도플러 레이더와 에어 매트리스를 이용한 무구속 방식의 신생아 감시 장치 설계

양성수,조성필,박호동,이경중,Yang, Seong-Soo,Cho, Sung-Pil,Park, Ho-Dong,Lee, Kyoung-Joung 대한의용생체공학회 2014 의공학회지 Vol.35 No.6

Continuous monitoring of heart rates and respiratory rates for newborns or infants is very important since the abnormal breathing and heart problems can threaten the life of newborns or infants. A noncontact baby monitoring system based on a Doppler radar and an air mattress was designed. The Doppler radar was used to acquire respiratory signals and the air mattress was employed to obtain heart rates. The performance of the designed system was evaluated using a commercialized infant simulator ($Simbaby^{TM}$) and a respiration belt transducer was used to measure respiration rates as a reference. Results for respiratory rates revealed that the correlation coefficients between I-and Q-channel and the respiration belt were 0.84 and 0.91 and the mean ${\pm}$ standard deviations of errors between them were $1.66{\pm}1.92$ (bpm) and $0.88{\pm}1.65$ (bpm). Heart rates showed that the correlation coefficient between air mattress and set value of the simulator was 0.73 and the mean ${\pm}$ standard deviation of errors between them was $1.09{\pm}3.45$ (bpm). These results indicate that the designed system holds the potential as an effective monitoring tool for continuous monitoring heart rates and respiratory rates of newborns or infants.

X-대역 레이더용 SSPA 모듈 설계 및 제작

양성수(Seong Soo Yang) 한국전자통신학회 2018 한국전자통신학회 논문지 Vol.13 No.5

본 논문에서는 GaN MMIC를 활용하여 X-band 레이더용 SSPA모듈을 설계 및 제작하였다. SSPA의 구동 증폭기 단은 Gain Loss를 감안하여 GaN MMIC를 2단으로 구성하였다. 그리고 고출력 SSPA 모듈 구성을 위해 전력증폭단을 4단으로 설계함에 따라 전력분배기와 전력합성기는 4way 방식으로 설계하였다. 제작된 전력분배기는 -3.0dB 이상의 손실을 나타내었으며, 전력합성기는 -0.2dB의 입출력 손실과 각 포트 간 위상차는 평균 2°로 양호한 특성을 보이고 있다. 제작한 SSPA모듈 실험 측정 결과 9∼10GHz 주파수 대역에서의 Gain은 48.0dB 이상인 것을 확인하였으며, P(sat)=88.3W (49.46dBm) 이상, PAE=30.3% 이상임을 확인하였다. 본 논문에서 제작된 X-Band SSPA 모듈 성능 확인과 전력분배기/합성기 개선을 통해 향후 SSPA모듈에 대한 RF성능 개선에 많이 활용될 수 있을 것이다. In this paper, SSPA Module for X-band radar was designed and fabricated by using GaN MMIC. For the purpose of configuring the high power SSPA module, the drive steamers are composed of 2-layers of GaN MMIC with considering Gain Loss. In addition, the power divider and power combiner used a 4way approach by designing a 4-stage power amplifier. The power divider has a loss of -3.0dB or more, and the I/O has a loss of -0.2dB in the power combiner and the phase difference between the ports are good at 2° on average. The fabricated SSPA module got the measurement results that satisfy a Gain 48dB, P(sat)=88.3W(49.46 dBm), PAE=30.3% or more efficiency in condition of frequency range 9∼10GHz. The fabricated X-Band SSPA module can be applied in RF performance improvement for SSPA module whit improvement of power divider/combiner.

광 투과도 제어형 액정 셀 연구

양성수(Seong-Soo Yang),김필중(Phil-Jung Kim),오병윤(Byeong-Yun Oh) 한국전기전자학회 2019 전기전자학회논문지 Vol.23 No.4

본 연구에서는 블라인드와 같은 스마트 윈도우 응용을 위해 액정 셀을 제작하였고, 광 투과율이 조절되는 시스템을 개발하였다. 액정 셀의 문턱전압은 1.325V였고, 투과율이 10%일 때 전압은 2.370V를 보여 제작된 액정 셀은 저전압으로 구동됨을 나타내었다. 또한, 액정 셀은 30ms 미만의 응답속도와 80°C/10분간 열을 가한 후에도 안정하게 구동되었다. 구동 시스템은 액정 셀의 인가되는 전압을 0.15V에서 3.53V까지 약 0.5V 간격으로 설계하였고, 실제 인가되는 전압에 따라 액정의 광 투과율이 변화됨을 확인하였다. 이러한 결과는 액정 셀이 스마트 윈도우 응용이 가능성이 있음을 시사한다. In this study, a liquid crystal (LC) cell was manufactured for smart window applications, such as blinds, and a system for controlling the light transmission rate was developed. The threshold voltage of the LC cell was 1.325 V and when the transmission rate was 10%, the voltage showed 2.370 V, indicating that the LC cell manufactured is driven at low voltage. The LC cell also operated reliably after being heated for 10 min at 80°C. with a response time of less than 30ms. The operation system designed the applied voltage of the LC cell with a interval of about 0.5 V from 0.15 V to 3.53 V and confirmed that the light transmission rate of the LC varies depending on the actual applied voltage. These results suggest that LC cells are likely to be smart window applications.

