Earticle

본 논문에서는 ALT 보드와 NetLogo 확장 모듈을 개발하여 능동적 참여 모의실험 (Active Participatory Simulation: APS) 학습이 가능하도록 한다. 기존 참여 모의실험 학습에서도 실험이 수행되는 동안 학생들은 HubNet을 통하여 클라이언트로서 실험에 참여할 수 있다. 하지만 HubNet 서버만이 하나의 외부 모듈과 연결되기 때문에 다수의 클라이언트가 참여하는 이중초점 모델링 기반 학습이 불가능하다. 따라서 클라이언트의 참여와 실험 및 측정 데이터를 수집하기 위하여 ATmega32 기반의 ALT 보드를 개발한다. 또한 이 입력된 데이터를 HubNet 서버와 교환할 수 있는 TCP/IP 소켓 기반 Java 확장 모듈을 개발한다. ALT 보드와 확장 모듈을 통하여 APS 학습 환경 구축이 가능하다. 이를 위한 NetLogo 프로그래밍 방법을 소개하고 학습 예시를 보여 과학교육에 활용될 수 있는 방안을 모색한다.

In this paper, the ALT (ALTernative) board and a NetLogo extension module are developed for the active participatory simulation (APS) learning. Through the participatory simulation with HubNet each student can attend the experiment as one of clients. Only one HubNet server, however, is able to use an external device so that the bifocal modeling based learning with multiple users is impossible. In order to overcome the drawback, and enable clients participate into the experiment and collect the experimental data and the measured data, an ATmega 32 based board and its firmware are developed. In addition, Java extension module based on TCP/IP socket interfaces is developed to exchange the data with HubNet server. Finally, we show some NetLogo program examples to use the developed hardware and software for APS and seek the way to use them for science education.

본 논문에서는 위치기반 서비스 인프라 구축에 필요한 능동형 위치획득 단말을 제안하고 실제 사용 환경에서 성능을 분석하였다. 제안하는 능동형 위치획득 단말은 GPS 모듈과 CDMA 모듈이 결합된 복합 단말 형태로서 위성 GPS 신호를 이용한 독자적 위치정보 획득이 가능하며, GPS 음영 지역에서는 기지국 좌표 정보를 이용하여 사용자 위치를 결정할 수 있다. 이것은 기존 A-GPS 방식과 구별되는 독자적 위치획득 기법이다. 또한, 음영지역에서 위치획득이 어려웠던 GPS 방식의 단점을 보완할 수 있다. 수행한 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 능동형 위치획득 단말이 위치 기반 서비스에서 요구하는 독자적인 위치획득 능력, 위치정보 획득의 연속성 및 위치 정보의 보안성 유지 등의 조건에 적합하다는 것을 확인하였다.

In this paper, we propose an active location acquisition terminal needing to construct an infrastructure based on a LBS and analyze the performance in real field. The proposed terminal is compounded with a GPS module and a CDMA module, so it can get the location information independently using satellite GPS signal and the proposed terminal can decide a user location with the location information of a base station in satellite GPS shadowed area. This is the distinguishable location acquisition method from the conventional A-GPS, and it complements a disadvantage of the conventional GPS. From these results, we can confirm that the proposed active location acquisition terminal is suitable to the requirements for the LBS which are the independent location acquisition ability, the continuity in the location information acquisition and the maintenance in the location information security.

The automatic assembly system of micro optical filter is a key technology in the development of optical modules with high functionality. In order to develop an automatic assembly system of optical fiber and filter, we have firstly developed the system and program capable of characterization of 30${\mu}m$-thick film filters as well as conventional optical filters. Moreover, we have carried out the characterization of optical filter using the developed system and program, and compared experimental results with by conventional handwork. The measurement of optical filters using the present system is faster, more precise and more reliable than those based on the conventional handwork.

