다양한 원인으로 콘크리트 구조물에 하중이 작용되며, 이에 대한 적절한 대응이 이루어지지 않으면 구조물에 열화가 발생하고, 붕괴와 같은 대규모 재난을 초래할 수 있다. 구조물에 발생하는 하중을 감 지하는 연구는 지속적으로 이루어지고 있지만, 안전성 모니터링을 위한 혁신적인 시스템에는 여전히 부족함이 존재한다. 탄소나노튜브/폴리우레탄 복합체는 다양한 공학 분야에서 구조물 건전성 모니터링 을 위한 센서로 활용되어 센싱 효과가 뛰어난 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 공학 분야에서 구조물 건전성 모니터링 센서로 활용되고 있는 탄소나노튜브/폴리우레탄 복합체를 제작하여 모니터링 시스템을 개발하였다. 다양한 하중에 대한 센싱 성능을 파악하기 위해 인장, 압축, 충격 시험 을 진행하였고, 동시에 센서의 전기적 변화를 분석하였다. 추가적으로 본 센서가 구조물 표면에 적용 됨에 따라 온도, 습도와 같은 환경적 영향성을 분석하여 활용 가능성을 평가하였다. 또한, 최대 48행, 48열의 다중 계측이 가능한 IoT 기반 다중 모니터링 시스템을 개발하고, 이를 구조물에 적용된 센서 와 연계하여 스마트 모니터링 시스템으로서의 성능을 평가하였다. 이를 통해 탄소나노튜브/폴리우레탄 복합체 기반 센서는 구조물 하중 감지 시스템으로 활용이 가능할 것으로 판단되었다.

본 논문에서는 해상 위험유해물질(Hazardous Noxious Substances, HNS) 사고의 효과적인 대응을 위해 개발된 부유식 무인이동체 기반 광역탐지 및 모니터링 시스템의 운용 시나리오 설계와 실험 검증 내용을 보인다. 광역탐지 및 모니터링 시스템은 장시간 운용이 가 능하되 제한적 이동이 가능한 무계류형 부이 형태를 갖는 부유식 무인이동체 플랫폼을 기반으로 개발되었으며 임무 수행에 필요한 열화 상 카메라, 레이더, 부유 및 대기 HNS의 탐지를 위한 센서가 탑재되었다. 실험 검증 과정에서는 탐지 센서 성능을 야외 환경에서 실험적 으로 검증하기 위해 이동식 가스 유출 시스템(Portable Gas-exposure System, PGS)을 추가로 설치하였다. 무인 시스템의 원격 및 자율 운용을 위해 전체 운용 소프트웨어는 로봇운영체제(Robot Operating System, ROS) 프레임워크를 기반으로 통합되었다. 내수면 및 실해역에서의 실 험을 통해 개발된 시스템의 운용 및 활용 가능성을 실험적으로 검증하였다.

In this study, we tried to find out the most appropriate pre-processing method and to verify the feasibility of developing a low-price sensing system for predicting the hardy kiwis sugar content based on VNIRS and subsequent spectral analysis. A total of 495 hardy kiwi samples were collected from three farms in Muju, Jeollabukdo, South Korea. The samples were scanned with a spectrophotometer in the range of 730-2300 nm with 1 nm spectral sampling interval. The measured data were arbitrarily separated into calibration and validation data for sugar content prediction. Partial least squares (PLS) regression was performed using various combinations of pre-processing methods. When the latent variable (LV) was 8 with the pre-processing combination of standard normal variate (SNV) and orthogonal signal correction (OSC), the highest R2 values of calibration and validation were 0.78 and 0.84, respectively. The possibility of predicting the sugar content of hardy kiwi was also examined at spectral sampling intervals of 6 and 10 nm in the narrower spectral range from 730 nm to 1200 nm for a low-price optical sensing system. The prediction performance had promising results with R2 values of 0.84 and 0.80 for 6 and 10 nm, respectively. Future studies will aim to develop a low-price optical sensing system with a combination of optical components such as photodiodes, light-emitting diodes (LEDs) and/or lamps, and to locate a more reliable prediction model by including meteorological data, soil data, and different varieties of hardy kiwi plants.

It is necessary to monitor growth status of the crops due to continuous change of climate causing insecurity in crop cultivation. Low altitude remote sensing(LARS) system is utilized to accurately monitor the growth status of the crops. In this study, models for monitoring fresh weight(FW), one of the major growth factors of Chinese cabbage, were developed with structural indices and simple ratio calculated from bands in remotely sensed canopies by NIR, RE(imaging sensor A) and multispec-4c sensors(imaging sensor B) equipped with fixed-wing UAV depending on vegetation stages of normal planting(NP) and delayed planting(DP) Chinese cabbages. In results of imaging sensor A, the estimation models using structural indices and simple ratio were divided into NP and DP due to different attribute of reflectance in canopies with changed environment condition depending on different planting dates. The estimation models using simple ratio calculated by red edge and visible bands of NP showed better performance than other models, but RMSE was high. The models using simple ratio calculated by same bands of DP were feasible to accurately estimate FW(R2 of more than 0.946 with RMSE of less than 169.5 g). In results of imaging sensor B, the estimation models using structural indices and simple ratio on DP were divided into low to intermediate FW and intermediate to high FW. As a result, estimation models of all structural indices and simple ratio in low to intermediate FW bands were advisable to estimate FW(R2 of more than 0.860 with RMSE of less than 104.7 g). Estimation models of those calculated by red edge and visible bands in intermediate to high FW were only possible to accurately estimate FW(R2 of more than 0.532 with RMSE of less than 400.7 g).

