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900MHz 대역 RFID 수동형 태그 전치부 설계 및 구현
황지훈,오종화,김현웅,이동근,노형환,성영락,오하령,박준석,Hwang, Ji-Hun,Oh, Jong-Hwa,Kim, Hyun-Woong,Lee, Dong-Gun,Roh, Hyoung-Hwan,Seong, Yeong-Rak,Oh, Ha-Ryoung,Park, Jun-Seok 한국통신학회 2010 韓國通信學會論文誌 Vol.35 No.11
본 논문에서는 900MHz 대역 RFID 수동형 태그 전치부를 설계 및 구현하고 측정을 통해 검증하였다. 문턱전압(threshold voltage) 제거 회로 구조의 전압 체배기, 전류를 이용한 복조 회로, 온도 및 공정 보상회로를 포함한 EPC Global Class-1 Generation-2 UHF RFID 프로토콜에 만족하는 클록 발생기 구조로 주요 블록을 설계하였으며, 전력차단 회로를 추가하여 동작의 안정성에 중점을 두었다. PWM(Pulse Width Modulation)을 이용한 변조기 구조로 입력단의 용량성 임피던스 부하 변조 방식을 이용하여 변조 동작을 검증하였다. 성능 검증을 위해 평가 보드에 CPLD(Complex Programmable Logic Device)를 삽입하여 디지털 신호 처리부의 기능을 통해 기본적인 태그 명령을 처리할 수 있도록 하여 설계된 태그 칩과 더불어 전체 태그 동작을 검증하였다. 삼성 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 인식거리는 1.5m내에 안정적인 동작이 가능하다. 15~100% 변조율의 신호를 복조하며, 온도 및 공정에 변화에 대해 9.6% 이하의 오차를 가진 클록을 생성하였으며, 1m 거리에서 평균 소모전력은 약 71um이다. $0.18{\mu}m$ CMOS UHF RFID tag frontend is presented in this paper. Several key components are highlighted: the voltage multiplier based on the threshold voltage terminated circuit, the demodulator using current mode, and the clock generator. For standard compliance, all designed components are under the EPC Global Class-1 Generation-2 UHF RFID protocol. Backscatter modulation uses the pulse width modulation scheme. Overall performance of the proposed tag chip was verified with the evaluation board. Prototype Tag Chip dimension is neary 0.77mm2 ; According to the simulation results, the reader can successfully interrogate the tag within 1.5m. where the tag consumes the power about $71{\mu}W$.
원형편파 특성 안테나 기반 UHF RFID 통신 시스템 환경과 다중경로 Rician 페이딩 현상에 대한 연구 및 실험
황지훈(Ji-Hun Hwang),배재현(Jae-Hyun Bae),정명섭(Myoung-Sub Joung),곽호길(Ho-Kil Kwank),최길영(Gil-Young Choi),박찬원(Chan-Won Park),김정석(Jung-Surk Kim),강민수(Min-Soo Kang),오하령(Ha-ryoung Oh),성영락(Yeong-rak Seong),박준석(Jun-S 한국통신학회 2008 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.2008 No.4
ID 기반 무선 센서네트워크용 저전력 통신 시스템 기술 연구
황지훈(Ji-Hun Hwang),김종홍(Jong-Hong kim),노형환(Hyoung-Hwan Roh),오하령(Ha Ryoung Oh),성영락(Yeong Rak Seong),박준석(Jun-Seok Park) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
다양한 환경에서 WBAN/USN 시스템이 적용됨에 따라 해당 시스템의 효율적인 전력 운용 및 통신 방식이 중요해 지고 있다. 이에 본 논문은 센서 간 효율적인 운용 방식으로 ID 기반의 통신 시스템을 제안 하였다. 보다 효율적인 시스템 동작을 위해 센서 노드에 웨이크업 모듈과 자가 전원 차단 회로를 구현함으로써 센서 노드의 보다 효율적인 전력 사용이 가능하도록 하였다. 웨이크업 모듈 구현을 통해 싱크 노드가 원하는 센서 노드만 동작 가능하도록 하였으며, 일반적인 센서 노드와는 달리 센서 데이터 전송 후 시스템 전력을 차단하는 회로를 구현함으로써 시스템의 불용 전력을 최소화 하였다. 또한 제안한 시스템을 직접 제작하고 실제 ID 기반으로 통신이 가능한지 검증함으로써 다양한 WBAN/USN 시스템에 적용 가능함을 보였다.
