• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제35권6호
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• pp.518-532
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• 2008

모바일 환경에서는 상향링크와 하향링크의 대역특이 비대칭적이며 전력이 한정되어 있기 때문에 보다 효율적인 데이타 전송기술인 브로드캐스팅 방법이 연구되어 왔다. 브로드캐스트에서 인덱스를 사용하면 원하는 데이타가 언제 방송되는지를 알 수 있어 튜닝 시간을 줄이고, 전력의 소비를 줄일 수 있다. 지금까지 연구된 싱글 채널 인덱스 기법들은 모든 데이타 아이템이 동일한 확률로 접근되는 flat 브로드캐스트에 적합한 인덱스 기법들이다. 데이타 아이템에 대한 접근 확률이 편향되는 경우에는 멀티디스크 방송기법을 사용해야 효과적인 전송이 가능하나, 기존의 인덱스 기법들은 인덱스가 한 방송 주기 내에서 반복되어 방송되는 데이타 아이템을 가리킬 수 없기 때문에 멀티디스크 방송 기법에는 효과적이지 않다. 본 논문에서는 싱글 채널 인덱스 기법으로서 멀티디스크 방송에 적용되는 인덱스 기법인 MDEI (Multi-disk Exponential Index) 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 MDEI 기법은 각 디스크 별로 인덱스를 구성하기 때문에, 데이타에 대한 접근확률이 편향되는 경우에 flat 브로드캐스트를 사용하는 다른 인덱스 기법들보다 평균 접근 지연시간 시간을 크게 줄일 수 있다. 실험 결과는 데이타에 대한 접근 확률이 편향된 환경에서 MDEI가 평균 접근 지연시간에 있어서 매우 좋은 성능을 갖는 것을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.245-253
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• 2011

화석 연료의 무분별한 사용으로 환경이 심각하게 오염되고, 화석 연료의 고갈에 대한 문제가 대두됨에 따라서 화석 연료에 대한 문제를 해결 할 수 있는 대체 에너지원에 대해 관심이 집중되기 시작하였다. 현재 신재생 에너지 중에서 가장 각광을 받고 있는 에너지는 중에 하나가 풍력에너지이다. 풍력에너지 발전단지와 기존의 전력 발전소는 소비되는 전력에 대한 생산의 균형을 맞춰야하며, 풍력에너지단지에서 균형적인 생산을 하기 위해서는 풍력에너지에 대한 분석 및 예측이 필요하다. 이를 위해서 데이터마이닝 분야의 예측 기법이 활용 될 수 있다. 본 논문에서는 풍력 데이터를 이용하여 발전 패턴을 예측하기 위해 SOM(Self-Organizing Feature Map) Clustering 기법과 의사결정나무(decision tree)를 이용한 연구를 진행하였다. 즉, 1) 풍력 데이터의 누락된 데이터와 이상치 데이터를 처리하기 위하여, 전처리 과정을 수행하였고, 이 과정에서 특징 벡터를 추출하였다. 2) 전처리 단계를 거쳐 정제되고 정규화된 데이터 집합을 MIA(Mean Index Adequacy) 척도와 SOM Clustering 기법에 적용하여 대표 발전 패턴을 찾아내고 각각의 데이터에 해당하는 대표 패턴을 클래스 레이블로 할당하도록 하였다. 3) 의사결정나무 기반의 분류 기법에 데이터 집합을 적용시켜 새로운 풍력에너지에 대한 분석 및 예측 모델을 생성하였다. 실험 결과, 의사결정나무를 통한 풍력에너지 발전 패턴을 예측하기 위한 모델을 구축하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.31-39
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• 2012

