• 우주기술과 응용
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• 제4권2호
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• pp.87-104
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• 2024

큐브위성은 저비용, 짧은 개발 기간, 임무 지향적 성능 고도화, 군집 및 편대 비행을 통한 다양한 임무 수행이 가능하여 지구관측, 우주탐사, 우주 과학기술 검증 등 다양한 분야에서 활용성이 높다. 최근 큐브위성의 활용성이 높아지고 응용 분야가 확대됨에 따라 대용량 데이터의 고속 전송에 대한 요구가 전례 없이 증가하고 있는 추세이다. 레이저 기반 자유공간 광통신 기술은 기존 전파통신 방식 대비 고속으로 대용량 데이터 전송이 가능하고, 비면허대역 스펙트럼 사용, 저비용, 저전력, 높은 보안 특성 및 소형 통신 플랫폼의 활용 가능성 등 다양한 장점이 있어 큐브위성 임무 지원을 위한 고성능 통신 수단으로 적합하다. 본 논문에서는 큐브위성 기반 우주 레이저 통신 핵심 구성요소 및 특징을 살펴보고, 최근 연구동향, 대표 기술개발 사례 그리고 실증 결과와 함께 향후 개발 계획 등에 대해 살펴보고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.22-26
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• 2012

본 논문에서는 0.18um CMOS(1P4M) 공정을 이용하여 HDMI용 액티브 광케이블에 적합한 채널당 2.5-Gb/s의 동작 속도를 갖는 광 수신기를 구현하였다. 광 수신기는 차동 증폭구조를 가지는 트랜스임피던스 증폭기, 5개의 증폭단을 갖는 리미팅 증폭기, 출력 버퍼단으로 구성된다. 트랜스임피던스 증폭기는 피드백 저항을 가진 인버터 입력구조로 구현함으로써 낮은 잡음지수와 작은 전력소모를 갖도록 설계하였다. 연이은 차동구조 증폭기 및 출력 버퍼단을 통해 전체 전압이득을 증가하였고, 리미팅 증폭단과의 연동을 용이하게 했다. 리미팅 증폭기는 다섯 단의 증폭단과 출력 버퍼단, 옵셋 제거 회로단으로 이루어져 있다. 시뮬레이션 결과, 제안한 광 수신기는 $91dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 1.55 GHz 대역폭(입력단 0.32 pF의 포토다이오드 커패시턴스 포함), 16 pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, 및 -21.6 dBm 민감도 ($10^{-12}$ BER)를 갖는다. 또한, DC 시뮬레이션 결과, 1.8-V의 전원전압에서 총 40 mW의 전력을 소모한다. 제작한 칩은 패드를 포함하여 $1.35{\times}2.46mm^2$의 면적을 갖는다. optical eye-diagram 측정 결과, 2.5-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagram을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.541-548
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• 2005

본 논문에서는 모의 실험과 측정을 통해 단면이 직사각형인 터널에서 위성 DMB 상용 주파수 대역인 2.65GHz 신호의 전파전파 특성을 분석하였다. 스펙트럼 분석기와 위성 DMB 말기를 이용하여 직선 터널과 300 m의 곡률 반경을 갖는 곡선 터널에서 수신 전력을 측정하여 경로 손실 특성을 비교 분석하였다. 또한 동일한 환경에 대해 ray-launching 방법을 이용한 모의 실험을 수행하여 경로 손실을 예측하고 측정 결과와 비교 분석하였다. 모의실험을 통한 수신신호의 평균 전력은 측정 결과와 2 dB 이내의 오차를 보였으며 이를 통해 시뮬레이터의 신뢰성을 확인할 수 있었다. 측정 결과를 통해 직선 터널과 곡선 터널의 경로 손실 지수는 3.21, 3.98로 차이가 발생함을 알 수 있었다. 이는 곡선 터널의 경우 직접파는 존재하지 않으며 다수의 벽면 반사로 감쇄되어 수신되는 반사파만이 수신기에 도달하기 때문이다. 모의 실험 결과 또한 직선 터널과 곡선 터널의 경로 손실 지수는 3.2, 3.95로 예측할 수 있었으며 이 값은 측정 결과와 거의 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.22-28
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• 2007

일반적으로 대역확산기술은 원하는 전송신호에서 요구되는 최소 나이퀴스트 대역과 관련하여 신호 대역의 인위적인 확산하는 것으로 인식된다. 대역확산은 재밍, 간섭 등의 탄력성, 신호전력의 감소 등 여러목적으로 사용된다. 본 논문에서는 대역확산은 작은 안테나, 송신 EIRP 증가없이 수신신호의 에너지를 증가시키고 링크버짓의 제한을 만족시키기 위함이다. 실제로 많은 이동환경 시나리오에서 DVB-S2 표준의 낮은 대역폭당 전송효율 형태의 전송형태에도 링크버짓을 만족시키지 못할 수 있다. 대역확산기술은 송신단의 전력제한환경하에 기존의 DVB-S2의 새로운 전송형태의 추가없이 시스템성능을 만족시킬수 있는 기법이다. 이러한 목표를 위해 대역확산기술의 설계는 스펙트럼 형상, 물리계층 성능, 링크버짓, 하드웨어 재사용, 강인성, 복잡도, 존재하는 사용 모듈과의 호환성등이 고려된다. 제한된 기법의 구현은 현재 DVB-S2 를 완전히 만족시키는 것이 가능해진다.

