컬럼 레벨 싸이클릭 아날로그-디지털 변환기를 사용한 고속 프레임 레이트 씨모스 이미지 센서

임승현(Seunghyun Lim),천지민(Jimin Cheon),이동명(Dongmyung Lee),채영철(Youngcheol Chae),장은수(Eunsoo Chang),한건희(Gunhee Han) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.47 No.1

본 논문에서는 고해상도 및 고속 카메라용 column-wise Cyclic ADC 기반의 이미지 센서를 제안한다. 제안된 센서는 면적 및 전력 소모를 최소화 하기 위해 내부 블록에 사용되는 operational transconductance amplifier (OTA) 및 capacitor를 공유하는 기법을 사용하였다. 제안된 ADC는 QVGA급 화소의 이미지 센서로 프로토타입 칩을 제작하여 검증되었다. 측정결과, 최대 프레임 레이트는 120 fps 이며, 전력소모는 130 ㎽ 이다. 전원 전압은 3.3 V가 공급되었고, 프로토타입은 4.8 ㎜ × 3.5 ㎜의 실리콘 면적을 차지한다. This paper proposes a high-resolution and high-frame rate CMOS image sensor with column-wise cyclic ADC. The proposed ADC uses the sharing techniques of OTAs and capacitors for low-power consumption and small silicon area. The proposed ADC was verified implementing the prototype chip as QVGA image sensor. The measured maximum frame rate is 120 fps, and the power consumption is 130 ㎽. The power supply is 3.3 V, and the die size is 4.8 ㎜ × 3.5 ㎜. The prototype chip was fabricated in a 2-poly 3-metal 0.35-㎛ CMOS process.

다분광 영상 시스템을 이용한 배추의 고온 스트레스 분석

임승현 ( Seunghyun Lim ),정경훈 ( Kyunghoon Chong ),남궁민 ( Min Namgung ),이훈수 ( Hoonsoo Lee ),위승환 ( Seunghwan Wi ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2

호냉성 작물인 배추는 지구온난화의 이상 기후로부터 고온 스트레스 피해를 입을 것으로 예상된다. 농작물 품질 저하와 흉작으로 이어지는 고온 스트레스 피해를 조기 진단하기 위해 비파괴적으로 신속 정확하게 환경 스트레스를 분석하는 조기 진단 시스템 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 다분광 영상을 이용하여 배추의 고온 스트레스를 특정하는 조기 진단 시스템을 개발하고자 한다. 실험에서 사용된 배추는 배추의 중점관리 시기인 40일 정식 이후를 기준으로 3단계의 온도 처리를(A: 21/9℃, B: 16/4℃, C: 11/-1℃) 하였다. 이후 다분광 영상으로 462nm부터 870nm 범위까지의 총 38개 분광 밴드를 획득하였으며, 식생지수 3가지(NDVI, Red-Edge Ratio, PRI) 판별 성능과 본 연구에서 개발한 모델의(PLS, LS-SVM) 판별 성능을 다중 비교하였다. 5개의 모델 중 PLS 및 LS-SVM 모델이 -1℃와 9℃의 차이를 잘 설명하는 모델로 확인되었다. 따라서 본 연구의 결과는 다분광 영상이 배추의 고온 스트레스 피해를 조기 진단하는 데 활용될 것으로 판단된다.

이식형 심장 박동 조절 장치용 저 전력 4차 대역통과 Gm-C 필터

임승현(Seunghyun Lim),한건희(Gunhee Han) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.46 No.1

저 전력 소모는 의료용 이식 장치에서 매우 중요한 요소가 된다. 본 논문에 제안된 이식형 심장 박동 조절기의 감지 단에 필요한 저 전력 4차 Gm-C 필터는 다단 증폭 단으로 구현 되었다. 매우 큰 시상수를 구현 하기 위해서 전류 분할 및 플로팅-게이트 기법이 적용된 OTA가 사용되었다. 측정 결과, 필터는 50 ㏈의 SFDR을 가지며, 1.8 μ,W의 전력이 소모 되었다. 전원 전압은 1.5 V가 공급되었고, 코어는 2.4 ㎜ × 1.3 ㎜ 의 실리콘 면적을 차지한다. 제안된 필터는 1-poly 4-metal 0.35-㎛ CMOS 공정에서 제작 되었다. Low power consumption is crucial for medical implantable devices. A low-power 4th-order band-pass Gm-C filter with distributed gain stage for the sensing stage of the implantable cardiac pacemaker is proposed. For the implementation of large-time constants, a floating-gate operational transconductance amplifier with current division is employed. Experimental results for the filter have shown a SFDR of 50 ㏈. The power consumption is below 1.8 ㎼, the power supply is 1.5 V, and the core area is 2.4 ㎜ × 1.3 ㎜. The filter was fabricated in a 1-poly 4-metal 0.35-㎛ CMOS process.

