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Joon-Sung Kim

Sungkyunkwan University · 工学

研究室紹介

Professor Joon-Sung Kim's research lab specializes in advanced sensing technologies and high-frequency integrated circuits for robotics and intelligent systems. The lab focuses on developing flexible, skin-type tactile sensors—particularly slip detection sensors using novel mechanical and capacitive principles—for precise robotic manipulation. It also conducts cutting-edge research in millimeter-wave CMOS integrated circuits, including low-noise amplifiers for high-speed wireless communication, and explores multimodal sensor fusion, such as combining stereo vision and FMCW radar for enhanced automotive safety systems.

tactile sensingslip detectionmillimeter-wave CMOSsensor fusionflexible electronics

Research Overview

Papers
19
Total Citations
31
Papers (5y)
12
Primary Field
工学

Research Output Trend

Figures are computed from collected data and may differ slightly.

Publications per year (5y)
12total
2018
2019
2020
2022
2024
Citations per year (5y)
21total
20182019202020222024

Selected Papers

15
1
Article|9 citations·2020
A Non-Array Type Cut to Shape Soft Slip Detection Sensor Applicable to Arbitrary Surface
Sung Joon Kim, Seung Ho Lee, Hyungpil Moon, Hyouk Ryeol Choi, Ja Choon Koo
SJR Q1SensorsOA

The presence of a tactile sensor is essential to hold an object and manipulate it without damage. The tactile information helps determine whether an object is stably held. If a tactile sensor is installed at wherever the robot and the object touch, the robot could interact with more objects. In this paper, a skin type slip sensor that can be attached to the surface of a robot with various curvatures is presented. A simple mechanical sensor structure enables the cut and fit of the sensor accordin

Biomedical EngineeringEngineering
2
Article|7 citations·2018
Development of a capacitive slip sensor using internal air gap
Sung Joon Kim, Seung Guk Baek, Hyungpil Moon, Hyouk Ryeol Choi, Ja Choon Koo
SJR Q3Microsystem Technologies
Control and Systems EngineeringEngineering
3
Article|4 citations·2016
Development of a resistive compact slip sensor using dielectric elastomer
Sung Joon Kim, Do Yeon Hwang, Hyungpil Moon, Hyouk Ryeol Choi, Ja Choon Koo
SJR Q3Microsystem Technologies
Biomedical EngineeringEngineering
4
Article|2 citations·2016
Development of Polymer Slip Tactile Sensor Using Relative Displacement of Separation Layer
Sung Joon Kim, Jae‐Young Choi, Hyungpil Moon, Hyoukryeol Choi, Jachoon Koo
The Journal of Korea Robotics Society

To realize a robot hand interacting like a human hand, there are many tactile sensors sensing normal force, shear force, torque, shape, roughness and temperature. This sensing signal is essential to manipulate object accurately with robot hand. In particular, slip sensors make manipulation more accurate and breakless to object. Up to now several slip sensors were developed and applied to robot hand. Many of them used complicate algorithm and signal processing with vibration data. In this paper,

Biomedical EngineeringEngineering
5
Article|2 citations·2020
스테레오 비전 센서와 레이다 센서 융합을 이용한 표적 탐지
김준성, 박완희, 윤평화, 김병성, 송림

지능형 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System: ADAS)이 광범위하게 도입되면서 스테레오 카메라를이용한 물체 감지 및 거리 측정이 필수가 되고 있다. 하지만 스테레오 카메라는 물체와의 거리가 멀어질수록 측정 거리오차가 커지는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 77 GHz 단일채널 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이다와 비전 센서의 융합시스템을 개발하고, 카메라로 얻은 거리정보를 레이다로 보완하는 표적 매칭 알고리즘을 제안한다. 아울러 역으로 이용하여 영상 데이터를 이용, 단일채널 레이다로는 얻을 수 없는 도래 각 정보를 획득할 수 있음을 보였다. 실험을 통하여 본 시스템과 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

6
Article|2 citations·2017
65-nm CMOS 공정을 이용한 V-Band 차동 저잡음 증폭기 설계
김동욱, 서현우, 김준성, 김병성

본 논문은 고속 무선 데이터 통신을 위한 V-band 차동 저잡음 증폭기를 65-nm CMOS 공정을 이용하여 설계한 결과를제시한다. 설계한 저잡음 증폭기는 3단 공통소스 구조이며, MOS 커패시터를 이용한 커패시턴스 중화 기법을 적용하였고, 트랜스포머를 이용하여 각 단의 임피던스 정합을 구현하였다. 제작한 저잡음 증폭기는 63 GHz에서 최대 이득 23 dB을 보이며, 3 dB 대역폭은 6 GHz이다. 제작한 칩의 크기는 패드를 포함하여 0.3 mm2이며, 1.2 V 공급 전원에서 32 mW의 전력을 소비한다.

