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생체모방 종이작동기(electro-active paper)의 전기기계적인 구동 시뮬레이션
장상동(Jang, Sang-Dong),김재환(Kim, Jae-Hwan),김흥수(Kim, Heung-Soo) 한국소음진동공학회 2007 한국소음진동공학회 논문집 Vol.17 No.12
Electro-Active paper(EAPap) is a new smart material that has a potential to be used in biomimetic actuator and sensor. It is made by cellulose that is abundant material in nature. EAPap is fascinating with its biodegradability, lightweight, large displacement, high mechanical strength and low actuation voltage. Actuating mechanism of EAPap is known to be the combined effects of ion migration and piezoelectricity. However, the electromechanical actuation mechanisms are not yet to be established. This paper presents the modeling of the actuation behavior of water infused cellulose samples and their composite dielectric constants calculated by Maxwell-Wagner theory. Electro-mechanical forces were calculated using Maxwell stress tensor method. Bending deflection was evaluated from simple beam model and compared with experimental observation, and which result in good correlation with each other.
장상동(Sang-Dong Jang),서쌍희(Ssang-hee Seo),김봉현(Bong-hyun Kim) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-
본 논문에서는 스마트러닝의 핵심인 학생들의 적극적이고 자발적인 참여를 유도하기 위한 양방향 보드를 설계하고 구현한다. 교사 뿐 아니라 모든 수업 참여자가 실시간으로 공유 보드에 내용을 기록할 수 있도록 함으로써 적극적인 수업 참여를 극대화한다.
중첩 다중비트 주사기법을 사용하여 레지듀에서 이진수로 변환하는 컨버터
장상동(Sang-Dong Jang),김우완(WuWoan Kim) 한국정보과학회 1999 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2Ⅲ
최근의 보편적인 컴퓨터 응용분야인 컴퓨터 그래픽, 패턴인식, 음성 출력 등과 같은 제분야에서는 대용량의 데이터를 실시간으로 처리하는 것이 필수적이다. RNS는 캐리부재, 병렬처리 등의 특징을 가지므로 대용량 데이터의 실시간 처리를 지원하는 장치의 개발에 큰 이점이 있다. 본 논문에서는 RNS에서 웨이티드 수체계로 변환하는 방법을 유도하고 구현한다. 이 방법은 연산의 비트수가 증가하더라도 고정된 연산의 단계를 거치게 되고, 여기에서 이 방법의 효율성이 커진다. 이는 중첩 비트 주사기법을 CRT 변환시에 적용하는 새로운 방법이다. 그리고, 변환식의 유도와 실제 시뮬레이션의 결과를 타 시스템과 비교하여 본 논문의 방법이 타당함을 보여준다. 그 결과, 기존의 승산기보다 많은 하드웨어를 요구하지만, 이는 최근의 반도체 집적기술의 발전으로 인하여 큰 문제가 되지 않고, 반면에 병렬 수행과 캐리 부재의 특성으로 인해 기존의 방법보다 속도를 향상시킬 수 있다.
Ad Hoc 네트워크에서 잔여전력량을 이용한 효율적인 클러스터 헤더 선출 기법
박혜란,김우완,장상동,Park, Hye-Ran,Kim, Wu-Woan,Jang, Sang-Dong 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.6
클러스터 기반 라우팅 프로토콜(CBRP, Cluster-Based Routing Protocol)은 각 클러스터 내에 클러스터 헤더를 선출하고, 그 클러스터 헤더는 모든 이동 노드들을 관리, 운영하기 때문에 전력 소모가 심하게 일어나게 된다. 기존의 CBRP는 각 노드의 잔여전력량을 고려하지 않고 헤더를 임의로 선출하기 때문에 클러스터 헤더의 평균 수명이 짧아지고 이로인해 빈번하게 다른 헤더를 선출해야 하는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 클러스터 헤더를 선출할 때 클러스터 내 각 노드의 잔여전력량을 비교하여 잔여전력량이 가장 많은 노드를 클러스터 헤더로 선출하여 클러스터의 수명과 네트워크 전체의 수명을 연장시키면서 경로의 안정성을 높이는 개선된 프로토콜을 제안한다. In the Cluster-Based Routing Protocol (CBRP) a cluster header in each cluster should be elected. The cluster headers consume energy much more than other nodes because they manage and operate all of mobile nodes in their cluster. The traditional CBRP elects a cluster header without considering the remaining electric energy of each node. So, there exists problems that the cluster header has short average lifetime, and another cluster header should be elected again frequently. In this paper, we propose the improved protocol which prolongs the lifetime of the cluster header and enhances the stability of the path. In order to achieve this, when a cluster header is elected in a cluster, the remaining electric energies of all the nodes are compared with one another, and the node with the highest energy is elected as the cluster header.
