• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.6
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• pp.167-175
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• 2018

Natural gas is a clean fuel that discharges almost no air-contaminating substances. This study examined the simultaneous reduction of $CH_4$ and NOx of NGOC/LNT catalysts for CNG buses related to the improvement of the $de-CH_4/NOx$ performance, focusing mainly on identifying the additive catalysts, loading of the washcoat, stirring time, and types of substrates. The 3wt. % Ni-loaded NGOC generally exhibited superior $CH_4$ reduction performance through $CH_4$ conversion, because Ni is an alkaline, toxic oxide, and exerts a reducing effect on $CH_4$. A excessively small loading resulted in insufficient adsorption capacity of harmful gases, whereasa too high loading of washcoat caused clogging of the substrate cells. In addition, with the economic feasibility of catalysts considered, the appropriate amount of catalyst washcoat loading was estimated to be 124g/L. The NOx conversion rate of the NGOC/LNT catalysts stirred from $200^{\circ}C$ to $550^{\circ}C$ for 5 hours showed 10-15% better performance than the NGOC/LNT catalysts mixed for 2 hours over the entire temperature range. The NGOC/LNT catalysts exhibitedapproximately 20% higher $de-CH_4$ performance on the ceramic substrates than on the metal substrates.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.20 no.1
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• pp.81-87
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• 2010

The coverage ability is one of essential techniques for the Robotic Vacuum Cleaner (RVC). Most of the RVCs rely on random or regular pattern movement to cover a target space due to the technical difficulties to implement localization and map and constraints of hardwares such as controller and sensors. In this paper, we consider two main issues which are low computational load and using sensors with very limited sensing capabilities. First, in our approach, computing procedures to build map and detect the RVC's position are minimized by simplifying data obtained from sensors. To reduce computational load, it needs simply presenting an environment with objects of various shapes. Another isuue mentioned above is regarded as one of the most important problems in our approach, because we consider that many RVCs use low-cost sensor systems such as an infrared sensor or ultrasonic sensor with limited capabilities in limited range, detection uncertainty, measurement noise, etc. Methods presented in this paper are able to apply to general RVCs equipped with these sensors. By both simulation and real experiment, we evaluate our method and verify that the proposed method guarantees a complete coverage.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.19 no.1
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• pp.60-65
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• 2015

In the present study, compact $0^{th}$ order resonant antenna for 2.4 GHz ISM frequency band is newly proposed. In case of wireless communication systems such as wi-fi, bluetooth and Zigbee, antennas with omni-directional radiation pattern are necessary because of the demands for uniformly received electric field strength without variation for direction. It is well-known that $0^{th}$ order resonant antennas are not only advantageous for miniaturization but also have advantage of maintaining omni-directional radiation pattern. The proposed antenna is composed of two-element array in which the size of unit element should be smaller than ${\lambda}/4$ correspondent to the resonant length of typical monopole antennas The proposed antenna which is placed at middle and upper side of PCB with $50{\times}50mm^2$ size is designed and fabricated within limited space of $8{\times}5mm^2$. The measured impedance bandwidth ($S_{11}{\leq}-10dB$) is about 100 MHz (2.4~2.5 GHz) which corresponds to quite wide bandwidth in comparison with the antenna size, and also the measured peak gain over the passband is more than 3 dBi which is thought to be slightly wider than the other $0^{th}$ order resonant antenna.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.15 no.2
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• pp.213-220
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• 2011

In this paper, the channel preprocessor with an area-efficient architecture is proposed for the MIMO symbol detector which can support four transmit and receive antennas. The proposed channel preprocessor can shrink the channel dimension to reduce the hardware complexity of the MIMO symbol detector. Also, the proposed channel preprocessor is implemented with very low complexity by using QR decomposition (QRD) and log-number system (LNS). By applying QRD and LNS to the nulling matrix calculation block, the numbers of matrix-multiplications and matrix-divisions are decreased and thus the complexity of the proposed channel preprocessor is significantly reduced. The proposed channel preprocessor was designed in a hardware description language (HDL) and synthesized to gate-level circuits using 0.13um CMOS standard cell library. With the proposed channel preprocessor, the number of logic gates for channel preprocessor is reduced by 20.2% compared with the conventional architecture.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.10 no.3
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• pp.486-495
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• 2006

