The Smart AtoN(Aids to Navigation) project aims to upgrade the facilities of AtoN to provide new additional information to nearby ships and unmanned ships. This paper deals with methods for collecting various sensor data through standardized interfaces; the NMEA-0183(serial line), the NMEA-2000(CAN), and the NMEA OneNet(IPv6). The AIS(Automatic Identification System) and the AIS-ASM(Application Specific Message) are considered as communication means for providing sensor information to nearby ships. In this paper, we summarize existing NMEA sentences for collecting sensor data and AIS-ASM messages that can be used to deliver sensor data to ships. Information provided from the smart AtoN through AIS, ASM, etc. may be presented on the shipborne displays that complies with the IEC62288:2021 standard.

본 연구의 목적은 마우스 사용 시 손목터널증후군을 예방할 수 있는 스마트장갑을 연구하는 것이다. 연구에 앞서 손목의 좌·우 움직임은 미세하므로 게이지율(Gauge Factor)이 크고, 이력현상(Hysteresis)이 적은 인장 직물 센서가 필요하다. 만능재료시험기(UTM)를 통해 4가지의 직물을 분석하여 각각의 게이지율을 계산하고, 이력현상도 가장 적은 직물을 선택하였다. 또한, 3가지 부착방법을 아두이노로 분석하여 센서값 변화(△Sensor Value) 값이 큰 방법을 선택하였다. 선택된 직물과 부착방법으로 제작한 프로토타입을 아두이노를 통해 데이터 패턴을 분석하였다. 첫 번째 는 센서 1개(A 센서)로만 파악하는 방법이고, 두 번째로는 센서 2개(A, B 센서)로 파악하는 방법이다. 손목 왼쪽(A 센서), 손목 오른쪽(B 센서) 양쪽에 인장 직물 센서를 부착하고, 손목을 오른쪽으로 꺾을 때 A 센서는 늘어나서 △ Sensor Value 값이 커지고, B 센서는 줄어들어서 △Sensor Value가 작아진다. 반면에 손목을 왼쪽으로 꺾을 때는반대로 패턴이 분석되었다. 본 연구를 통해 손목이 꺾일 시 LED가 켜지는 알고리즘으로 손목터널증후군을 예방하는 스마트장갑을 연구하였고, 본 연구 결과를 기반으로 후속 연구에서는 10명을 대상으로 직접 마우스를 사용하면서 실제 사용 시 문제점을 파악하고 파악된 문제점을 해결하고자 한다.

본 연구에서는 수면무호흡증이 다양한 합병증을 유발하는 질병으로서, 이를 위한 표준화된 수면다원검사가 고가 이며 측정이 불편함을 고려하여, 환자가 익숙한 환경에서 검사를 받을 수 있도록 스트레치 섬유센서를 이용한 무구 속 상태의 웨어러블 모니터링 시스템을 개발하고자 한다. 또한, 의복과 일체화된 디자인으로 제품화하여 그 유용성을 제안하고자 한다. 성인 남성용 롱 슬리브 티셔츠 형태로 착용형 수면무호흡 모니터링 스마트 의류를 개발하여, 수면무호흡 진단 지표 중 섬유형 센서를 기반으로 측정하는 호흡수(breathing rate)측정용 섬유센서, 산소포화도 (oxygen saturation), 호흡기류(airflow)를 실시간 측정하였다. 최적의 조합비 샘플 4가지를 통한 gauge factor를 측정한 결과, gauge factor 20.3을 확인하였고, 3회 숨을 크게 내쉴 때 호흡유량이 최대 2048ml였다. 산소포화도 69.45% 로 최소 측정 가능 산소포화도 70% 정도의 결과를 나타내었다. 세탁 후 인장에 따른 센서 성능 평가 결과는 전체적으로 gauge factor 18 수준의 값으로, 세탁에 대한 내구성이 입증되었다. 본 연구를 통하여 수면무호흡증 환자의 수 면효율이 떨어지고 여러 합병증을 동반하는 문제에 대해, 가정에서 쉽게 사용할 수 있는 착용형 수면무호흡 모니터 링 스마트 의류를 개발하여 호흡수, 호흡유량, 산소포화도의 3가지 지표를 측정 가능함을 확인하였다.

