• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.1172-1179
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• 2022

이진 에드워즈 곡선 (Binary Edwards Curves; BEdC) 기반의 공개키 암호 시스템을 위한 점 스칼라 곱셈기 설계에 대해 기술한다. BEdC 상의 점 덧셈 (Point Addition; PA)과 점 두배 (Point Doubling; PD) 연산의 효율적인 구현을 위해 유한체 연산에 투영 좌표계를 적용하였으며, 이에 의해 점 스칼라 곱셈 (Point Scalar Multiplication; PSM)에 단지 1회의 유한체 역원 연산만 포함되어 연산성능이 향상되었다. 하드웨어 설계에 최적화를 적용하여 PA와 PD의 유한체 연산을 위한 저장 공간과 연산 단계를 약 40% 감소시켰다. BEdC를 위한 점 스칼라 곱셈기를 두 가지 유형으로 설계했으며, Type-I은 257-b×257-b 이진 곱셈기 1개를 사용하고, Type-II는 32-b×32-b 이진 곱셈기 8개를 사용한다. Type-II 설계는 Type-I 구조에 비해 LUT를 65% 적게 사용하나, 240 MHz로 동작할 때 약 3.5배의 PSM 연산시간이 소요되는 것으로 평가되었다. 따라서 Type-I의 BEdC 크립토 코어는 고성능이 필요한 경우에 적합하고, Type-II 구조는 저면적이 필요한 분야에 적합하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.736-741
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• 2022

격자 기반 암호화는 최악의 경우를 기반으로 한 강력한 보안, 비교적 효율적인 구현 및 단순성을 누리기 때문에 포스트 양자 암호화 방식 중 가장 실용적인 방식이다. 오류가 있는 링 학습(R-LWE)은 격자 기반 암호화(LBC)의 공개키암호화(Public Key Encryption: PKE) 방식이며, R-LWE의 가장 중요한 연산은 링의 모듈러 다항식 곱셈이다. 본 논문은 R-LWE 암호 시스템의 중간 보안 수준의 매개 변수 집합을 대상으로 하여 근사 컴퓨팅(Approximate Computing: AC) 기술을 기반으로 한 모듈러 곱셈기를 최적화하는 방법을 제안한다. 먼저 복잡한 로직을 간단하게 구현하는 방법으로 LUT을 사용하여 근사 곱셈 연산 중 일부의 연산 과정을 생략하고, 2의 보수 방법을 활용하여 입력 데이터의 값을 이진수로 변환 시 값이 1인 비트의 개수를 최소화하여 필요한 덧셈기의 개수를 절감하는 총 두 가지 방법을 제안한다. 제안된 LUT 기반의 모듈식 곱셈기는 기존 R-LWE 모듈식 곱셈기 대비 속도와 면적 모두 9%까지 줄어들었고, 2의 보수 방법을 적용한 모듈식 곱셈기는 면적을 40%까지 줄이고 속도는 2% 향상되는 것으로 나타났다. 마지막으로 이 두 방법을 모두 적용한 최적화된 모듈식 곱셈기의 면적은 기존대비 43%까지 감소하고 속도는 10%까지 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제37권4호
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• pp.675-695
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• 2023

어휘에 대한 이해는 효과적인 수학 학습을 위한 필수적인 요소이다. 이에 수학을 학습할 때 자주 사용되는 어휘를 수학교육용 어휘로 선정하고자 2009 개정 1~2학년 수학 교과서와 2015 개정 1~2학년 수학 교과서에서 공통적으로 사용된 고빈도 어휘를 추출하고 어휘 난이도와 유형에 따라 분류하였다. 이때 학교 현장에서 효과적으로 사용하기 위하여 학년 공통 어휘와 학기별 집중 어휘로 구분하여 제시하였다. 분석 결과, 1학년 공통 어휘는 수, 몇, 알아보다, 읽다, 모양, 쓰다, 만들다, 말하다, 나타내다, 덧셈, 뺄셈 등이 있으며, 2학년 공통 어휘는 수, 알아보다, 몇, 모형, 나타내다, 길이, 방법, 만들다, 모양, 모두 등이 있다. 2009 개정 수학 교과서와 2015 개정 수학 교과서의 고빈도 어휘는 유사한 경향을 보였으며, 이를 통해 수학교육용 어휘 선정에 실효성을 엿볼 수 있었다. 선정된 어휘는 1~5등급까지 난이도가 다양하였으며, 어휘 유형 중 사고도구어의 비중은 점차 증가하였으나 수학 전문어의 비중은 2학년 1학기 때 가장 높은 것으로 나타났다. 어휘에 대한 이해는 수학 학습에 많은 영향을 미치나 지금까지 수학교육용 어휘 목록은 제시된 바가 없다. 이 연구에서 제시된 수학교육용 어휘를 바탕으로 수학교육을 위한 다양한 어휘 자료가 개발 될 수 있을 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제27권1호
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• pp.39-55
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• 2024

