비콘의 RSSI 특성을 이용한 실내 위치 추적 시스템에 관한 연구

김지성,김용갑,황근창,Kim, Ji-seong,Kim, Yong-kab,Hoang, Geun-chang 한국인터넷방송통신학회 2017 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.17 No.5

실내 위치 기반서비스는 일상에서 주로 움직이는 사용자를 대상으로, 측정하고 분석하는 지능형 사물인터넷기술 기반으로 발전되어왔다. 다양한 실내 위치 측위 기술들은 별도의 하드웨어를 필요로 하고 통신 프로토콜이 복잡해지는 단점이 있다. 본 논문에서 사용되는 무선 신호의 수신강도를 이용하는 RSSI 기술은 송신 신호의 물리적인 특성상 거리에 따라 신호 세기의 감소가 일어나는 점에 착안하여, 송신 신호의 강도와 수신 신호의 세기를 측정하여 송신기와 수신기 간의 거리를 측정하는 방법으로 별도의 비용이 들지 않고 측정 구현이 간단한 장점을 이용하였다. 측정되는 RSSI 값의 오차를 줄이기 위해 Feedback 필터링에 대한 계산 값을 산출 적용시켰다. 평균 필터링을 통한 RSSI 값과 Feedback 필터링의 계수 값을 0.5로 설정하여 측정한 RSSI 값이 일반적인 측정에 비해 최대 -61dBm에서 최소 -52.5dBm 으로 약 -2dBm에서 -6dBm 정도 감소하는 것을 확인하였다. Indoor location-based services have been developed based on the Internet of Things technologies which measure and analyze users who are moving in their daily lives. These various indoor positioning technologies require separate hardware and have several disadvantages, such as a communication protocol which becomes complicated. Based on the fact that a reduction in signal strength occurs according to the distance due to the physical characteristics of the transmitted signal, RSSI technology that uses the received signal strength of the wireless signal used in this paper measures the strength of the transmitted signal and the intensity of the attenuated received signal and then calculates the distance between a transmitter and a receiver, which requires no separate costs and makes to implement simple measurements. It was applied calculating the value for the average RSSI and the RSSI filtering feedback. Filtering is used to reduce the error of the RSSI values that are measured at long distance.It was confirmed that the RSSI values through the average filtering and the RSSI values measured by setting the coefficient value of the feedback filtering to 0.5 were ranged from -61 dBm to - 52.5 dBm, which shows irregular and high values decrease slightly as much as about -2 dBm to -6 dBm as compared to general measurements.

Silicon기반 고감도 PIN Photodiode의 전기적 및 광학적 특성 분석

이준명,강은영,박건준,김용갑,황근창,Lee, Jun-Myung,Kang, Eun-Young,Park, Keon-Jun,Kim, Yong-Kab,Hoang, Geun-Chang 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.6

근적외선 파장대역 850 nm ~ 1000 nm에서 레이저를 검출하기 위해 포토다이오드의 분광감응도를 향상시키고자 본 논문에서 실리콘 기반 고감도 PIN 포토 다이오드를 제작하고 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다. 제작된 소자는 TO-18형으로 패키징 하였고 포토다이오드의 전기적 특성으로 역 바이어스 전압이 5V일 때 암전류는 Anode 1과 Anode 2는 약 0.055 nA 의 값을 나타내었으며 정전용약은 0V 일 때 1 kHz 주파수 대역에서 약 19.5 pF, 200 kHz 주파수 대역에서 약 19.8 pF의 적은 정전용약을 나타내었다. 또한 출력신호의 상승시간은 10 V의 전압일 때 약 30 ns의 고속 응답특성을 확인하였다. 광학적 특성 분석으로는 880 nm에서 최대 0.66 A/W의 분광감응도 값을 나타내었고 1000 nm에서는 0.45 A/W로 비교적 우수한 분광감응도를 나타내었다. In order to improve spectrum sensitivity of photodiode for detection of the laser at 850 nm ~ 1000 nm of near-infrared wavelength band, this study has produced silicon-based fast film PIN photodiode and analyzed electrical and optical properties. The manufactured device is packaged in TO-18 type. The electrical properties of the dark currents both Anode 1 and Anode 2 have valued of approximately 0.055 nA for 5 V reverse bias, while the capacitance showed 19.5 pF at frequency range of 1 kHz and about 19.8 pF at the range of 200 kHz for 0 V. In addition, the rising time of output signal was verified to have fast response time of about 30 ns for 10 V. For the optical properties, the best spectrum sensitivity was 0.66 A/W for 880 nm, while it was relatively excellent value of 0.45 A/W for 1,000 nm.

