한 칼라 에코그램을 비교한 결과, 해저 수심, 어군 등의 에코 기록이 완전히 일치하면서 해상력이 뛰어났으며, 키보드의 기능키에 할당된 에코그램의 shift 기능, 화면상의 최대 표시 심도 조정 기능, gate 기능 등이 정상적으로 작동함을 획인할 수 있었다. 자원조사용 어군탐지기의 에코 신호를 데이터 로거에 기록한 후 이 데이터를 본 연구에서 개발한 어군탐지기로 재생하는 실험을 행한 결과, 양호하게 재생할 수 있었으며, 무선 송수신기를 이용하여 에코 시뮬레이터의 신호를 원격으로 수신 처리한 결과도 양호하였다. 따라서, 슬레이브형 어군 탐지기는 흑백 기록식 어군탐지기를 이용하여 칼라 에코그램을 나타내는 상업용으로 혹은 어류 자원을 조하고 관리하기 위한 학술 연구용으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
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• 제25권3호
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• pp.46-52
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• 2021

본 연구는 스마트폰 Wi-Fi AP를 이용한 건축물내 구조대상자 위치정보 수집을 통해서 사고 현장대응에 활용할 수 있는 방안을 제안하고 그 효용성에 대해 분석하였다. 8개 건축물 지점에서 평균 30회 이상 Wi-Fi AP 네이밍 위치 확인 및 전파세기를 측정하도록 위치 측위 서버에 요청하고, 수신된 측위 결과 좌표값을 분석하는 방식으로 위치정보의 정확도와 오차범위를 확인하였다. 기존 기지국 기반 위치 오차값 263m에 대비해 최대 93% 이상 범위를 축소할 수 있었고, 8개 지점의 최소·최대 오차값은 4.137m ~ 14.037m, 평균오차는 9.525m로 확인되었다. 위치정보 유무에 따라 인명구조에 소요되는 시간을 3가지 상황에 대해 비교한 결과, 화재진압 및 인명구조에 소요되는 측정시간 결과는 위치정보가 정확하게 소방대원에게 제공되었을 경우 구조활동에 소요되는 시간이 10분 50초로 나타났으나, 위치정보가 전혀 없는 경우 45분 이상 소요되었다. 스마트폰 Wi-Fi AP을 이용하여 건축물 내 구조대상자 위치정보를 정확하게 구조대원에게 제공함을 통해, 사고 현장에서 탐색에 소요되는 시간을 단축시킴으로써, 인명구조 및 골든타임 확보에 제안 시스템이 효과적인 것으로 분석되었다.