• 전기전자학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.762-765
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• 2021

본 논문에서는 자동차의 위치 및 자세 추정에 사용되는 칼만 필터 가속기를 내장한 차량용 ECU(electronic control unit)를 설계하고 구현하였다. 프로세서 코어는 RISC-V를 사용하였으며 칼만 필터의 행렬 연산을 수행하는 가속기, 차량 내 통신에 사용되는 CAN(controller area network) 제어기, 센서 연결에 사용되는 LIN(local interconnect network) 제어기를 내장하였다. 칼만 필터 연산은 시간 업데이트와 측정 업데이트의 두 단계로 나뉘며 시간 업데이트 단계에서는 현재 상태변수와 오차 공분산을 예측하고 측정 업데이트 단계에서는 입력값을 받아 칼만 이득을 계산하여 값을 보정한다. 보통 소프트웨어에서는 곱셈에 부동소숫점 연산을 사용하지만 본 논문에서는 하드웨어 면적을 줄이기 위해 정밀도 분석을 고려한 고정소숫점 곱셈기를 사용하였다. 설계된 ECU는 Verilog HDL을 이용하여 검증하였으며 28nm 실리콘 공정으로 구현하였다. 28nm 실리콘 공정으로 구현하였을 때 동작 주파수는 100MHz, 면적은 0.37mm², 게이트 수는 76만 게이트였다.

• 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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• 제17권2호
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• pp.117-124
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• 2021

가축의 행동 분석은 가축 건강관리와 농업 생산성 증대에 큰 영향을 미치는 요소이다. 그러나 가축의 행동 분석을 위해 도입되는 대부분의 디지털 기기들은 원시 데이터를 제공하지 않으며 분석 결과 또한 제한적으로 제공한다. 이러한 폐쇄적인 시스템은 첨단 IT 기술의 도입에 필수불가결한 데이터 통합과 빅데이터 구축을 더욱 어렵게 한다. 이에 저비용으로 손쉽게 사용할 수 있는 농장 규모의 데이터 수집 장치 보급이 필요하다. 본 연구는 가축의 행동 분석을 위한 데이터 수집 시스템을 제시한다. 이 시스템은 무선으로 동작하는 다수의 초소형 컴퓨팅 유닛으로 구성되어 있으며 이를 통해 가축의 체온과 가속도 데이터, 위치 정보, 축사 환경 데이터를 수집한다. 또한 본 연구에서는 수집된 가속도 데이터를 바탕으로 가축의 행동을 추정하는 알고리즘을 제시한다. 실험을 위해 경기도 이천의 한우 농가에 시스템을 구축하고 20두의 한우에 대해 데이터를 수집하였으며 이를 토대로 실증 및 분석 결과를 제시하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권6호
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• pp.415-422
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• 2009

간척조성지에서 녹비 사료작물의 연중 재배기술개발을 위하여 화옹간척지, 이원간척지 및 영산강간척지에 시험포장을 설치하여 하계 녹비 사료작물인 수단그라스, 세스바니아, 제주재래피의 후작으로 동계 녹비 사료작물인 보리, 호밀 및 귀리를 공시하여 시험재배하였다. 토양염농도와 공간변이성은 이원간척지와 화옹간척지가 시험작물의 고사나 생육저해를 유발할 정도로 매우 높은 반면에 영산강간척지는 작물의 생육저해를 유발하지 않을 정도로 매우 낮았다. 시험작물의 파종 후 출현개체수는 염농도의 증가에 따라 로그함수적으로 감소하여 최고 출현개체수의 50%로 감소하는 EC($dS\;m^{-1}$)가 보리 6.5, 호밀과 귀리 5.1로 추정되어 토양염농도가 평균 $6dS\;m^{-1}$을 초과할 경우 맥류의 출현이 크게 감소하였다. 시험작물의 수량은 염농도의 증가에 따라 로그함수적으로 감소하여 청예수량이 50% 이상 감수되는 염농도($dS\;m^{-1}$)는 보리 4.9, 호밀 6.2, 귀리 6.0으로 추정되고, 건물수량은 보리 5.5, 호밀 6.2, 귀리 5.8로 추정되며, 종실수량은 보리 5.6, 호밀 5.8, 귀리 5.7로 추정되어 동작 맥류재배를 위해서는 적어도 $6dS\;m^{-1}$ 이하로 염농도가 관리되어야 할 것으로 생각되었다. 이원과 화옹간척지는 염농도가 $10dS\;m^{-1}$ 이상으로 높아서 출현부진과 생육저해 및 고사가 많아서 수확이 불가능하였으나 영산강간척지는 염농도가 $6.17dS\; m^{-1}$ 이하로 유지되어 염에 의한 피해가 발생하지 않아서 청예수량($kg\;10a^{-1}$)은 호밀 1,479, 귀리 1,328, 보리 1,582이었고, 건물수량($kg \;10a^{-1}$)은 호밀 689, 귀리 683, 보리 701이었으며, 종실수량($kg \;10a^{-1}$)은 보리가 395, 호밀이 164, 귀리가 325를 얻었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.15-24
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• 2007

