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Real-time selective gas detection by gas sensor array and deep learning
Mingu Kang(강민구),Incheol Cho(조인철),Inkyu Park(박인규) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.11
The demand for gas sensors is increasing because of the growing interest in monitoring indoor/outdoor air pollutions. In particular, semiconductor metal oxide (SMO) gas sensors are attracting attention as the next-generation gas sensors. However, there are limitations in the actual applications of SMO gas sensors due to their low selectivity. In this study, the selectivity problem could be solved by fabricating a gas sensor array and using the deep learning network. The fabricated gas sensor array used nanocolumnar films of metal oxides (SnO₂, In₂O₃, WO₃, and CuO) deposited through the glancing angle deposition (GLAD) as the sensing materials, and the convolutional neural network (CNN) was selected as the deep learning network for gas identification. Finally, a real-time selective gas detection for CO, NH₃, NO₂, Methane, and Acetone gas was achieved with an accuracy of 98% by applying preprocessed sensing data collected from the gas sensor arrays to the CNN.
강민구 ( Mingu Kang ),정진헌 ( Jeanhun Chung ) 한국영상미디어협회 2011 예술과 미디어 Vol.10 No.2
지난해 가정용 3D 입체 TV가 보급되면서 영상 콘텐츠의 진화적 형태인 3D와 4D를 포괄한 개념인 체감형 영상콘텐츠가 최근 화제가 되고 있다. 그러 나 관련업계에선 벌써부터 3D를 넘어선 4D시대의 도래를 점치고 있다. TV, 노트북PC, 휴대용 게임기, 스마트폰, 광고전광판 등으로 범위가 넓어지면 서 효과를 극대화하기 위한 시도가 더해져 결국 체 감형 영상콘텐츠 시대를 열 것이라는 예측이다. 이 에 본 연구는 체감형 영상콘텐츠의 이론, 기술적 연구의 바탕을 위해 체감형 영상콘텐츠의 개념과 역 사, 발전, 그리고 적용기술, 구성 요소를 다루어 보았으며, 향후 체감형 영상콘텐츠의 발전을 위해 기술적 시사점을 제시하였다. 체감형 영상콘텐츠의 구성요소 중 시각은 3차원 입체영상, 가상공학 기 술, 3차원 홀로그램, 청각은 3차원 오디오 기술, 음 성인식, 촉각은 햅틱 기술, 멀티 터치 기술, 후각은 디지털 후각 데이터 기술 등이 각각 개발되었으며, 미각은 다른 감각 표현기술에 비해 발전 속도가 늦은 것으로 연구되었다. Last year, as 3D stereo TV with home video content has been supplied throughout, the evolutionary form of 3D and 4D imaging contents of experiential concept has recently become a hot topic. However, in industry, the era of 4D has already conquered beyond 3D. With TV, notebook PC, portable game consoles, smart phones, advertising signage, etc, maximize the effectiveness of experiential eventually open video content that is forecast period. This study of the experiential theory of visual content, and technical research on the concept of visual content for the experiential history, development, and applied technology, and have seen covered components, and experiential future technological implications for the development of video content presented. Experiential component of the visual content of images of the three-dimensional imaging, virtual engineering technology and three-dimensional hologram, a three-dimensional audio technology for auditory, speech recognition, touch the haptic technology, multi-touch technology, smell the digital data technologies, such as olfactory respectively, were developed, but a developing sense of taste seems slower than the other technologies by so far.
3D 포스터치를 이용한 악기용 셈여림을 구분할 수 있는 힘의 단계와 감각 피드백에 관한 연구
강민구(Mingu Kang),유은현(Eunhyun Ryoo),조광수(Kwangsu Cho) 한국HCI학회 2017 한국HCI학회 학술대회 Vol.2017 No.2
모바일 디바이스는 원래 악기가 아니었지만, 2D 터치입력덕분에 음악을 연주할 수 있는 기능을 갖추게 되었다. 그러나 연주자들은 힘의 값을 인식하지 못하는 2D 터치로 인해 음악을 연주하는데 어려움을 겪는다 2D 터치 음악 인터페이스의 한계를 극복하기 위해 힘의 z 축을 인식하는 3D 터치 기술이 제안되었다. 하지만 사용자가 3D 터치 기술을 사용할 경우 힘을 정밀하게 제어하기 어렵다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 3D 터치음악 인터페이스를 프로토타이핑하여 사용자가 구분할 수 있는 힘을 정밀하게 제어할 수 있도록 하기 위해 적절한 힘의 단계 수를 제안하고 그에 따른 적절한 피드백을 제시하고자한다. 실험 결과 시각과 촉각의 피드백 결합에 따라 유의한 차이가 나타났으며 시촉각, 시각, 촉각, 없음 순으로 정확도가 낮게 나타났다. 힘의 단계수는 단계수가 증가할 수록 정확도는 낮아지고 반응시간은 느려졌다. 힘의 단계수에 따른 정확도의 떨어지는 정도는 시촉각, 시각일 경우 완만하게 나타났다. 본 연구를 통해 음악 인터페이스에서 셈여림을 구별할 수있는 힘의 단계수와 다중 감각 피드백을 제안하여 3D 터치음악 인터페이스 디자인 가이드라인을 제안하고자 한다.
