• 한국광학회지
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• 제24권4호
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• pp.184-188
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• 2013

본 논문에서는 스마트 홈 네트워크, 자동차용 광네트워크, 선박용 광네트워크 등의 멀티모드 광네트워크 구성을 위한 멀티모드 광분배기를 제작하였다. 멀티모드 광분배기는 폴리머 기반의 자외선 임프린트(ultra violet imprint, UV-imprint) 공정에 의해 $200{\mu}m$ 코어 사이즈를 갖는 대구경으로 제작하였으며, 신호 분기를 위한 1:1 균등 분배기 및 네트워크 모니터링을 위한 9:1 비균등 분배기를 제작하였다. 대구경 광분배기를 제작하기 위해 실리콘 웨이퍼에 Bosch process에 의한 광분배기 패턴을 식각하여 imprint 마스터를 제작 후 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS)를 이용한 탄성체 몰드를 역상 복제 하였다. 역상 복제된 PDMS 몰드를 이용해 UV-imprint 공정에 의한 대구경 광분배기 칩을 제작하였다. 또한, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 광섬유 블록을 제작하고 광분배기 칩의 입출력 단에 광섬유를 정렬 부착하여, 최종적으로 광분배기는 광분배기 칩과 패키징을 위한 광섬유 블록을 폴리머 기반의 저가형으로 제작하였다. 제작된 폴리머 기반 광분배기의 도파손실, 삽입손실 및 출력 균일도를 측정하고, 내환경 특성 평가를 위해 $-40^{\circ}C{\sim}+60^{\circ}C$ 주기의 temperature cycling test 후 삽입손실 변화를 측정하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.141-151
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• 2019

개체 간의 상호 작용을 나타내기 위해 그래프 데이터 형태의 네트워크가 많은 애플리케이션에서 사용되고 있다. 최근에는 빅데이터 기술의 발달로 처리해야할 네트워크의 크기가 점점 커짐에 따라 하나의 서버에서 이를 처리하기 어려워졌기 때문에 분산 처리의 필요성 또한 증가하고 있다. 본 논문에서는 이러한 그래프 데이터가 분산 저장되어있는 환경에서 서브 그래프 탐색을 효율적으로 수행하기 위한 분산 처리시스템을 제안한다. 불필요한 탐색을 줄이기 위해 데이터의 통계정보를 활용해 확률적인 스코어링을 통해 탐색 순서를 정한다. 그래프 네트워크의 정점과 차수의 관계는 데이터의 종류에 따라 다른 특성을 보일 수 있기 때문에 여러 분포적 특성을 갖는 그래프에 대해 다른 스코어링 방법을 통해 불필요한 탐색을 줄이기 위한 스코어를 계산하여 탐색 순서를 결정한다. 결정된 순서에 따라 그래프가 분산 저장된 서버에서 순차적으로 탐색한다. 성능평가에서는 제안하는 기법의 우수성을 입증하기 위해 기존 기법과의 비교를 수행하였으며, 그 결과 기존 기법보다 탐색 시간이 약 3~10% 향상됨을 보였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.162-162
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• 2017