This research introduces the development of fairy tale system directed behavior training game platform with brainwaves and motion sensing cognitive technologies for Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) children. The system includes three major functions: 1) the brainwaves and motion recognition; 2) the interactive intervention with narrative contents; and 3) the sensor and intervention data management. The narrative contents combined with fairy tales and other elements for the game platform including characters, perspectives, quests, and scenes are integrated into the system. While a child is playing a given fairy tale, the child’s brainwaves and motion sensing data are transmitted to the system. This system simultaneously controls the intervention procedure, helping the child concentrate on the story and accomplish quests appropriately. The main contribution of this system is to help children with ADHD manage their behavior by continuously intervening them to increase the attention to the fairy tales and feel confidence on themselves with the improved test results.

밥맛은 밥쌀용 쌀 품종의 품질을 평가하는 중요한 항목 중 하나로, 훈련된 패널을 활용하여 평가하고 있다. 본 연구는 밥맛 평가의 정밀도 향상을 위하여 전자혀의 일종인 taste sensing system을 이용하여 관능적 식미 특성이 다른 쌀 10 품종의 밥맛을 측정하여 분석하였다. 분석 결과, taste sensor를 이용한 밥맛 측정은 밥의 쓴맛, 감칠맛, 단맛 측정에 적합한 것으로 나타났고 감칠맛의 경우, 관능적 평가에서 밥맛이 좋게 평가되었던 삼광의 측정값이 가장 높았고, 관능적 평가에서 밥맛이 나쁘게 평가되었던 한아름은 가장 낮은 측정값을 보였으며 품종간의 값 차이는 유의성이 인정되었다. 이러한 결과는 taste sensor를 밥맛 측정에 활용할 수 있다는 가능성을 보여주며, taste sensing system을 본격적으로 밥맛 측정에 활용하기 위해서는 다양한 조합을 통한 상관 분석이 필요할 것으로 생각된다.

This research introduces the interactive fairy tale system based on BCI and Motion Sensing Technology for Children with ADHD. ADHD is a specific disorder which shows deficits in sustained attention, behavioral inhibition, resistance to distraction, and the regulation of one’s activity level to the demands of a situation (hyperactivity or restlessness). The interactive fairy tale system implemented on the Unity3D engine is expected to keep track of a player's time-varying brainwave and motion logs through NeuroSky’s MindWave Brain-Computer Interface (BCI) and Microsoft’s Kinect motion sensing technology. The proposed system helps us take a closer look at the player's behavior than performing a video shoot or direct observation. In addition, as the system keeps the observed data, it is possible to constantly track the changes on the player's brainwave and behavior, and synthetically assess the effect of the proposed approach from many different aspects.

주위의 빛을 감지하는 CDS 광센서가 포함된 LED 백라이트 시스템을 이용하여 주위조명이 밝을 때는 꺼지고 어두울 때 켜지는 빛 감지형 액자를 개발하였다. LED 백라티으 회로를 삽입할 수 있도록 액자 내부에 충분한 공간을 두었으며 액자의 테두리는 LED 백라이트의 조명외 불필요한 사이드 빛을 가릴 수 있도록 액자를 제작하였다. LED 백라이트 시스템의 경우, 이상적인 경우 밝을 때는 0의 저항값을 가지고 어두울 때는 무한대의 저항값을 가지는 특성을 갖고 있는 CDS 광센서를 고속 스위칭 트랜지스터 베이스 단자에 연결하여 on / off 동작을 할 수 있도록 설계하였다. 직렬 및 병렬로 3×3의 배열로 연결된 9개의 LED들은 3개의 anodesms 전원에, 3개의 cathode는 트랜지스터의 컬렉터에 연결하여 on시에는 cathode가 접지와 연결되어 LED가 동작하였고, off시에는 floating상태가 LED가 동작하지 않았다. 밝은 조명하에서는 센서에 의해 LED 백라이트가 동작하지 않았고 어두울 때는 정상적으로 동작함을 확인하였다.