This paper proposes a realtime tracking algorithm of mobile object in indoor or outdoor environment. For this purpose the proposed system selects location data closer to mobile objects in real time using Triangulation method and DCM (Database Correlation Method). Also, this system utilizes the adjusted location data selected by using Kalman filter to improve the location accuracy of transfer object. Be studied in existing the Kalman filter have unstable location data until its settlement because of it extracts current values by using the past the information. However, proposed location tracking system don’t apply existent Kalman filter to this system and it permits precisional tracking location by using more effective methods.

Active electronically scanned array (AESA) multi-function radars (MFRs) comprise numerous transmit/receive modules (TRMs) whose maximum temperature and temperature uniformity must be tightly controlled. This study proposes a new liquid-cooling-plate flow-channel design for an X-band AESA MFR: a two-layer straight channel incorporating multiple fins irregularly spaced along the flow channel. The proposed design (Type-4) is compared with three baseline channel designs. At the same coolant flow rate, Type-4 reduces the TRM maximum temperature by 28.2 K and the maximum inter-module temperature difference by 19.7 K relative to Type-1. However, the pressure drop increases by 726% because of the added internal surfaces and fins which are flow obstructions. A comprehensive thermo-hydraulic comparison, including pumping power criteria, is conducted over multiple flow-rate conditions. Overall performance was highest for Type-4, followed by Type-2, Type-3, and Type-1. When designs achieve similar maximum temperature and temperature difference with various coolant flowrate condition, Type-2 requires 83.6% less pumping power than Type-1, and Type-4 requires 33.8% less pumping power than Type-2.

본 연구는 간호대학생의 수술실 실습경험을 이해하고 설명하기 위해 수행된 질적 연구이다. 본 연구의 참여자 는 경상북도 C군 일개 대학에 수술실 임상실습에 참여한 간호 대학생 3, 4학년 67명을 대상으로 하였다. 자료수집기 간은 2019년 1월14일부터 2020년 1월 13일까지였으며, 자료 수집은 개방형 자기보고서식 성찰일지를 통해 이루어졌 으며, 수집된 자료는 Krippendorff [21]의 내용분석 방법을 사용하여 분석하였다. 간호대학생의 수술실 실습 경험을 분석한 결과, 27개의 하위주제, 12개의 주제, 그리고 5개의 범주로 도출되었다. 5개의 범주는 ‘복잡한 심경에 휩싸임’, ‘펼쳐진 인체와 직면함’, ‘수술실의 특성을 터득함’, ‘ 임상실습의 한계와 맞닦드림’ ‘자기성찰’‘이다. 본 연구 결과는 간 호대학생의 수술실 실습 경험에 대한 이해를 제공하였으며, 간호대학생의 임상실습의 질을 향상시킬 수 있는 기초 자 료로 활용될 것이라고 기대한다.

This study is a qualitative study conducted to understand and explain the operating room practice experience of nursing college students. Participants in this study were 67 nursing college students in 3rd and 4th grade at a university in C-gun, Gyeongsangbuk-do who participated in the practice of operating rooms. The data collection period was from January 14, 2019 to January 13, 2020, and the data collection was carried out through an open self-report-style reflection log, and the collected data was analyzed using the traditional content analysis method of Krippendorff [21]. Analysis of the operating room practice experience of nursing college students resulted in 27 sub-themes, 12 themes and 5 categories. The five categories are "Being seized with complicated feelings," "Being faced with dissection body," "Learning the characteristics of the operating room, " “Being confronted with the limits of clinical practice” and "Self-reflection." The results of this study provided an understanding of the operating room practice experience of nursing students and are expected to be used as basic data to improve the quality of practice of nursing students.