구글에서 공개한 Tensorflow를 이용한 여러 학문 분야의 연구가 활발하다. 농업 시설환경을 대상으로 한 빅데이터의 축적이 증가함과 아울러 실효적인 정보 획득을 위한 각종 데이터 분석 및 마이닝 기법에 대한 연구 또한 활발한 상황이다. 한편, 타 분야의 성공적인 심층학습기법 응용사례에 비하여 농업 분야에서의 응용은 초기 성장 단계라 할 수 있다. 이는 농업 현장에서 취득한 정보의 난해성 및 완성도 높은 생육/환경 모델링 정보의 부재로 실효적인 전과정 처리 기술 도출에 소요되는 시간, 비용, 연구 환경이 상대적으로 부족하기 때문일 것이다. 특히, 센서 기반 데이터 취득 기술 증가에 따라 비약적으로 방대해진 수집 데이터를 시간 복잡도가 높은 심층 학습 모델링 연산에 기계적으로 단순 적용할 경우 시간 효율적인 측면에서 성공적인 결과 도출에 애로가 있을 것이다. 매우 높은 시간 복잡도를 해결하기 위하여 제시된 하드웨어 가속 기능의 경우 일부 개발환경에 국한이 되어 있다. 일례로, 구글의 Tensorflow는 오픈소스 기반 병렬 클러스터링 기술인 MPICH를 지원하는 알고리즘을 공개하지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 심층학습 기법 연구에 있어서, 예상 가능한 다양한 자원을 활용하여 최대한 연산의 결과를 빨리 도출할 수 있는 하드웨어적인 접근 방법을 모색하였다. 호스트에서 수행하는 일방적인 학습 알고리즘과 달리 이기종간 심층 학습이 가능하기 위해선 우선, NFS(Network File System)를 이용하여 데이터 계층이 상호 연결이 되어야 한다. 이를 위해서 고속 네트워크를 기반으로 한 NFS의 이용이 필수적이다. 둘째로 제한된 자원의 한계를 극복하기 위한 메모 공유 라이브러리가 필요하다. 셋째로 이기종간 프로세서에 최적화된 병렬 처리용 컴파일러를 이용해야 한다. 가장 중요한 부분은 이기종간의 처리 능력에 따른 작업을 고르게 분배할 수 있는 작업 스케쥴링이 수행되어야 하며, 이는 처리하고자 하는 데이터의 형태에 따라 매우 가변적이므로 해당 데이터 도메인에 대한 엄밀한 사전 벤치마킹이 수행되어야 한다. 이러한 요구조건을 대부분 충족하는 Open-CL ver1.2(https://www.khronos.org/opencl/)를 이용하였다. 최신의 Open-CL 버전은 2.2이나 본 연구를 위하여 준비한 4가지 이기종 시스템에서 모두 공통적으로 지원하는 버전은 1.2이다. 실험적으로 선정된 4가지 이기종 시스템은 1) Windows 10 Pro, 2) Linux-Ubuntu 16.04.4 LTS-x86_64, 3) MAC OS X 10.11 4) Linux-Ubuntu 16.04.4 LTS-ARM Cortext-A15 이다. 비교 분석을 위하여 NVIDIA 사에서 제공하는 Pascal Titan X 2식을 SLI로 구성한 시스템을 준비하였다. 개별 시스템에서 별도로 컴파일 된 바이너리의 이름을 통일하고, 개별 시스템의 코어수를 동일하게 균등 배분하여 100 Hz의 데이터로 입력이 되는 온도 정보와 조도 정보를 입력으로 하고 이를 습도정보에 Linear Gradient Descent Optimizer를 이용하여 Epoch 10,000회의 학습을 수행하였다. 4종의 이기종에서 총 32개의 코어를 이용한 학습에서 17초 내외로 연산 수행을 마쳤으나, 비교 시스템에서는 11초 내외로 연산을 마치는 결과가 나왔다. 기보유 하드웨어의 적절한 활용이 가능한 심층학습 기법에 대한 연구를 지속할 것이다

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1237-1245
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• 2006

본 논문에서는 대한민국 표준 암호 알고리즘인 ARIA를 하드웨어로 구현하였다. 하드웨어는 ASIC 이나 코어-기반 설계와 같은 여러 응용분야에 적합하도록 범용적으로 구현되었다. ARIA 알고리즘은 하나의 라운드 함수 블록과 하나의 키 생성 블록만을 구현하여 순차적으로 사용되도록 하였다. ARIA 알고리즘은 하드웨어나 소프트웨어적인 부가요소없이 단일 칩에서 동작 가능하게 설계되었다. 구현한 회로는 Altera사의 FPGA인 EPXAlOF1020Cl에서 19%의 자원을 사용함을 확인하였고, 36.35MHz의 클록 주파수에서 암호화 및 복호화시 최대 31O.3Mbps 로 동작하였다. 따라서 설계한 ARIA 하드웨어는 다수의 사용자를 대상으로 하거나 많은 양의 데이터 전송이 이루어져야 하는 전자상거래,이동통신,네트워크보안,자료의 저장 등의 여러 분야에서 활용될수 있을 것으로 생각된다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권4호
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• pp.789-799
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• 2018