In this paper, a low-power 1Kb synchronous EEPROM is designed with flash cells for passive UHF RFID tag chips. To make a low-power EEPROM, four techniques are newly proposed. Firstly, dual power supply voltages VDD(1.5V) and VDDP(2.5V), are used. Secondly, CKE signal is used to remove switching current due to clocking of synchronous circuits. Thirdly, a low-speed but low-power sensing scheme using clocked inverters is used instead of the conventional current sensing method. Lastly, the low-voltage, VDD for the reference voltage generator is supplied by using the Voltage-up converter in write cycle. An EEPROM is fabricated with the $0.25{\mu}m$ EEPROM process. Simulation results show that power dissipations are $4.25{\mu}W$ in the read cycle and $25{\mu}W$ in the write cycle, respectively. The layout area is $646.3\times657.68{\mu}m^2$.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.18 no.4
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• pp.876-884
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• 2014

A hardware design of LDPC decoder which is based on the improved normalized min-sum(INMS) decoding algorithm is described in this paper. The designed LDPC decoder supports 19 block lengths(576~2304) and 6 code rates(1/2, 2/3A, 2/3B, 3/4A, 3/4B, 5/6) of IEEE 802.16e mobile WiMAX standard and 3 block lengths(648, 1296, 1944) and 4 code rates(1/2, 2/3, 3/4, 5/6) of IEEE 802.11n WLAN standard. The decoding function unit(DFU) which is a main arithmetic block is implemented using sign-magnitude(SM) arithmetic and INMS decoding algorithm to optimize hardware complexity and decoding performance. The LDPC decoder synthesized using a 0.18-${\mu}m$ CMOS cell library with 100 MHz clock has 284,409 gates and RAM of 62,976 bits, and it is verified by FPGA implementation. The estimated performance depending on code rate and block length is about 82~218 Mbps at 100 MHz@1.8V.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.46 no.3
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• pp.210-218
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• 2018

In order to generate meshes automatically for finite element analysis of complex structures such as aircraft, a large number of triangular elements are typically created. However, triangular elements are less accurate than rectangular elements, so it is difficult to obtain a reliable solution. This problem can be improved through the meshfree method using the back cell integration. However, this method also causes some problems such as over-use of the integration points and inefficiency of the integral domain. In order to improve these problems, a method of performing integration by setting the integral area based on a node basis has been proposed, but in the case of incompressible material problems, the numerical accuracy deteriorates due to the vibration phenomenon of the solution. Therefore, in this paper, the modified meshfree method is proposed which sets the integral domain as an element domain instead of the nodal domain, and the proposed method improves the numerical instability caused by the conventional meshfree method without decreasing the accuracy regardles of the shape of integral domain. The effectiveness of the modified meshfree method is verified by using 2-D examples.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.318-318
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• 2010

