산불 감시를 위한 무선 센서네트워크

손정만,석창호,박환종,장유식,김진천,Sohn, Jung-Man,Seok, Chang-Ho,Park, Whang-Jong,Chang, Yu-Sik,Kim, Jin-Chun 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.4

산불감시와 같이 광범위하고 험난한 지역에 대한 감시 시스템으로써 무선 센서 네트워크는 가장 경제적이고 현실적인 방안의 하나이다. 그러나 센서 노드의 저전력 소모 필요성으로 인하여 센서노드간 통신 가능거리가 짧아 해당 지역에 설치되어야 하는 센서노드의 수는 수만개에 이른다. 본 논문에서는 센서 노드의 설치와 수명이 다한 센서노드를 대체하기 위한 재설치 문제를 고찰하고 분석하였다. 동적 설치로 인해 발생될 수 있는 감시 불능 영역에 대한계산의 필요성과 향 후 해결방안에 대하여 제시하였다. 한편, ZigBee무선 통신 프로토콜을 사용하여 센서 노드간 거리 변화와 지형이나 숲과 같은 장애물 여부에 따른 노드 간 패킷 수신율을 실험을 통해 측정하고 분석하였다. The wireless sensor network is one of the most practical and cost-effective solutions for monitoring systems covering wild and wide area such as wildfire monitoring. However, the RF distance between sensor nodes is very short due to the need of low power consumption of the sensor node, so the number of sensor nodes to be deployed in the target area is more than tens of thousands. In this paper, we design and analyze the deployment issues as well as re-deployment problem occurred when the battery is exhausted. We also propose the needs and solutions for coverage problem in dynamic deployment. By the experimental evaluations, we analyze the packet success ratio between sensor nodes under various environments such as obstacles and variable distances.

단안영상에서 움직임 벡터를 이용한 영역의 깊이추정

손정만,박영민,윤영우 한국융합신호처리학회 2004 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.5 No.2

2차원 이미지로부터 3차원 이미지 복원은 각 픽셀까지의 깊이 정보가 필요하고, 3차원 모델의 복원에 관한 일반적인 수작업은 많은 시간과 비용이 소모된다. 본 논문의 목표는 카메라가 이동하는 중에, 획득된 단안 영상에서 영역의 상대적인 깊이 정보를 추출하는 것이다. 카메라 이동에 의한 영상의 모든 점들의 움직임은 깊이 정보에 종속적이라는 사실에 기반을 두고 있다. 전역 탐색 기법을 사용하여 획득한 움직임 벡터에서 카메라 회전과 배율에 관해서 보상을 한다. 움직임 벡터를 분석하여 평균 깊이를 측정하고, 평균 깊이에 대한 각 영역의 상대적 깊이를 구하였다. 실험결과 영역의 상대적인 깊이는 인간이 인식하는 상대적인 깊이와 일치한다는 것을 보였다. The recovering 3D image from 2D requires the depth information for each picture element. The manual creation of those 3D models is time consuming and expensive. The goal in this paper is to estimate the relative depth information of every region from single view image with camera translation. The paper is based on the fact that the motion of every point within image which taken from camera translation depends on the depth. Motion vector using full-search motion estimation is compensated for camera rotation and zooming. We have developed a framework that estimates the average frame depth by analyzing motion vector and then calculates relative depth of region to average frame depth. Simulation results show that the depth of region belongs to a near or far object is consistent accord with relative depth that man recognizes.

계면 활성화된 시스템의 계면장력과 계면의 변화

손정만,정운용,김진곤 한국고분자학회 2000 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.2000 No.10

계면 활성화된 시스템의 계면 장력과 계면의 변화

손정만,정운용,김진곤 한국고분자학회 2000 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.2000 No.4

새로운 구조의 IGBT 소자 설계 및 전기적 특성에 관한 연구

손정만(Jeong-Man Son),박미정(Mi-Jeong Park),신사무엘(Samuel Shin),구용서(Yong-Seo Koo) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.7

In this study, three types of new structural Trech type IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) are proposed. In process and device simulation results, we verified that these structure have superior electric characteristics than conventional structure about forward voltage drop and blocking capability, turnoff characteristics.

