• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제6권1호
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• pp.37-44
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• 2017

사물 인터넷(IoT) 산업이 확산되면서 사용자의 정보를 특별한 조작 없이 물체가 스스로 인식하는 일이 매우 중요해졌다. 그중에서도 성별(남, 여)은 생물학적인 구조가 달라 성향이 다르고 사회적으로도 기대하는 바가 다르기 때문에 매우 중요한 요소이다. 하지만 얼굴 이미지를 기반으로 한 성별 인식과 관련된 연구는 동일한 성별이라도 다양한 생김새를 가지고 있어서 여전히 도전적인 분야이다. 그리고 성별인식 시스템을 사물 인터넷에 적용하기 위해서는 디바이스 크기를 소형화 시켜야 하며 저전력으로 구동이 가능해야 한다. 따라서 본 논문에서는 저전력으로 실제 사물에서 성별을 인식할 수 있는 기능을 탑재하기 위해 딥 러닝 기반의 성별 인식 알고리즘을 제안하고 이를 모바일 GPU 임베디드 보드에 포팅하여 최종적으로 실시간 성별인식 시스템을 구현하였다. 실험에서는 소비전력과 초당 처리 가능한 프레임 수를 PC환경과 모바일 GPU 임베디드 환경에서 측정하여 저전력 환경에서도 성별 인식이 가능함을 증명하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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• pp.235-238
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• 2001

단일 단말기로부터 멀티 통신이 가능하게 됨에 따라 광대역 또는 듀얼대역에서 사용되는 RF 소자 개발이 중요시되고 있다. 그러므로 소형, 저 비용의 멀티대역 VCO(Voltage Controlled Oscillator)개발이 요구된다. 본 논문에서 GSM/DCN 대역에서 사용 가능한 듀얼밴드 VCO을 설계하였다. 하나의 발진부, 듀얼 공진부, 완충증폭기, 스위치회로로 구성되었으며, 위상 보정 기법을 이용하여 각 밴드에 대한 발진 조건을 만족시키므로 사용 부품의 수를 줄일 수 있어 저 비용, 소형화, 낮은 위상잡음(phase noise)을 얻을 수 있다. 설계된 듀얼 VCO는 GSM 대역에서 -110dBc/Hz(100kHz offset) 이하의 위상 잡음과 DCN 대역에서 -108dBc/Hz(100kHz offset)의 위상 특성을 보인다. 출력전력은 0$\pm$3dBm이며 소비전력 7mA로 만족할만한 성능을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.158-165
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• 2013

본 논문에서는 3.1-10.6GHz 초광대역 CMOS 저잡음 증폭기의 새로운 구조를 소개하였다. 제안된 초광대역 저잡음 증폭기는 입력 임피던스 정합에 RC 피드백과LC 필터회로를 사용하여 설계되었다. 이 설계에 전류 재사용 구조는 전력소비를 줄이기 위해 채택되었으며, 인덕터 피킹 기법은 대역폭을 확장하기 위하여 적용되었다. 이 초광대역 저잡음 증폭기의 특성을 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정기술로 시뮬레이션을 수행한 결과는 3.1-10.6GHz 대역 내에서 전력이득은 14-14.9dB, 입력정합은 -10.8dB이하, 평탄도는 0.9dB, 잡음지수는 2.7-3.3dB인 것을 보여준다. 또한, 입력 IP3는 -5dBm이고, 소비전력은 12.5mW이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.903-906
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• 2016

최근 사물인터넷(IoT, Internet of Things)관련 기술의 발전 및 서비스 산업의 급속한 발전으로 센서 장치에 대한 수요가 증가하고 있다. 센서 장치는 사물인터넷 플랫폼과의 연동을 위한 통신 인터페이스를 필수로 지원하여야 하며, 그 외에 다양한 센서들의 연동 인터페이스와 소비 전력을 모두 고려하여 하드웨어 및 소프트웨어의 설계가 이루어져야 한다. 이와 같이 센서 장치는 베터리 소비를 최적화하여 모든 기능이 구현되어야 하므로 기능상의 제약이 많이 따른다. 시간 동기화를 위해 사물인터넷 플랫폼에서 송신하는 동기 메시지를 수신하기 위해 슬립모드를 지원하는 경우 센서 장치가 항상 깨어 있어야하므로 저전력으로 동작 할 수 없는 어려움이 따른다. 따라서 데이터를 센싱하는 주기에 맞춰 시간 동기화를 진행하는 프로토콜 및 지연 시간 계산 방안을 제시하고 이에 따른 기존 프로토콜들과 비교하여 경량화한 알고리즘을 제안한다. 향후 시간 동기화 프로토콜의 호환을 위해 CoAP 규격과 연동 될 수 있는 연구가 필요하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1410-1412
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• 2003

