• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.381-385
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• 2010

최근 고령화 시대에 접하여 독거노인들이 많이 늘고 있다. 독거노인들은 행동이 불편하므로 간호사가 주기적으로 방문하여 건강의 이상 유무를 확인하여야 한다. 그러나 적은 수의 간호사가 많은 노인들을 보살피기에는 많은 어려움이 따른다. 이러한 문제는 원격지에서 노인의 건강정보 데이터 혹은 집안 환경의 데이터를 수집하여 호스트 컴퓨터에 보내는 시스템으로 해결할 수 있다. Ethernet을 이용한 데이터 통신은 원격지에 있는 자료를 원하는 곳에서 쉽게 전송할 수 있는 장점을 갖고 있다. 원격지의 데이터 저장장치는 측정한 데이터를 저장하고. 저장된 데이터를 일정기간 지난 후 Ethernet 통신을 통하여 호스트 DB로 전송한다. 이러한 장치의 소형화를 위해서는 OS-less Embedded Ethernet Server시스템이 되어야 한다. 이 시스템은 단지 H/W만으로 파일을 관리하는 시스템이다. 저장장치는 주로 SD카드를 사용한다. SD카드는 소형이며 저 전력으로 동작한다. 512MB SD 메모리를 사용하였을 때, 매초마다 한 번씩, 약 10바이트의 크기의 온도 값을 저장할 경우 5~6년간의 데이터를 저장할 수 있다. 본 논문에서 W3100A, Atmega128 MCU 이용하여 Embedded Ethernet Server를 구현하였고, SD카드를 이용하여 데이터 저장시스템을 구현하였다. 이 시스템은 저장장치를 제어하는 O/S-less Embedded Ethernet Server로 동작한다. File System과 Storage, Ethernet 구현에 대하여 설명하고, MCU인 Atmega128과 LAN LSI인 W3100A간의 Interface, W3100A와 Phyceiver인 RTL8201간의 Interface, 그리고 MCU와 SD-Card간의 Data I/O 및 File System에 대해 설명하였다. 그리고 실험 장치와 모니터링 결과를 그림으로 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권11호
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• pp.101-109
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• 2009

일반적으로 3차원 그래픽 깊이 캐쉬와 픽셀 캐쉬는 메모리 대역폭의 효율적인 사용을 위하여 라이트 백(write-back) 캐쉬로 설계된다. 또한 3차원 그래픽 특성상 캐쉬 읽기 접근을 시도한 주소에 대한 캐쉬 쓰기 접근 혹은 읽기 접근이 발생하지 않고 캐쉬 쓰기 접근만 발생하는 경우가 많다. 캐쉬 메모리의 모든 블록이 사용되고 있는 상태에서 캐쉬 접근 실패가 발생하면 캐쉬 메모리 한 블록이 교체 알고리즘(replacement algorithm)에 의하여 한 블록을 라이트 백 동작을 실행하고 그 블록에 다른 데이터를 저장한다. 이러한 캐쉬 접근 실패 발생은 방출되는 캐쉬 메모리 한 블록의 데이터를 저장하기 위한 외부 메모리 쓰기 접근과 캐쉬 접근 실패를 처리하기 위한 외부 메모리 접근을 동시에 발생시킨다. 따라서 연속적인 캐쉬 접근 실패가 발생하는 경우 다량의 메모리 읽기와 쓰기 접근이 동시에 발생되어 메모리 병목현상을 유발시키고 이는 결국 메모리 접근 소요 시간을 길어지게 한다. 이와 같이 연속적인 캐쉬 접근 실패는 캐쉬를 사용하는 프로세서나 IP의 성능 저하와 전력소비 증가를 유발한다. 본 논문에서는 캐쉬 사용 시 발생하는 메모리 병목현상을 최소화하기 위하여 빠른 라이트 백이라는 새로운 방법을 사용하였다. 이 방법은 캐쉬 메모리 블록에 들어있는 유효 데이터를 방출하는 시점을 조절하여 외부 메모리 접근이 다량으로 몰리는 것을 방지하는 것이다. 즉 같은 메모리 용량과 접근 성공율을 가지는 캐쉬의 성능을 증가시킬 수 있는 방법이다. 이를 통하여 메모리 병목 현상을 완화시킬 수 있고 또한 캐쉬 접근 실패 시 소요되는 평균 메모리 접근 소요시간을 줄일 수 있다. 이러한 새로운 캐쉬 구조를 위한 실험은 ARM11, 3차원 그래픽 가속기 및 다양한 IP들이 내장되어 있는 SoC 환경에서 3차원 그래픽 가속기의 깊이 캐쉬와 픽셀 캐쉬에 적용하여 진행하였으며 여러 가지 실험 벡터를 이용하여 결과를 측정하였을때 성능을 향상시킬 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권10호
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• pp.80-86
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• 2014