혼합형 정찰 로봇의 Visual Odometry 및 물체 탐지 알고리즘에 대한 연구

임승현(Seunghyun Lim),강연(Yeon Kang),김태환(Taehwan Kim),윤동원(Dongwon Yun) 국방로봇학회 2024 국방로봇학회 논문집 Vol.3 No.2

This study introduces the hybrid throwable reconnaissance robot and explores foundational research on its visual odometry and object detection capabilities. CFH-based hybrid throwable reconnaissance robot combines the advantages of wheeled and spherical robot designs, featuring a CFH structure for improved shock absorption. Given the robots role in collecting critical information in military operations to ensure troop safety and survivability, it is imperative to equip it with technologies for accurate self-positioning and object detection within its environment. Therefore, we developed an embedded system prototype of CFH-based throwable reconnaissance robot to implement on-board visual odometry and object detection. A monocular visual odometry algorithm was implemented on the embedded system prototype, achieving 13-15 frames per seconds (FPS). Using transfer learning, we trained an object detection algorithm on seven classes relevant to the battlefield, applied to the prototype with 15-20 FPS and an average mAP@50 of 0.868. Through these implementations, the study demonstrates the potential of CFH-based throwable reconnaissance robots in enhancing military operations by providing movement estimation and efficient object detection capabilities, thereby contributing to the safety and effectiveness of military personnel in complex operational environments.

청각신경신호 검출 장치용 다중채널 아나로그 프론트엔드

천지민(Jimin Cheon),임승현(Seunghyun Lim),이동명(Dongmyung Lee),장은수(Eunsoo Chang),한건희(Gunhee Han) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.47 No.1

청신경의 이상으로 발생하는 감각신경성 난청의 경우, 달팽이관이나 청각신경에 전극을 이식하여 전기자극을 가함으로써 청지각을 살릴 수 있다. 이를 위해 우선적으로, 각 청각신경들이 담당하여 인지할 수 있는 소리의 주파수 분포를 표시한 음계소 지도를 파악해야 한다. 본 논문에서는 청각신경신호 검출 장치용 다중채널 아나로그 프론트엔드 회로를 제안한다. 제안된 아나로그 프론트엔드의 각 채널은 AC 커플링 회로, 저 전력 4차 Gm-C LPF와 단일 기울기 ADC로 이루어진다. AC 커플링 회로는 청각신호의 불확실한 DC 전압 레벨을 제거하고 AC 신호만 전달한다. Gm-C LPF는 청각신호의 대역폭을 고려하여 설계되었으며, 플로팅-게이트 기법이 적용된 OTA를 사용하였다. 채널별 ADC를 구현하기 위해서, 최소의 면적으로 구현할 수 있는 단일 기울기 ADC 구조를 사용하였다. 측정 결과, AC 커플링 회로와 4차 Gm-C LPF는 100 ㎐ - 6.95 ㎑의 대역폭을 가지며, 단일 기울기 ADC는 7.7 비트의 유효 해상도를 가진다. 그리고, 채널 당 12 ㎼의 전력이 소모 되었다. 전원 전압은 3.0 V가 공급되었고, 코어는 2.6 ㎜ × 3.7 ㎜ 의 실리콘 면적을 차지한다. 제안된 아나로그 프론트엔드는 1-poly 4-metal 0.35-㎛ CMOS 공정에서 제작 되었다. In case of sensorineural hearing loss, auditory perception can be activated by electrical stimulation of the nervous system via electrode implanted into the cochlea or auditory nerve. Since the tonotopic map of the human auditory nerve has not been definitively identified, the recording of auditory nerve signal with microelectrode is desirable for determining the tonotopic map. This paper proposes the multi-channel analog front-end for auditory nerve signal detection. A channel of the proposed analog front-end consists of an AC coupling circuit, a low-power 4th-order Gm-C LPF, and a single-slope ADC. The AC coupling circuit transfers only AC signal while it blocks DC signal level. Considering the bandwidth of the auditory signal, the Gm-C LPF is designed with OTAs adopting floating-gate technique. For the channel-parallel ADC structure, the single-slope ADC is used because it occupies the small silicon area. Experimental results shows that the AC coupling circuit and LPF have the bandwidth of 100 ㎐ - 6.95 ㎑ and the ADC has the effective resolution of 7.7 bits. The power consumption per a channel is 12 ㎼, the power supply is 3.0 V, and the core area is 2.6 ㎜ × 3.7 ㎜. The proposed analog front-end was fabricated in a 1-poly 4-metal 0.35-㎛ CMOS process.

