• 한국광학회지
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• 제34권4호
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• pp.139-150
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• 2023

다양한 구조의 라이다(light detection and ranging, LiDAR)가 존재함에도 불구하고 넓은 화각을 유지하면서 장거리 측정과 수직, 수평 방향 모두에서 높은 해상도를 만족하는 LiDAR를 구현하는 것은 매우 어렵다. 스캐닝 구조는 장거리 탐지 및 수직, 수평 방향에 대한 높은 해상도를 만족하는 고성능 LiDAR를 구현하는 데 유리하지만, 넓은 화각을 확보하기 위해서는 검출 속도에 불리한 대면적 광 검출기(photodetector, PD)가 필수적이다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 다수의 소면적 PD를 고속의 단일 대면적 PD로 작동할 수 있는 static unitary detector(STUD) 기술 기반의 PD를 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 InP/InGaAs STUD PIN-PD는 1,256 ㎛×19 ㎛의 단위 면적을 가지는 32개 소면적 PD를 활용하여 1,256 ㎛×949 ㎛ 이내에서 다양한 형태로 설계 및 제작하였다. 이후 다양한 형태로 제작된 STUD PD의 특성과 감도는 물론 이를 활용한 LiDAR 수신 보드의 잡음 및 신호 특성에 대해 측정 및 분석하였다. 마지막으로 STUD PD가 적용된 LiDAR 수신 보드를 1.5-㎛ master oscillator power amplifier 레이저를 광원으로 활용하는 3차원 스캐닝 LiDAR 시제품에 적용하였고, 이를 통해 대각 32.6도의 광각에서 50 m 이상의 장거리 물체를 정밀하게 탐지하면서 320 px×240 px의 고해상도 3차원 영상을 동시에 확보하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.320-327
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• 2014

최근 휴대용 전자기기의 발달로 인해 전력관리회로 기술의 중요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 휴대기기를 위한 고성능 DC-DC 벅 변환기를 설계하였으며 특히 출력에서의 리플 전압을 작게 하고 수 A급의 대용량 출력전류의 안정적인 구동이 가능하도록 2-페이스 구조를 사용하여 설계하였다. 설계된 전압모드 2-페이스 벅 변환기는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 통하여 칩으로 제작되었고 전체 칩의 크기는 $2.35{\times}2.35mm^2$, 동작주파수는 4MHz, 최대 4A의 부하전류를 구동할 수 있으며 최대 변환효율은 91% 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.18-24
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• 2007

반도체 공정 기술의 발전으로 인한 개략 배선 지연시간의 증가는 고성능 시스템의 설계를 어렵게 하고 있다. 이 문제를 해결하기 위해 배선에 파이프라인 요소를 삽입하는 방법이 있으나 시스템의 타이밍을 변화시켜 시스템의 기능성을 보장할 수 없다. LIP(Latency Insensitive Protocol)는 임의의 파이프라인 요소의 삽입에 대해 기능성을 보장하지만 처리량이 저하된다. 처리량 저하를 줄이기 위해서는 평면계획 단계에서 처리량을 고려하여 블록을 배치하여야 한다. 이러한 평면계획을 가능하게 하기 위해서 새로운 처리량 계산 방법을 제안하고 평면계획의 비용함수에 적용하였다. 실험 결과, 기존의 휴리스틱 처리량 평가 방법을 적용한 평면계획에 비해 처리량이 평균 16.97% 향상되었다.

• 전자공학회논문지B
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• 제29B권4호
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• pp.1-11
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• 1992

트랜스퓨터를 근간으로 하는 병렬컴퓨터 "KAPAC(Kaist PArallel Computer)"을 설계하고 구현하였다. KAPAC의 목적은 복잡하거나 많은 계산이 요구되는 일을 병렬로 처리하여 속도 향상을 시킴으로써 실시간 처리및 고성능 처리를 하는 많은 응용분야에 대한 계산능력을 제공하기 위함이다. KAPAC은 UNIX 컴퓨터를 Host로 하고 VME bus에 연결할 수 있는 후위 컴퓨터로 구현하였다. 구현된 병렬 컴퓨터는 32개의 처리소자를 가지고 있는 메세지 패싱 타입의 컴퓨터이며 크로스바 스위치를 사용하여 프로그램에 의해 쉽게 연결망 형태를 구성 할 수 있도록 하였다. 구현된 병렬 컴퓨터 "KAPAC"의 재구성 특성을 보기 위하여 구성할 수 있는 다양한 연결망들을 소개했으며 몇개의 응용 프로그램들이 각기 다른 상호 연결 위상에서 수행되었다.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권1호
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• pp.1-7
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• 1999

본 논문에서는 실시간 영상처리 시스템나 HDTV에서의 영상신호 압축 및 복원의 실시간처리를 위해 사용하는 고성능 2-D DCT 프로세서의 VLSI 구조를 최적화 정수형 여현 변환(OICT)의 고속 연산 알고리즘을 이용하여 구현하였다. OICT의 고속 연산 알고리즘의 계수는 정수값이어서 변환시 정수형 연산을 수행하게 되므로 부동소수점 연산을 수행하는 DCT에 비해 전체적으로 하드웨어의 복잡도와 속도를 향상시킬 수 있다. 제안한 VLSI 구조는 이러한 OICT의 장점을 설려 곱셈기를 입력값의 쉬프트와 덧셈기만으로 구성하여 고속연산을 수행하게 하므로써 비용과 속도를 개선할 수 있었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제44권1호
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• pp.1-9
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• 2007

