원격 생체 측정 장치를 위한 다중 발신 코일 구동 드라이버 설계

유영기,Ryu, Young Kee 제어로봇시스템학회 2015 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.21 No.7

Implanted telemetry systems provide the ability to monitor different species of animals while they move within their cages. Species monitored include mice, rats, rabbits, dogs, pigs, primates, sheep, horses, cattle, and others. A miniature transmitter implanted in each animal measures one or more parameters. Parameters measured include arterial pressure, intra-pleural pressure, left ventricular pressure, intra-ocular pressure, bladder pressure, ECG, EMG, EEG, EOG, temperature, activity, and other parameters and transmits the data via radio frequency signals to a nearby receiver. Every conventional dedicated transmitter contains one or more sensors, cpu and battery. Due to the expected life of the battery, the measuring time is limited. To overcome these problems, electromagnetic inductive coupling based wireless power transmission technology using multiple transmit coils were proposed, with each coil having a different active area driven by the coil driver. In this research, a parallel resonance based coil driver and serial resonance based coil driver are proposed. From the experiments we see that the parallel coil driver shows better performance under a low impedance and multiple coils configuration. However, the serial coil driver is more efficient for high impedance transmit coils.

전자기 유도 방식을 이용한 비접촉식 2차원 위치 센서

유영기(Young Kee Ryu),고국원(Kuk Won Koh),김학수(Hak Soo Kim) Korean Society for Precision Engineering 2012 한국정밀공학회지 Vol.29 No.11

전자기유도방식을 이용한 유아동 교육 교구의 2차원 블록 검사 시스템 개발

유영기(Young Kee Ryu),정민혁(Min Hyuk Jeong),김은호(Eun Ho Kim),황순호(Soon Ho Hwang) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.3

유·아동을 위한 교육 교구로 개발된 전자기유도방식을 이용한 2차원 블록 인식 장치는 일정한 격자형 간격으로 배치된 다수의 발신코일에서 순차적으로 전자기유도신호가 방사된다. 블록케이스 내에 위치한 다수의 LC 공진회로로 구성된 수신공진코일에 무선으로 에너지가 전달된 후, 충전된 에너지는 다시 발신코일로 방사되어 신호의 세기가 측정된다. 이렇게 미리 정해진 공진주파수로 교류신호가 입력된 후 측정된 신호로부터 블록의 유무 및 종류를 인식하는 새로운 전자기유도방식의 2차원 블록인식 장치가 개발되었다. 이 시스템의 안정적 동작은 블록 내에 다수의 수신공진코일이 미리 설계된 공진주파수에 따라 제작되어야 한다. 그러나 대량으로 다양한 수신공진코일을 양산시 표면실장 오류, 부품 불량 등으로 수신공진코일의 공진특성이 변하는 불량이 발생할 수 있기 때문에 수신공진코일의 성능을 측정하여 불량제품을 검사하는 시스템이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 수신공진코일의 주파수응답함수를 측정하여 미리 설계된 공진주파수로 제작되었는지, 안정적인 동작에 필요한 응답 성능을 만족하는지를 판별하는 정보를 추출하여 불량을 구별할 수 있는 검사시스템을 제안하고자 한다. 본 연구에서는 수신공진코일의 주파수응답함수를 측정하여 불량을 판단할 수 있는 검사시스템을 개발하였다. A two-dimensional block-recognizing device using an electromagnetic induction method was developed as an educational teaching tool for children. It emits electromagnetic induction signals sequentially from transmission coils arranged at regular intervals in a grid. Energy is wirelessly transferred to a receiving resonant coil composed of LC resonant circuits located in the block case, the charged energy is radiated back to the transmitting coil, and the signal strength is measured. A new electromagnetic induction-type two-dimensional block recognizing device was developed to recognize the presence and type of a block from the measured signal after an AC signal is input at a predetermined resonant frequency. For stable operation of this system, the receiving resonant coils in a block have to be manufactured according to a predesigned resonant frequency. However, when manufacturing various receiving resonance coils in large quantities, defects in the resonance characteristics of the receiving resonance coil may occur due to surface mounting errors, defective parts, etc. Therefore, a system is required for measuring the performance of the receiving resonance coil and inspecting defective products. In this study, an inspection system was developed to determine defects by measuring the frequency response function of the receiving resonant coil.