현대 사회의 사회적 문제를 위한 대안으로 소셜로봇이 주목받고 있으며 소셜로봇의 효율적 관리를 위해 모듈 화의 필요성이 제기되었다. 본 연구는 ‘개인용 소셜 서비스 로봇’의 개념을 재정립하고 이에 적용하기 위한 새로운 모 듈화 방식을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 소셜 로봇과 서비스 로봇의 정의와 로봇의 모듈화에 대한 문헌 연구를 수행하였다. 기존 서비스 로봇의 모듈화 사례를 분석하여 소셜 서비스 로봇의 모듈화에 적용하기 위한 고려 사항을 도출하고 이를 바탕으로 새로운 모듈화 방안을 제안하였다. 본 연구는 모듈의 전기/전자적 부품 여부에 따라 액티브 모듈과 패시브 모듈로 구분하고, 액티브 모듈은 다시 로봇의 기본형과 교체형에 따라 기본 모듈, 추가 모듈로 분류했다. 이러한 방안이 적용된 실제 로봇의 프로토타입을 제작하는 것으로 모듈화를 검증하였다.

Social robots are attracting attention as an alternative to social problems in modern society, and the need for modularization has been raised to efficiently manage various robots. The study aims to reestablish the concept of ‘Personal social service robot' and propose a new modularization method to apply it. For this study, literature research about the definition of social robots and service robots is conducted. In addition, we investigated the modularization of robots and analyzed the modularization cases of service robots. Based on this, we have deducted considerations for applying social service robot modularization and proposed a new modularization. This study divided the module into active module and passive module according to whether it is electric or electronic component of the module, and the active module was again classified into basic module and additional module according to the basic and replacement type of the robot. The modularization was verified by making the prototype of the actual robot.

This paper introduces the T/RX combined compact active channel module which is a key unit of the active phased array antenna(APAA) system. This module is mainly compoased of two parts for TX and RX fabricated on both sides of the active module for size reduction. The TX-part is primarily composed of a 3-stage amplifier, a microstrip phase shifter, a thermal compensation and a power detection circuit. The RX-part is composed of LNAs a microstrip phase shifter and BPFs for TX power rejection. Using the proposed design structure we can realized a compact active channel module having high performance.

자체 제작한 프로그램인 USB security module과 Active Directory를 활용하여 서버에서 다수의 클라이언트를 관리할 수 있는 시스템을 구축한다. USB 보안 모듈과 Active Directory의 보안정책을 결합하여 극단적이고 폐쇄적인 강력한 보안을 가능케 하며 보안정책별 효용성을 살펴보고자 한다.

Active layer의 형성법에 따른 첫번째 모듈 set와 두번째 모듈 set 사이의 성능변화가 축방향 속도와 용질 농도변화를 통하여 각 모듈 set별로 비교, 고찰되었다. 모든 실험들은 같은 transmembrane pressure와 막면적당 에너지 소모하에서 동시에 수행되었다. 첫번째 모듈 set에 대해서 Dean vortices가 존재하는 나선형 모듈과 Dean vortices가 없는 선형모듈로 수행된 모든 비교 실험에서 용질 flux와 투과계수는 vortex flow의 경우 훨씬 큰 값을 보였다. 두번째 모듈 set에 대해서 순수에 대한 두 모듈의 투과계수는 다른 값을 보이고 있으며 선형 모듈의 투과계수가 나선형 모듈에 비해 약 150% 높은 것으로 나타났다. 이는 두 모듈의 막이 완전히 달라졌음을 보여준다.

The effects of varing axial flow rate and solute concentration on the performance of both module sets made by different methods for active layer formation were compared and determined. All experiments were conducted simultaneously at the same transmembrane pressure and energy consumption per membrane area. In every comparative run between the presence of Dean vortices in a helical module and absence of such vortices in a linear module from the first module set, the solution fluxes and permeabilities were higher, and in some cases substantially higher for the vortex flow. With pure water, the permeabilities of both modules from the second module set were different and the flux in a linear module was 150% higher than in the helical module. This explained both module membranes were totally different.

