박재희 연구실
전자공학과 박재희
박재희 연구실은 플라스틱 광섬유(POF) 기반의 첨단 센서 기술 개발을 중심으로, 광신호처리 및 멀티미디어 응용, 바이오 및 헬스케어용 스마트 센서 시스템 등 다양한 연구 분야에서 선도적인 역할을 하고 있습니다. 연구실은 플라스틱 광섬유의 유연성과 내구성, 저비용 생산의 장점을 최대한 활용하여, 온도, 압력, 전압, 수은 등 다양한 물리적·화학적 변수를 정밀하게 측정할 수 있는 센서 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 센서들은 환경 모니터링, 산업 자동화, 의료 진단 등 다양한 분야에 적용되어 혁신적인 솔루션을 제공하고 있습니다.
특히, 연구실은 바이오 및 헬스케어 분야에서의 응용에 큰 관심을 가지고 있습니다. 수면장애 극복을 위한 스마트 베개 시스템, 운전자 졸음 방지 및 생체 신호 모니터링 시스템 등은 플라스틱 광섬유 센서와 압력 센서, 생체 신호 측정 모듈 등을 융합하여 사용자의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 필요 시 능동적인 피드백을 제공하는 첨단 시스템입니다. 이러한 연구는 개인 맞춤형 건강관리와 안전한 생활 환경 조성에 크게 기여하고 있습니다.
광신호처리 및 멀티미디어 응용 분야에서도 연구실은 다양한 광학 소자와 신호처리 기술을 활용하여, 고속·고정밀 데이터 통신, 센서 네트워크, 멀티미디어 시스템 등에서의 효율성과 신뢰성을 높이고 있습니다. 광섬유 기반의 신호처리 기술은 보안 시스템, 원격 모니터링, IoT 및 스마트시티 인프라 구축 등 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
연구실은 또한 환경 및 산업 현장에서의 실시간 데이터 측정과 분석을 위한 스마트폰 연동 스펙트로미터, 분포형 열전대 온도센서 등 다양한 응용 시스템을 개발하고 있습니다. 이러한 시스템들은 현장에서의 신속한 의사결정과 효율적인 자원 관리를 가능하게 하여, 사회 전반에 걸쳐 실질적인 가치를 창출하고 있습니다.
박재희 연구실은 앞으로도 플라스틱 광섬유 센서 기술을 기반으로, 인공지능, IoT 등 첨단 기술과의 융합을 통해 더욱 정밀하고 지능적인 센서 및 신호처리 솔루션을 개발할 계획입니다. 이를 통해 차세대 통신, 스마트 환경, 보건·의료, 산업 자동화 등 다양한 분야에서 혁신을 이끌어 나갈 것입니다.
플라스틱 광섬유 기반 센서 기술
플라스틱 광섬유(POF)를 활용한 센서 기술은 박재희 연구실의 핵심 연구 분야 중 하나입니다. 플라스틱 광섬유는 유연성과 내구성이 뛰어나며, 저비용으로 대량 생산이 가능하다는 장점이 있습니다. 이러한 특성 덕분에 다양한 환경에서의 센싱 응용에 적합하며, 기존의 유리 광섬유에 비해 설치와 유지보수가 용이합니다. 연구실에서는 플라스틱 광섬유 내부에 미세 홀을 가공하거나, 고분자 분산형 액정(PDLC) 및 감온 변색 물질 등 다양한 소재와 결합하여 센서의 감도와 특이성을 극대화하는 방법을 개발하고 있습니다.
이러한 센서 기술은 온도, 압력, 전압, 수은 등 다양한 물리적·화학적 변수를 정밀하게 측정할 수 있도록 설계됩니다. 예를 들어, 플라스틱 광섬유 내부에 삽입된 PDLC는 외부 전기장에 따라 광학적 특성이 변하여 전압 센서로 활용될 수 있으며, 감온 변색 물질을 적용하면 온도 변화에 따른 색상 변화를 실시간으로 감지할 수 있습니다. 또한, 로다민 유도체를 활용한 수은 센서는 수용액 내의 미량 수은을 현장에서 신속하게 측정할 수 있어 환경 모니터링 분야에 큰 기여를 하고 있습니다.