본 연구를 통해서 정전용량 방식의 이차원 마이크로볼로미터를 위한 저잡음 신호취득 회로를 연구하였다. 잡음 대역폭이 매우 낮고 픽셀 면적이 작기 때문에 비 적분형 방식의 간단하고 효과적인 픽셀 단위의 회로를 사용했다. 또한, 가장 문제가 되는 kT/C 잡음을 줄이고 전력소모를 낮추기 위해 새로운 CDS 방식을 열 단위의 회로에 사용했다. 제안하는 회로는 $0.35-{\mu}m$ 2-poly 4-metal CMOS 공정을 이용하여 설계했고, 마이크로볼로미터의 픽셀 크기는 $50{\mu}m{\times}50{\mu}m$이다. 제안하는 신호취득회로는 볼로미터의 kT/C 잡음 등을 포함한 저주파 잡음을 효과적으로 제거하며, 제작된 칩에 대한 잡음 측정을 통하여 이를 검증하였다. 제안하는 회로는 간단한 신호취득 회로에 비해 그 잡음을 30 %에서 55 % 이하까지 개선할 수 있으며, 전체 감지시스템의 잡음등가온도차(NETD)를 21.5 mK 정도로 낮출 수 있다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권4호
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• pp.64-72
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• 2008

현재 많은 연구자들이 저비용, 저 전력을 필요로 하는 센서 네트워크를 활용하여 사람의 건강 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 u-Healthcare(ubiquitous Healthcare) 시스템을 구축하는데 심혈을 기울이고 있다. u-Healthcare 시스템은 센서 네트워크로부터 수집된 대량의 생체신호를 신속히 처리 분석하여 의료진에게 전달함으로써 시간과 장소에 관계없이 환자에게 적절한 의료 서비스를 제공할 수 있다. 기존의 u-Healthcare 시스템을 통해 환자의 건강상태 모니터링이 가능하지만 수집된 생체 신호를 신속히 분석하여 의학적으로 의미 있는 결과를 도출하는 것은 아직 어려운 상황이다. 본 논문에서는 대량의 생체신호를 고속으로 연산할 수 있는 그리드 컴퓨팅 기술을 센서 네트워크와 결합하여 환자의 생체신호를 측정하여 의학적으로 의미 있는 결과를 도출하고자 한다. 서로 다른 프로토콜을 사용하는 두 네트워크의 연동을 위해 게이트웨이가 필요하며, 게이트웨이에는 효과적인 u-Healthcare서비스 제공을 위해 센서 네트워크의 효율적 관리 및 제어, 생체신호 실시간 모니터링, 그리드 네트워크와 연계된 통신 서비스 등의 기능이 포함되어야 한다. 본 논문에서는 진보된 u-Healthcare 시스템을 구축하기 위하여 센서 네트워크와 그리드 네트워크를 유연하게 연동할 수 있는 센서그리드 게이트웨이를 설계하고 구현된 결과를 제시한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권3호
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• pp.243-251
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• 2005