우편물의 자동구분을 위해서는 주소영상의 인식이 필수적이다. 주소영상의 인식 과정은 주소영상 전처리, 문자인식, 주소해석의 과정으로 이루어져 있다. 주소영상 전처리 과정을 통해 추출된 문자영상들은 인식과정으로 전달되고 이 과정에서 각 문자영상마다 다수의 후보문자와 인식 스코어가 생성된다. 주소해석기는 후보문자와 인식 스코어의 집합을 이용하여 유효한 최종 주소를 생성한다. 우편물의 자동구분 율은 주소영상의 인식과정에 포함된 모든 과정의 성능에 따라 좌우되는데 특히 문자인식 성능이 중요한 요인이다. 주소인식에서 좋은 문자인식기란 주소해석이 용이할 수 있도록 신뢰도 높은 후보문자를 생성하는 것이라 할 수 있다. 본 논문에서는 문자인식기에서 신뢰도 높은 후보문자를 생성하는 방법을 제안한다. 논문에서는 현행 우편물 자동구분기의 주소인식 시스템에서 사용되고 있는 MLP 인식기를 개별 문자인식을 위한 인식기로 사용한다. MLP 인식기는 인식 속도와 인식률 측면에서 가장 우수한 인식기의 하나로 알려져 있지만, false alarm과 같은 잘못된 결과를 생성하기도 하는데 이는 주소해석을 어렵게 만드는 주요 요인이 된다. 본 논문에서는 주소해석을 쉽게 하고 우편물 구분율을 높이기 위해 기 구현된 MLP 인식기의 출력값을 재추정하는 방법을 제안한다. 재추정값의 신뢰도를 높이기 위한 인식기의 통계적 동작특성을 생성하는 방법과, 기존 MLP와 신뢰도 재추정기로서 동작하는 Subspace 인식기를 결합하는 방법을 제안한다. 제안 방법의 타당성을 확인하기 위해 우체국에 설치된 우편물구분기로부터 획득한 문자영상을 이용하여 실험하였다. 실험 결과 제안 방법이 개별 문자 및 비문자에 대한 오류율과 기각률 측면에서 높은 신뢰도를 보임을 확인할 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.419-428
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• 2021

모바일 기반 온실에너지 계산프로그램을 제작하기 위해 먼저 주요 단일 피복재 10종 및 보온재 16종에 대한 열관류율 측정하였다. 또한 피복 및 보온재를 이중 및 삼중으로 다층 설치할 때 열관류율 추정을 위하여 이중 설치시 24조합, 삼중설치 시 59조합에 대한 열관류율을 핫박스를 이용하여 측정하였다. 단일 피복재에서는 PE필름(0.08mm) 대비 PO필름(0.15mm)이 가장 열관류율이 가장 작고 열절감율이 가장 큰 것으로 나타났다. 단일 보온재에서는 열관류율에서는 외피가 있는 5겹의 다겹보온커튼이 가장 보온력이 좋은 것으로 나타났다. 또한 단일자재에 대한 열관류율 값과 열저항값을 이용한 피복 및 보온재의 다층설치시의 총 열관류율 값을 산정하였고 실측 값과의 오차를 보정하는 선형회귀식을 도출하였다. 단일재료의 열관류율값에 의한 피복 및 보온재의 다층설치시 열관류율 추정 모형을 개발한 결과 모형평가지수가 0.90(0.5 이상일 때 양호)으로 나타나 추정치가 실측치를 매우 잘 재현 하고 있는 것으로 나타났다. 또한 시험온실을 통한 실증시험결과 예측된 열절감율이 실측치보다 상대오차 2%로 작게 나타나는 것으로 평가되었다. 이러한 연구결과를 기반으로 모바일 기반의 온실 에너지계산 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 HTML5 표준 웹 기반 모바일 웹 애플리케이션으로 구현하였으며 N-Screen 지원을 통해 다양한 모바일 장치 및 PC 브라우저에서 동작이 가능하게 제작되었다. 또한 온실 피복(12종) 및 보온재(16종)의 조합별 열관류율 및 난방부하계수를 제공하여 농민이 모바일로 온실 위치, 형태 및 피복·보온재 등을 반영한 최대 주야간 냉난방부하 및 기간 난방부하를 산정할 수 있다. 대상 온실의 에너지 소비량에 대한 평가가 가능하며 온실의 지역 및 형태에 따라 피복 및 보온재의 최적 선택으로 에너지 절감형 온실 설계가 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권11호
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• pp.779-789
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• 2014