7
Article|2 citations·2017
Development of a slip sensor using separable bilayer with Ecoflex-NBR film
Sung Joon Kim, Hyungpil Moon, Hyouk Ryeol Choi, Ja Choon Koo
Proceedings of SPIE, the International Society for Optical Engineering/Proceedings of SPIE

Polymer film-type slip sensor is presented by using novel working principle rather than measuring micro-vibration. The sensor is comprised of bilayer with Ecoflex and NBR(acrylonitrile butadiene rubber) films divided by di-electric. When slip occur on surface, bilayer have relative displacement from each other because friction-induced vibration make a clearance between two layers. This displacement can be obtained by capacitance difference. CNT(carbon nanotube) was employed for electrode because

Biomedical EngineeringEngineering
8
Article|1 citations·2019
FR-4 PCB에 구현한 저가형 24 GHz 레이다 시스템
이용석, 신민건, 김준성, 박재현, 정진우, 김병성

In this study, a 24-GHz frequency modulated continuous wave(FMCW) radar system was designed on an FR-4 board to demonstrate the feasibility of low-cost radar systems. As the FR-4 substrate has a large substrate loss, its thickness was carefully determined considering line loss and radiation efficiency. Additionally, to operate the radar chip in the industrial scientific and medical(ISM) band without using a phase locked loop(PLL), we superposed and used the triangular wave signal of the DAC and

9
Article|1 citations·2019
MOS 커패시터 중화기법을 이용한 W-Band 고 이득 저잡음 증폭기 설계
박하정, 김준성, 박재현, 김병성

This study presents a four-stage common-source(CS) differential low-noise amplifiers at the 80 GHz band developed by using the 65-nm complementary metal–oxide–semiconductor(CMOS) process. To improve the gain of CS structures in the millimeter wave band, the Cgd capacitance between the gate and the drain is neutralized by using a cross-coupled MOS capacitor. By varying the Well bias configuration of MOS capacitor, the characteristics of the amplifier is observed, and the optimal bias condition is

10
Article|1 citations·2018
65-nm CMOS 공정을 이용한 94 GHz 고이득 차동저잡음 증폭기 설계
서현우, 박재현, 김준성, 김병성

본 논문은 65-nm 저전력 CMOS 공정을 이용해 94 GHz 대역 저잡음 증폭기를 설계한 결과를 제시한다. 설계한 저잡음증폭기는 4단 차동 공통소스 구조를 가지며, 트랜스포머를 사용해 각 단 및 입출력 임피던스 정합 회로를 구성했다. 제작한 저잡음 증폭기는 94 GHz에서 최대 전력 이득 25 dB을 보이며, 3-dB 대역폭은 5.5 GHz이다. 제작한 칩의 면적은 패드를 포함해 0.3 mm2이며, 1.2 V 공급 전원에서 46 mW의 전력을 소비한다.

11
Article|0 citations·2016
65 nm CMOS 공정을 이용한 W-대역 전력증폭기 설계
김준성, 권오윤, 송림, 김병성

본 논문에서는 차량 충돌 방지 장거리 레이더(Long Range Radar: LRR)을 위한 77 GHz 전력증폭기를 65 nm CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 제안한 회로는 3단 차동 전력증폭기로 공통 소스 구조와 트랜스포머를 사용했다. 측정결과로 77 GHz에서 18.7 dB의 전압 이득과 13 GHz의 3 dB 대역폭을 얻었다. 측정된 최대 출력 전력은 10.2 dBm, 입력 P1dB 는 —12 dBm, 출력 P1dB는 5.7 dBm이며, 측정된 최대 전력 효율은 7.2 %이다. 본 전력증폭기는 1.2 V의 공급전원으로부터140.4 mW의 DC 전력을 소모한다.