뱀형 로봇의 주행 특성 개선을 위한 비등방성 마찰 외피의 개발

송진혁(Jinhyeok Song),임승현(Seunghyun Lim),윤동원(Dongwon Yun) 대한기계학회 2023 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2023 No.4

다분광 영상을 이용한 배추의 고온스트레스 판별 분석

이훈수 ( Hoonsoo Lee ),임승현 ( Seunghyun Lim ),위승환 ( Seunghwan Wi ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1

환경스트레스에 대한 배추의 피해를 예방하기 위해서는 우선적으로 피해를 조기 진단할 수 있는 기술이 요구된다. 하지만, 채소작물의 환경스트레스로 인한 작물의 생육상태는 생물ㆍ화학적 방법을 이용하여 작물 내 다양한 물질대사 산물 분석을 통해 진단하지만, 환경스트레스로 인한 주요 채소작물의 피해 기준의 설정과 조기진단을 비파괴적으로 신속 분석할 수 있는 기술이 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 다분광 영상을 이용하여 배추의 고온스트레스에 의한 반응을 조기 진단할 수 있는 모델을 개발하고자 한다. 실험에 사용된 배추는 정식 후 40일이 지난 작물을 사용하였고, 3단계의 온도처리(16/20℃, 24/28℃, 32/36℃)가 8일간 처리되었다. 획득된 분광영상정보는 462nm부터 870nm까지 총 38장의 분광영상정보가 획득되었고, NDVI, Red-Edge Ratio, PRI 식생모델과 스펙트럼 정보를 이용하여 개발한 PLS 및 LS-SVM 모델의 성능을 비교하였다. 20도와 28도의 스펙트럼 판별확도는 5가지의 모델 중 LS-SVM 모델이 가장 높은 정확도를 나타내었다. 또한, 28도와 36도, 20도와 36도의 결과 역시 LS-SVM 모델을 사용하였을 때의 정확도(93.6%)가 가장 높은 결과를보여주었다. 이는 비선형 hyperplane(경계판)으로 각 그룹을 구분하는 것이 배추의 스펙트럼 비교분석에 필요함을 나타내는 것으로 판단되며 됨. 또한 20도와 28도의 결과보다는 28도와 36도의 판별정확도가 높았고, 28도와 36도의 판별정확도보다는 20도와 36도의 판별정확도가 높았다. 이 결과는 고온에 의한 배추작물의 내외부의 변화가 온도가 높아질수록 증가하는 것으로 사료된다. 따라서 본 연구의 결과는 다분광영상을 이용한 비선형판별모델이 배추의 고온스트레스에 의한 반응을 예측하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

온도스트레스에 의한 배추의 분광영상분석

이훈수 ( Hoonsoo Lee ),임승현 ( Seunghyun Lim ),위승환 ( Seunghwan Wi ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1

기후변화에 따른 이상기상현상은 노지 채소 작물의 생장지연 및 생리장해를 야기한다. 배추(Brassica campestris subsp. napus var. pekinensis)는 김치의 주재료로 국내의 안정적인 생산이 요구되는 채소중 하나이다. 특히 배추는 고온에 민감한 채소작물이므로 지구온난화로 인한 평균 온도의 증가 및 이상고온현상으로 인한 피해가 예상된다. 하지만 배추의 환경스트레스에 의한 생리·화학적 기작의 구명 및 비파괴적으로 신속한 환경스트레스 반응을 예측하는 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 고온에 의한 배추의 환경스트레스 반응을 조기에 진단하기 위해 분광영상정보와 머신러닝기법을 이용하여 조기진단 모델을 개발하는 것이다. 배추는 3단계의 온도처리(16/20℃, 24/28℃, 32/36℃)가 정식 후 40일째에 실시되었다. 다분광 영상정보는 462nm부터 870nm까지 총 38장의 분광영상정보가 획득되었고 머신러닝기법을 이용하여 온도처리 간 차이를 분석하였다. 3단계의 온도처리 중에서 20℃와 36℃의 고온환경에 8일간 처리된 배추간에는 파장비 영상에서 유의한 차이가 확인되었다. 하지만 분광영상의 차이의 원인을 구명하기 위한 추가적인 생리적 반응에 대해 추가적인 연구가 필요하다. 따라서 본 연구의 결과는 다분광영상이 배추의 고온스트레스에 의한 반응을 예측하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