• 대한화학회지
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• 제39권3호
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• pp.176-185
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• 1995

ZnO/$H_2Pc(I)_x$계의 광증감성 효율을 높이기 위하여 ZnO/$H_2Pc(I)_$x를 광전도성 고분자인 poly(9-vinylcarbazole)(PVCZ)에 분산시켰다. $H_2Pc$ 결정형에 따른 ZnO/$H_2Pc(I)_x$계의 요오드 도핑 함량(x)은 ZnO/${\chi}-H_2 Pc(I)_x$ 경우는 요오드의 농도가 증가할수록 x값이 증가하였고, ZnO/${\beta}-H_2Pc(I)_x$ 경우는 약 x=0.95인 요오드 농도가 $6.3{\times}10^{-3}\;M$ 이후에서는 오히려 x값이 감소되었다. 514.5 nm로 여기시킨 ZnO/${\beta}-H_2Pc(I)_x$계의 라만 스펙트럼에서 x값이 약 0.57에서부터 $I_3^-$ chain에 대한 특성 피크가 50~550 $cm^{-1}$에서 나타나기 시작하였다. ZnO/{\chi}-H_2Pc(I)_{0.48}$/PVCZ의 광증감 효과는 ZnO/${\chi}-H_2Pc(I)_{0.48}보다 1.6배, ZnO/${\beta}-H_2Pc(I)_{0.57}$/PVCZ보다 1.8배 크게 나타났다. 그리고 ZnO/$H_2Pc(I)_x$/PVCZ계에서 x값이 증가될수록 광중감 효과도 크게 증가되었다. 그러므로 $H_2Pc$의 광여기로 생성된 정공이 PVCZ으로 주입되어 ZnO/$H_2Pc(I)_x$/PVCZ계의 광증감 효과가 ZnO/$H_2Pc(I)_x$계의 광중감 효과보다 향상되는 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권10호
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• pp.139-147
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• 2015

Steady state visual evoked potential (SSVEP)는 뇌파의 종류 중 하나로서 다른 뇌파에 비해 훈련 시간이 짧고, 비교적 높은 신호대잡음비 (signal-to-noise ratio)와 높은 정보전달량 (information transfer rate)을 가지고 있어서 최근에 뇌-컴퓨터 접속 장치 (brain-computer interface; BCI)에 많이 사용되고 있다. SSVEP 신호를 분석하는 기존 기법에는 전력 스펙트럼 밀도 분석 (power spectral density analysis; PSDA)과 정준상관분석 (canonical correlation analysis; CCA)이 있다. 그러나 PSDA는 단일 전극만을 사용하기 때문에 잡음에 취약한 단점이 있고, CCA는 PSDA보다 높은 정확도를 가지지만 사인-코사인을 기준 신호로 가지므로 짧은 시간 윈도우 길이를 가질 경우 실시간 BCI 시스템에 적용되기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 기존의 기법들의 한계점을 보완하기 위해 CCA의 결과로 얻을 수 있는 정준변수 간의 전력차이를 이용하는 CCA와 PSDA를 결합한 기법을 제안한다. 실험 결과를 통해, SSVEP 기반 BCI 시스템이 짧은 시간 윈도우 길이를 가질 때 제안된 기법이 기존의 CCA 기법에 비해 더욱 높은 주파수 인식 정확도를 가짐을 보여준다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.207-214
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• 2017

국내의 72.5kV 이상, 주파수 60Hz의 송배전설비인 옥내 및 옥외용 가스절연개폐장치(GIS)는 내진 안전성에 대해 국가에서 정한 한전표준규격(ES-6110-0002)을 만족해야 한다. 이 규격에서 명시되지 않은 사항은 IEC 62271-203, 62271-207 등의 관련 기기 규격에 준한다. 한전표준규격에서 기기는 정상사용상태와 특수사용상태에서 건전성이 유지되어야 한다. 안전성 판단을 위해 ASME BPVC SEC.VIII 내압용기 설계 기준에 의해 A6061-T6 재질의 GIS에 대한 정상사용상태 기준과 국내 한전표준규격과 국외 IEC 62271-207에 의한 특수사용상태 기준(지진)에 대한 총체적 응력상태를 판단하였다. 한전표준규격 기준(0.22g) 적용시, 최종응력이 알루미늄인 Part A는 78.2MPa, Part D2의 경우 102.3MPa로, ASME 허용응력 값 181.5MPa를 만족하고 있다. IEC 62271-207 High 0.5g의 경우에도 최종응력은 Part A는 90.5MPa, Part D2는 103.8MPa이다. 본 연구 결과, 72.5kV GIS는 한전표준규격의 구조안전성과 내진성능을 충분히 만족함을 보이고 있다. 내진해석으로 내진시험을 수행할 수 없는 대형 전력기기의 내진성능 실증에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1339-1349
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• 2008