전기로를 이용하여 셀렌화한 $CuInSe_2$ (CIS)박막에 대해 연구한 결과를 발표하고자 한다. 화석연료의 과도한 사용으로 지구온난화의 환경문제가 대두되면서 영구적이고 무상의 태양에너지 이용에 대한 필요성이 점차 높아지고 있다. 빛에너지를 전기에너지로 변화시키기 위한 태양전지는 재료에 따라 다양하게 개발되고 있으며 그 중 가장 주목을 받고 있는 것 중의 하나가 $CuInSe_2$을 흡수층으로 하는 CIS 박막 태양전지이다. CIS 박막은 태양전지의 흡수층으로 사용되는데 직접천이형 밴드구조를 가지고 있고, 약 $10^5\;cm^{-1}$의 높은 광흡수계수를 가지고 있어 태양전지의 흡수층으로 적합한 물질로 각광받고 있다. 에너지 밴드갭이 1eV로 실리콘과 유사한 밴드갬을 가지고 있으나 이는 Ga, Al을 In 대신 치환함으로 조절할 할 수 있다. 무엇보다도 유리와 같은 저가의 기판위에 스퍼터와 같은 장치로 대면적 CIS 태양전지를 만들수 있다는 것이 산업적인면에서의 장점으로 알려져 있다. 본 연구에서는 $50mm{\times}50mm$ 넓이의 sodalime 유리판을 기판으로 하여 CIS 박막을 제조하고 연구하였다. 스퍼터를 이용하여 유리기판 위에 Mo (Molybdenum) 을 증착하고 그 위에 Cu-In막을 증착하였다. Cu-In/Mo/유리기판 시료는 전기로에 도입되어 셀렌화 처리 하였다. 전기로는 $10^{-1}$ Torr 정도의 진공을 수분간 유지하여 반응할 수 있는 공기(산소)를 제거하였다. 진공 혹은 5N의 고순도 질소를 흘려주며 열을 가하여 셀렌화를 하였다. 전기로에는 1g의 셀레늄(Se)이 Cu-In/Mo/유리기판 시료와 함께 도입되었다. Se이 Cu-In 막과 높은 반응성을 갖도록 Se과 Cu-In 시료는 그라파이드 상자에 함께 넣었고, 그라파이트 상자는 전기로에 넣어 셀렌화하였다. 셀렌화 온도는 $400^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$까지 변화시켜 가며 CIS 박막을 제조하였으며 그 물성도 조사하였다. 물성 조사는 사진, 현미경, SEM, EDX, XRD, Hall effects를 이용하였다. 셀렌화 온도가 $450^{\circ}C$ 이상에서는 CIS 박막의 흡착성이 낮아 CIS 박막이 Mo 표면에서 떨어짐을 알 수 있었다. 셀렌화 후 박막에 함유된 Se은 48%~49% 정도있었다. 제조된 CIS 박막시료를 SEM으로 확인한 결과 생성된 CIS/Mo 사이에 계면층이 생겼있음 알 수 있었다. 이러한 계면층은 $MoSe^2$층으로 사료되고, 셀렌화 온도가 높으면 계면층의 두께도 증가되는 경향을 보였다. 셀렌화 온도가 높아질수록 많은 양의 산소가 CIS 박막에 들어가는 것도 알 수 있었다. 학술회의에서 보다 깊은 조사결과를 발표하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.143-144
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• 2010

3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 40% 이상의 광변환 효율로 많은 주목을 받고 있다[1]. 삼중 접합 태양전지의 하부 셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용된다. Ge위에 성장될 III-V족 단결정막으로서 Ge과 격자상수가 일치하는 GaInP나 GaAs가 적합하고, 성장 중 V족 원소의 열확산으로 인해 Ge과 pn접합을 형성하게 된다. 이때 GaInP의 P의 경우 GaAs의 As보다 확산계수가 낮아 태양전지 변환효율향상에 유리한 얇은 접합 형성이 가능하고, 표면 에칭효과가 적기 때문에 GaInP를 단결정막으로 선택하여 p-type Ge기판 위 성장으로 단일접합 Ge구조 제작이 가능하다. 하지만 이종접합 구조 성장으로 인해 발생한 계면사이의 전위나 미세결함들이 결정막내부에 존재하게 되며 이러한 결함들은 광학소자 응용 시 비발광 센터로 작용할 뿐 아니라 소자의 누설전류를 증가시키는 원인으로 작용하여 태양전지 변환효율을 감소시키게 된다. 이에 결함감소를 통해 소자의 전기적 특성을 향상시키고자 수소 열처리나 플라즈마 공정을 통해 수소 원자를 박막내부로 확산시키고, 계면이나 박막 내 결함들과 결합시킴으로서 결함들의 비활성화를 유도하는 연구가 많이 진행되어 왔다 [2][3]. 하지만, 격자불일치를 갖는 GaInP/Ge 구조에 대한 수소 열처리 및 불순물 준위의 거동에 대한 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Ga0.45In0.55P/Ge구조에 수소 열처리 공정을 적용을 통하여 단결정막 내부 및 계면에서의 결함밀도를 제어하고 이를 통해 태양 전지의 변환효율을 향상시키고자 한다. <111> 방향으로 $6^{\circ}C$기울어진 p-type Ge(100) 기판 위에 유기금속화학증착법 (MOCVD)을 통해 Si이 도핑된 200 nm의 n-type GaInP층을 성장하여 Ge과 단일접합 n-p 구조를 제작하였다. 제작된 GaInP/Ge구조를 furnace에서 250도에서 90~150분간 시간변화를 주어 수소열처리 공정을 진행하였다. 저온 photoluminescence를 통해 GaInP층의 광학적 특성 변화를 관찰한 결과, 1.872 eV에서 free-exciton peak과 1.761 eV에서 Si 도펀트 saturation에 의해 발생된 D-A (Donor to Acceptor)천이로 판단되는 peak을 검출할 수 있었다. 수소 열처리 시간이 증가함에 따라 free-exciton peak 세기 증가와 반가폭 감소를 확인하였고, D-A peak이 사라지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 수소 열처리에 따른 단결정막 내부의 수소원자들이 얕은 불순물(shallow impurity) 들로 작용하는 도펀트들이나, 깊은 준위결함(deep level defect)으로 작용하는 계면근처의 전위, 미세결함들과의 결합으로 결함 비활성화를 야기해 발광세기와 결정질 향상효과를 보인 것으로 판단된다. 본 발표에서는 상술한 결과를 바탕으로 한 수소 열처리를 통한 박막 및 계면에서의 결함준위의 거동에 대한 광분석 결과가 논의될 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.374-374
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• 2014

