압축센싱 기반 생체신호처리 연구동향

이욱준,신현철 대한전자공학회 2013 전자공학회지 Vol.40 No.6

Water Gas Shift Reactor의 Multiscale 모델링 및 모사

이욱준 ( Uk June Lee ),김기현 ( Ki Hyun Kim ),오민 ( Min Oh ) 한국화학공학회 2007 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.45 No.6

자동차 스마트 정션 박스 소형화를 위한 0.18㎛ BCDMOS 기반 스위치 회로 설계

이욱준(Ukjun Lee),권건오(Geono Kwon),임한상(Hansang Lim),신현철(Hyunchol Shin) 대한전자공학회 2015 전자공학회논문지 Vol.52 No.3

본 논문에서는 자동차 스마트 정션 박스(Smart Junction Box: SJB)의 소형화를 위하여 기존에 단위소자로 구성되어 있던 Enable 스위치 회로의 ASIC화를 위한 연구를 수행하였다. Enable 스위치 회로는 점화신호(Ignition: IG)를 입력으로 받아 SJB를 구성하는 Linear Regulator 및 다른 구성요소의 구동을 위한 Enable 신호 전달 역할을 한다. 0.18㎛ BCDMOS 공정을 사용하여 회로를 설계하였으며, 설계된 회로는 시뮬레이션을 통해 AEC-Q100과 ISO 7637-2에 기술된 조건을 만족함을 검증하였다. 설계된 Enable 스위치 회로의 레이아웃 크기는 1.67㎜ x 0.54㎜이며, 3㎜ x 3㎜ 크기의 HVSON8로 패키징 할 수 있다. ASIC화된 Enable 스위치 회로는 단위소자를 사용하여 Enable 스위치 회로를 구성하였을 때 보다 소요면적을 1/30 이상 축소할 수 있는 것으로 확인하였으며, 이를 통해 SJB 보드의 소형화에 기여할 것으로 기대할 수 있다. This paper presents a design of the enable switch circuit, which is consist of discrete device at smart junction box(SJB) board. The Enable switch circuit, which receives ignition signal (IG) for input, sends a drive signal to linear regulator and other elements. The circuit design is carried out in a BCDMOS 0.18㎛ technology, and the performances are verified through simulations according to AEC-Q100 and ISO 7637-2. Die area of the designed Enable switch circuit is 1.67㎜ x 0.54㎜ in layout, and it is shown that the die can be housed in 3㎜ x 3㎜ HVSON8 package. The designed enable switch circuit is expected to be widely adopted in various automotive SJB’s since it can significantly reduce the overall printed circuit board form factor.

저전력 무선 생체신호 모니터링을 위한 심전도/근전도/뇌전도의 압축센싱 연구

이욱준(Ukjun Lee),신현철(Hyunchol Shin) 대한전자공학회 2015 전자공학회논문지 Vol.52 No.3

무선 헬스케어 서비스에서 생체신호 모니터링 시스템의 전력소모를 효과적으로 감소시킬 수 있는 압축센싱 기법을 다양한 생체신호에 적용하여 압축률을 비교하였다. 압축센싱 기법을 이용하여 일반적인 심전도, 근전도, 뇌전도 신호의 압축과 복원을 수행하였고, 이를 통해 복원된 신호와 원신호를 비교함으로써, 압축센싱의 유효성을 판단하였다. 유사랜덤 행렬을 사용하여 실제 생체신호를 압축하였으며, 압축된 신호는 Block Sparse Bayesian Learning(BSBL) 알고리즘을 사용하여 복원하였다. 가장 산제된 특성을 가지는 근전도 신호의 최대 압축률이 10배로 확인되어 가장 높았으며, 심전도 신호의 최대 압축률은 5배였다. 가장 산제된 특성이 작은 뇌전도 신호의 최대 압축률은 4배였다. 연구된 심전도, 근전도, 뇌전도 신호의 압축률은 향후 압축센싱을 적용한 무선 생체신호 모니터링 회로 및 시스템 개발시 유용한 기초자료로 활용될 수 있다. Compresses sensing (CS) technique is beneficial for reducing power consumption of biopotential acquisition circuits in wireless healthcare system. This paper investigates the maximum possible compress ratio for various biopotential signal when the CS technique is applied. By using the CS technique, we perform the compression and reconstruction of typical electrocardiogram(ECG), electromyogram(EMG), electroencephalogram(EEG) signals. By comparing the original signal and reconstructed signal, we determines the validity of the CS-based signal compression. Raw-biopotential signal is compressed by using a psuedo-random matrix, and the compressed signal is reconstructed by using the Block Sparse Bayesian Learning(BSBL) algorithm. EMG signal, which is the most sparse biopotential signal, the maximum compress ratio is found to be 10, and the ECG’sl maximum compress ratio is found to be 5. EEG signal, which is the least sparse bioptential signal, the maximum compress ratio is found to be 4. The results of this work is useful and instrumental for the design of wireless biopotential signal monitoring circuits.