이 논문에서는 이러한 산업 단지 시스템에서의 비정상적인 동작이 일어날 때, 시간 계열의 데이터를 분석하기 위하여 Big 데이터를 이용한 접근을 기반으로 하는 머신 러닝을 보여줍니다. Long Short-Term Memory (LSTM) 네트워크는 향상된 RNN버전으로서 입증되었으며 많은 작업에 유용한 도움이 되었습니다. 이 LSTM 기반 모델은 시간적 패턴뿐만 아니라 더 높은 레벨의 시간적 특징을 학습 한 다음, 미래의 데이터를 예측하기 위해 예측 단계에 사용됩니다. 예측 오차는 예측 인자에 의해 예측 된 결과와 실제 예상되는 값의 차이입니다. 오차 분포 추정 모델은 가우스 분포를 사용하여 관찰 스코어의 이상을 계산합니다. 이러한 방식으로, 우리는 하나의 비정상적 데이터의 개념에서 집단적인 비정상적 데이터 개념으로 바뀌어 갑니다. 이 작업은 실패를 최소화하고 제조품질을 향상시키는 Smart Factory의 모니터링 및 관리를 지원할 수 있습니다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.1875-1882
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• 2013

마이크로 어레이 기술은 유전자 네트워크의 순서 와 게놈의 통합과 같은 많은 업적을 기여하고 있으며, 이러한 기술은 유전자 발현의 패턴을 조사하기 위한 수단 등으로 잘 확립 되어있다. DNA 마이크로배열은 Affymetric 칩을 이용하여 대량의 DNA 서열을 합성 할 수 있는데 기존의 DNA 어레이 스포팅에는 일반적으로 접촉방식과 압전전자 방법등 두가지 유형이 있다. 접촉방법은 유리 슬라이드 표면과 접촉하도록 스포팅핀을 사용하는데 이 방법은 표면 매트릭스의 손상이나 상처가 발생할 수 있어 단백질이 오염 되거나 특정 결합을 방해할 위험이 있다. 반면에 압전전자 방법은 대량 생산이 가능함에도 불구하고 결과를 인쇄할 분석기가 필요하므로 현재 실험실 내에서만 수행 가능한 실정이다. 본 논문에서 유리 슬라이드 표면에 닿지 않고 지속적으로 일관성 있게 스포팅이 가능하도록 하는 진보된 방법을 제시한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권12호
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• pp.1623-1628
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• 2015

모바일 기기의 성능은 점진적으로 증가하여 멀티코어를 사용하는 고성능의 CPU를 장착한 스마트폰이 일상화 되었다. 그러나 고성능 기기가 사용하는 전력의 소모량을 배터리의 용량이 따라가지 못하므로 전력 관리를 위한 성능 제어가 필수적이 되었다. 이에 DVFS와 같은 Linux 기반의 전력 관리 방안이 연구되고 있으나, 동적으로 자원 요구량의 변화가 심하고 사용자의 입력이 불규칙적인 모바일 기기의 특성으로 인한 한계가 존재한다. 본 연구에서는 DVFS와 같은 기존 Linux 기반의 전력 관리 방안이 웹페이지 로딩에 있어 부족한 점을 보완하여 사용자 반응성을 유지하면서 전력 소모를 줄이는 방법으로 네트워크를 통해 연산에 필요한 데이터를 받을 때까지 CPU의 동작 Frequency을 제한하는 방안을 제안하였다. 또한, 어플리케이션 수준에서의 구현을 통하여 웹페이지 로딩 시의 전력 소모가 감소함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.2412-2418
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• 2009