연구실은 이러한 센서 기술을 기반으로 다양한 응용 시스템을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 스마트폰과 연동되는 스펙트로미터 앱을 통해 현장에서 수은 농도를 실시간으로 측정하거나, 분포형 열전대 온도센서를 이용해 넓은 영역의 온도 분포를 정밀하게 파악할 수 있습니다. 이처럼 플라스틱 광섬유 센서 기술은 환경, 의료, 산업 등 다양한 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공하고 있습니다.
바이오 및 헬스케어용 스마트 센서 시스템
박재희 연구실은 바이오 및 헬스케어 분야에서 활용 가능한 스마트 센서 시스템 개발에도 주력하고 있습니다. 대표적으로 수면장애 극복을 위한 스마트 베개 시스템, 운전자 졸음 방지 및 생체 신호 모니터링 시스템 등이 있습니다. 이러한 시스템들은 플라스틱 광섬유 센서, 압력 센서, 생체 신호 측정 모듈 등 다양한 센서 기술을 융합하여 사용자의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 필요 시 피드백을 제공하는 것이 특징입니다.
스마트 베개 시스템은 사용자의 호흡, 코골이, 수면무호흡 등 수면 중 발생하는 다양한 생체 신호를 감지하여, 수면 장애가 발생하면 베개의 형태를 자동으로 조절하거나 알람을 제공하는 등 능동적인 피드백을 제공합니다. 운전자 졸음 방지 시스템은 차량 안전벨트나 시트에 부착된 센서를 통해 운전자의 호흡, 맥박, 악력 등 생체 신호를 측정하고, 졸음이 감지되면 경고 신호를 제공하여 교통사고를 예방하는 데 기여합니다.
이러한 바이오 및 헬스케어용 스마트 센서 시스템은 개인 맞춤형 건강관리, 안전한 운전 환경 조성, 수면의 질 개선 등 다양한 사회적 요구에 부응하고 있습니다. 연구실은 앞으로도 인공지능, IoT 등 첨단 기술과의 융합을 통해 더욱 정밀하고 지능적인 헬스케어 솔루션을 개발할 계획입니다.
광신호처리 및 멀티미디어 응용
광신호처리 기술은 박재희 연구실의 또 다른 주요 연구 축입니다. 광신호처리는 빛을 이용한 신호의 생성, 변환, 전송 및 분석을 포함하며, 고속·고정밀 데이터 통신, 센서 네트워크, 멀티미디어 시스템 등 다양한 분야에 활용됩니다. 연구실에서는 광섬유 격자, 광간섭계, 광파이버 스페클 패턴 등 다양한 광학 소자를 활용하여 신호처리의 효율성과 신뢰성을 높이는 연구를 수행하고 있습니다.
특히, 광섬유 기반의 신호처리 기술은 멀티미디어 데이터의 실시간 전송 및 분석, 보안 시스템, 원격 모니터링 등 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 광섬유를 이용한 침입 감지 시스템은 외부 침입자를 신속하게 탐지할 수 있으며, 광파이버 기반의 생체 신호 측정 시스템은 의료 및 헬스케어 분야에서 활용도가 높습니다. 또한, 광신호처리 기술은 IoT 및 스마트시티 인프라 구축에도 필수적인 요소로 자리매김하고 있습니다.
연구실은 앞으로도 광신호처리 기술을 기반으로 한 멀티미디어 응용 연구를 지속적으로 확장할 계획입니다. 이를 통해 차세대 통신, 스마트 환경, 보안 및 안전 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공하고, 산업 및 사회 전반에 걸쳐 실질적인 가치를 창출하고자 합니다.
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