바이오디젤 연료 압축착화 엔진의 당량비 변화가 연소 및 배출물특성에 미치는 영향
강민구(Mingu Kang),권석주(Seokjoo Kwon),차준표(Junepyo Cha),임영관(Young-Kwan Lim),박성욱(Sungwook Park),이창식(Chang Sik Lee) 한국연소학회 2011 한국연소학회지 Vol.16 No.3
The purpose of this paper is to investigate the effect of equivalence ratio on the combustion and emission characteristics of a compression ignition engine fueled with biodiesel. In this research, a single-cylinder direct injection engine with 373.3 cc of displacement volume was tested on DC dynamometer. In order to investigate the effect of biodiesel equivalence ratio on combustion characteristics, the experiments were conducted at various equivalence ratios and injection pressures of 40~120 MPa. For investigating engine performance, lambda meter was connected and equivalence ratios was varied from 0.6 to 1.0. In addition, the exhaust emissions such as oxides of nitrogen(NOx), hydrocarbon(HC) and carbon monoxide(CO) were measured by exhaust gas analyzer under the various air/fuel ratios. The experimental results show that maximum IMEP was measured at the 0.8 of equivalence ratio. Furthermore, NOx emission was rapidly decreased as the increase of equivalence ratio. However soot emission was significantly increased according to the increase of equivalence ratio.
참외 고설재배에서 바닥피복재 종류가 근권부 환경에 미치는 영향
강민구(Mingu Kang),최홍집(Hong Jib Choi),도한우(Hanwoo Do),정종도(Jong Do Cheung),원도연(Do Yeon Won),황재순(Jaw Soon Hwang) 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.10
참외, 토마토, 파프리카 등 겨울철부터 여름철까지 재배되는 시설원예작물에서는 겨울철에는 지온을 올리고 여름철에는 지온을 내리는 근권부 관리를 위해 다양한 바닥 피복소재를 활용하고 있다. 참외 고설재배에서는 바닥면이 토경재배와 달리 노출되어 있어 바닥피복소재를 여름철에 추가 설치가 가능한 구조이기 때문에 피복소재별 특성조사를 통해 하절기 교체 설치여부를 검토하고자 한다. 시험에 사용된 고설베드는 높이 70cm, 폭 200cm, 길이 40m로 설치하였다. 코코피트배지를 사용하여 수경재배로 재배하였으며, 배양액은 멜론전용배양액을 공급하였다. 바닥피복재는 투명비닐, 녹색비닐, 흑색비닐, 백색비닐(고밀도다공질필름)을 사용하였다. 1월 최저지온은 투명비닐 11.1°C, 녹색비닐 10.7°C, 흑색비닐 10.6°C, 백색비닐 11.2°C으로 최저지온은 백색비닐이 가장 높았고 흑색비닐이 가장 낮았다. 1월 최고지온은 투명비닐 25.5°C, 녹색비닐 23.7°C, 흑색비닐 23.0°C, 백색비닐 20.0°C로 최고기온은 투명비닐이 가장 높았고 백색비닐이 가장 낮았다. 1월 평균지온은 투명비닐 17.2°C, 녹색비닐 16.6°C, 흑색비닐 16.1°C, 백색비닐 15.3°C으로 투명비닐이 가장 높았고, 백색비닐이 가장 낮았다. 4월 최저지온은 투명비닐 16.9°C, 녹색비닐 17.4°C, 흑색비닐 17.4°C, 백색비닐 18.1°C 로 투명비닐이 가장 낮았고, 백색비닐이 가장 높았다. 4월 최고지온은 투명비닐 29.1°C, 녹색비닐 29.2°C, 흑색비닐 27.8°C, 백색비닐 27.5°C 로 투명비닐이 가장 높았고 흑색비닐과 백색비닐은 2°C정도 낮았다. 4월 평균지온은 22.4~22.7°C로 처리간 큰 차이가 없었다. 토양수분은 투명비닐 23%, 녹색비닐 30%, 흑색비닐 35%, 백색비닐 40%로 투명비닐이 가장 낮았다. 백색비닐은 근권부 수분함량을 다른 비닐보다 높게 유지하였는데 이로 인해 최저지온이 높게 유지된 것으로 판단된다. 하지만 저온기에 최고지온이 녹색 비닐보다 3.7°C 낮고 평균지온은 녹색비닐보다 1.3°C 낮았다. 4월부터는 비닐종류에 따른 지온편차가 급격히 감소하였는데, 베드 상단부가 잎으로 피복되기 때문에 근권부는 그늘이 형성되었다. 또한 태양의 남중고도가 높아지면서 하루 중 대부분의 시간이 그늘이 형성되었기 때문에 4월부터는 지중온도는 바닥피복소재의 영향을 적게 받는 것으로 확인되었다. 투명비닐은 저온기에 지온을 높여주지만 잡초가 발생하였고, 백색비닐은 저온기에 평균지온이 다른 비닐보다 낮아 지상부 생육이 지연되었다.