향상된 전기적 특성을 갖는 트렌치 게이트형 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터에 관한 연구

구용서,손정만,Koo, Yong-Seo,Son, Jung-Man 한국전기전자학회 2007 전기전자학회논문지 Vol.11 No.4

본 논문에서는 전력용 스위칭 소자로 널리 활용되고 있는 IGBT 소자 중 수평 게이트 구조보다 우수한 특성을 지닌 트렌치 게이트 IGBT(TIGBT) 구조를 채택하여, 기존의 TIGBT가 갖는 구조적 한계를 극복하고 좀 더 우수한 전기적 특성을 갖는 새로운 구조의 수직형 TIGBT를 제안하였다. 첫 번째로 제안한 IGBT 소자는 P+컬렉터를 산화막으로 고립시킴으로서 N-드리프트 층으로의 정공 주입효율을 극대화하여 기존 구조보다 더 낮은 순방향 전압강하를 얻도록 설계된 구조이다. 두 번째 제안한 구조는 양 게이트 사이의 P-베이스 구조를 볼록하게 형성함으로서 게이트 쪽으로 집중되는 전계의 일부를 접합부 쪽으로 유도하여 기존 구조보다 더 높은 항복전압을 얻을 수 있다. 또한 P-베이스의 볼록한 구조가 턴-오프 시 정공의 흐름을 개선시켜 기존 구조보다 더 빠른 턴-오프 시간을 갖게 된다. 시뮬레이션 결과 첫 번째 구조의 특징은 2.4V의 순방향 전압강하 특성을 갖는 기존의 IGBT 구조보다 상당히 낮은 2.1V의 순방향 전압강하 특성을 나타냈으며, 두 번째 구조는 기존의 IGBT 보다 10V정도 높아진 항복전압 특성을 보였다. 또한 두 번째 구조에서 기존 구조와 비교해볼 때 9ns 정도 빠른 턴-오프 시간을 보였다. 최종적으로 제안된 새로운 구조의 TIGBT는 위 두 구조가 갖는 우수한 전기적 특성을 모두 갖도록 결합한 것이며, 시뮬레이션 결과 기본의 TIGBT 소자보다 순방향 전압강하, 항복특성, 그리고 턴 오프 특성이 모두 우수한 결과를 나타냈다. In this study, three types of a novel Trench IGBTs(Insulated Gate Bipolar Transistor) are proposed. The first structure has P-collector which is isolated by $SiO_2$ layer to enhance anode-injection-efficiency and enable the device to have a low on-state voltage drop(Von). And the second structure has convex P-base region between both gates. This structure may be effective to distributes electric-field crowded to gate edge. So this structure can have higher breakdown voltage(BV) than conventional trench-type IGBT(TIGBT). The process and device simulation results show improved on-state, breakdown and switching characteristics in each structure. The first one was presented lower on state voltage drop(2.1V) than that of conventional one(2.4V). Also, second structurehas higher breakdown voltage(1220V) and faster turn off time(9ns) than that of conventional structure. Finally, the last one of the proposed structure has combined the two structure (the first one and second one). This structure has superior electric characteristics than conventional structure about forward voltage drop and blocking capability, turnoff characteristics.