12
Article|0 citations·2022
유사도를 활용한 맞춤형 보험 추천 시스템
김준성, 조아라, 오하영
http://jkiice.org

저출산과 노령화로 보험 수요가 지속해서 감소하고 있다. 나아가 언택트 소비가 주류가 되면서 기존의 대면 서비스를 중심으로 한 보험상품 마케팅은 실효성이 크게 떨어지고 있다. 그러므로 보험업계는 비대면 서비스를 기반으로 한 새로운 마케팅이 절실한 시점이다. 확보된 내 외부 및 공공데이터를 바탕으로 보험 트렌드를 반영한 맞춤형 전략을 통해 기존 고객의 로열티를 강화하고 신규 고객을 확보할 수 있는 개인 맞춤형 보험 상품 추천시스템을 제안하고자 한다. 보험회사 데이터베이스에 등록된 고객을 대상으로 공공 데이터(시군구별 총인구수, 건강생활 실천율, 고령 인구 비율, 출생률, 노인여가복지 수, 연령대별 경제활동참가율 등), 고객 개인정보 및 기 계약 정보를 사용하여 인구통계학 기반과 모델 기반 추천시스템을 설계하였다. 인구통계학 기반 추천시스템은 군집화된 고객 내 코사인 유사도를 계산하여 유사도가 높은 고객들이 많이 가입한 보험상품을 추천하였다. K-means를 이용한 군집화 방식과 고객의

13
Article|0 citations·2020
혼 안테나를 구동하는 FR-4 상의 77 GHz 레이다 트랜시버
김준성, 김현진, 송림, 김병성

본 논문에서는 혼안테나를 구동하는 FR-4 기판상에 구현한 77 GHz 레이다 트랜시버를 제안한다. 능동 소자는 자체제작한 칩상 급전기 내장형 송, 수신칩을 사용하였으며, 종래의 금속 캐버티 패키징 대신 3장의 FR-4 기판을 적층하여캐버티와 개구면을 형성하여 WR-10 혼 안테나를 구동할 수 있는 레이다 모듈을 구현하였다. FR-4 패키징에 대한 3-D 전자기 시뮬레이션 결과, 75~80 GHz에서 칩에서 도파관 개구면까지 삽입손실은 1.62 dB, 도파관 개구면에서 반사 손실은 −10 dB 이하임을 확인했다. 24 dBi 이득의 혼 안테나를 장착하여 전방 81 m에 위치한 중형차를 탐지한 결과, SNR 28 dB임을 확인했다. 제안한 레이다 트랜시버는 총 371 mW의 DC 전력을 소모하고, 사이즈는 50 mm×80 mm×4.2 mm이다.

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Article|0 citations·2016
Detection of Slippage Using Flexible Tactile Sensor for a Robot Fingertip
Sung Joon Kim, Jae Young Choi, Hyung Pil Moon, Hyouk Ryeol Choi, Ja Choon Koo

Tactile sensor for detecting slip is essential to grasp an object safely in a robot hand with a complicated structure and various functions. In this paper, sensors with three patterns in different forms are designed to sense slip moment through a resistance change. The slip sensors developed in this paper have flexible and stretchable characteristics to be used on the robot hand surface. For realizing these characteristics, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) is used as a substrate of the senso

Biomedical EngineeringEngineering
15
Article|0 citations·2016
65-nm CMOS 공정을 이용한 24 GHz 전력증폭기 설계
서동인, 김준성, CUICHENGLIN, 김병성

본 논문에서는 차량 충돌 방지 및 생활 감시용 근거리 레이다(Short Range Radar: SRR)를 위한 24 GHz 전력증폭기를삼성 65-nm CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 제안한 회로는 2단 차동 전력증폭기로 공통소스 구조를 사용하고, 트랜스포머 구조를 사용하여 단일 대 차동변환, 임피던스 정합, 전력결합을 하였다. 측정결과, 24 GHz에서 15.5 dB의 최대이득과 3.6 GHz의 3 dB 대역폭을 얻었다. 측정된 최대 출력 전력은 13.1 dBm, 입력 P1dB는 —4.72 dBm, 출력 P1dB는 9.78 dBm 이며, 측정된 최대 전력 효율은 17.7 %이다. 본 전력증폭기는 1.2 V의 공급전원으로부터 74 mW의 DC 전력을 소모한다.

Research Areas

Biomedical EngineeringControl and Systems Engineering

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