PTC 자기발열기판을 사용해서 저전력 방폭형 CO센서를 제작하고 그 특성을 고찰하였다. CO가스센서의 감지특성을 향상시키기 위하여 Pt가 island 형상을 갖는 다층 Pt/$SnO_2$ 박막구조를 도입하였으며, 이와 같은 구조는 Pt/$SnO_2$ 위에 다시 $SnO_2$ 및 Pt cluster 층들을 연속적으로 증착함으로서 제작되었다. 200ppm의 CO가스농도에서 측정된 다층 $Pt/SnO_2$박막 센서의 감도는 1.72($R_{air}/R_{CO}$)로, 단충 Pt/$SnO_2$ 박막 센서의 최대감도(1.23)보다 훨씬 더 높았다 이것은 Pt와 $SnO_2$사이의 계면적 증대에 기인하는 것으로 생각된다. 제작된 Pt/$SnO_2$ 가스센서의 평균 소비전력은 38.5mW이며, 측정농도범위($30{\sim}1,000ppm$)에서 매우 양호한 감지특성을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권8호
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• pp.47-55
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• 2010

본 논문에서는 고해상도 저전력 SAR 타입 ADC(아날로그 디지털 변환기)의 면적을 획기적으로 줄이기 위해서 역 다중화기 (Demultiplexer)와 카운터 (Counter)를 이용하는 타이밍 레지스터 (Timing register) 구조를 제안하였다. 전통적으로 사용되는 쉬프트 레지스터에 기반을 둔 타이밍 레지스터 구조는 해상도가 증가될수록 면적이 급격하게 증가하고, 또한 잡음의 원인이 되는 디지털 소비 전력도 증가되는 반면, 제안하는 구조는 해상도 증가에 따른 에러 보정 회로의 면적과 소비 전력 증가를 줄일 수 있다. 0.18 um CMOS 공정을 이용하여 제작하였으며, 제안한 타이밍 레지스터 구조를 이용하여, 기존 구조 대비 5.4배의 면적 감소와 디지털 전력 최소화의 효과를 얻을 수 있었다. 설계한 12 비트 SAR ADC는 11 비트의 유효 비트 (ENOB), 2 mW (기준전압 생성 블록 포함)의 소비전력과 1 MSPS의 변환 속도를 보였으며, 레이아웃 면적은 $1mm{\times}1mm$ 이었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.116.1-116.1
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• 2016

반도체 가스센서에서는 가연성 및 탄화수소계 가스를 감지 하기 위해서 $100{\sim}500^{\circ}C$ 이상의 동작온도를 필요로 한며, 이에 따라 반도체식 가스센서의 마이크로 히터 소재는 고온에서 열적 안정성이 있는 소재가 요구된다. 현재 상용화되고 있는 반도체식 가스센서는 실리콘(Silicon) 기반의 MEMS 기술을 이용한 가스센서이며, 구조적으로나 성능적 한계가 드러남에 따라 실리콘 이외의 다양한 재료의 MEMS 응용기술 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 실리콘의 재료적 한계를 극복하기 위해 다공성 알루미늄 산화물(AAO)을 기판으로 사용하여 마이크로 히터를 제작하였다. AAO의 제작에 앞서 CMP, 화학연마, 전해연마를 이용하여 적합한 전처리 공정을 선정하였고, AAO 제작 시 온도, 시간, 전압의 변수를 주어 마이크로 히터 기판에 적합한 공정을 탐색하였다. 마이크로 플랫폼은 MEMS 공정으로 제작되었으며, PR(Photo Resist)을 LPR(Liquid Photo Resist)과 DFR(Dry Film Resist)로 각각 2종 씩 선택하여 AAO에 적합한 제품을 선정하였다. 제작된 마이크로 히터는 $1.8mm{\times}1,8mm$로 소형화 하였고, 열손실의 제어를 위해 열확산 방지층을 추가하였다. 구동 온도, 소비전력, 장시간 구동시 안정성의 측정 및 평가는 적외선 열화상 카메라와 kiethly 2420 source meter를 이용하여 측정하였으며, 열확산 방지층의 유 무에 따른 온도 분포 및 소비전력을 비교평가 하였다. 최종적으로는 현재 사용화 되어있는 가스센서들의 소비전력과 비교 평가 하여 논의 하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제30권1호
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• pp.65-76
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• 2015