열전소자를 이용한 COB LED의 열적 특성 분석에 관한 연구

김효준,김태형,김용갑,황근창,Kim, Hyo-Jun,Kim, Tae-Hyung,Kim, Yong-Kab,Hoang, Geun-Chang 한국전자통신학회 2014 한국전자통신학회 논문지 Vol.9 No.12

This paper was designed to analyze thermal properties using thermoelectric element for air-cooling heat dissipation of 13.2W-class COB LED. For comparative analysis with generally used air cooling methods, the heat sink was designed and produced, and this experiment was conducted to measure the temperature distribution using a contact thermometer while the COB LED was operating for 100 minutes. One result was about $75^{\circ}C$ for the general cooling method, and the other was $57^{\circ}C$ while the thermoelectric element was operating with applying the current of 0.8A to the thermoelectric element. This results confirmed that the method of applying thermoelectric element was much better in the dissipation of thermal condense on the COB LED than that of the general air cooling one. The temperature on the contact points of COB LED using thermoelectric element was decreased about 31% compared with the air cooling method from $75^{\circ}C$ to $57^{\circ}C$. 본 논문에서는 13.2W급 COB LED의 공랭식 방열을 위해 열전소자를 이용하여 열적 특성을 분석하였다. 기존 방식과의 방열 성능을 비교 분석하기 위하여 Heat Sink를 설계 및 제작 하였고 실험은 100분간 COB LED를 구동시켜 접촉식 온도계를 통하여 온도 분포를 측정하였다. 접합부의 온도 측정 결과 열전소자를 사용하지 않는 방식에서는 약 $75^{\circ}C$로 나타났고, 열전소자에 0.8A의 전류를 인가하여 구동하였을 때 $57^{\circ}C$로 열 응집현상이 가장 심한 COB LED 접합부분의 열은 기존의 방식보다 약 31% 감소됨을 확인하였다.

주거용 13.5W COB LED 다운라이트 방열판 형상 설계에 따른 열 특성 분석

권재현,김효준,박건준,김용갑,황근창,Kwon, Jae-Hyun,Kim, Hyo-Jun,Park, Keon-Jun,Kim, Yong-Kab,Hoang, Geun-Chang 한국전자통신학회 2014 한국전자통신학회 논문지 Vol.9 No.5

The high power COB(Chip on Board) LED, densely arranged chips on a board, are increasing to resolve heat problems in LED that has luminous semiconductor chips as main materials. In case of high-power COB LED, protection against heat is necessary due to the power consumption is high. Also if the temperature of device increases, the optical emission becomes less efficient and the life rapidly reduces due to thermal stress. This study packaged 13.5W COB LED and heat sink with difference form and produced 13.5W COB LED down-light heat sink by analyzing the thermal modes with Solidworks Flow Simulation. And finally it analyzed and evaluated the thermal modes using contacting and non-contacting thermometers. 발광 반도체칩을 주재료로 하는 LED의 열 문제를 해결하기 위해 1개의 보드에 밀집형으로 배열한 COB(Chip on Board)에 관한 관심이 증가하고 있다. 고출력 COB LED의 경우, 소비전력이 높아 발생되는 열을 해결하기 위한 방열이 필수적이며 소자의 온도가 상승하면 효율적인 광 방출을 저해하게 되며 열적 스트레스에 따라 소자의 수명이 급격히 저하된다. 이러한 열적인 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 13.5W급 COB LED와 형상이 다른 4 개의 방열판을 패키징하여 Solidworks Flow Simulation을 통한 열적 특성을 분석한 후, 가장 우수한 특성을 가진 방열판 형상을 실물로 제작하여 13.5W급 COB LED 다운라이트 소자와 결합시킨 다음, $1m^3$ 공간에서 접촉식 온도계와 비접촉식 온도계를 사용하여 LED 소자와 방열판 간의 열적 특성을 실물 실험을 통하여 분석 평가하였다.