유아동 교육 교구를 위한 전자기유도방식을 이용한 2차원 블록인식 장치 개발

유영기(Young Kee Ryu),정민혁(Min Hyuk Jeong) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.2

기존의 광학식 방법을 이용한 유·아동을 위한 교육 교구에서는 블록의 반사면이 시간에 따라 발색 되어 변하거나, 오염 등으로 반사광의 광량이 변하는 문제로 인하여 동작 오류가 발생하고, 우유나 음료 등으로 보호용 투명창이 오염되어 광량 변화로 잦은 오류가 발생하는 경우와 태양과 같은 외부 직사광선이나 조명에 의한 동작 오류가 발생되는 문제점이 발생하고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 기존 광학식 방식으로 동작되었던 적외선 수발신 센서를 대체하여 전자기 유도방식의 방법을 제안하였다. 제안된 시스템의 동작을 구현하기 위하여 일정한 격자형 간격으로 배치된 다수의 발신코일에서 방사된 전자기유도 신호는 블록케이스 내에 위치한 다수의 수신공진코일에 무선으로 에너지가 전달되고, 충전된 에너지는 다시 발신코일로 방사되어 신호를 전달하는 동작 원리로 신호를 측정하여 블록의 유무 및 종류를 인식하는 2차원 블록인식 장치를 제작하였으며, 측정결과 안정적으로 3x3의 9개 수신공진코일로 구성된 블록의 내부에 장착된 수신공진코일의 유무, 위치 및 공진주파수값을 구분하는 것을 확인하였다. In educational teaching aids that use conventional optical methods for young children, operation errors occur due to problems such as the reflective surface of a block changing color over time and the amount of reflected light changing due to contamination. If the protective transparent window is contaminated with liquids or beverages, frequent errors may occur due to changes in the amount of light, or operating errors occur due to external direct light such as that from the sun or lighting. In order to overcome these problems, an electromagnetic induction method is proposed to replace the infrared receiving/transmitting sensor in an existing optical method. To realize the operation of the proposed system, transmitting coils were arranged in a grid and used to transmit electromagnetic induction signals wirelessly to receiving resonant coils that are located in a block case. The charged energy is then transmitted. A two-dimensional block recognition device that recognizes the presence of a block and its type was produced using a wirelessly transmitted signal that is radiated and measured by a coil. From experiments, we confirmed that we could reliably distinguish a blocks presence and position and the resonance frequency of a receiving resonant coil, which was mounted inside a block with 3x3 resonant receiving coils.

원격 생체 측정 장치를 위한 다중 발신 코일 구동 드라이버 설계

유영기(Young Kee Ryu) 제어로봇시스템학회 2015 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.18 No.1

Implanted telemetry systems provide the ability to monitor different species of animals while they move within their cages. Species monitored include mice, rats, rabbits, dogs, pigs, primates, sheep, horses, cattle, and others. A miniature transmitter implanted in each animal measures one or more parameters. Parameters measured include arterial pressure, intra-pleural pressure, left ventricular pressure, intra-ocular pressure, bladder pressure, ECG, EMG, EEG, EOG, temperature, activity, and other parameters and transmits the data via radio frequency signals to a nearby receiver. Every conventional dedicated transmitter contains one or more sensors, cpu and battery. Due to the expected life of the battery, the measuring time is limited. To overcome these problems, electromagnetic inductive coupling based wireless power transmission technology using multiple transmit coils were proposed, with each coil having a different active area driven by the coil driver. In this research, a parallel resonance based coil driver and serial resonance based coil driver are proposed. From the experiments we see that the parallel coil driver shows better performance under a low impedance and multiple coils configuration. However, the serial coil driver is more efficient for high impedance transmit coils.

전자전달증대기를 이용한 고효율 태양전지 시스템에서 전자전달증대기 입력 교류 전압 변화에 따른 태양전지 효율 향상에 대한 연구

김학수,유영기,이혁,윤소영,Kim, Hak Soo,Ryu, Young Kee,Lee, Hyuk,Yun, So Young 한국진공학회 2013 Applied Science and Convergence Technology Vol.22 No.3