블루투스-LE 기반 심전도/근전도/맥박 무선 모니터링 회로 및 시스템 구현

이욱준(Ukjun Lee),박형열(Hyeongyeol Park),신현철(Hyunchol Shin) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.6

본 논문에서는 저전력 블루투스인 블루투스-LE를 기반으로 하여 심전도, 근전도, 맥박 신호의 무선 모니터링 시스템을 설계 및 구현하였다. 심전도와 근전도 신호를 얻기 위한 센서 인터페이스 아날로그 회로부는 상용칩을 이용하여 설계 및 제작하였다. 저전력 블루투스 통신 모듈로는 Texas Instruments에서 제공하는 CC2540DK를 이용하였다. 2개의 CC2540DK를 사용하여 각각 Peripheral과 Central 노드 역할을 하도록 했다. Peripheral은 획득한 아날로그 생체신호를 ADC를 이용해 디지털 신호로 변환한 후 무선으로 Central로 전송하는 역할을 한다. Central은 Peripheral로부터 데이터를 수신한 후 UART 통신을 통해 PC로 전송한다. 전송된 생체신호는 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 파형 또는 결과값의 형태로 표시된다. 이와 같은 시스템은 블루투스 4.0기반 무선 생체신호 모니터링 헬스케어 시스템에 적극 활용될 수 있을 것이다 This paper presents a electrocardiogram(ECG), electromyogram(EMG), and Photoplethysmography(PPG) signal wireless monitoring system based on Bluetooth Low Energy (BLE). ECG and EMG sensor interface analog front-end circuits are designed by using off-the-shelf parts. Texas Instruments(TI)’s CC2540DK is used for BLE-based communication. Two CC2540DK modules are used as Peripheral and Central nodes. In peripheral device, vital signals are acquired by the analog front-ends and fed to ADC for analog-to-digital conversion. The peripheral transmitts the data through the air to the central device. The central device receive the data and sends them to PC using UART. GUI is designed using Labview for displaying the acquired vital signals. The developed system can be used for future ubiquitous wireless healthcare system based on bluetooth 4.0.

막 개질 반응기와 층상 PSA로 구성된 복합공정의 모사

최영재,이욱준,오민,정성택 한국화학공학회 2002 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.40 No.5

본 연구에서는 고순도의 수소를 생산하기 위한 막 반응기-PSA 복합구조를 갖는 공정을 제안하고 이에 대한 이론적인 연구를 수행하였다. 제안된 복합공정은 막 반응기로 구성된 반응부분과 층상 PSA로 구성된 분리부분으로 이루어져 있으며, 이에 대한 상세 수학적 모델과 공정모사를 수행하였다. 반응부분은 2개의 막 반응기로 구성되어 있으며 한 개의 반응기로 구성된 경우에 비해 메탄 전환율이 약 16% 증가됨을 알 수 있었다. 막 반응기를 통하여 나온 혼합가스 중 수소의 몰 분율은 약 0.31 정도이나 이를 상업적으로 유용하게 하기 위하여 흡착성능이 다른 두 흡착제를 연속으로 충전시킨 충상 PSA를 사용하여 수소를 분리하였으며 순도는 99.999%로 나타났다. 충상 PSA 공정에서 수소를 제외한 다른 유용한 가스들을 다시 막 반응기에 주입하는 순환구조를 구성함으로써 공정의 효율을 높였다. 메탄가스의 재순환으로 인한 수소의 회수율은 약 9% 가량 증가되었다. 따라서 제시된 막 반응기-PSA 복합공정이 효율적인 수소의 생산에 기여함을 알 수 있었다. In this study we propose hybrid system consisting of membrane steam reactors and a layered PSA process, and carry out theoretical analysis by means of modelling and process simulation. The proposed system is comprised of the reaction part including membrane reactors and separation part including a layer PSA column. Detailed mathematical description for each process is developed and dynamic simulation for the combined process is performed. The reaction part contains two membrane reactors and the methane conversion of the system is improved more than 1% comparing with the conventional one membrane reactor system. The hydrogen mole fraction at the exit of the membrane reactor is approximately 0.31 but in order to use it for a commercial purpose, layered PSA process, which includes two adsorbents, is employed. The purity of hydrogen gas at the exit of the layered PSA is 99.999%. By recycling all useful gases from the layered PSA except hydrogen to the membrane reactor as a feedstock. the process efficiency is highly improved. In particular, the hydrogen recovery is improved as much as 9% comparing with the non-recycle system. It is, therefore, concluded that the proposed hybrid system contributes to the efficient production of high purity hydrogen.

탠덤 비행체의 선구탄두 기폭 충격 측정 시스템 구현

최동혁,안지연,김유범,손중탁,이욱준,박현수,Choi, Donghyuk,An, Jiyeon,Kim, Yubeom,Son, Joongtak,Lee, Ukjun,Park, Hyunsoo 한국군사과학기술학회 2021 한국군사과학기술학회지 Vol.24 No.5

This paper presents a system that measures the acceleration of the shock caused by the explosion of the precursor warhead for the tandem projectile. The proposed system, which is implemented based on the MIL-STD-810G, Method 517.1, consists of a miniaturized shock measurement device, a cable, accelerometers, and a trigger circuit. The shock measurement device has a size of ¢102 × 171 mm and cable has a length of 3 m. The operational confirmation test is conducted by implementing the measurement system. The Analysis of shock data(accelerometer output data) is carried out using Shock Response Spectrum(SRS), pseudo velocity and plot of acceleration time transient. Through measurement analysis, one can predict the damage of electronics in projectile when precursor warhead is exploded.

안드로이드 기기를 이용한 EEG/EOG 무선 모니터링 시스템 구현

전영일(Jeon Young IL),이승환(Lee Seung Hwan),김상규(Kim Sang Gyu),신성진(Shin Sung Jin),심수민(Shim Su Min),박성춘(Park Seong Chun),이욱준(Lee Uk Jun),신현철(Shin Hyun Chol) 한국통신학회 2014 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.11