김재환(Jaehwan Kim),양상렬(Sang Yeol Yang),장상동(Sang-Dong Jang),고현우(Hyun-U Ko),문성철(Sungcheol Mun),김동구(Donggu Kim),강진호(Jinho Kang) 대한기계학회 2012 大韓機械學會論文集B Vol.36 No.5
셀룰로오스 EAPap 작동기는 생체 모방형 작동기의 하나로 생체적합하고 가볍고 비교적 낮은 전압에서도 큰 변위를 발생시킨다는 장점을 가지고 있다. 셀룰로오스를 재생하면서 셀룰로오스 파이버를 배열함으로써 압전 종이를 만들었다. 한편 셀룰로오스에 탄소나노튜브, 산화금속 나노분말, 전도성 고분자, 이온성 유체등을 물리적, 화학적으로 결합시켜 다양한 하이브리드 나노복합재를 만들었다. 본 논문에서는 셀룰로오스 EAPap 의 제조공정 및 이를 응용한 바이오센서, 화학센서, 유연트랜지스터, 그리고 작동기의 응용 디바이스에 대해 소개한다. 또한 셀룰로오스 EAPap을 무선으로 구동하는 기술에 대해 소개한다. 이는 생체모방로봇, 정찰 등에 활용될 수 있다. Cellulose Electro-Active Paper (EAPap) is attractive as a biomimetic actuator because of its merits: it is lightweight, operates in dry conditions, has a large displacement output, has a low actuation voltage, and has low power consumption. Cellulose is regenerated so as to align its microfibrils, which results in a piezoelectric paper. When chemically bonded and mixed with carbon nanotubes, titanium oxide, zinc oxide, tin oxides, the cellulose EAPap can be used as a hybrid nanocomposite that has versatile properties and that can meet the requirements of many application devices. This paper presents trends in recent research on the cellulose EAPap, mainly on material preparation and its use in devices, including biosensors, chemical sensors, flexible transistors, and actuators. This paper also explains wirelessly driving technology for the cellulose EAPap, which is attractive for use in biomimetic robotics and micro-aerial vehicles.
청각적 스트레스 자극에 대한 EEG 비대칭성 및 ERP 반응
서쌍희(Ssang-Hee Seo),장상동(Sang-Dong Jang),김봉현(Bong-Hyun Kim) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.2014 No.2
본 논문은 청각적 스트레스 자극에 대한 신경학적 특징을 파악하기 위해 전두엽 EEG 비대칭성과 ERP 반응을 연구하였다. 20명(3:여성, 17:남성, 평균연령: 25세) 피험자들이 본 실험에 참가하였다. 청각자극으로서 부정적 감정을 유도하기 위해 여자의 비명소리를 사용하였으며, 이와 상반되는 긍정적 감정을 유도하기 위해 조용한 새소리를 사용하였다. 조용한 새소리에 비해 여자의 비명소리를 들었을 때 N200 과 P300의 진폭이 모두 높게 나타났으며, N200과 P300의 잠재기가 짧게 나타났다. 또한 조용한 새소리에 비해 여자의 비명소리를 들었을 때 오른쪽 전두엽의 활동성이 더 크게 나타났다. 이 결과들은 부정적 감정을 유발하는 청각적 자극이 전두엽에서의 EEG 비대칭성 및 N200, P300과 같은 ERP 요소들과 밀접한 관련이 있음을 나타낸다.
서쌍희(Ssang-Hee Seo),장상동(Sang-Dong Jang),김봉현(Bong-Hyun Kim) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.2014 No.2
본 논문은 스트레스에 대한 신경생리학적 특징을 파악하기 위해 EEG와 타액 코티졸 반응을 연구하였다. 33명(9:여성, 24:남성, 평균연령: 35세) 피험자들이 본 실험에 참여하였으며, 피험자들은 스트레스 설문지를 작성한 후, 스트레스 유발 환경 하에서 EEG실험을 수행하였으며, 이후 타액이 채취되었다. 스트레스와 EEG간의 상관관계를 파악하기 위하여 본 연구에서는 스트레스 호르몬인 코티졸을 기준으로 스트레스 그룹을 분류하였으며, 이 그룹들 간의 EEG 특성을 통해 EEG와 스트레스간의 관계를 파악하였다. 분석 결과, 타액속의 코티졸과 EEG highbeta 대역의 상대파워와 밀접한 상관관계를 가지는 것으로 나타났으며, 특히 전방측두엽에서 EEG highbeta 대역의 활동이 높을수록 코티졸 수치가 높은 것으로 나타났다. 이 결과는 EEG가 스트레스와 밀접한 관련이 있으며, 스트레스 반응에 대한 효과적인 요소가 될 수 있음을 나타낸다.