In this paper, we would like to introduce Electron Relay Enhancer (ERE), a supplementary device, which improves commercial solar cell efficiency minimizing electron-hole recombination of solar cell. The ERE in this study is mainly composed of two capacitors which are connected to AC power source and bridge diode system which controls electron flow direction. Two capacitors repeat collecting electrons from solar cell and pumping the collected electrons to load resistance or inverter through the bridge diode system. While one positively charged capacitor collect electrons, the other negatively charged one pumps electrons. A positively charged capacitor pulls the more exited electrons from the solar cell, before the exited electrons recombine the holes in solar cell. That is why the ERE system enhances solar cell efficiency. As a result, the measured power increase of the solar cell with the ERE is varied from 5.9 W to 25.6 W in each experimental condition. Maximal increase rate of the solar cell power with ERE is 30.8% of solar cell power without ERE. 본 연구에서는 기존의 상업용 태양전지에서 전자-정공 재결합을 최소화하여 태양전지의 효율을 향상시키는 부가장치인 전자전달증대기(Electron Relay Enhancer: ERE)를 소개한다. 전자전달증대기는 교류 전력 공급 장치와 연결된 두 개의 캐패시터와 전자의 흐름 방향을 제어하는 브릿지 다이오드 시스템으로 구성되어 있다. 두 개의 캐패시터는 브릿지 다이오드 시스템을 통하여 태양전지로부터 전자를 포집하고 포집된 전자를 로드저항이나 인버터쪽으로 펌핑하는 것을 반복한다. 양으로 대전된 한 개의 캐패시터가 전자를 포집하는 동안 음으로 대전된 다른 캐패시터는 전자를 펌핑한다. 태양전지에서 여기된 전자가 정공에 재결합되기 전에 양으로 대전된 캐패시터는 태양전지로부터 더 많은 여기된 전자를 끌어온다. 이러한 까닭에 ERE 시스템은 태양전지의 효율을 증대시킨다. 연구결과로 ERE 활성 시 태양전지의 증가된 전력은 각각의 실험조건에서 5.9 W에서 25.6 W사이였고, 가장 높은 태양전지전력증가율은 ERE 비활성 시 태양전지 전력의 30.8%였다.

소형 · 대용량 Metalized Film Capacitor의 용접 오차 검출 개발

정원영(Won Young Jeong),오춘석(Choonsuk Oh),유영기(Young Kee Ryu),임종설(Jong Seul Lim),이서영(Seoyoung Lee) 대한전기학회 2004 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2004 No.11

홀로그램 광학계를 이용한 유리 형상 측정에 관한 연구

이용천(Lee Young Chon),윤상필(Youn Sang Pil),유영기(Ryu Young Kee) 제어로봇시스템학회 2001 제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집 Vol.2001 No.10

평판 다스플레이의 투명 평판 유리 형상 검사를 위한 광센서 개발과 응용

서평원(Pyeong Won Seo),유영기(Young-Kee Ryu),오춘석(Choonsuk Oh) Korean Society for Precision Engineering 2007 한국정밀공학회지 Vol.24 No.4

유선 타블렛의 좌표 측정 방법 연구

홍동구(Dong-Goo Hong),유영기(Young-Kee Ryu) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10

본 논문은 유선 타블렛에서 공진 회로가 적용된 펜의 위치를 알 수 있는 좌표측정 방법을 소개한다. 현재 연구하고 있는 유선 타블렛은 공진회로가 적용된 펜과 루프코일에 라인안테나가 적용된 패드를 사용한다. 공진회로가 적용된 펜을 패드 위에 놓게 되면, 전자기 유도 현상에 의해 발생된 전류를 측정하여 현재 펜의 위치를 알 수 있다. 루프코일에 라인안테나를 설치하면 이를 Differential coil이라고 부르는데 루프 안테나와 라인 안테나 사이에 흐르는 전류를 알 수 있다. 이때 라인안테나를 기준으로 펜의 위치에 따라서 전류량도 변화하며, 또한 라인 안테나를 기준으로 왼쪽과 오른쪽의 전류의 극성이 다르다. 루프회로에 라인안테나를 겹쳐 놓은 형태인 타블렛의 패드는 라인안테나를 순차적으로 변경해 가면서 공진 회로가 적용된 펜에 의해 전자기 유도 현상에 의해 발생된 전류를 측정하게 되며, 이 측정된 값들을 비교하여 좌표를 알아낼 수 있다. 하지만 그 전류의 변화는 아주 적어 직접적인 신호로는 좌표를 알아낼 수 없다. 그래서 우리는 차동증폭을 이용하여 신호를 증폭시켜 신호를 변형한다. 이 변형된 신호를 이용하여 각 라인안테나에서 측정된 전류세기로 좌표를 알아낸다. 이번 연구에서는 전자기 유도현상에 의해 발생된 전류의 세기를 이용해 실제 윈도우 프로그램에서 펜의 위치를 알 수 있는 방법을 찾고, 구현된 모습을 보여준다.