This paper presents a design of 1-channel active dry electrode module for EEG from one's forehead. The IA(instrumentation amplifier) circuit inside the module is based on the configuration sown on the paper MettingVanRijn et al. We analyze the IA circuit to find out the related equation, and then compare its simulated characteristic with the result obtained from the real active dry electrode circuit. With the active dry electrode and the wet(Ag/AgCI) electrode connected to the separated analog processing module on one's forehead at the same time, their real time and FFT outputs of EEG are examined for comparison. The active dry electrode module has advantages over the wet electrode and its analog processing module: 1) The size of the analog processing circuit of the active dry electrode module is smaller than that of existing EEG analog processing module; 2) the total cost required to make the proposed analog processing circuit is much lower than that of the existing circuit, since the designed circuit needs smaller parts; 3) the electrical characteristic is comparable to the general EEG analog processing module even if the designed module has simpler circuit configuration.

본 논문에서는 긴급구조가 필요한 상황에서 구조대가 위험에 처한 사람이 가진 발신기의 신호를 이용하여 구조를 하는 서비스를 제시한다. 그리고 이러한 상황에서 필요한, 실시간으로 주어지는 지향성 안테나의 수신 값과 지도 정보를 바탕으로 발신기의 위치와 이동을 예측하여 추적자가 발신기의 위치로 이동하는 알고리즘을 제안한다. 또한 이 알고리즘을 실제로 시뮬레이터로 구현하여 검증해보고 어느 정도의 성능을 보여주는지를 제시한다.

본 논문에서는 긴급구조가 필요한 상황에서 구조대가 위험에 처한 사람이 가진 발신기의 신호를 이용하여 구조를 하는 서비스를 제시한다. 그리고 이러한 상황에서 필요한, 실시간으로 주어지는 지향성 안테나의 수신 값과 지도 정보를 바탕으로 발신기의 위치와 이동을 예측하여 추적자가 발신기의 위치로 이동하는 알고리즘을 제안한다. 또한 이 알고리즘을 실제로 시뮬레이터로 구현하여 검증해보고 어느 정도의 성능을 보여주는지를 제시한다.

This paper proposes a new switching algorithm for an active clamp snubber to improve the efficiency of a module integrated converter system. This system uses an active clamp method for the snubber circuit for the efficiency and reliability of the system. However, the active clamp snubber circuit has the disadvantage that system efficiency is decreased by switch operating time because of heat loss in resonance between the snubber capacitor and leakage inductance. To address this, this paper proposes a new switching algorithm. The proposed algorithm is a technique to reduce power consumption by reducing the resonance of the snubber switch operation time. Also, the snubber switch is operated at zero voltage switching by turning on the snubber switch before main switch turn-off. Simulation and experimental results are presented to show the validity of the proposed new active clamp control algorithm.

본 논문에서는 상용 트랜스미터 칩과 패치 어레이 안테나를 결합하여 60 GHz 대역에서 동작하는 능동 안테나 모듈을 설계, 제작하였다. 설계된 모듈은 안테나 PCB와 트랜스미터 칩이 장착된 송신 모듈 PCB가 결합되는 구조로 하였다. 주파수 제어신호 및 바이어스 제어신호는 아두이노 키트를 사용하여 인가하였으며, 기저대역의 I/Q 신호가 트랜스미터 칩으로 인가될 수 있도록 하였다. 송신 모듈의 출력은 단일 출력으로 안테나에 연결되므로 차동 출력을 내는 트랜스미터 칩의 출력을 링 하이브리드 발룬에 전달하고, 이를 초소형 상용 커넥터로 $2{\times}4$ 마이크로스트립 패치 어레이 안테나 PCB로 전달되도록 하였다. 최종 출력되는 밀리미터파 신호의 방사패턴 측정을 통하여 시뮬레이션 결과와 비교하는 방식으로 확인하였다. 제작된 능동 안테나 모듈의 방사패턴 측정 결과, 3 dB 빔폭과 null 포인트의 위치가 시뮬레이션 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

In this paper, an active antenna module operating in the 60 GHz band is designed and fabricated by combining a commercial transmitter chip and patch array antenna. The designed module is composed of an antenna PCB and a PCB with a transmitter chip. The frequency-control and bias-control signals are applied to the transmitter chip, using an Arduino kit. A baseband I/Q signal is also applied to the chip. A ring hybrid balun converts the output of the transmitter module to a single output, which is the output of the transmitter chip that outputs a differential output. The output is delivered to the $2{\times}4$ microstrip patch array antenna PCB as a micro-computer connector. The radiation pattern of the millimeter-wave signal of the final output is compared with the simulation results. The measured radiation patterns of the fabricated active antenna module confirm that the positions of the 3 dB beam width and null point agree well with the simulation results.