본 연구의 목적은 정신적, 신체적 힐링을 위한 명상용 스마트 의류 개발을 위한 기초연구로서 명상 시 복식호흡 수를 측정함으로써, 의복을 통해 명상의 진입상태를 모니터링 하기 위한 방법을 연구하는 것이다. 이를 위해 본 연구 에서는 Single Wall Carbon Nano-Tube (SWCNT)를 기반으로 한 스트레인 게이지 타입의 직물센서를 구현하고, 1차 실험으로 0.1 Hz의 주기로 복부형태의 더미를 5 cm 길이로 2분간 개폐를 반복하여 명상호흡을 시뮬레이션 한 결과 참조전극인 BIOPAC과 직물호흡센서의 신호가 매우 높은 일치도를 나타냈다(p<0.001). 같은 조건으로 2차 본 실험에서 피험자 4명에게 명상호흡을 수행하도록 하였고, 배꼽점, 횡경막 부근 중심과 측면 총 4군데 위치에서 출력된 전압 값을 비교한 결과 배꼽점 중심 위치와 횡경막 측면에서 신호의 일치도가 높고, 크고 안정된 신호형태를 보여 명상호흡을 측정하기에 적합한 위치로 선정되었다. 따라서 본 연구에서는 긴 호흡주기의 명상호흡을 측정하기 위한 직물센서를 구현하고, 이 센서의 명상 호흡수 측정을 위한 신뢰성과 타당성을 검토하며, 인체 상 측정위치에 따른 호흡 수 측정효율을 비교, 고찰하는 것을 목표로 하였다.

In this study, skin permeation enhancement was confirmed by designing it to have a structure and composition similarity to the intercellular lipids that improve miscibility with skin by cross-linked lipids poloxamer. The cross-linked lipids poloxamer was synthesized and analyzed by 1H NMR that structure dose had conjugated pluronic with ceramide3. Active component is released by modification of liquid crystal structure because PPO part, large-scale molecule block of pluronic, has hydrophobic nature at skin temperature of 35℃. Conjugated pluronic with ceramide3 was synthesized using Pluronic F127 and p-NPC (4-nitrophenyl chloroformate) at room temperature yielded 89%. Pluronic(Ceramide 3-conjugated Pluronic) was synthesized by reaction of p-NP-Pluronic with Ceramide3 and DMAP. The yield was 51%. This cross-linked lipids poloxamer was blended and dissolved at isotropic state with skin surface lipids, phospholipid, ceramide, cholesterol and anhydrous additive solvent. Next step was preceded by α-Transition at low temperature for making the structure of Meso-Phase Lamella, and non-hydrous skin analogue liquid crystal using thermo-sensitivity smart sensor, lamellar liquid crystal structure through aging time. For confirmation of conjugation thermo-sensitivity smart sensor and non-hydrous skin analogue liquid crystal, structural observation and stability test were performed using XRD(Xray Diffraction), DSC(Differential Scanning Calorimetry), PM (Polarized Microscope) And C-SEM (Cryo-Scanning Electron Microscope). Thermo-sensitivity observation by Franz cell revealed that synthesized smart sensor shown skin permeation effect over 75% than normal liquid crystal. Furthermore, normal non-hydrous skin analogue liquid crystal that not applied smart sensor shown similar results below 35℃ of skin temperature, but its effects has increased more than 30% above 35℃.