[화학] 감자와 토양 중에서 Cyfluthrin의 잔류농도와 반감기에 대한 기체 크로마토그래피 분석

한성수(Seong Soo Han),정승일(Seung Il Jeong),천현자(Hyun Ja Chun),황근창(Geun Chang Hoang),김일광(Il Kwang Kim) 한국분석과학회 2000 분석과학 Vol.13 No.6

평균 필터링법을 이용한 원거리 보상용 거리계산 알고리즘에 관한 연구

김지성(Kim ji-seong),장종혁(Jang jong-hyeok),조영인(Jo young-in),박건준(Park keon-jun),황근창(Hoang geun-chang),김용갑(Kim yong K.) 한국콘텐츠학회 2016 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.2016 No.5

물리학 전공 실험을 위한 컴퓨터 연동 시간 측정 기기의 개발

황근창 圓光大學校 基礎自然科學硏究所 1997 基礎科學硏究誌 Vol.16 No.1

본 연구는 Computer Interface를 이용하여 물리학 전공 실험을 하는 데 도움을 주는 Timing Device를 개발하는데 있다. 이 device는 IO Card를 써서 Timing을 제어하는 형식이다. Computer Interface에 사용하는 전용 IC 8255 PPI(Programmable Peripheral Interface)를 사용하여 컴퓨터와 읽어들인 데이터를 상호 교환한다. 외부에서 Start 신호가 들어오면 이를 IC 8255에서 인지하여 IC 8253에 카운트 시작 명령을 내리고 외부에서 Stop 신호가 입력되면 IC8253에 카운트 종료를 명령한다. 시간 측정 상황을 감시하기 위하여 IC 8253의 카운트 상태를 계속 읽어 컴퓨터 모니터에 출력하고 Stop신호와 동시에 그 값을 File에 저장하여 다른 프로그램에서 불러내어 사용하도록 하였다. This research is to develop a timing device for physics majors. This timing device has an IO card to interface with a 386 or a 486 computer. To interface with the computer, IC 8255 PPI (Programmable Peripheral Interface) is used to exchange 8 bit data. The IC 8255 is used to operate IC 8253 when IC 8255 recognizes a chronological pair of externally delivered a start and a stop signals. The time interval between the start and the stop signal is measured by an internal clock, speed of 1㎒, and is saved in order to be used for next process.

알칼리성 용액 속에서 졸겔법을 이용하여 제조된 씰리카 젤의 porosity 제어

황근창,김대중,이현순 圓光大學校 基礎自然科學硏究所 1997 基礎科學硏究誌 Vol.15 No.2

씰리카 젤의 동공 (pore)의 크기는 TMOS 와 물의 몰비 (molar ratio)그리고 TMOS를 가수분해시키는 그 물의 pH에 영향을 받는다. 본 연구에서는 TMOS:Methanol:Water의 몰비를 1:7.5:22.5로 설정하였으며, 이때 사용한 알칼리성 용액인 물의 pH는 pH 8.5, pH 10.2, pH 11.2 이었다. Sample을 만들어서 동공의 크기를 측정한 결과 동공의 크기는 molar ratio가 1:7.5:22.5 인 경우 각 pH 당 37Å, 43Å, 그리고 49Å 이었으며 포어의 크기는 알칼리도가 커질수록 비례하여 증가하였다. 한편 동일한 방법으로 만든 젤들을 36시간 동안에 3번 pH 가 다른 물로 (pH1,pH5,pH10.5,pH12.5) 각각 세정 한 후, 그 gel 들의 동공 크기 (pore size)를 측정하였다. 그 결과 젤의 pore size는 pH 값이 커질수록 증가하였다. 특히 pH 12.5의 물로 젤을 세정한 경우 동공의 크기는 세정하지 않은 젤에 비하여 약 2.2배 증가하였다. 결과적으로 이러한 방법을 사용하면 씰리카 젤의 동공의 크기를 원하는 크기대로 제어할 수 있다. Pore size of silica gels can be affected by the molar ratio between TMOS and water and by the water of pH due to the hydrolysis reaction. The molar ratio of TMOS:Methanol:Water was 1:7.5:22.5. For the hydrolysis reaction, basic water of pH 8.5,pH 10.2, pH 11.2 were used. After making samples with these water, the pore sizes of gels turned out to be 37,43,and 49, respectively. The pore size was increased with higher pH. However, gels made by the same method above were washed 3 times during 36 hours with various pHs of water, pH 1,pH 5, pH 10.5,pH 12.5. The pore size of washed gels were increased with increasing the value of pH. Specially, with pH 12.1, the pore of washed gels were enlarged about 2.2 times comparing with unwashed gels. Thus, this washing technique can be used for controlling pore size of silica gels.