Newmann Triangle(NT)을 이용한 반응성 상용화재 시스템의 계면 장력 측정 및 계면의 변화

정운용,손정만,김진곤 한국고분자학회 1999 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.24 No.2

Dynamic Threshold MOS 스위치를 사용한 고효율 DC-DC Converter 설계

하가산,구용서,손정만,권종기,정준모,Ha, Ka-San,Koo, Yong-Seo,Son, Jung-Man,Kwon, Jong-Ki,Jung, Jun-Mo 한국전기전자학회 2008 전기전자학회논문지 Vol.12 No.3

본 논문에서는 DTMOS(Dynamic Threshold voltage MOSFET) 스위칭 소자를 사용한 고 효율 전원 제어 장치 (PMIC)를 제안하였다. 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DTMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 벅 컨버터(Buck converter) 제어 회로는 PWM 제어회로로 되어 있으며, 삼각파 발생기(Saw-tooth generator), 밴드갭기준 전압 회로(Band-gap reference circuit), 오차 증폭기(Error amplifier), 비교기(Comparator circuit)가 하나의 블록으로 구성되어 있다. 삼각파 발생기는 그라운드부터 전원 전압(Vdd:3.3V)까지 출력 진폭 범위를 갖는 1.2MHz 발진 주파수를 가지며, 비교기는 2단 연산 증폭기로 설계되었다. 그리고 오차 증폭기는 70dB의 DC gain과 $64^{\circ}$ 위상 여유를 갖도록 설계하였다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항을 스위칭 소자로 사용하여 구현한 DC-DC converter는 100mA 출력 전류에서 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다. The high efficiency power management IC(PMIC) with DTMOS(Dynamic Threshold voltage MOSFET) switching device is proposed in this paper. PMIC is controlled with PWM control method in order to have high power efficiency at high current level. DTMOS with low on-resistance is designed to decrease conduction loss. The control parts in Buck converter, that is, PWM control circuits consist of a saw-tooth generator, a band-gap reference circuit, an error amplifier and a comparator circuit as a block. The Saw-tooth generator is made to have 1.2 MHz oscillation frequency and full range of output swing from ground to supply voltage(VDD:3.3V). The comparator is designed with two stage OP amplifier. And the error amplifier has 70dB DC gain and $64^{\circ}$ phase margin. DC-DC converter, based on Voltage-mode PWM control circuits and low on-resistance switching device, achieved the high efficiency near 95% at 100mA output current. And DC-DC converter is designed with LDO in stand-by mode which fewer than 1mA for high efficiency.

색 보정 및 색 좌표 변환 기법을 이용한 요분석 시스템의 구현

김기련,예수영,손정만,김철한,정도운,이승진,장용훈,전계록 대한의용생체공학회 2003 의공학회지 Vol.24 No.3

본 연구에서는 구현된 요분석 시스템으로 획득한 데이터를 보정하기 위하여 색 좌표 변환 기법을 제안하였다. 일반적으로 요분석 시스템은 요분석용 스트립의 정색반응을 검출하는 과정에서 여러 가지 비선형적인 특성 즉 광 모듈의 메커니즘, 하드웨어, 그리고 주변 환경에 의해 색 왜곡된 입·출력 특성을 지닌다 따라서 보다 높은 정확도와 재현성을 유지하기 위해 장비 특성화 기법을 도입하여 색 왜곡 현상을 보정하였다. 본 연구에서는 명암 보정, ,3차 스플라인 보간법에 의한 RGB 신호의 특성 곡선 추출, 기준색 고정 선형변환 기법을 사용하여 색 보정 과정을 수행하였다 색 보정을 위해 사용된 표준 장비는 1931년 CIE XYZ 색공간 특성을 지닌 좌표계로 설정하였으며, 동일한 칼라 샘플에 대해 요분석 시스템의 출력값과 표준 장비의 출력값이 일치되도록 하는 보정 행렬을 구하였다. 구현된 요분석 시스템을 색 보정한 후 기준 데이터와 비교한 결과 양호한 색상 정확도를 나타내었다 요분석용 스트립의 10 가지 항목에 대해 구현된 두 대의 요분석 시스템을 사용하여 실험한 결과 장비간 색차는 1.28이었다. A transformation methode of the chromaticity coordinates was proposed to calibrate the measured data obtained by a urine analysis system which implemented in our previous study. Generally. the reacted color of a reagent strip by urine analysis system often exhibit the color distortions due to nonlinear characteristics of the various devices that is the optic module mechanism. hardware, and surround circumstance. A color correction method for minimizing the color distortion play a few role in maintaining high accuracy and reproduction of the urine analysis system. In this work, we used the compensation method such as the shading correction, the characteristic curve extraction of RGB color by means of third order spline interpolation, and linear transformation using a reference color. In addition, 1931 CIE XYZ color space was used to compensate the color of the measured data by a standard reference system as colorimeter. A compensation matrix was obtained so that the output values of the urine analysis system is nearly equal to that of a standard reference system for identical color sample. Color correction obtained by a urine analysis system which implemented in our previous study exhibited a good color accuracy when it was compared with the reference data. Observed result from an experiments on ten items or a urinalysis strip that color difference or between two urine analysis system was 1.28.