임베디드 프로세서는 총 에너지소모량 가운데 대략 40% 이상을 캐시에서 소모하고 있으므로 에너지-효율적 고성능 데이터 캐시 구조를 필요로 한다. 본 논문에서는 임베디드 프로세서를 위한 저전력 선인출 데이터캐시 구조를 제안하였다. 제안한 데이터캐시 구조는 선인출장치(prefetching unit)를 포함한 기존 데이터캐시 구조에 태그히스토리 테이블(tag history table)을 구비함으로써 요구인출 및 선인출시 발생하는 태그메모리 병렬탐색 횟수를 감소시켰다. 이와 같은 전략적인 캐시 구조는 적은 하드웨어 비용으로 병렬탐색을 위한 전력소모를 현저히 줄일 수 있다. 실험을 통하여 제안한 데이터캐시 구조가 기존 선인출 데이터캐시 구조와 동일한 성능을 유지하면서 낮은 전력을 요구함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.229-235
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• 2013

본 논문은 최근 활발하게 연구되고 있는 뇌-기계 접속을 위한 완전 삽입형 마이크로 시스템의 구현에 있어서 중요한 이슈들을 고찰한다. 현재까지의 과학 기술적 연구는 신경 신호 증폭기, 무선 신호 전송 등 주로 고성능 저전력 전자기기 및 시스템을 구현하는데 집중되어 왔으나, 마이크로 시스템의 실제적인 응용은 전자 기기의 특성뿐만 아니라 밀봉 구조의 디자인에서 뇌의 생리 해부학적 특성에 이르기까지 여러 가지 요인에 의해 영향을 받게 된다. 본 논문은 특히 뇌 삽입형 마이크로 시스템의 실질적인 구현에 결정적인 영향을 주는 시스템 발열의 영향, 신경 프로브의 감지 부피, 무선 데이터 전송 및 전력 전달, 그리고 뇌의 생리 해부학적인 고려 요인에 대해 논의한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권5호
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• pp.449-459
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• 2017

DDS(Data Distribution Service)는 유연성, 확장성, 실시간 통신 환경을 지원하는 통신 미들웨어이다. 본 논문에서는 DDS 미들웨어의 성능을 향상시키기 위한 방법들을 제안한다. DDS 미들웨어 내부 동작과 관련된 세부 이벤트를 정의하고, 이벤트 구동형 구조에 적용하기 위해 하나의 DDS 메시지를 의미 있는 서브메시지 단위로 분해함으로써 처리 복잡도를 낮출 수 있다. 제안하는 히스토리캐시 관리 기법은 DDS의 특성 상 상태접근과 임의접근이 빈번하게 발생한다는 사실을 이용한다. 제안한 방법들을 본 연구팀이 개발한 EchoDDS에 적용하여 성능을 향상시켰다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권3호
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• pp.253-260
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• 2017

컴퓨터그래픽스에서 고품질의 렌즈 플레어 생성은 대부분 오프라인 렌더링을 사용해왔다. 최근, 행렬 기반의 근사를 사용하여 실시간 응용에 적합한 고품질의 렌즈 플레어 생성이 가능해졌지만, 렌즈플레어의 선형 패턴만 지원하므로 그 품질이 저하되었다. 이에 본 연구는 비선형 렌즈 플레어 패턴을 선형 패턴의 렌즈 플레어 렌더링에 블렌딩하여 선형/비선형 패턴을 모두 포함하는 고품질의 렌즈 플레어 렌더링 방법을 소개한다. 비선형패턴은 오프라인에서 미리 렌더링하거나 사진을 찍어 룩업테이블에 저장하고, 온라인 렌더링에서는 광원의 각도에 따라 읽어오기만 하므로, 기존의 방법보다 고품질을 가지면서도 성능저하가 거의 없는 고성능 렌더링이 가능하다.

• 한국광학회지
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• 제25권6호
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• pp.311-314
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• 2014

본 논문에서는 LED 모듈의 방열성능을 개선하기 위하여 히트싱크의 새로운 핀 구조를 설계하고 열 특성을 분석하였다. 대부분의 히트싱크는 판상형이나 침상형의 핀으로 구성되는 것이 일반적이나, 스프링 모양의 헬리컬 핀 구조를 설계변수와 함께 도입하여 제한된 부피 대비 넓은 표면적을 갖는 히트싱크를 설계하였다. 약 14% 넓어진 표면적을 통해 방열 효율을 개선하였고, 그에 따라 LED 칩의 온도를 약 12% 정도 저감하는 효과를 가져 올 수 있었다. 또한, 기존의 히트싱크 보다 넓은 표면적을 가지는데 비해 형성 부피는 약 15% 감소하게 되어 재료비 절감은 물론 공정상의 이점에 따른 공정 생산비의 절감을 기대할 수 있는 새로운 고성능 LED 조명용 히트싱크를 설계하였다.