의료용 X-ray는 과거 analog 방식과, 연구가 진행 중이며 현재 많이 사용되고 있는 digital 방식으로 나누어진다. 최근, 광도전체와 형광체 기반의 flat panel X-ray detector의 발전에 따른 상용화가 이루어지고 있으며, 많은 발전 가능성이 제기되고 있다. flat panel X-ray detector 검출방식은 direct method (직접 방식)와 indirect method (간접 방식)로 나누어진다. 본 연구는 일반적으로 상용화 되어있는 amorphous seleinum (비정질 셀레늄)의 큰 일함수에 의한 저 해상력이라는 단점을 보완하기 위해, 작은 일함수를 가지는 물질을 사용하여, 영상을 얻을 시에 높은 해상력으로 표현할 수 있도록 하고, 원자번호가 높은 물질을 사용하여 X-ray 흡수율을 높일 수 있도록 기존 direct method에 많이 사용되고 있는 amorphous seleinum 기반 digital X-ray detector가 아닌, 이러한 장점을 충족시킬 수 있는 PbI2 물질 층을 사용하여 시편을 제작 하였다. PbI2를 같은 두께로 올린 후, 물질 층 상부에 Au 전극 면적을 다른 size로 제작한 시편으로 X-ray에 노출 시켰다. 이는 상부 전극 size 차이에 따른 신호 차이를 측정하여 전기적 특성을 평가하기 위한 것이다. 전도성을 띠고 있는 ITO (Indium - Tin - Oxide) glass를 이용하여 screen printing 방법으로 제작하였다. PbI2층을 약 160~180 um두께, $3cm{\times}3cm$ size로 5개 제작하였으며, 상부 전극으로는 Au를 진공 증착 시켰다. 상부 전극 size는 각각 시편 5개에 $0.5cm{\times}0.5cm$, $1cm{\times}1cm$, $1.5cm{\times}1.5cm$, $2cm{\times}2cm$, $2.5cm{\times}2.5cm$로 PbI2 물질 층 중앙에 증착 시켰다. 이러한 설정으로 X-ray 노출 시 관찰할 수 있는 PbI2의 전기적인 특성을 평가할 수 있었다. 관전압을 40 kVp, 60 kVp, 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp, 140 kVp로 설정하고, 관전류는 100 mA로 설정하였으며, Dark current, Sensitivity를 측정하였다. Dark current와 Sensitivity를 측정한 뒤, 그 값을 이용하여 SNR (신호 대 잡음 비)값을 구해보았다.실험 결과 단위면적당 signal과 SNR을 분석할 수 있었다. 80 kVp로 기준을 잡고 결과 값을 보면 $0.5cm{\times}0.5cm$ 시편에서 2.92 nC/cm2, $2.5cm{\times}2.5cm$ 시편에서 0.84 nC/cm2로 상부 전극 크기가 작을수록 더 좋은 신호를 측정할 수 있었다. 똑같은 기준에서 SNR을 계산 해 보았을 때, $0.5cm{\times}0.5cm$ 시편에서 6.46, $2.5cm{\times}2.5cm$ 시편에서 1.91로 SNR역시 상부 전극 크기가 작을수록 더 큰 값을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 edge-effect의 영향으로 인해 나온 결과라고 할 수 있다. 이러한 실험 결과, detector 제작 시, 같은 물질을 사용하여 더 높은 효율을 내기 위해서는 큰 size의 상부 전극 보다는 작은 size의 상부 전극을 증착 시키는 것이 전기적 특성을 더욱 효율적으로 평가할 수 있을 것이라고 사료된다.