하이브리드 모델링 기법과 베이지안 최적화를 통한 엔진 마운트 응답개선

강성호(Seong Ho Kang),양성수(Sung Soo Yang),김성준(Seoung Joon Kim),주형준(Hyung Jun Ju),강연준(Yeon June Kang) 한국소음진동공학회 2020 한국소음진동공학회 논문집 Vol.30 No.6

LVDC 배전을 위한 출력 380V DC-DC 컨버터 설계에 관한 연구

김필중(Phil-Jung Kim),양성수(Seong-Soo Yang),오병윤(Byeong-Yun Oh) 한국전기전자학회 2020 전기전자학회논문지 Vol.24 No.1

본 연구에서는 LVDC 배전용 출력 380V DC-DC 컨버터를 3가지 유형으로 설계하였고, 시뮬레이션을 통해 3가지 유형의 DC-DC 컨버터의 전압과 전류 특성을 비교 분석하였다. 전력용 MOSFET와 2개의 전류억제용 IGBT를 병렬구조로 적용하여 컨버터를 구성한 경우, 출력 전압이 DC 380V로 안정화 된 시간이 9ms로 비교적 짧았으며, 출력 측 전류 변화 폭도 44.8~50.2A로 IGBT를 적용하지 않았을 경우(68~83A) 보다 훨씬 변화 폭도 작고 전류억제 효과도 더 뛰어남을 알 수 있었다. 이러한 결과는 제안한 LVDC 배전용 DC-DC 컨버터가 스마트 그리드 구축에 적용 가능성이 있음을 시사한다. In this study, the output 380V direct current DC-DC converter for low-voltage direct current(LVDC) distribution was designed in three types, and the voltage and current characteristics of the three types of DC-DC converter were compared and analyzed through simulation. When the converter was configured using a parallel structure with the power metal-oxide semiconductor field-effect transistor and two current suppression insulated-gate bipolar transistors(IGBTs), the time when the output voltage was stabilized at DC 380V was relatively short with 9ms and the range of output current changes was also between 44.8A and 50.2A, indicating that the width of change was much smaller and the effect of current suppression was greater compared to when IGBT was not applied(68~83A). These results suggest that the proposed DC-DC converter for LVDC distribution is likely to be applied to smart grid construction.

차 영상을 이용한 실시간 무인 영상 감시시스템

양성수,지유강,박수봉 동신대학교 2006 論文集 Vol.16 No.-

무인 영상 감시 시스템은 각종 보안과 범죄예방에 대한 관심이 커지면서 감시 카메라를 이용하여 움직이는 물체를 추적하는 영상처리 시스템에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 본 논문에서는 CCD 카메라로 입력되어진 초기 설정된 배경 영상과 움직이는 영상을 분리하여 움직이는 영상만을 추적하고 기록하는 시스템을 설계하고, 실시간 개체 추적 알고리즘을 통해 CCD 카메라에서의 움직임 추적 방법에 의하여 감시 영역내의 움직임을 자동적으로 추적하고 이러한 움직임을 효과적으로 추출할 수 있는 원리를 제시하고자 한다. 먼저, 시간 주파수 저역 통과 필터(Temporal low-pass filtering)를 사용하여 움직이는 물체로부터 영상의 특징 변화를 획득한고 이를 추적한다. 이렇게 움직임이 발견되는 동안 이 비디오 정보를 저장한다. 이때 배경의 변화 및 밝기의 변화에 조금씩 오류가 발생되는 경우 이외 특이한 상황 변화는 거의 나타나지 않았고 움직임 물체의 밝기가 근처 배경 화소점의 밝기와 상당히 비슷하게 되는 영역에서는 물체의 추출이 순간적으로 어려워짐을 알 수 있었고, 반면에 상대적으로 높은 영상 잡음의 간섭이 있는 환경 아래서도 움직임 추출 및 분리 성능을 보였다. 본 논문에서 제안한 영상 시스템을 기반으로 한 감시 영상의 효율적 기록 및 검색 시스템은 앞으로 보다 대중적으로 쉽게 사용할 수 있을 것이다. There has been much increase of interest in image processing systems detecting moving objects using watching cameras, together with the increase of interest in security and crime prevention. This study was carried out to design a system which separates the background image input by CCD camera and the moving images, and which detects and records only the moving images, and to suggest a principle which can detect automatically and search effectively the moments in the watching area by the moving detection methods from CCD camera through real time object detection algorism. This system acquires and detects the feature changes of image from moving objects using temporal low-pass filtering while recording the video information. Apart from the little error in the changes of background and brightness, particular changes of situation did not occur. Searching objects was temporally difficult in the areas where the brightness of moving objects was similar to that of the nearby background. On the other hand, searching and separating movements was excellent even under the circumstances of relatively high intervention of image noise. It is expected that the image system based effective recording and searching system of watching image will be widely and popularly used in the near future.