최근 건강에 대한 관심의 증가와 고령화 사회의 진입으로 인해 센서 기반 스마트 의류는 다양한 어플리케이션과 타입으로 개발되고 있다. 센서기반 스마트 의류는 인체로부터 생체 신호를 측정, 모니터링을 주 목적으로하는 기능성 의류의 한 분야로 신호의 정확성, 기기의 착용성, 센서의 인체 적합성 등의 인체-기기-의류간의 상호작용을 고려하여 디자인되어야 한다는 점에서 기존의 스마트 의류와 다른 특성을 지닌다. 센서기반 스마트 의류의 이러한 특성은 의복의 제작 단계에 있어 요구공학의 단계를 기반으로 개발 목적에 대한 요구의 명확한 문서화 뿐 아니라, 각 단계 진행을 위해 기기분야와 의류분야간의 상호운용성 평가가 이루어져야 하는 필요성을 갖을 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 요구공학이 적용된 센서 기반 스마트 의류 프로세스의 효용성 평가를 위해 실증적 수행 분석을 통해 스마트 의류의 기본 프로세스를 도출하고, 요구공학 분석기법의 단계를 도입하여 두가지 스마트 의류 프로세스를 도출하였다. 제시된 두 프로세스의 실증적 단계별 진행을 통해 프로세스의 효율성 및 디자인의 질적 평가를 수행하였으며, 요구공학이 적용된 센서 기반 스마트 의류의 프로세스의 효용성을 제시하였다.

최근의 스마트 의류는 급변하는 환경과 테크놀로지 그리고 인간중심의 패러다임의 변화는 기술적 발전과 더불어 보다 인간 중심의 요소와 감성을 중시한 디자인을 요구하며, 기술적인 측면과 함께 보다 인간 중심의 사용성 평가를 중시하는 디자인으로 연구, 개발되고 있다. 이에 본 연구에서는 헬스케어를 위한 생체신호 측정 센서 기반 스마트 의류의 디자인 프로토 타입을 개발, 사용성 평가 및 착용성 평가를 실시하였다. 평가는 정성적, 정량적 평가로 이루어졌으며, 사용성 평가 결과를 기반으로 도출된 문제점의 수정, 보완을 통해 최종 센서기반 스마트 의류의 모형을 제시하였다.

1990년대 후반 이후 스마트 의류는 인간과 컴퓨터의 상호작용, 사용자 중심의 디자인 등 다각적으로 연구, 개발되고 있다. 최근에는 보다 기능화, 감성화된 스마트 의류가 개발되기 시작하였으며, 이는 다양한 어플리케이션으로 연구, 개발되어 제시되고 있다. 그 중 센서를 기반으로 한 건강관리용 스마트 의류는 스마트 의류의 여러유형 중 가장 예상 수요가 높은 유형으로 예측되며, 이러한 전망으로 인해 연구, 개발이 가속화되고 있는 분야이다. 이에 따라 본 연구에서는 스마트 의류에 적합한 생체 신호 센서를 도출하고, 그를 기반으로 기본적인 생체신호, 심장질환, 호흡기 질환을 측정할 수 있는 스마트 의류 디자인을 개발하였다. 즉, 본 연구에서 개발된 스마트의류는 기존의 의류의 외관 형태는 그대로 유지하면서, 직물 신호선을 제작, 와이어의 이물감을 없애 착용성을 높였으며, 착장 시 생체신호가 컴퓨터로 무선 전송되어 이를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 고안되었다. 이 스마트 의류는 생체 신호 센서를 이용하여 심장질환, 호흡기 질환과 다양한 질병 예방을 보조할 수 있는 건강관리용 의류로서 센서기반 스마트 의류의 한 모형을 제시하였다.

1990년대 초반 다양한 시설물 붕괴사고와 인해 발생하는 국가적인 재산손실과 국민의 안전성 확보를 위한 시설물안전관리 특별법이 재정되었으나 최근 건축 및 토목 구조물 등 30년 이상의 노후 된 시설물의 급속한 증가 및 인건비증가, 공기단축, 민원증가로 P.C구조물의 공사가 증가됨에 따라 P.C구조물을 포함한 안전점검 및 유지관리를 위한 정밀안전진단의 필요도와 중요도는 높아졌으나 수행 기술자의 기술 숙련도에 따라 진단결과와 측정 정밀도에 영향을 미치므로 본 연구에서는 P.C구조물의 안전진단을 위한 3축(X, Y, Z축) 가속도 측정 센서 부착 시 P.C구조물의 구조해석을 통한 모드분석을 수행하여 센서 의 최적 위치 도출에 대한 연구가 필요한 실정이다.