본 논문에서는 수용가의 에너지 절감과 최대수요전력 제어를 위하여 마이크로프로세서를 이용한 자동 전압 조정기(AVR)를 제안한다. 제안한 자동 전압 조정기(HS-AVR : Hybrid Switching Automatic Voltage Regulator)는 토로이달 코어에 1개의 직렬 권선과 분리된 4개의 분로 권선으로 구성되어 있는 단권변압기를 사용한다. 변압기의 전압 조정은 직렬 권선과 분로 권선의 연결 방법에 따라 감압/승압이 가능하다. 스위치는 릴레이와 트라이악을 병행하여 사용한다. 스위치의 조작 시 발생하는 권선의 여자돌입전류를 제어하기 위하여 트라이악을 이용하여 연결 상태를 변경하고, 연결 상태 유지 시에는 릴레이를 이용함으로써 스위치 소비 전력을 최소화 한다. 제어 신호는 여자 돌입 전류를 줄이기 위하여 전압 파형에 동기화 하여 제어되며 이를 위하여 소프트웨어 PLL을 사용한다. 소프트웨어 PLL은 전압 파형의 제로크로스, 전압 최고점 등의 동기화에 사용함으로써 스위치와 시스템을 최소화한다. 기존 전압 조절 스위치나 자동 전압 조정기 구조는 여자 돌입 전류로 인한 스위치 접점 손상을 막기 위하여 최대전류를 수용할 수있는 용량으로 구성함으로써 장치 크기가 매우 커지는 문제점이 있었다. 본 논문은 이런 문제를 해결하여 자동 전압 조정기의 크기를 줄이고 효율을 높이는 방법을 제안하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.184-196
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• 2020

본 논문에서는 배터리 관리 시스템 (BMS)에서 2차 전지 배터리를 통해 흐르는 전류의 정밀한 측정을 위한 cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) 구조의 단일 비트 2차 델타-시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 모듈레이터는 2개의 스위치드 커패시터 적분기, 단일 비트 비교기, 비중첩 클록 발생기 및 바이어스와 같은 주변 회로로 구현하였다. 제안된 구조는 낮은 공통 모드 입력 전압을 가지는 low-side 전류 측정 방법에 적용되도록 설계되었다. Low-side 전류 측정 방법을 사용하면 회로 설계에 부담이 줄어들게 되는 장점을 가진다. 그리고 ±30mV 입력 전압을 15비트 해상도를 가지는 ADC로 분해하기 때문에 추가적인 programmable gain amplifier (PGA)를 구현할 필요가 없어 수 mW의 전력소모를 줄일 수 있다. 제안된 단일 비트 2차 CIFF 델타-시그마 모듈레이터는 350nm CMOS 공정으로 구현하였으며 5kHz 대역폭에 대해 400의 oversampling ratio (OSR)로 95.46dB의 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 96.01dB의 spurious-free dynamic range (SFDR) 및 15.56비트의 effective-number-of-bits (ENOB)을 달성하였다. 델타 시그마 모듈레이터의 면적 및 전력 소비는 각각 670×490㎛2 및 414㎼이다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.159-166
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• 2013

최근 개인 프라이버시 보호에 대한 관심과 요구가 증대됨에 따라 스마트카드 기반의 원격 사용자 인증 기법들에서도 사용자 익명성을 제공하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 2008년, Kim 등은 스마트카드 기반의 사용자 인증에서 외부 공격자와 원격서버 모두에 대하여 사용자 익명성을 보장하고 사용자의 악의적인 행동으로 인한 문제 발생 시에는 추적서버의 도움으로만 악의적인 사용자를 추적하기 위한 인증 기법을 처음으로 제안하였다. 그러나, 2010년에 Lee 등은 Kim 등의 기법에서 원격서버가 추적서버의 도움 없이도 사용자를 추적할 수 있는 문제점이 있음을 지적하고, 이를 개선한 인증 기법을 제안하였다. 한편, 2010년에 Horng 등은 정보추출이 가능한 스마트카드 환경, 즉 공격자가 전력 소비 모니터링 등과 같은 특수한 정보 분석기법을 통하여 스마트카드 안에 저장된 비밀 정보를 알아낼 수 있는 환경에서도 다양한 공격들에 대하여 안전하고 외부 공격자에 대하여 사용자 익명성을 제공할 수 있는 인증 기법을 제안하였다. 본 논문에서는 정보추출 가능한 스마트카드 환경에서 외부 공격자뿐만 아니라 원격서버에 대해서도 익명성을 보장하고 필요시에는 추적서버의 도움으로만 사용자를 추적할 수 있는 원격 사용자 인증 기법을 제안하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.304-304
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• 2010