This paper is concerned with the design of the beam forming module that is a key unit of the active phased array antenna(APAA) system for mobile satellite communications. This module includes two blocks for main signal and tracking signal. Main signal block has the role of transmitting input signal from phased away antenna to tracking signal block. And, tracking signal block executes main roles, beam forming of tracking signal and electronic beam control. The several electrical performances of this module, phase characteristics and linear gain, etc., agreed with specifications needed for APAA, and for more clear verification of the performances, the satellite communication test of the APAA including the modules was accomplished in the outdoors.

IMT-Advanced 시스템을 효율적으로 서비스하고 시스템 효율을 증대시키기 위해서는 능동위상 배열구조의 안테나 시스템이 요구된다. 능동위상 배열 구조는 다수의 송수신 모듈과 다수의 복사소자로 구성되어 시스템의 효율을 증대시킬 수 있으며, 시스템을 구현하기 위해서는 초소형 고효율 송수신 모듈이 핵심이다. 최종 출력과 밀접한 관련이 있는 송신모듈의 전력증폭기는 기지국 시스템의 효율을 결정하는 핵심요소이다. 본 논문에서는 IMT-Advanced 능동위상배열 시스템에 적합한 초소형 고효율 송수신 모듈을 설계하고 구현하고자 하였다. 송수신 모듈은 온도보상 회로를 구현하여 이득 오차를 줄였으며, 선형화기는 소형화를 위하여 아날로그 방식으로 구현하였다. 초소형 고효율 전력증폭기를 구현하기 위해서 GaN MMIC Doherty 구조로 구현하였다. 구현된 송수신모듈은 $40mm{\times}90mm{\times}50mm$ 크기로 구현되었으며, LTE band 7에서 47.65 dBm의 출력을 가졌다. 실제 운용전력인 37 dBm에서 40.7%의 효율과 12 dB이상의 선형성 개선도를 보였다. 수신부의 잡음지수는 1.28 dB이하로 설계규격을 만족하였으며, 송수신 모듈의 이득과 위상은 6 bit로 제어로 최대 오차는 각각 0.38 dB와 2.77 degree를 보였다.

The needs of active phased arrays antenna system is getting more increased for IMT-Advanced system efficiency. The active phased array structure consists of lots of small transceivers and radiation elements to increase system efficiency. The minimized module of high efficiency transceiver is key for system implementation. The power amplifier of transmitter decides efficiency of base-station. In this paper, we design and implement minimized module of high efficiency transceiver for IMT-Advanced active phased array system. The temperature compensation circuit of transceiver reduces gain error and the analog pre-distorter of linearizer reduces implemented size. For minimal size and high efficiency, the implented power amplifier consist of GaN MMIC Doherty structure. The size of implemented module is $40mm{\times}90mm{\times}50mm$ and output power is 47.65 dBm at LTE band 7. The efficiency of power amplifier is 40.7% efficiency and ACLR compensation of linearizer is above 12dB at operating power level, 37dBm. The noise figure of transceiver is under 1.28 dB and amplitude error and phase error on 6 bit control is 0.38 dB and 2.77 degree respectively.

자체 제작한 프로그램인 USB 보안 모듈과 Active Directory를 활용하여 서버에서 다수의 클라이언트를 관리할 수 있는 인프라를 구축한다. USB 보안 모듈과 기존 소극적인 보안 정책으로 인해 개인 또는 내부망으로 사용하고 있는 Active Directory의 보안 정책을 결합하여 극단적이고 폐쇄적인 강력한 보안 기능을 가능케 하며 그 효용성을 제안 한다.