초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
1. 전기 자동차용 차량 제어 기술 개발
가. 극한 조건 동작을 위한 배터리팩/EMS 개발
나. 개조 전기차 E/E 미츠 네트워크 시스템 개발
2. 초박형 압전 맥박 센서 개발
가. 맥박 모니터용 압전 센서 개발
나. 압전 발전기 개발
3. 걸음 보조 착용형 로봇 개발
가. Wearable robot suit 기구 설계
나. Force-control 제어 로직 개발
4. 적외선 광-테라피 시스템
가. 외상성 뇌손상환자용 헬멧

□ 연구의 목적 및 내용
1. 전기 자동차용 차량 제어 기술 개발
가. 극한 조건 동작을 위한 배터리팩/EMS 개발
나. 개조 전기차 E/E 미츠 네트워크 시스템 개발
2. 초박형 압전 맥박 센서 개발
가. 맥박 모니터용 압전 센서 개발
나. 압전 발전기 개발
3. 걸음 보조 착용형 로봇 개발
가. Wearable robot suit 기구 설계
나. Force-control 제어 로직 개발
4. 적외선 광-테라피 시스템
가. 외상성 뇌손상환자용 헬멧 형태 적외선 광원 시스템 개발
나. 적외선 LED 광원 시스템
5. 멀티홉 멀티채널 클러스터 V2X 네트워크 개발
고 안정성의 멀티홉 V2X 네트워크 기술 개발하여 주변 차량 및 환경 정보를 다수의 차량과 공유하여 도로상의 위험상황을 신속히 인지하여 차량 운행 안전을 획기적으로 높이는 것을 목적으로 함
6. V2X 기반 멀티카메라 차량 트래킹 딥러닝 및 공유 기술개발
자율주행 또는 차량안전운전보조시스템 (ADAS)을 위한 멀티 카메라 영상을 이용하여 차량 트래킹의 정확도를 극대화 하고 Object Occlusion 및 reappearance 시에도 차량의 트래킹을 가능하게 하는 deep learning 기술을 개발하는 것을 목적으로 함.
7. 모바일 3D 제스쳐 인식 MEMS 초음파 시스템 개발
가. 고감도 2D Array 압전 박막 초음파 성능 안정화 확보에 의한 모바일 3D 제스쳐 센서 시스템 도출
나. MEMS 공정에 의한 압전체인 질화알루미늄(ALN)을 실리콘 박막으로 이루어진 원형 디스크에 조성하고 전극을 가하여 고감도 초음파 트랜스듀서 구성
8. 다채널 무선 뇌파 치매 진단 기술 개발
20채널 기반의 무선 뇌파 시스템을 개발하여 치매 진단

□ 연구개발성과
1. 전기 자동차용 차량 제어 기술 개발
가. 개별 전지셀 탁부착이 용이한 배터리팩 구조 개발
나. IGBT 게이트 드라이버 및 IGBT 게이트, isolated CAN x2, RS232, Dry contact output x8, ADC x4, DSP 선정: TI 38277s
다. 충전 용량: 20kWh, 132V, 150Ah, high C 방전 특성: 3C 연속 방전, 5C 1분 pulse 방전, 방전 특성: 132V 최대 100kW, 264V 최대 200kW, 400V 최대 300kW 달성
2. 초박형 압전 맥박 센서 개발
가. 초박형 압전 맥박 센서 개발 (총 소자 두께 10 μm 이하)
나. 개발된 맥박 센서를 통한 실시간 맥박 전송 및 모니터링 민감도: 0.018 kPa^-1 구현
3. 걸음 보조 착용형 로봇 개발
가. Fuzzy control을 사용한 admittance control 구현(mechanical impedance<20% 이내)
나. 저가의 센서들의 조합으로 고가의 센서의 성능에 버금가는 힘측정 센서 개발(측정 범위(0~30N))
4. 적외선 광-테라피 시스템
가. 2W (840nm) 급의 적외선 LED 광원 구현 (24개 이상의 배열 구조)
나. 복사조도 : 250 mW/cm, 파장 : 840~940 nm, 광원 갯수 : 24개 이상
5. 멀티홉 멀티채널 클러스터 V2X 네트워크 개발
가. Multi-Channel 차간통신 및 고속 네트워크 구조연구
나. 다수차량간 고속 동신전송 네트워크 구조연구
다. 고속 멀티채널 자가구성 고안정성 V2V 네트워크 기술개발
6. V2X 기반 멀티카메라 차량 트래킹 딥러닝 및 공유 기술개발
가. 다수의 차량의 멀티 카메라 영상으로부터 계산된 deep learning feature 정보를 V2X 통신을 통해 서로 교환하여 deep temporal association 및 wide range spatial association 기술 개발 완료
나. 높은 accuracy 및 occluded object의 tracking을 가능하게 하 V2X 기반 Multi-Vehicle Collaborative multi-object tracking의 기술 개발 완료
7. 모바일 3D 제스쳐 인식 MEMS 초음파 시스템 개발
가. 2D Array 압전박막 단일칩에 의한 반도체초음파 펄스에코 신호 감지 시스템 확보
나. 박막 압전체에 의한 100-200kHz에서 초음파를 송신과 수신하는 고안정성 MEMS 구조를 확보하여 3D 제스쳐 인식을 고려한 초음파 2D Array 확보
다. 예상성능: 시계 배터리로 하루이상 연속 작동 가능, 제스쳐 인식거리 10cm이상
라. 5V 저전압 트랜스듀서 구동으로 구동회로 일체화에 의한 저전력, 저가격화 가능
8. 다채널 무선 뇌파 치매 진단 기술 개발
가. 20채널, 24bit resolution, 250Hz sampling 뇌파 측정장치 개발
나. 전극 모듈 개발에 의한 다채널 뇌파 캡 사용의 용이성 확보
다. 뇌파 측정, CERAD-K, 그리고 MRI 촬영을 병행한 임상 연구 실험
라. 정상과 치매 구분율 95% 달성