컴퓨터 연동 시간 측정 기기를 이용한 물체의 운동 분석

황근창,김성곤 圓光大學校 基礎自然科學硏究所 1999 基礎科學硏究誌 Vol.17 No.2

본 연구의 목표는 computer를 이용하여, 일반 물리학 또는 물리학을 전공하는 학생들의 실험에 사용할 수 있는 시간측정 기기(Timing Device)를 개발한 다음, 이 기기를 이용하여 자유 낙하하는 물체의 중력 가속도를 측정하는 데에 있다. 이 계측 기기는 입출력 카드(IO)를 제작하여 시간 간격을 측정하고 IC 8255를 사용하여 data를 computer와 interface시켰다. 물체가 photo gate를 통과 할 때 'start'와 'stop' 신호를 발생시키도록 하여 이 두 신호 사이의 시간 간격을 측정하도록 한 후, 그 결과를 모니터에 출력하고 file에 저장한다. 이 기기를 사용하여 낙체의 중력 가속도를 측정한 결과, 철편을 사용할 경우 변위가 0.40m일 때 g=9.91㎨, 0.60m일 때 g=10.38㎨이었다. 한편 철편이 떨어진 지점에서 순간 속도를 측정하여 계산된 g 값은 9.85±0.12㎨이어서 알려진 g=9.81㎨ 과 1∼6%오차로 일치함을 보인다. 본 연구의 결과는 학부 학생들의 중력 가속도 측정에 활용될 수 있다. The purpose of this research is to develope a computer-interfaced timing device which is composed of an I/O card and two IR photo gates. The gates were used for generation two signals; 'start' and 'stop', when a free fall body passed through the photo gates. The time interval between signals was measures by this timing device and used for calculating gravitational accelerations. The values were 9.92㎨ and 10.38㎨ at the displacements of 0.40 m and 0.60 m, respectively. The results of this research can be used for undergraduate physics lab.

산성 용액 속에서 졸겔법을 이용하여 제조된 씰리카 젤의 porosity 제어

황근창 圓光大學校 基礎自然科學硏究所 1996 基礎科學硏究誌 Vol.14 No.2

씰리카 젤의 동공 (pore)의 크기는 TMOS 와 물의 몰비 (molar ratio)그리고 TMOS를 가수분해시키는 그 물의 pH에 영향을 받는다. 본 연구에서는 TMOS와 물의 몰비를 1:22.5 로 설정하였으며, 이때 사용한 물은 pH 2, pH 4, pH 5 pH 6.7 이었다. Sample을 만들어서 동공의 크기를 측정한 결과 동공의 크기는 약 27Å 내외로 pH의 값에 무관하여, 초 과다한 물의 사용이 젤의 동공 형성 시 pH 효과를 무력화시킨다는 것을 알 수 있었다. 한편 동일한 방법으로 만든 젤들을 36시간 동안에 3번 pH 가 다른 물로 (pH 2,pH 5,pH 9,pH 12.1) 각각 세정 한 후 세정한 gel 의 동공의 크기를 측정하였다. 그 결과 젤의 pore size는 pH 값이 커질수록 증가하였다. 특히 pH 12.1의 물로 젤을 세정한 경우 동공의 크기는 세정하지 않은 젤에 비하여 약 3.5배 증가하였다. 결과적으로, 이러한 방법을 사용하면 씰리카 젤의 동공의 크기를 제어할 수 있다. Pore size of silica gels can be affected by the molar ratio between TMOS and water and by the water of pH due to the hydrolysis reaction. The molar ratio of TMOS to water was 1:22.5, where the molar mass of water was extraordinarily large amount on order to know pH effects on pore formation. At this ratio, there was almost no pH effects on the formation of pores in acidic water of pH 2, pH 4, pH 5,and pH 6.7. However, gels made by the same method above were washed 3 times during 36 hours with various pHs of water; pH 2,pH 5, pH 9,pH 12.1. The pore size of washed gels were increased with increasing the value of pH. Specially, with pH 12.1, the pore of washed gels were enlarged about 3.5 times comparing with unwashed gels. Thus, this washing technique can be used for controlling pore size of silica gels.