최근 생체 정보를 이용한 사용자 인증 기술이 발전하면서 이를 모바일 기기에 적용하는 사례가 크게 증가하고 있다. 특히, 얼굴 기반 인증 방식은 비접촉식이며 사용이 편리하여 적용 범위가 점점 확대되고 있는 추세이다. 그러나, 사용자의 얼굴 사진이나 동영상 등을 이용한 위변조가 용이하기 때문에 모바일 기기 내 보안 유지에 어려움을 야기한다. 본 고에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 활발히 연구되고 있는 심층신경망 기반 얼굴 위변조 검출 연구의 최신 동향을 소개하고자 한다. 먼저, 기본 합성곱 신경망 구조부터 생성모델 기반의 위변조 검출 방법까지 다양한 신경망 구조를 이용한 위변조 검출 방법에 대해 설명한다. 또한, 심층신경망 학습을 위해 사용되는 얼굴 위변조 데이터셋에 대해서도 간략히 살펴보고자 한다.
Pyrochlore 구조를 갖는 $Lu_2Ti_2O_7$와 그와 유사한 구조를 갖는 화합물, $In_2(Ti_{1.7}Zn_{0.3})O_{6.7}$와 $In_2(Ti_{1.7}Mg_{0.3})O_{6.7}$에 대한 미세구조 관찰을 200kV에서 작동되는 HRTEM을 이용하여 관찰하였다. 두 화합물에서는 변조구조가 관찰되었으나 pyrochlore구조인 $Lu_2Ti_2O_7$에서는 관찰되지 않았다. 전자회절패턴 분석에서는 변조구조는 incommensurate이고 [220] 방향으로 sublattice의 2.69배로 그 주기가 0.953 nm인 초격자가 관찰되었다. 고분해능 격자상에서는 sublattice의 2배 또는 3배의 초격자들로 조합되며 평균적으로 2.7배로 그 주기가 0.967 nm가 되는 초격자상이 관찰되었다. 두 화합물의 결정구조는 입방정 pyrochlore 구조와 아주 유사하나 입방정 축은 $90^{\circ}$에서 약간 벗어난 구조를 갖는다. 변조구조는 전자빔에 의하여 점차적으로 변조구조가 없는 구조로 비가역적으로 변환된다.
고상반응법(solid-state reaction)으로 산화물 초전도체 Bi$_{2+x}$ Sr$_{1.8}$$CaCu_2$$O_{8+\delta}$(-0.2$\leq$x$\leq$0.2)을 제조하여 조성변화에 따른 산소량과 Bi 이온의 하전가(valence)가 구조변조의 주기에 미치는 영향을 조사하였다. 2212상의 단일상 고용한계는 -0.1$\leq$x$\leq$0.1 영역이었다. 이 영역에서 x의 증가에 따라 격자상수 c는 감소를 보이며, 온셋 임계온도 Tc$^{on}$ 과 산소량은 증가하는 경향을 보였다. 또한, Bi 이온의 하전기와 구조변조의 주기는 단일상 고용한계 영역 내에서 x의 증가에 따라 감소하는 경향을 보이고 있다. 구조변조의 주기는 산소량이 증가함에 따라 감소하고 Bi 이온의 하전가 증가에 따라 증가함을 보였다. 즉, 산소의 절대량과 Bi 이온의 하전가에 따라 구조변조의 주기가 변화하는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 실리콘 기반에 집적화 가능한 새로운 구조의 K-band 4포트 직접변환 수신기 구조를 제안하며, 복조기를 측정하기 위한 K-band 변조 신호를 구현할 수 있는 변조기 모듈을 제작, 변조 신호와 복조기를 검증하였다. 제안된 수신 구조는 CMOS와 같은 실리콘 기반의 IC에서 집적화 할 수 있는 소형화된 새로운 방법이며, 회로를 검증하기 위하여 0.18um CMOS 공정을 이용 제작, 구조의 가능성을 검증하였다. 또한 비교적 낮은 변조 신호를 이용하여 K-band 대역 이상의 변조 신호를 만들 수 있는 방법을 제안, 제작 측정하였다.
반도체 레이저의 직접 변조 시에 발생하는 레이저의 주파수 처핑(chirping) 현상을 감소시켜 직접 변조를 하는 레이저 다이오드의 변조 특성을 향상시키기 위하여 이중 전극을 가진 구조의 반도체 레이저를 제안하였다. 이중 전극 레이저는 일반적인 측면 방출형 반도체 레이저와 달리 하나의 광이득 매질에 대하여 전기적으로 전극을 분리한 구조이다. 본 논문에서는 이중 전극 구조의 반도체 레이저를 이용하여 직접 변조시 발생하는 처핑(chirping)과 이에 따른 광신호의 선폭을 감소시킴으로써 단일 전극 구조의 레이저 다이오드와 비교하여 10-Gbps NRZ(non-return-to zero) 신호의 80-km 광전송에 대하여 2.5 dB의 광링크 수신감도 향상을 달성하였다.