연안 김 양식장의 효과적 관리를 위해서는 실제 시설량의 조사가 필요하며, 인공위성을 이용한 방법이 가장 효과적이다. 본 연구에서는 10m의 해상도를 갖고 있는 SPOT-5 다중분광영상을 사용하였으며, 김 양식장의 자동탐지알고리듬의 개발을 위하여 경 기도 화성시 제부도 남방해역에 대한 2005년도 영상을 사용하였다. 김 양식장을 추출하기 위하여 우선 3밴드 영상의 분광특성을 이용 한 밴드차(Band difference) 영상을 작성하여, 두 가지 방법(형태학적 처리기법 및 Canny 에지 탐지기법)으로 처리를 한 후, 두 결과를 합성하여 라벨링함으로써 탐지율을 극대화하였다. 마지막으로 2005년 우리나라 연안의 김 양식장에 대한 인공위성 조사 결과, 실제 시 설량은 676,749 책(柵)으로, 면허시설량 572,745 책보다 다소 많은 것으로 나타났다. 양식장 시설 현황 조사 결과는, 정부에서 전체 생산 량을 조절할 수 있게 하며, 양식업자가 좋은 수확을 달성하는데 도움이 될 수 있을 것이다.

railroad has a benefit of the mass transportation of a passenger and cargo, but just a time of accident could cause a huge loss of a human life and property. Especially, a typhoon and a localized torrential downpour usually happened in summer season have caused average 38.29 times of the missing roadbed which support the railroad in recent 7 years. If a train would pass on this railroad which the roadbed was missed, there could be a huge accident and many people will die. But, the security issue is not satisfied because the method of sensing the missing roadbed is depending solely on the naked eye inspection by a person in charge. So, in this study, I would like to suggest the missing roadbed real-time sensing and train operation system to reduce the possibility of the railroad accident by controlling the operation of train when the missing roadbed condition would be sensed in the real-time system.

공침법을 이용하여 In2O3가 0-10 wt.% 첨가된 SnO2 계 미세 분말을 합성한 후, 스크린 인쇄법(screen printing)으로 후막형 가스센서를 제조하고 탄화수소(C3h8, C4h10) 가스에 대하여 가스 감응 특성을 조사하였다. In2O3는 SnO2의 입자 성장을 억제시키기 위하여 첨가해 주었는데, 600˚C에서 하소한 후에도 수 nm 크기의 미세한 입자를 얻을 수 있었다. 공침시 pH 값은 SnO2 의 입자 크기에 영향을 거의 미치지 않은 반면, In2O3 첨가량은 입자 크기와 미세 구조에 큰 영향을 주었다. In2O3 첨가량이 증가할수록 입자 크기는 감소하고 비표면적은 증가하였으며, 센세의 동작 온도를 약 500˚C로 하여 측정한 가스 감응 특성은 3wt.% 첨가했을 때 최대 감도를 나타내고 그 이상의 첨가량에서는 오히려 저하되었다. 3wt.%의 In2O3첨가시 SnO2의 입자 크기와 비표면적은 각각 9.5nm, 38m2/g이었다. 임피던스 측정으로부터 얻은 단일 반원의 Nyquist curve와 선형의 전류-전압(1-V)특성 곡선으로부터, In2O3를 첨가하여 수nm로 입자 크기를 억제한 SnO2 계 가스센서는 미세 입자들끼리 형성한 치밀한 응집체와 이들 간의 계면(boundary)에 의해서 가스 감응 특성이 영향을 받음을 알 수 있었다.

This study propose the embedded sensing system for tensile force estimation of PSC tendon using FBG and EM sensors. Through experimental study, it was found that the tensile force can be estimated by measuring the strain and permeability using proposed sensing system.

This paper aims to develop a wireless multi-sensing system for structural health monitoring of civil structures. This system is designed to measure all kinds of data--static and dynamic response, etc--from a multi-sensing data logger, and to transmit the measured data by means of a wireless real-time RF module, and to analyze the transmitted data for a health monitoring of structure. To test its validity, a FE analysis of a model cable-stayed bridge has been conducted for system identification. And a modal test of the model bridge has been also performed by both the proposed system and a cable based commercial measurement system(IOTech) for comparison. Based on those results, the proposed system was found to have an excellent capability of measuring and transmitting data from actual structure, and thus to be applicable to health monitoring of civil structures.

In this paper, an external torque estimation problem in one-degree-of-freedom (1-DOF) flexible-joint robot equipped with a joint-torque sensor is revisited. Since a sensor torque from the jointtorque sensor is distorted by two dynamics having a spring connection, i.e., motor dynamics and link dynamics of a flexible-joint robot, a model-based estimation, rather than a simple linear spring model, should be required to extract external torques accurately. In this paper, an external torque estimation algorithm for a 1-DOF flexible-joint robot is proposed. This algorithm estimates both an actuating motor torque from the motor dynamics and an external link torque from the link dynamics simultaneously by utilizing the flexible-joint robot model and the Kalman filter estimation based on random-walk model. The basic structure of the proposed algorithm is explained, and the performance is investigated through a custom-designed experimental testbed for a vertical situation under gravity.