최근 2022 개정 수학과 교육과정에 등호와 동치관계에 관한 성취기준이 신설됨에 따라 등호의 관계적 이해를 강조한 지도방안과 학생의 등호 이해를 살펴보려는 노력이 활발하다. 이러한 맥락에서 본 연구는 등호가 도입되는 1학년 1학기 덧셈과 뺄셈 단원을 등호의 관계적 이해를 강조하여 재구성하였으며, 재구성한 수업에 참여한 실험반 학생들과 일반 수업에 참여한 비교반 학생들 간의 등호이해를 분석하였다. 이를 위해 실험반과 비교반, 총 2개학급 학생을 대상으로 등호 이해에 관한 사전·사후 검사를 실시하고 결과를 비교·분석하였다. 연구 결과, 실험반 학생들은 비교반 학생들에 비해 등식 구조, 등호 정의, 등식해결의 모든 유형에서 평균이 유의미하게 높았다. 또한 문항별 분석 결과 'a=b'와 'a+b=c+d' 구조의 등식을 다룬 문항에서 비교반과 실험반의 평균이 큰 차이를 보였으며, 실험반 학생들은 대부분 등호의 의미로 '같다'를 옳다고 답했으나 여전히 '문제에 대한 답'으로 이해하는 응답도 많음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 등호의 도입 단원에서 관계적 이해를 강조한 지도 방안과 관련된 시사점을 논의하였다.

• 한국안광학회지
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• 제12권3호
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• pp.39-48
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• 2007

엄밀한 조절자극과 폭주자극 값 그리고 프리즘 디옵터는 어떻게 정의되어야 하는지를 고찰하여 정리 하였다. 양안시기능 검사와 분석의 실무에서 조절자극과 폭주자극 값은 어떻게 처리되는지를 고찰하여 정리 했다. 그 결과 실무에서의 처리과정은 근거리를 렌즈면으로부터 40 cm로 하는 경우 평균 P.D가 64 mm일 때 안구의 회선점에서 시험렌즈까지 거리 $l_c$이 26.67 mm인 경우에 가장 적합하였다. 본 논문에서 이 값들을 사용하여 필요한 값들을 계산하였다. 그리고 실무에서 사용되는 (5)식의 조절자극 값이 지니는 오차를 눈의 물측 주점에서 시험렌즈까지 거리 $l_H$를 15.07 mm로 하여 계산했다. 굴절력이 $P_m$인 프리즘 가입에 의한 폭주자극 값의 변화량 P'을 순환 계산법으로 계산하였다. P'는 $P_m$, 회선점에서 프리즘까지의 거리 $p_c$, 프리즘을 가입하기 전의 폭주 값 $C_o$와 프리즘 재질의 굴절률 n에 따라 변한다. 그리고 순환 계산법과 필요한 수식들을 자세히 제시했다. P'를 증대시키는 요인에는 두 가지가 있다. 그 첫 번째는 주된 것으로서 폭주 값이 보통의 덧셈법에 따라 더해지지 않는 성질이다. 다른 하나는 영향력이 작은 것으로서 프리즘의 실제 굴절력이 빛의 입사각에 따라 다르게 되는 이유이다. 그리고 $p_c$와 $C_o$가 커짐에 따라 P'은 괄목할 만큼 작아진다. $P_m=20{\Delta}$, P.D=64 mm 그리고 n=1.7인 경우에 대해 $p_c$와 $C_o$값들에 따르는 $P^{\prime}/P_m$을 계산하여 그래프로 나타냈다. $P^{\prime}/P_m$의 굴절률 n에 대한 의존성은 무시 할만 큼 아주 작다(Fig. 6 참조). 가입 프리즘의 굴절력과 폭주자극 값의 변화량이 같게 되는 프리즘의 위치 값 $p_c$를 구했다(Table 1). 실무에서 약식으로 처리되는 조절자극과 폭주자극 값의 참 값을 구하였다. 이를 토대로 약식으로 처리된 조절자극과 폭주자극 값이 참 값의 위치에 표시 되게 하는 두 가지의 그래프 양식을 제시하였다. 하나는 기존의 것과 같은 형태(Fig. 9)이고 다른 하나는 프리즘 가입에 의한 폭주자극 값의 변화량만을 나타내는 형식이다(Fig. 11).