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
1. 전기 자동차용 차량 제어 기술 개발
극한 험로 주행이 가능한 전기자동차의 전기파워트레인(배터리팩 포함) 솔루션 연구개발
2. 초박형 압전 맥박 센서 개발
초박형 맥박 센서의 개발로 웨어러블 헬스케어 시장에 진입 가능
3. 걸음 보조 착용형 로봇 개발
무릎-대퇴부 보조 wearable robot의 시장은 2025년에는 5조 5천억원 이상의 시장 규모를 이룰 것으로 예상. 사회 소외 계층의 사회 참여 확대가능
4. 적외선 광-테라피 시스템
외상성 뇌손상 환자의 빠른 치료를 돕기 위하여 소형화된 포터블 형태의 광-테라피 시스템을 이용한 광범위한 재활 치료 적용 가능성 확대
5. 멀티홉 멀티채널 클러스터 V2X 네트워크 개발
본 기술의 활용분야는 무선검침 네트워크 뿐만 아니라 자율주행자동차 및 connected car의 환경인식정보 전송을 위한 V2X 네트워크와 저전력 영상 전송을 위한 IOT 네트워크, 그리고 Event driven 영상인식 및 보안정보 전송을 위한 무선 CCTV 네트워크 등에 활용할 계획
6. V2X 기반 멀티카메라 차량 트래킹 딥러닝 및 공유 기술개발
가. Multi-Camera 간의 Tracking data 공유기술을 개발하여 기존 기술로 달성하기 매우 어려운 높은 정확도의 vehicle tracking이 가능하며, Occluded vehicle의 tracking도 가능하게 되어 자율주행 및 ADAS 기술의 안전성을 보장할 수 있음.
나. 자율주행 및 ADAS 기술을 선도하여 급속도로 성장하는 미래의 자율 주행 기술과 LDM data 생성 및 Cloud 기반 광범위 LDM data 공유 서비스를 가능하게 하여 새로운 시장을 창출하고, 국내외 시장을 선점 할 수 있어서 높은 경제성이 있음.
7. 모바일 3D 제스쳐 인식 MEMS 초음파 시스템 개발
가. 다양한 동적인 환경에서 항시 모니터링을 위한 스마트 UI 활용
나. Mobile 제품의 UI 혹은 모니터링 장치로 사용가능
다. 자율주행 자동차/ADAS 운전자 UI로 활용가능
라. 작은 Mobile UI에서 확대되어 스마트 모빌러티의 안전 모니터링으로도 활용가능
마. Health 피부상태 모니터링 및 테라피 : 피부마사지, 주름관리등
바. 환경 센서 / 바이오 센서 분야로 응용처 확대
사. pMUT 2D Array의 고감도 막 주파수 변이 감지 (흡착층/온도 제어층 첨가필요)
아. 에너지 하비스트 : pMUT layout 설계변경(Disk Cantilever)에 의한 에너지 하비스트 적용. (공정은 그대로 활용)
8. 다채널 무선 뇌파 치매 진단 기술 개발
가. 현재, 의료기기를 활용한 치매 진단 시스템이 없으므로, 본 과제 결과물인 ‘뇌파를 이용한 치매 지단 시스템’으로 세계 최초 의료 기기를 통한 치매 진단의 원천 기술을 확보할 수 있음
나. 보건소, 치매 안심 센터와 같은 고가 의료 장비가 없는 1차 치매 진료 기관에서 치매 스크리닝, 치매 진단 도구로 활용 가능
다. 휴대용으로 제작되기 때문에 향후 가정에서도 치매 검사 도구로 활용이 가능함
라. 후속 연구로 치매를 지연시키는 장비를 개발하여 치매 진단과 더불어 치매를 지연시키는 장치로서 활용이 가능함
마. 가성 치매를 유발하는 우울증 진단기, 인지력 측정기로서 활용이 가능함

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
1. Development of electric vehicle and optimum operation technique, driving algorithm by control algorithm
2. Development ultra - thin piezo - electrice pressure sensor
3. Development of walking - assisted robots based on human - centered design
4. Development of mob