검도선수들의 특성과 멘토링 지각, 운동만족도, 경기력 수준의 관계

강재원 ( Jae Won Kang ),임승현 ( Seunghyun Lim ),노영훈 ( Younghoon No ) 대한무도학회 2015 대한무도학회지 Vol.17 No.2

본 연구는 국내 검도선수들의 개인특성에 따른 멘토링 지각, 운동만족도, 경기력을 살펴보고, 멘토링 지각, 운동만족도, 경기력 요인 간 관계를 규명하는데 목적을 두었다. 연구대상으로는 2013년 선수등록을 한 실업팀과 대학생 검도선수들을 모집단으로 설정하고 편의추출법을 이용하여 2013년 봉림기 전국 실업 검도대회에 출전한 실업팀 선수와 전국 17곳의 대학교 검도부에 소속 선수를 선정하여 수집한 총 271명의 자료를 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 검도선수들의 특성 요인인 입상경력 횟수와 개인의 노력수준에 따라 멘토링 지각, 운동만족도, 경기력에 차이가 있었다. 둘째, 검도선수들의 멘토링 지각은 운동만족도에 부분적인 영향을 미쳤다. 셋째, 검도선수들의 멘토링 지각은 경기력에 부분적인 영향을 미쳤다. 마지막으로, 검도선수들의 운동만족도는 경기력에부분적인 영향을 미쳤다. 후속연구에서는 선수와 지도자 간 다른 관점에서 밝힐 수 있는 멘토링 기능의 차이점에 대한 심도 깊은 질적 연구가 진행되어야 할 필요가 있다. This study has a three-fold objective; (a) To examine the effects of players`` characteristics on the perception of mentoring; (b) To examine the perceptions of mentoring on athletic satisfaction and sport performance; and (c) To examine the relationships between athletic satisfaction and sport performance among elite kendo athletes. Participants (n=271) were members of University and professional kendo teams who participate in the 2013 Bonglim national championships, Korea. Methods were performed by ANOVA and multiple regression analysis using SPSS ver. 17.0, as statistics program. Results indicated that levels of mentoring perceptions, athletic satisfaction and sport performance were different depending on numbers of awards and levels of personal attempt. Both mentoring perception and athletic satisfaction have influenced on level of sport performance. Finally, level of athletic satisfaction has a positive effect on sport performance.

스포츠센터 이용자의 참여동기가 여가경험 및 여가이득에 미치는 영향

박상섭(Park SangSub),김인숙(Kim InSook),임승현(Lim SeungHyun) 학습자중심교과교육학회 2018 학습자중심교과교육연구 Vol.18 No.22

본 연구는 스포츠센터 이용자의 참여동기가 여가경험 및 여가이득에 미치는 영향에 대한 목적을 달성하기 위해 2018년 대구광역시에 소재한 상업스포츠센터 성인 이용자를 대상으로 설문지를 통해 총 492부를 최종 유효 표본으로 분석하였다. 수집된 자료는 Windows용 SPSS 20.0과 AMOS 20.0프로그램을 이용하여 빈도분석, 신뢰도분석, 확인적 요인분석, 상관관계분석, 다중회귀분석을 실시한 결과는 다음과 같다. 첫째, 스포츠센터 이용자의 참여동기 요인 중 교육적 동기, 외적과시 동기, 사회친화적 동기, 심리변화적 동기 요인이 여가경험에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 스포츠센터 이용자의 참여동기 요인 중 교육적 동기, 신체적 동기, 외적과시 동기, 사회친화적 동기, 심리변화적 동기 모든 요인이 여가이득에 유의한 영향을 미 치는 것으로 나타났다. 셋째, 스포츠센터 이용자의 여가경험 요인 중 효능감지각, 사회적관계, 자아확인 모든 요인이 여가이득에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. The purpose of this study is to investigate what kind of impact the participation motivation of sports center users have on leisure experience and leisure benefits. In order to achieve this purpose, all questionnaires were explained in terms of the purpose and entry method for commercial sports center adult users located in Daegu in 2018 and 492 final valid samples were analyzed. The collected data were analyzed using SPSS 20.0 for Windows and AMOS 20.0 program and frequency analysis, reliability analysis, confirmatory factor analysis, correlation analysis and multiple regression analysis. First, it was found that among the participation motivation factors of sports center users, educational motivation, extrinsic ostentation motivation, social-friendly motivation, and psychological change motivation factors had significant impact on leisure experiences. Second, it was found that among the participation motivation factors of sports center users, educational motivation, physical motivation, extrinsic ostentation motivation, social-friendly motivation, and psychological change motivation factors all had significant impact on leisure benefits. Third, it was found that among the leisure experience factors of sports center users, effectiveness perception, social relations, and self-affirmation all had significant impact on leisure benefits.