저전력 USN/WBAN 센서노드 시스템용 Wake-up 회로 설계
황지훈(Ji-Hun Hwang),노형환(Hyoung-Hwan Roh),김형석(Hyeong-Seok Kim),박준석(Jun-Seok Park) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
RFID 수동 태그의 동작 원리를 이용하여 USN/WBAN 센서 노드 시스템에 적용 가능한 웨이크 업 회로를 설계하였다. 웨이크 업회로 구성은 크게 전압 체배기. 복조기. 상태기계로 구성되었다. 상태 기계에 동작 가능한 전압을 공급하기 위해 전압 체배기는 문턱 전압 제거 방식을 적용한 구조를 사용하였고, 복조기 회로로는 AM 복조기로 구조가 간단한 포락선 검파기 방식을 사용하였다. 전압 체배기에 높은 전압이 인가될 경우 회로가 파괴되는 것을 막기 위해 제한 회로를 구성하여 최대 전압을 2.1V로 제한하였다. 또한 복조기에서는 안정적인 데이터 복조를 위해 비교기의 기준전압을 입력신호의 평균값을 사용한 슈미트 트리거 비교기를 사용하여 안정적으로 데이터를 추출하였다. 삼성 0.18㎛ CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 측정 결과 전압 체배기의 체배 전압은 2.07~1.76V까지 체배 되는 것을 확인하였고, 복조기의 데이터 복조 역시 약 4M의 거리까지 데이터를 복조함을 확인하였다.
Tio<sub>2</sub> 나노튜브의 열처리 온도에 따른 Anatase 상의 분포와 그에 따른 광 촉매 효율
김세임,황지훈,이승욱,김락경,손수민,양준모,양비룡,Kim, Se-Im,Hwang, Ji-Hun,Lee, Seung-Wook,Kim, Rak-Kyoung,Son, Su-Min,Shaislamov, Ulugbek,Yang, Jun-Mo,Yang, Bee-Lyong 한국세라믹학회 2008 한국세라믹학회지 Vol.45 No.6
The purpose of this study is to characterize the photo-catalytic efficiency of $TiO_2$ nanotube with respect to the distribution of anatase phase which can be changed by the annealing temperature of $TiO_2$ nanotube. $TiO_2$ nanotube was fabricated by the anodization method in the 0.5 wt% HF electrolyte. And then the $TiO_2$ nanotube was annealed at temperatures ranging from $380^{\circ}C$ to $780^{\circ}C$ in dry oxygen ambient for 2 h. For the photo-catalytic water-splitting tests, the photocurrent density was measured as a function of applied potential with a potentiostat using a Ag/AgCl reference, Pt counter electrode, and 1 M KOH electrolyte under illumination of UV by a Xe arc lamp of 1 KW. According to the UV photo-catalytic water-splitting tests, the nanotube annealed at $560^{\circ}C$ was found to show the highest photocurrent density.
진동에너지 획득 기술을 이용한 자기유지 센서노드 시스템 성능 향상 기법 연구
김도원(Do-Won Kim),황지훈(Ji-Hun Hwang),김종홍(Jong-Hong Kim),김현웅(Hyun-Woong Kim),노형환(Hyung-Hwan Roh),오하령(Ha-Ryoung Oh),성영락(Yeong-Rak Seong),박준석(Jun-Seok Park) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.11
본 논문에서는 여러 에너지 획득 (u-scavenging)기술 중에 하나인 진동에너지 획득 변환 기술을 사용하여 센서노드에 전력을 공급하였다. 반영구적인 에너지 수확기술을 사용함으로써 센서 노드의 전력수명을 증가시키고 또한 변환 에너지를 효율적으로 사용하기 위해서 센서 노드 시스템에 슈미트 트리거를 추가하여 소모되는 전력을 효율적으로 사용할 수 있음을 확인하고 전원이 없는 자기유지 센서노드 시스템에 적용이 가능함을 보였다.
무선 센서노드용 동적 기준전압 방식의 복조회로 설계 및 구현
김종홍(Jong hong Kim),황지훈(Ji-Hun Hwang),노형환(Hyoung-Hwan Roh),오하령(Ha-Ryoung Oh),성영락(Yeong-Rak Seong),박준석(Jun-Seok Park) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
다양한 환경에서 무선 센서노드 시스템이 적용됨에 따라 해당 시스템의 통신 방식이 중요해 지고 있다. 이에 본 논문은 통신 방식 중 진폭 변조 방식을 사용한 통신방식에서의 복조회로를 제안하였다. 보다 효율적인 복조를 위해 동적 기준전압 방식의 복조회로를 구현함으로써 저전압 입력 시에도 복조가 가능하게 하여 센서노드의 인식거리를 확대했다. 또한 제안된 회로를 시스템에 직접 적용하여 실제 진폭변조신호의 복조가 가능한지 검증함으로써 센서노드 시스템에 적용 가능함을 보였다.