□ Purpose & Contents
1. Development of electric vehicle and optimum operation technique, driving algorithm by control algorithm
2. Development ultra - thin piezo - electrice pressure sensor
3. Development of walking - assisted robots based on human - centered design
4. Development of mobility brain injury patient rehabilitation assistive technology
5. Development of Multi - Hop V2X Network with High Reliability
6. Development of vehicle tracking technology by multi - camera with deeplearning
7. Development of piezoelectric micro - machined ultrasonic transducer(pMUT) system for mobile 3D gesture recognition
8. Development of dementia diagnostic system by using EEG

□ Results
1. Development of electric vehicle and optimum operation technique, driving algorithm by control algorithm
- Battery pack with attacheable cells
- IGBT gate driver, isolated CAN x2, RS232,Dry contact output x8, ADC x4, DSP: TI 38277s
- Charge capacity: 20kWh, 132V, 150Ah, high C, dischar character: 3C continuous discharge, 5C, 1 minute pulse discharge, 132V max @100kW, 264V max @ 200kW, 400V max @300kW
2. Ultra - thin piezo pressure sensor
- piezo sensor thickness is under 10 μm
- Sensitivity of 0.018 kPa ^{- 1}
3. Walking - assisted robots
- Fuzzy logic based admittance control (mechanical impedance <20%)
- Force sensor with range of 0~30N
4. Mobility brain injury patient rehabilitation assistive technology
- LED light source with 2W @840nm (over 24 arrays)
- Radiation power : 250 mW/cm, wavelength : 840~940 nm, number of source : over 24
5. Development of Multi - Hop V2X Network with High Reliability &
6. Development of vehicle tracking technology by multi - camera with deeplearning
- Development of Multi - Channel Vehicular Communication and high speed network architecture.
- Development of high speed network among multiple vehicles.
- Development of high speed multi - channel self organizing reliable V2X network.
7. Development of piezoelectric micro-machined ultrasonic transducer(pMUT) system for mobile 3D gesture recognition
- High sensitivity transducer platform with the piezo-electric ALN membraned structures by using MEMS fabrication processes.
- High resolution 2D array ultrasound beam-forming algorithm for 3D gesture recognition.
- Patents : 5 domestic, 2 US, and 1 PCT items
8. Development of dementia diagnostic system by using EEG
- EEG measuring system with 20 channels, Bluetooth classic, 250Hz sampling rate, and 24bit resolution.
- Clinical trial with dementia test by CERAD - K, MRI, and EEG
- The success rate of separation of normal and dementia is acquired to be 95%.
- Application of 4 related patents
- Getting of TIPS grant

□ Expected Contribution
1. Development of Multi - Hop V2X Network with High Reliability &
2. Development of vehicle tracking technology by multi - camera with deeplearning
- The technology developed can be applied to autonomous vehicles and connected cars as well as wireless metering networks.
- It can be utilized for V2X networks for environment sensing data transfer and IOT networks for image transfer.
- It can be also extended to wireless CCTV networks for image recognition and security.
3. Development of piezoelectric micro - machined ultrasonic transducer(pMUT) system for mobile 3D gesture recognition
- It can be used for user interface devices for mobile smart system.
- It cane be used for skin health therapy and monitoring by the dynamic focusing ultrasound energy.
- 2D piezo - electric transducer platform applicable for environmental/bio sensors by detecting frequency shifting effects.
- Energy scavengers by modifying the mask layout from a disk type to a cantilever type.
4. Development of dementia diagnostic system by using EEG
- The device developed is the first medical instrument for the diagnosis of dementia in the world, so we can acquire the core technology for the diagnosis of dementia.
- It can be used as an early detection and the 1^st screening tool for diagnosis of dementia in hospitals, infirmaries, center for dementia
- The device developed is a portable device and can be applicable to home - care device for the early detection of dementia
- With the further R&D, it can be expanded to help prevent or slow cognitive decline.

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• 목차 ... 9
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 10
• 1. 연구개발 목적 ... 10
• 2. 연구개발의 필요성 ... 11
• 3. 연구개발 범위 및 연구수행 방법 ... 13
• 제2장. 연구수행내용 및 성과 ... 14
• 1. 연구 최종목표 및 실적 ... 14
• 2. 세부과제별 연구 최종목표 대비 실적 ... 15
• 제3장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 17
• 1. 최종 목표 ... 17
• 2. 목표 달성여부 (연구개발목표의 달성도) ... 17
• 3. 관련 분야 기여도 ... 19
• 4. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후 대책 (후속 연구의 필요성 등) ... 21
• 제4장. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 22
• 제5장. 연구개발성과의 보안등급 ... 22
• 제6장. 국가과학기술종합정보시스템(NTIS)에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 23
• 제7장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 23
• 1. 기술적 위험 요소 분석 ... 23
• 2. 안전 관리 대책 ... 23
• 제8장. 연구개발과제의 대표 연구 실적 ... 24
• 제9장. 기타 사항 ... 27
• 제10장. 참고문헌 ... 27
• 끝페이지 ... 28