페리퍼럴 어레이 플립칩의 온도 분포를 실측하여 열원의 기하학적 형상, 소자의 크기, 그리고 보호막 개구 크기 변화에 따른 소자의 열 성능을 측정하였다. 열원의 크기가 작고, 플립칩 솔더 범프에서 먼 중앙 열원의 경우가 전 면적 열원에 비해서 소자의 온도가 매우 높았다. 여기에 더해, 보호막 개구의 모양 변화에 의한 접촉 면적의 증가를 통해 소자의 최대 온도를 낮출 수가 있었다. 중앙 열원을 갖고 원형 개구에 2 (watts)의 전력이 가해지는 경우, $3(mm)\times3(mm)$크기 소자의 최대 온도는 약 $110(^{\circ}C)$이고, 이에 반해 $1.5(mm)\times1.8(mm)$ 크기 소자의 최대 온도는 약 $90(^{\circ}C)$ 이었다. 또한 보호막 개구의 모양을 원형 개구에서 잘린 사각형 개구로 변화시키면서 접촉 면적을 증가시킨 경우, $3(mm)\times3(mm)$ 크기의 소자와 중앙 열원을 갖는 경우에서 약 $10(^{\circ}C)$의 온도 감소를 나타내었다. 따라서 열원 소자의 위치와 크기, 소자의 크기, 그리고 개구 면적에 따른 솔더의 접촉 면적에 따라 플립칩의 열 성능이 현격한 차이를 나타내고 있음을 알 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권5호
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• pp.23-30
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• 2002

전계인가 진공증착법으로 β상을 가지는 PVDF (Polyvinylidene Fluoride) 박막을 제작한 후, dynamic 방법으로 초전 특성을 측정하여 초전형 적외선 센서의 응용가능성에 대하여 조사하였다. PVDF 박막의 응답특성이 저주파와 고주파 영역에 따른 변조 주파수의 주파수 분산 (dispersion)으로 고려되었고, 그에 따른 초전 특성의 주파수 의존성을 관찰하였다. 저주파 (2∼100㎐) 영역에서 분역의 재배향 (reorientation) 되는 속도는 변조주파수의 속도보다 빠르므로 분극의 변화량이 증가하여 최대 값을 나타낸다. 반면에 고주파 (100∼1000㎐) 영역에서 분역의 재배향은 주파수 증가에 따라 방해를 받아 분극의 변화량이 억제되어 초전 응답이 감소하는 것을 알 수 있다. 초전계수와 전압감도 및 비검출능을 위한 재료평가지수는 각각 3.2×10/sup -10/C/㎠·K, 2.34×10/sup -10/C·cm/J 1.32×10/sup -9/C·cm/J이었고, 잡음등가전력과 비검출능은 각각 1.66×10/sup -7/W/㎐/sup ½/, 6.03×10/sup 5/cm·㎐/sup ½/W로 나타났다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제39권4호
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• pp.16-24
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• 2002

본 논문에서는 높은 해상도와 고속 신호 샘플링을 위해 병합 캐패시터 스위칭(merged-capacitor switching：MCS) 기법을 적용한 10b 120 MSample/s CMOS 파이프라인 A/D 변환기(analog-to- digital converter：ADC) 회로를 제안한다. 제안하는 ADC의 전체 구조는 응용되는 시스템의 속도, 해상도 및 면적 등의 사양을 고려하여 다단 파이프라인 구조를 사용하였고, MDAC(multiplying digital-to- analog converter)의 캐패시터 수를 50 %로 줄임으로써 해상도와 동작 속도를 동시에 크게 향상시킬 수 있는 MCS 기법을 적용하였다. 제안하는 ADC는 0.25 um double-poly five-metal n-well CMOS 공정을 이용하여 설계 및 제작되었고, 시제품 ADC의 DNL(differential nonlinearity)과 INL(integral nonlinearity)은 각각 ${\pm}$0.40 LSB, ${\pm}$0.48 LSB 수준을 보여준다. 100 MHz와 120 MHz 샘플링 주파수에서 각각 58 dB와 53 dB의 SNDR(signal-to-noise-and-distortion ratio)을 얻을 수 있었고, 100 MHz 샘플링 주파수에서 입력 주파수가 나이퀴스트(Nyquist) 입력인 50 MHz까지 증가하는 동안 54 dB 이상의 SNDR과 68 dB 이상의 SFDR(spurious-free dynamic range)을 유지하였다. 입출력단의 패드를 제외한 칩 면적은 3.6 $mm^2$(＝ 1.8 mm ${\times}$ 2.0 mm)이며, 최대 동작 주파수인 120 MHz 클럭에서 측정된 전력 소모는 208 mW이다.