최근 생활에 편리하며 휴대하기 좋은 전자기기들이 개발되고 있다. 휴대폰이나 MP3와 같은 전자기기들은 거의 필수품이라고 할 정도로 우리의 일상생활에 근접하여 있다. 그 종 대표적으로 휴대폰의 종류로 스마트폰과 같은 터치스크린을 이용한 사례는 점차 상승하고 있으며 시간이 지날수록 그 수요는 더욱 많아지고 있다. 때문에 몰입감 제공을 위하여 햅틱장치의 채용이 일반화 되고 있다. 햅틱장치란 가상환경이나 원거리에 있는 환경과 사용자가 상호 작용할 때 사용자에게 촉감이나 힘의 정보를 전달하여 주는 장치로 진동 및 회동 저항에 의해 사용자로 하여금 촉감들 느낄 수 있도록 하는 장치를 뜻한다. 즉, 현실감을 전달을 중점으로 하는 햅틱장치는 빠른 응답 속도와, 진동의 주파수와 크기는 독립적으로 제어가 가능해야 하며 기계적 수용기들을 직접적으로 자극할 수 있어야 한다. 하지만 모바일 햅틱장치의 경우 크기 및 소비전력의 문제로 모든 스펙을 만족하기에는 어려워 좀 더 한정적인 느낌을 제공할 수 없다. 현재까지 모바일 장치에서 햅틱 피드백을 위하여 진동모터나, 솔레노이드, 압전 액츄에이터 등이 많이 사용되어 지고 있다. 그 중 압전 액츄에이터는 입력에너지를 기계적 출력에너지로 변환되는 효과를 이용 한 것으로 압력 센서, 초음파 센서 등 많은 분야에서 응용되고 있으며 변위 범위는 작지만, 크기가 매우 작고 변위 정밀도가 높으며 발생력과 응답속도가 빠르다는 장점이 존재한다. 이를 이용한 햅틱 압전 엑츄에이터의 제작에 사용되는 압전 세라믹스는 높은 전기적 특성을 가질수록 더 졸은 효율을 가지며 이로 인하여 보다 좋은 전기적 특성을 가지는 압전 세라믹스를 필요로 한다. 현재 많이 사용되는 PZT계 세라믹스는 우수한 전기적 특성으로 많이 사용되고 있지만 Pb의 유독성으로 인한 환경문제로 Pb가 포함된 제품을 제한하고 있어 현재 Lead-free의 연구가 이루어지고 있다. Lead-free중 Ba$(Ti_{0.8}Zr_{0.2})O_3$(BZT)는 PZT계 세라믹스를 대체할 차세대 압전 재료로 주목받고 있다. 일반적으로 Lead-free의 압전계수($d_{33}$=100~300pC/N)는 비교적 낮은 값을 보이지만 BZT의 압전계수(BZT $d_{33}$~620pC/N)는 PZT계 세라믹스의 압전계수($d_{33}$=500~600pC/N)와 비교하여 부족하지 않은 압전계수를 보여주며 PZT를 대체할 재료로 주목받고 있다. 본 실험은 햅틱 압전 엑츄에이터용 무연 압전세라믹스의 제작을 위하여 Ba$(Ti_{0.8}Zr_{0.2})O_3-(Ba_{0.7}Ca_{0.3})-TiO_3$(BZT -BCT)의 조성으로 유전 및 압전 특성을 조사하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권8호
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• pp.1585-1592
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• 2018

휠체어에 대한 균형을 맞추지 못하는 체중 배분으로 인해 기존의 휠체어 시스템은 휠체어가 언덕으로 올라갈 때 뒤집히거나 떨어질 위험에 직면합니다. 이 논문에서는 휠체어를 타는 동안보다 안전하기 위해 통합 된 자이로 센서와 틸트 센서를 사용하여 균형을 제어하는 실시간 새 솔루션을 제안했습니다. 휠체어의 전형적인 특성은 발을 움직이는 데 어려움을 겪는 특수 사용자를위한 것이기 때문에 휠체어 시스템의 균형을 유지하는 것이 중요하고 도움이되었습니다. 우리의 방법에서는 경사 센서의 정보를 이용하여 시트 각을 계산한다. 그러나 휠체어가 움직이는 관성의 법칙으로 인해 틸트 센서의 출력 값에 편차가 있습니다. 따라서 자이로 센서의 출력 인 가속도를 이용하여 각도 값을 최적화해야합니다. Gyro 센서와 Tilt 센서의 조합을 사용하여 이점을 얻었습니다. 또한 전체 시스템의 소비 문제도 해결했습니다. ZigBee 센서 모듈을 사용하여 다양한 실험을 통해 밸런싱 시스템의 전력 소비가 크게 줄어 들었습니다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권1호
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• pp.41-51
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• 2022