주파수 공유대역에서 가용 주파수 자원을 인지하여 효과적으로 공유하고 활용하기 위해서 데이터베이스 접속을 통한 무선환경 인지 기술과 광대역 스펙트럼 센싱을 통한 무선환경 인지 기술 개발이 필요하다. 본 논문에서는 IETF (Internet Engineering Task Force) PAWS (Protocol to Access White Space database) 표준 프로토콜 기반으로 개발한 TVWS (TV White Space) 데이터베이스 접속 프로토콜 구현 기술을 제시하고, TVWS에 적합한 MWC (Modulated Wideband Converter) 구조를 이용한 광대역 압축 스펙트럼 센싱 기술을 제안한다. 제안된 TVWS 데이터베이스 접속 프로토콜 구현 기술은 TVBD (TV Band Device)와 TVWS 데이터베이스에 탑재되어 실환경 테스트를 통해 안정적으로 동작함을 보인다. 본 연구에서 제안된 광대역 압축 스펙트럼 센싱 방식은 잡음 분산 추정 오차에 무관하게 일정 수준의 오경보 확률을 유지할 뿐만 아니라 95% 이상의 높은 검출 성능을 보인다. 또한, 본 논문에서는 미국 FCC와 유럽 ETSI에서 최근 마련한 TVWS 데이터베이스 정책을 분석하고, IETF에서 현재 마련 중인 화이트 스페이스 데이터베이스 접속 프로토콜에 관해 기술한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권5호
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• pp.439-448
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• 2001

이식형 양심실 보조 장치 (Biventricular Assist Device, BVAD)에서 판막이 닫힐 때 나는 소리의 특성과 판막의 물리적인 상태의 상관성을 고찰하였다. 본 연구에서 Bj rk Shiley Convexo Concave tilting disk 판막을 사용했으며, 모의 순환계와 양의 체내에서 동작하는 BVAD 에서 판막음을 측정하였다. 모의 순환계에서는 정상 판막. 기계적으로 손상된 판막. 모의 혈전이 형성된 판막의 3가지를 고려하였다. 양에 이식된 BVAD의 경우, 이식 후 1일부터 5일 동안 규칙적인 간격으로 판막음을 측정하였다. 측정된 신호의 스펙트럼 특성은 Multiple Signal Classification (MUSIC)을 이용하여 추정하였다. MUSIC의 최적 차수는 Bayesian Information Criterion (BIC)을 이용하여 계산하였다. 실험 결과, 판막의 기계적인 손상은 판막 폐쇄음의 주파수 스펙트럼 구조를 변화시키고 있으며, 혈전의 형성은 판막음 스펙트럼의 기본 구조는 유지하지만 피크 주파수와 에너지의 크기를 변화시키는 것으로 관찰되었다. 최대 에너지를 가지는 MSP (maximum spectral peak)는 정상 판막에서는 2 kHz에 위치하고 있으나 모의 혈전을 부탁한 판막에서는 3 kHz로 이동하였다. 손상된 판막은 7 kHz 부근에서 강한 피크 보이고 있다 실험 동물 내에서 판막에 혈전이 형성되어감에 따라 판막음은 저주파 성분 (〈 2kHz)이 상대적으로 크게 감소하였고, Ist 2nd. 3rd MSP 주파수는 약간씩 상승하였다. 또한 혈전이 형성되어 감에 따라 반복해서 측정된 판막음의 1st, 2nd. 3rd MSP 주파수의 변화 정도 및 BIC 차수는 감소하는 것으로 나타났다

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.145-155
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• 2013