• 전기화학회지
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• 제11권4호
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• pp.313-318
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• 2008

본 연구에서는 백금의 입자크기가 내구성과 활성에 미치는 영향을 고찰하였다. 상용 Pt/C의 열처리를 통해 백금 입자 크기를 $3.5{\sim}9\;nm$로 조절하였고, XRD와 TEM을 통해 이를 확인하였다. 촉매의 내구성 분석을 위해 가속 실험을 실시하였고, 촉매 활성 측정을 위해 산소환원반응 실험을 하였다. 백금의 입자크기를 증가시킬수록 내구성은 향상되었으나 촉매의 활성이 저하되었다. 즉 촉매의 내구성과 활성은 반비례관계가 성립된다는 것을 확인하였다. 그리고 저하된 촉매 활성과 내구성을 향상시키기 위해, 합금 촉매를 사용하였다.상용 Pt/C의 최대 전력 밀도는 약 $507.6\;mV/cm^2$ 이고, PtCo/C 합금촉매는 $585.8\;mV/cm^2$이었다. 전기화학적 표면적은 상용 Pt/C는 약 60%정도 감소하였고, PtCo/C 합금촉매는 약 24%정도의 감소율을 나타냈다. 따라서 백금의 입자 크기 조절과 합금화를 통해 백금의 내구성과 활성을 동시에 높일 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.466-473
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• 2013

본 논문에서는 무선 충전에 사용할 수 있는 동축 단면의 도선을 이용한 소형 평판형 다중 루프 자기 공진 코일을 제시한다. 제안한 공진 코일은 높은 품질 계수를 갖고, 분포 커패시턴스를 조절하여 쉽게 공진 주파수를 제어할 수 있다. 공진 코일의 설계를 위해 제안한 공진 코일의 자기 인덕턴스 및 분포 커패시턴스 값을 이론적으로 계산하였다. 자기 인덕턴스는 단면 분할법을 사용하여 분할된 단면 사이의 상호 에너지의 합으로 계산할 수 있다. 검증을 위해, 특성 임피던스 $50{\Omega}$ 동축선으로 공진 코일을 제작하였다. 측정된 공진 주파수는 계산된 공진 주파수와 거의 일치하였고, 튜닝 파라미터 ${\gamma}$를 조절하여 원하는 공진 주파수로 조절할 수 있었다. 제작한 공진 코일을 태블릿 PC에 적용한 결과, 송 수전부 공진 코일의 품질 계수는 각각 282, 135를 가졌다. 공진 코일 사이의 간격이 4.4 cm인 경우, 송전부 공진 코일의 반경 5 cm 이내에서 80 % 이상의 전력 전송 효율을 얻을 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.457-471
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• 2015

본 연구에서는 직경 3.6 m의 국산 커터헤드를 설계 제작하고 이를 기존의 토압식 쉴드TBM에 적용하여 연장이 1,275 m인 전력구 터널의 굴착공사를 수행하였다. 특히, 본 연구에서는 TBM 커터헤드의 설계절차와 그에 따른 TBM 굴착성능을 예측하기 위한 방법들을 정리하였다. 제작된 국산 커터헤드 장착 토압식 쉴드TBM의 실제 굴진자료를 분석한 결과, 최대 굴진율은 14.4 m/day이었으며 암석의 일축압축강도가 가장 큰 조건에 대해 커터헤드의 설계단계에서 제시한 4 mm/rev 내외로 디스크커터의 관입깊이가 관리되었음을 확인하였다. 또한 TBM의 구동 추력과 디스크커터의 연직력은 각각 TBM의 최대 추력 용량과 디스크커터의 최대 허용 연직력이하로 나타났다. 현장에서 측정된 디스크커터의 작용력을 분석한 결과, 연암 조건에서 CSM모델의 예측 오차가 크게 나타남을 확인하였다. 마지막으로 암석의 일축압축강도와 디스크커터의 연직력 및 커터 관입깊이는 밀접한 상관관계를 나타내었다.