큐브위성은 기존의 인공위성과 마찬가지로 지구 관측뿐만 아니라, 우주탐사 분야에도 폭넓게 활용되는 인공위성 플랫폼이다. 또한 우주 공간물리현상을 관측하기 위한 자기장관측 임무에서도 다양한 형태로 제작되어 활용되고 있다. 자기장 측정의 경우, 일반적으로 위성의 자기 교란을 최소화하기 위해 자기장측정기가 위성 몸체로부터 멀리 떨어져 있다. 그러나 큐브위성과 같은 작은 위성의 경우 공간적인 제약으로 인해 자기장 센서의 위치 설정이 제한적이다. 이에 이 논문에서는 큐브위성에서 생성된 자기장 간섭을 추정하여 자기장 측정의 신뢰성에 얼마나 영향을 줄 수 있는지 분석하였다. 주요 잡음원으로는 상대적으로 높은 소비전력을 가진 반작용 휠과 자기 토크로드를 대상으로 조사하였다. 이러한 부품의 자기 쌍극자 모멘트는 제조업체의 데이터 시트에 제공된 정보를 사용하였다. 외부 자기장이 없는 공간에서 3 U 큐브위성 중간에 위치한 자기 토크로드의 잔류 모멘트의 영향은 위성의 몸체 최 외곽 끝에서 약 36,000 nT까지 나타날 수 있음을 확인했다. 또한, 1 nT 미만의 정확한 자기장 측정의 임무라면, 자력계는 위성 본체에서 약 0.6 m 반경 거리 외곽에 있어야 함을 알 수 있었다. 이러한 분석 방법은 자기장 측정을 수행하기 위해 CubeSat을 설계할 때 자기 청결도 분석의 중요한 역할이 될 것으로 기대한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.695-700
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• 2005

센서 네트워크는 많은 센서 노드들을 산개시켜 놓은 다음 노드들끼리 통신망을 구성하고 주위 환경 정보를 수집하고 분석한다. 각 노드들은 제한된 자원 내에서 지정된 일을 수행해야 하기 때문에 효율성이 극대화되어야 하고 하드웨어 자체의 성능도 뛰어나야 한다. 지금까지 기술적인 제약이 있었지만 최근 If 제조 기술과 무선 네트워크 기술의 급속한 발달로 인해 저렴하면서 전력소비가 적고 다양한 기능을 하는 소형 임베디드 시스템을 구성할 수 있게 되었다. 기술 발전과 함께 무선 센서 네트워크는 새로운 연구 분야로서 자리매김하였고 현재 여러 연구실에서 연구되어지고 있으며, 제각기 다른 이름으로 다양하게 불리고 있다. Wireless Integrated Network Sensors (WINS), Mobile Ad hoc NETwork (MANET), Ubiquitous Sensor Network (USN). 현재 센서 네트워크 분야에서 TinyOS가 널리 이용되고 있다. 본 논문에서는 TinyOS와 그 플랫폼을 이용해서 가정 내에서 컨텍스트 인식을 위한 센서 네트워크를 구성하고자 한다.

• 융합보안논문지
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• 제16권7호
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• pp.173-180
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• 2016

국내에서 공장자동화에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이에 관한 개발이 활발하게 시도되고 있다. 특히, '제조업 혁신 3.0 전략'에 따라 중소기업의 제조 공장들에 대한 스마트화에 대한 관심이 급격히 증가하고 있다. 뿐만 아니라, 스마트 공장을 구축하기 위한 정책적, 기술적, 전략적 접근 방법을 모색하고 있다. 하지만 이와 같은 스마트 공장 또는 공장 자동화 시스템을 도입하기 위해서는 제조 공장이 갖는 보안 취약점과 개인정보 보호 문제는 반드시 선결해야만 한다. 그러므로 우리는 공장 자동화를 위해서 가장 많이 도입되고 있는 무선 통신 기술인 RFID 통신 프로토콜에 적용 가능한 경량 암호 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안한 경량 암호 프로토콜은 기존의 공개키 기반 시스템이나 대칭키 암호 알고리즘과 비교해서 연산 횟수가 적고 처리 속도가 빠르다. 뿐만 아니라 낮은 전력 소비량과 저장 공간을 소비하도록 설계하였다.