10 Gbps용 전계 흡수형 InGaAsP/InGaAsP 응력 완화 MQW (Multiple Quantum Well) 광변조기의 변조 성능은 패키징후 발생되는 기생 특성에 의해서 큰 영향을 받음을 확인하였다. 이 초고주파 기생 특성은 변조기의 변조 대역폭을 제한하고 처핑 변수를 증가시키는 요인이 된다. 따라서, 이러한 기생 성분중 고속·광대역 변조시 변조 성능을 크게 저하시키는 본딩와이어에 의한 유도성 기생성분을 최소화시키기 위해 유전체 몰딩된 이중 본딩와이어 구조를 제안하였다. 50 Ω 저항으로 병렬 종단된 MQW 광변조기에 제안된 본 구조를 이용할 경우, 패키징전에 비하여 변조 대역폭이 약 125 %가 확대됨을 확인하였다. 또한 이 구조를 이용할 경우 기존에 무시되었던 패키징 기생 특성에 의한 처핑 변수의 영향을 최소화시킬 수 있는 효과적인 방법이 됨을 확인하였다. 본 연구 결과는 10 Gbps 대역 이상의 초고속 외부 광변조기의 변조 성능 극대화를 위한 최적 패키지 구현 자료로서 유용하게 사용될 수 있다.
Pseudo-brookite 구조의 $MgTi_2O_5$와 이와 유사한 구조를 갖는 $(In_{0.36}Zn_{1.09})Ti_2O_{5.64}$에 관한 미세구조를 200kV에서 작동되는 고분해능 투과전자현미경을 사용하여 관찰하였다. 변조구조는 $MgTi_2O_5$에서는 발견되지 않았으나, $(In_{0.36}Zn_{1.09})Ti_2O_{5.64}$에서는 복잡한 구조가 발견되었다. $(In_{0.36}Zn_{1.09})Ti_2O_{5.64}$ 구조의 전자회절패턴은 $MgTi_2O_5$와 fundamental 회절점들은 유사하나 4가지 형태의 초격자 회절점이 더 존재하였다. 변조구조의 주기는 [220] 방향으로 3.63nm, 0.79nm, 그러고 0.64 nm를 이루고 [420] 방향으로는 0.81nm를 이룬다. 미세구조 관찰중 전자빔에 의하여 상전이가 야기되어 변조된 구조에서 좀 더 단순화된 변조없는 구조로 가역적으로 전환한다. 가해지는 전자빔에 의한 손상기구는 ledge 구조의 kink에서 void가 형성되어 작은 결정들로 갈라지고 손상이 커지면, 최종적으로 결정성을 잃게 된다.
GaAs/AlGaAs나 InGaAs/InGaAsP와 같은 반도체 기판을 이용한 전계광학 광변조기는 LD나 SOA와 같은 광소자와 단일기판 집적이 가능하고 낮은 chirping과 높은 변조대역폭을 갖는 외부광변조기로서의 장점으로 인하여 마이크로파 대역의 초고속광통신소자로 각광을 받아왔다. 특히 진행파의 속도가 정합된 traveling-wave 전극 구조를 갖는 경우 변조대역폭은 30-400Hz에 달하고 있다$^{(1)}$ . 그러나 한편으로는 반도체의 전계광학계수(electro-Optic Coefficient)가 LiNbO$_3$에 비해 10분의 1정도로 작아 상대적으로 동작전압이 커지는 단점이 대두되며 실제 구동전압이 수십 V에 이르고 있다. 이런 단점을 극복하기 위하여 p-i-n 구조를 이용하여 전계 집속도를 높이는 방법이 제안되어 동작전압이 2 V/mm 정도까지 감소하였다$^{(2)}$ . 본 논문에서는 이와 같은 반도체 전계광학 광변조기에서의 소신호 및 대신호 광변조특성을 분석함으로써 보다 높은 변조대역폭과 보다 낮은 동작전압을 갖는 구조를 연구하였다. (중략)
협대역 마이크로파 아날로그 광전송을 위한, 이중 변조구조를 이용한 새로운 전광 전계흡수 광변조기의 선형화 방법이 제안되었으며, 이론적으로 고찰되었다. 주-변조기와 소자 길이, 흡수층의 밴드갭 파장 그리고 DC 바이어스 전압을 달리하는 부-변조기의 주-변조기와의 이중 변조구조를 적용하여, 주-변조기의 3차 비선형 왜곡 성분인 CTB(composite triple beat distortion)를 최소화하는 동작점이 작은 바이어스전압으로 이동함과 더불어 ~30dB의 CYB의 억제효과를 얻을 수 있었다. CTB의 억제에 따라 협대역 채널 대역에서의 ~20dB 동작영역의 향상을 이룰 수 있었다.
본 논문에서는 AWGN 채널 환경에서 likelihood 함수를 사용하여 변조 신호를 구분하는 새로운 구조의 변조 신호 구분 방식을 제안한다. 제안된 방식은 각 변조 신호가 전송된다는 가정하에 likelihood 함수를 사용하지만 기존의 maximum likelihood 방식보다 더 양호한 특성을 갖는다. 기존의 maximum likelihood 방식은 구조의 복잡성과 위상 및 주파수 옵?V을 갖는 채널에서 변조 신호 구분 성능이 열화되는 특성을 갖는다. 제안된 방식은 기존 방식의 impaired 채널 환경에서의 열화 성능을 보완하는 간단한 구조의 blind 변조 구분 성능을 제공한다. 제안된 방식은 위상 및 주파수 옵?V을 갖는 채널 환경에서 기존의 maximum likelihood 방식과 성능을 모의 실험하여 비교 분석 되었다. 제안된 방식의 변조 신호 구분의 정확성은 실험 결과에서 기존 방식보다 더 양호한 성능을 보였으며, 단순한 계산 방식으로 보다 더 간단한 구조를 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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