본 연구에서는 8K UHD($7680{\times}4320$) 영상을 실시간 부호화하기 위한 $4{\times}4$ 블록 부화소 움직임추정기를 제안한다. 연산처리성능을 향상시키기 위해 보간 연산을 $4{\times}4$ 블록 단위로 병렬화시켰으며, 병렬 보간 연산에서 필요한 메모리 대역폭을 확장하기 위해 $10{\times}10$개의 메모리 어레이를 가진 2D 캐쉬 버퍼 구조를 설계하였다. 그리고 2D 캐쉬 버퍼는 검색영역 간 재사용 기법을 적용하여 참조화소의 중복저장을 최소화하였으며, $4{\times}4$ 블록 병렬 보간 필터는 3단(수평 수직 1/2부화소, 대각선 1/2부화소, 1/4부화소) 평면 보간 연산 파이프라인 구조로 설계하여 연산회로를 고속화시켰다. 0.13um 공정에서 시뮬레이션한 결과, 436.5K게이트의 $4{\times}4$ 블록 부화소 움직임추정기는 동작주파수 187MHz에서 8K UHD급 동영상을 초당 30프레임으로 실시간 처리하는 성능을 보였다.

• 지질공학
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• 제19권2호
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• pp.139-144
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• 2009

KURT는 방사성폐기물 처분기술 개발을 위해 운영 중인 시설로서, 본 시설의 안전 운영을 위해 미소진동계측시스템을 구축하여 실시간으로 원격 감사관리 중에 있다. 본 시스템 구축 후 1년 간의 운영 결과, 총 14회의 진동 기록이 관측되었다. 이 중 2008년 10월 29일 공주시 남동 15 km 지점에서 발생한 규모 3.4의 지진을 제외하고는 대부분 극미소지진과 KURT 주변에서 인위적으로 발생한 진동들로 해석되었다. 현재까지의 모니터링 결과, KURT 벽면의 숏크리트 혹은 콘크리트 구조물 및 암반에서 단열의 생성 전파에 의해 발생한 고주파의 진동으로 추정되는 징후는 없는 것으로 판단된다. 미소진동계측시스템은 넓은 동작 범위의 특성을 가지며 현재 실시간으로 현장과 실내에서 감시관리 중에 있다. 본 시스템에 사용된 3 성분 수진기는 시추공에 매설하기 적당하도록 설계된 수진기로 진동 방향을 분석하여 미소진동의 진원지를 추적하는 데 적합하도록 하였다. 본 시스템에서 적용하는 계측기술은 지하공동 주변 암반의 균열현상과 낙반 등의 감시관리는 물론 모든 원자력 관련시설, 타 기간시설의 공학적 안전 진단에도 적용 가능하다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제17B권5호
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• pp.345-354
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• 2010

시각기반 증강현실을 구현하기 위한 추적 방법들은 정형 패턴 마커를 가정하는 마커 추적기법과 영상 특징점을 추출하여 이를 추적하는 자연특징 추적기법으로 분류된다. 마커 추적기법은 빠른 마커의 추출 및 인식이 가능하여 모바일 기기에서도 실시간 처리가 가능하다. 한편 자연 특징 추적기법의 경우는 입력 영상의 다양성을 고려해야 하므로 계산량이 많은 처리과정을 거쳐야 한다. 따라서 저사양의 모바일 기기에서는 빠른 실시간 처리에 어려움이 있다. 기존의 자연특징 추적에서는 입력되는 카메라 영상의 매 프레임마다 특징점을 추출하고 패턴매칭 과정을 거친다. 다수의 자연특징점들을 추출하는 과정과 패턴매칭 과정은 계산량이 많아 실시간 응용에 많은 제약을 가하는 요인으로 작용한다. 특히 등록된 패턴의 개수가 증가될수록 패턴매칭 과정의 처리시간도 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하고자 자연특징 추적 과정에 광류를 사용하여 모바일 기기에서의 실시간 동작이 가능하도록 하였다. 패턴매칭에 사용된 특징점들은 다음의 연속 프레임에서 광류추적 기법을 적용하여 대응점들을 빠르게 찾도록 하였다. 또한 추적 과정에서 소실되는 특징점의 수에 비례하여 새로운 특징점들을 추가하여 특징점의 전체 개수는 일정 수준으로 유지되도록 하였다. 실험 결과 제안하는 추적 방법은 자연특징점 추적 시간을 상당히 단축시킬 뿐만 아니라 카메라 자세 추정 결과도 더욱 안정시킴을 보여주었다.