• 한국학교수학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.1-14
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• 2015

본 논문에서는 짝수와 홀수, 수의 합성과 분해, 받아올림과 받아내림이 각각 있는 (몇)+(몇), (십 몇)-(몇)과 관련된 지도 내용의 개선을 위해 ${\ll}$수학 1-1${\gg}$, ${\ll}$수학 1-2${\gg}$에서의 해당 지도 내용을 검토하였다. 이러한 검토를 통해 얻은 시사점은 다음 세 가지이다. 첫째, 짝수와 홀수의 정의를 재고할 필요가 있다. 또, ${\ll}$수학 1-1${\gg}$에서 짝수와 홀수를 취급하는 것이 합리적인지 재고할 필요가 있다. 둘째, 20 이하의 수의 합성 분해를 취급할 필요가 있다. 즉, 10을 기준으로 하여 '10과 (몇)으로 (십 몇)', '(십 몇)으로 10과 (몇)'이라는 합성 분해의 취급을 고려할 필요가 있다. 또, 10의 합성 분해를 (십 몇)의 합성 분해보다 먼저 취급하는 지도 순서를 고려할 필요가 있다. 셋째, 계산 과정에서의 논리적 비약을 해소할 필요가 있다. 즉, 받아올림이 있는 (몇)+(몇)과 받아내림이 있는 (십 몇)-(몇)의 계산에서 10을 기준으로 하여 '10과 (몇)으로 (십 몇)', '(십 몇)으로 10과 (몇)'이라는 수의 합성 분해의 사용을 고려할 필요가 있다. 또, 필산 형식의 지도에서 일관성을 유지할 필요가 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권5_6호
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• pp.324-329
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• 2003

Diffie-Hellman 키분배 시스템과 타원곡선 암호시스템과 같은 공개키 기반 암호시스템은 GF(2$^{m}$ ) 상에서 정의된 연산, 즉 덧셈, 뺄셈, 곱셈 및 곱셈 역원 연산을 기반으로 구축되며, 이들 암호시스템을 효율적으로 구현하기 위해서는 위 연산들을 고속으로 계산하는 것이 중요하다. 그 중에서 곱셈 역원이 가장 time-consuming하여 많은 연구 대상이 되고 있다. Format 정리에 의해$\beta$$\in$GF(2$^{m}$ )의 곱셈 역원 $\beta$$^{-1}$은 $\beta$$^{-1}$=$\beta$$^{2}$sup m/-2/이므로 GF(2$^{m}$ )의 임의의 원소에 대해 곱셈 역원을 고속으로 계산하기 위해서는, 2$^{m}$ -2을 효율적으로 분해하여 곱셈 횟수를 감소시키는 것이 가장 중요하며, 이와 관련된 알고리즘들이 많이 제안되어 왔다 이 중 Itoh와 Tsujii가 제안한 알고리즘[2]은 정규기저를 사용해서 필요한 곱셈 횟수를 O(log m)까지 감소시켰으며, 또한 이 알고리즘을 향상시킨 몇몇 알고리즘들이 제안되었지만, 분해과정이 복잡하다는 등의 단점이 있다[3,5]. 본 논문에서는 실제 어플리케이션에서 주로 많이 사용되는 m=2$^{n}$ 인 경우에, 인수분해 공식 x$^3$-y$^3$=(x-y)(x$^2$＋xy＋y$^2$)와 정규기저론 이용해서 곱셈 역원을 고속으로 계산하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문의 알고리즘은 곱셈 횟수가 Itoh와 Tsujii가 제안한 알고리즘 보다 적으며, 2$^{m}$ -2의 분해가 기존의 알고리즘 보다 간단하다.