The main cause of corrosion in reinforced concrete is diffusion of degradation factors such as chloride ions, carbon dioxide, and sulfate ions. To monitor the extent of the corrosion in reinforced concrete, it is necessary to recognize and track the diffusion of degradation factors. In this paper, we suggest thin-film iron sensorto measure the penetration of chloride ions. The sensor indicates results as electrical resistance and change in electrical resistance. The sensor and contact pad are connected by an anisotropic conducting film (ACF) bonding in order to reduce the influence of the contact electrical resistance. The sensor’s electrical resistance increases with corrosive behavior and external chloride ion concentration. Use of these thin-film iron sensors enables measurement and monitoring of the depth of chloride ion diffusion in concrete.

The smart strand built-in with core wire were fabricated and submitted to test. The results showed that the application of smart strand at pier structures.

인터넷의 사용이 증가하며 촉발된 기기들 간의 상호작용이 활발히 일어나는 IoT(Internet Of Things)가 산업 전반에 확산되면서 사용자와 IoT 기기들간의 상호작용을 네트워크를 통하여 실시간으로 웹 서버 및 어플리케이션으로 데이터를 전송하는 기술은 필요함을 넘어서서 이제 하나의 IT 융합 프레임워크로서의 제공을 요구한다. 본 논문에서는 IoT 환경을 기반으로 사용 자의 이동 단말기와 각종 센서들을 이용한 콘텐츠 제작을 위한 프레임워크 설계 시 고려해야할 부분과 그에 대한 제안 기법을 보였으며, 제안 기법들을 적용한 프로토타입의 프레임워크를 보 이고, 이를 적용한 예로써 IoT 환경에서의 게임을 제작하여 IoT 환경에서 서비스로의 게임의 가능성을 보였다.

사회기반시설물의 안전성을 효과적으로 평가하고 모니터링하기 위해 무선 스마트 센서가 개발되어 전 세계적으로 연구가 진행되 고 있다. 무선 스마트 센서는 통상 계측 및 임베디드 데이터 연산, 무선 통신이 가능한 공통점을 갖고 있어 기존의 유선 기반 센서가 가진 단점을 극복할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 그러나 구조물의 장기 모니터링의 경우 내구성이 충분하지 못해 발생하는 센서 고장이나, 환경적 이유 로 인한 무선 통신이 불안정할 경우 계측 데이터를 가져올 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 무선 스마트 센서 기반의 네트워크에 서 이와 같은 문제로 센서 노드에 무선 통신으로 접근할 수 없는 경우를 대처하기 위해, 칼만 필터 기반의 데이터 복구를 수행하여 무선 스마트 센서 네트워크의 신뢰성을 향상시키는 기법을 제안한다. 본 논문에서는 무선 스마트 센서의 연산 기능을 활용하여 네트워크 내에서 계측된 가 속도 데이터를 바탕으로 유실된 센서의 가속도 계측 데이터를 추정한다. 개발된 무선 스마트 센서 네트워크 시스템의 성능을 확인하기 위해 단 순보 구조에서 실험을 수행하여 추정된 가속도 응답과 계측 값을 비교하였다.

구조물 건전성 모니터링은 센서로부터 구조물의 응답을 수집하고 분석하여 구조물의 정확한 상태를 진단하는 기술이다. 최근 노후화된 구조물의 증가로 인하여, 지속가능한 사회 발전을 위해 더욱 발달된 구조물 건전성 모니터링 기술이 요구되고 있다. 최신 구조물 건전성 모니터링 기술 중 하나인 무선 스마트 센서와 센서 네트워크 기술은 기존의 유선 방식의 모니터링 시스템과 비교하여 더욱 효율적이며 경 제적인 모니터링 시스템의 구축을 가능하게 하는 기술이다. 최근까지도 관련 연구자들은 스마트 센서의 성능 및 확장성 향상을 위하여 연 구개발을 진행하고, 다양한 실내, 실외 실험을 통한 성능 테스트를 진행하였다. 본 논문에서는 최근 (2010년 이후를 중심으로)에 개발된 스마트 센서의 하드웨어, 소프트웨어, 그리고 응용 사례들을 정리함으로써, 구조물 건전성 모니터링을 위한 스마트 센서의 최신 연구동향에 대해 소개하고자 한다.