심활성도 압반사 제어 모델을 이용한 심혈관시스템 모델링 및 시뮬레이션

최병철,정도운,손정만,예수영,김호종,이현철,김윤진,정동근,이상훈,전계록,Choi Byeong Cheol,Jeong Do Un,Shon Jung Man,Yae Su Yung,Kim Ho Jong,Lee Hyun Cheol,Kim Yun Jin,Jung Dong keun,Yi Sang Hun,Jeon Gye Rok 대한의용생체공학회 2004 의공학회지 Vol.25 No.6

본 연구에서는 심혈관시스템 내의 압력 변화를 감지하는 압수용체 중 가장 대표적인 대동맥 압수용체의 시뮬레이션을 위한 심활성도 압반사 제어모델을 제안하였다. 그리고 제안된 모델은 압반사 조절, 시간지연을 포함한 전기회로 모델들로 구성하였으며, 대동맥동의 압반사 조절시 시간지연이 심주기와 일회 심박출량에 주는 영향을 관찰할 수 있도록 하였다. 심활성도 압수용체 제어 모델에서 시간지연의 기전은 대동맥동 압수용체에서 감지된 압력 정보가 구심성 신경으로 전달되고, 이 정보는 중추신경을 거쳐 원심성 신경으로 전달되어 제어 기능을 수행한다. 제안된 모델의 시뮬레이션 결과 시간지연에 따라 심혈관시스템 변이성의 세가지 패턴을 관찰할 수 있었다. 먼저 시간지연이 2.5초 이상일 경우에는 대동맥압, 일회심박출량, 심박동수가 비주기적으로 발생하고 불규칙인 것을 관찰할 수 있었고, 시간지연이 0.1초에서 2.5초 사이일 경우에는 주기적인 진동이 발생함을 관찰할 수 있었다. 그리고 시간지연이 0.1초 이하인 경우에는 심박동수와 동맥압-심박동수의 궤적은 안정상태를 유지함을 관찰할 수 있었다. In this paper, we proposed a heart activity control model for simulation of the aortic sinus baroreceptor, which was the most representative baroreceptor sensing the variance of pressure in the cardiovascular system. And then, the heart activity control model composed electric circuit model of the cardiovascular system with baroreflex control and time delay sub-model to observe the effect of time delay in heart period and stroke volume under the regulation of baroreflex in the aortic sinus. The mechanism of time delay in the heart activity baroreflex control model is as follows. A control function is conduct sensing pressure information in the aortic sinus baroreceptor to transmit the efferent nerve through central nervous system. As simulation results of the proposed model, we observed three patterns of the cardiovascular system variability by the time delay. First of all, if the time delay over 2.5 second, aortic pressure and stroke volume and heart rate was observed non-periodically and irregularly. However, if the time delay from 0.1 second to 0.25 second, the regular oscillation was observed. And then, if time delay under 0.1 second, then heart rate and aortic pressure-heart rate trajectory were maintained in stable state.