본 논문에서는 입력 복소 포락선 신호와 m차 고조파 대역의 출력 복소 포락선 신호 사이의 비선형성 관계를 이론적으로 분석하고, 이를 모델링하기 위하여 AM/$AM_m$, AM/$PM_m$을 정의하였다. 제안된 모델을 측정 데이터로부터 추출하는 방안을 제안하였고, InGaP 전력 증폭기에 대하여 기본 주파수 대역과 3차 고조파 대역에서의 신호를 측정하여 제안된 모델 및 기법의 유효성을 검증하였다 또한, 제안된 고조파 신호 대역에 대한 모델을 기반으로 고조파 대역 신호의 선형화를 위한 디지털 사전 왜곡 기법을 제안하였다 디지털 사전 왜곡기에서 비선형역함수 구현을 위해 수치 해석적인 방법과 Look-Up Table(LUT) 방식을 이용하였다. 고조파 신호 선형화를 위한 디지털 사전 왜곡기를 포함하는 송신기를 구현하고 16-QAM과 64-QAM의 입력 신호에 대해서 3차 고조파 출력신호의 스펙트럼과 I/Q 신호 성상도를 측정하였다. 고조파 대역에서 비선형 왜곡에 의해서 의미 없는 신호는 제안된 기법으로 구성된 송신기에 의해 선형화되었으며, 그 결과 각 신호에 대한 Error-Vector Magnitudes(EVM)이 6.4 %와 6.5 %로 측정되었다. 제안된 기법은 향후 SDR과 CR 등의 차세대 다중 대역 송신 시스템에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권12호
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• pp.1091-1101
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• 2012

Device-to-device (D2D) 통신은 짧은 전송 거리를 적은 전송 전력으로 인프라를 거치지 않고 직접 통신하여 근거리 서비스를 제공할 수 있는 통신 방법으로 기대되고 있다. 이러한 장점들로 인해, 대규모 D2D 시스템에 대한 수요가 존재할 것이다. D2D 통신 자원이 셀룰러 망에 의해 관리되는 네트워크 지원형 D2D 시스템은 제어 신호를 위한 시그널링 오버헤드 때문에 많은 수의 D2D 기기들을 지원하는 것이 불가능하다. 이런 경우에는 오히려 네트워크 조정을 전혀 하지 않는 것이 하나의 해결책이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 uncoordinated D2D 시스템을 고려하는데, 이는 많은 수의 D2D 기기들이 대규모로 배치되어 네트워크 조정 없이 동작하는 D2D 시스템을 의미한다. D2D 시스템의 전송 용량을 분석하여, uncoordinated D2D 시스템이 셀룰러 네트워크 내에서 상향링크 스펙트럼을 공유하면서 공존할 수 있는 타당성 조건을 도출한다. 또한, 이러한 D2D 시스템의 적절한 전송 전력 수준 및 링크 거리에 관한 연구 결과를 제시함으로써, 대규모 D2D 통신의 운용점에 관한 가이드라인을 제공한다.

• 감성과학
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• 제6권4호
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• pp.41-49
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• 2003

본 연구에서는 긍정감성과 부정감성을 각각 유발시키는 음향을 제시할 때에 반응자의 행동활성화체계(BAS)와 행동억제체계(BIS)의 개인차가 심박동변이도(HRV)에 어떤 영향을 미치는지를 조사하기 위하여, BAS와 BIS 민감성의 고저에 따라 네 집단으로 분류된 25명의 대학생(남:14명)에게 명상음악과 소음을 제시하고 심전도를 측정하였다. 심전도로부터 HRV의 전력스펙트럼밀도를 유도하여 3개의 주된 주파수영역에 대한 HRV의 전력을 구하였다[저주파수(LF : low frequency), 중간주파수(MF : medium frequency), 고주파수(HF : high frequency)]. 그 결과, 명상음악을 제시한 경우 BIS와 BAS가 모두 낮은 집단에 비하여 BIS는 낮고 BAS가 높은 집단의 MF/(LF+HF)가 유의하게 높았다. 아울러, 전자의 집단에서 명상음악 청취시가 소음 청취시에 비하여 MF/(LF+HF)가 더 높은 경향을 보였으나, BIS가 높은 경우에는 BAS의 민감성에 관계없이 이러한 경향성을 보이지 않았다. 이 결과는 BIS는 낮고 BAS가 높은 집단은 다른 집단에 비하여 명상음악과 같은 긍정감성에 더 민감하며, MF/(LF+HF)는 긍정 및 부정감성을 평가할 수 있는 지표로 사용될 수 있음을 시사한다.