스마트폰의 보급에 따른 대용량 멀디미디어 서비스의 폭발적인 수요 증가에 따라데이터센터의 100Gb/s 광트랜시버에 대한 수요는 2017년을 기점으로 10Gb/s를 추월하여 2018년 데이터콤 전체 시장의 50% 이상을 차지할 전망이다. 한편, 데이터센터의 소비전력 및 시스템 집적도 증가를 위해 광트랜시버의 Form-factor는 CFP(40G/100G Form-factor Pluggable)에서 QSFP28($4{\times}28G$ Quad Small Form-factor Pluggable)로 약 1/14배 소형화될 전망이며, 이에 따른 광트랜시버 구성 부품의 집적도는 높아지고 소비전력은 현재 대비 1/9로 낮아져야 한다. 본고에서는 소형화 및 저전력화를 위한 광트랜시버의 표준화 및 기술동향과 국내외 시장동향에 대해 기술한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.361-366
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• 2012

본 논문에서는 TSMC 0.18 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 저전력, 5.2 GHz 대역 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제안된 회로는 5.2 GHz 대역 저잡음 증폭기 설계를 위해, 공통 게이트 구조를 이용하여 입력 정합을 하였다. 입력 정합단에 캐패시터 크로스 커플링 방법을 사용하여 적은 양의 전류를 흘려 적당한 이득을 얻었다. 추가적인 전력 소비 없이 부족한 이득을 증가시키기 위하여 전류 재사용 방법을 이용하여 공통 게이트 증폭단 위에 공통 소스 구조를 추가하였다. 전류 재사용단의 인덕터의 크기를 줄이기 위하여 캐패시터를 병렬로 연결함으로써 실효 인덕턴스 값을 증가시켜 인덕터의 크기를 줄였다. 제안된 회로는 5.2 GHz 대역에서 17.4 dB의 이득과 2.7 dB의 잡음 지수 특성을 갖는다. 저잡음 증폭기는 1.8 V의 공급 전압에 대해 5.2 mW의 전력을 소비한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.842-845
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• 2018

본 논문에서는 열전에너지 하베스팅에 의해 구동되는 센서 회로를 저전력으로 동작시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 사용되는 열전소자를 이용하면 에너지 하베스팅 회로에서 8uA의 전류를 얻을 수 있다. 그러나 구동하려고 하는 센서의 전류 소비는 이보다 훨씬 크기 때문에, 본 논문에서는 하드웨어 방법으로 power gating scheme을 이용한 저전력 구동과 소프트웨어적으로 active/sleep control scheme을 이용한 저전력 구동 방법을 센서 회로에 적용하여 센서 회로의 전류 소비를 감소시킬 수 있음을 보였다. 먼저 하드웨어 power gating scheme을 사용할 때에는 파워 게이트의 Toff/Ton의 비를 22보다 더 크게 하면, 센서 회로의 전류 소비가 8uA 이하로 줄어드는 것을 확인하였다. 또한 소프트웨어 기반의 active/sleep control scheme에 의한 저전력 구동에서는 Tslp/Tact의 비를 3 이상으로 설정해주면 전류 소비를 8uA 이하로 줄일 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서의 결과는 열전에너지 하베스팅에 의해서 구동되는 다양한 센서 회로 설계 및 구현에 도움이 될 것으로 생각된다.