FTTH 인프라 구축이 활성화됨에 따라 광섬유의 대역폭을 효과적으로 이용하기 위한 기술들이 활발히 연구되고 있다. 특히, 방송통신 융합 서비스에 대한 관심과 연구가 활발히 진행되면서 하나의 광섬유를 통해 다수의 방송 서비스를 수용할 수 있는 광 비디오 네트워크 단말장치(VONU: Video Optical Network Unit)의 연구가 요구되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 비디오 광 송신장치에서 전광 변환된 디지털 및 아날로그 CATV(Community Antenna TeleVision) 방송 신호와 위성 안테나를 통해 수신되어 전광 변환된 위성방송 신호가 하나의 FITH 광 선로를 통해 전송되고 이를 광전 변환하여 출력하는 VONU를 개발한다. 본 연구에서 개발하는 VONU는 데이터통신 채널을 이용한 IPTV 방송과 함께 CATV, 위성방송 등 모든 방송 콘텐츠를 하나의 광섬유 코어를 통해 전송할 수 있기 때문에 경제적인 방송통신 융합 서비스의 구현이 가능해 진다. 그러나, 서비스 별로 별도의 광수신기를 사용할 경우와는 달리 서비스간 간섭, 신호 왜곡, 잡음비 증가 등에 따른 방송 품질 저하 등의 병존성 문제가 발생하기 때문에 이에 대한 문제를 해결하기 위한 기술들이 필수적이다. 따라서, 본 연구에서 제시하는 VONU는 이에 대한 해결방안을 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.153-160
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• 2010

집적광학 바이오센서 구조에 적합한 비공진 반사 광도파로(ARROW: Antiresonant Reflecting Optical Waveguides)의 Si(기판)/$SiO_2$(클래딩)/$Si_3N_4$(비공진 클래딩)/$SiO_2$(코어)/air 다층박막 립 광도파로에 대한 최적화를 BPM 전산해석 방법을 이용해서 수행하였다. 전송손실을 최소화하기에 적합한 비 공진 클래딩의 두께를 유도하였으며, 소산파와 깊은 관련이 있는 손실모드에 대해서 이론적으로 검토하였다. 전산해석을 통해서 전송손실을 최소화하기 위한 립 광도파로의 깊이, 폭, 굴절률과 클래딩의 두께를 각각 2.3${\mu}m$, 5${\mu}m$, 1.488, 그리고 0.11${\mu}m$로 계산되었다. 최적화된 제원으로 비공진 반사 광도파로의 2차원, 3차원 전송특성을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권6호
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• pp.33-39
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• 2004

무선 LAN은 이동중인 사람들이 무선으로 LAN에 연결을 가능하게 해주는 기술이다. 무선 LAN은 고속의 연결과 케이블이나 전화선, 그리고 데스크탑에 종속되지 않고 편리하게 인터넷에 접속할 수 있다. 802.11은 IEEE에서 규정한 무선 LAN의 표준안이다. 이 표준안은 무선에서 LAN에 접속할 수 있도록, 매체접근제어(MAC)와 물리(PHY) 계층을 정의하고 있다. MAC 프로토콜은 PHY 계층에 의존적이며, 공중망을 통해서 사용자 데이터의 전송을 제어한다. 그리고 규모가 큰 네트워크 백본에서 코어 프레이밍 동작과 상호작용을 제공한다. 무선 LAN에서 송은 MAC 프로토콜은 제한된 스펙트럼 리소스를 효율적으로 공유할 수 있고, 동작의 간결성과, 높은 처리율 기능을 제공해야 한다. 높은 데이터 처리율을 갖는 효과적인 MAC 프로토콜을 설계하는 것이 본 논문의 주요 내용이다. 본 논문에서는 무선 LAN에서의 MAC 프로토콜에 적용시키기 위한 Developed Collision Resolution(DCR) 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 충돌 해결 속도를 증가시키기 위한 새로운 해법을 제공한다.