• 제목/요약/키워드: 2D Scaling

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Maximizing Biomass Productivity and $CO_2$ Biofixation of Microalga, Scenedesmus sp. by Using Sodium Hydroxide

  • Nayak, Manoranjan;Rath, Swagat S.;Thirunavoukkarasu, Manikkannan;Panda, Prasanna K.;Mishra, Barada K.;Mohanty, Rama C.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권9호
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    • pp.1260-1268
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    • 2013
  • A series of experiments were carried out with three native strains of microalgae to measure growth rates, biomass, and lipid productivities. Scenedesmus sp. IMMTCC-6 had better biomass growth rate and higher lipid production. The growth, lipid accumulation, and carbon dioxide ($CO_2$) consumption rate of Scenedesmus sp. IMMTCC-6 were tested under different NaOH concentrations in modified BBM. The algal strain showed the maximum specific growth rate (0.474/day), biomass productivity (110.9 mg $l^{-1}d^{-1}$), and $CO_2$ consumption rate (208.4 mg $l^{-1}d^{-1}$) with an NaOH concentration of 0.005 M on the $8^{th}$ day of cultivation. These values were 2.03-, 6.89-, and 6.88-fold more than the algal cultures grown in control conditions (having no NaOH and $CO_2$). The $CO_2$ fixing efficiency of the microalga with other alternative carbon sources like $Na_2CO_3$ and $NaHCO_3$ was also investigated and compared. The optimized experimental parameters at shake-flask scale were implemented for scaling up the process in a self-engineered photobioreactor. A significant increase in lipid accumulation (14.23% to 31.74%) by the algal strain from the logarithmic to stationary phases was obtained. The algal lipids were mainly composed of $C_{16}/C_{18}$ fatty acids, and are desirable for biodiesel production. The study suggests that microalga Scenedesmus sp. IMMTCC-6 is an efficient strain for biodiesel production and $CO_2$ biofixation using stripping solution of NaOH in a cyclic process.

다중표준 OFDM 시스템용 가변길이 FFT/IFFT 프로세서 (A Variable-Length FFT/IFFT Processor for Multi-standard OFDM Systems)

  • 임창완;신경욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2A호
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    • pp.209-215
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    • 2010
  • 다중 표준을 지원하는 OFDM 기반 통신 시스템용 가변길이 FFT/IFFT 프로세서 (VL_FCore)를 설계하였다. VL_FCore는 $N=64{\times}2^k\;(0{\leq}k{\leq}7)$의 8가지 길이의 FFT/IFFT를 선택적으로 연산할 수 있으며, in-place 방식의 단일 메모리 구조를 기반으로 FFT 길이에 따라 radix-4와 radix-2 DIF 알고리듬의 혼합구조가 적용된다. 중간 결과 값의 크기에 따른 2단계 조건적 스케일링 기법을 적용하여 메모리 크기 감소와 연산 정밀도 향상을 이루었다. 설계된 VL_FCore의 성능을 평가한 결과, 64점~8,192점 FFT 연산에 대해 평균 60 dB 이상의 SQNR 성능을 가지며, $0.35-{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성하여 23,000 게이트와 32 Kbytes의 메모리로 구현되었다. VL_FCore는 75-MHz@3.3-V의 클록으로 동작하며, 64점 FFT 연산에 $2.25-{\mu}s$, 8,192점 FFT 연산에 $762.7-{\mu}s$가 소요되어 다양한 OFDM 통신 시스템의 요구조건을 만족한다.

Voltage-Frequency-Island NoC를 위한 테이블 기반의 고장 감내 라우팅 기법 (Table-Based Fault Tolerant Routing Method for Voltage-Frequency-Island NoC)

  • 윤성재;이창림;김용석;한태희
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권8호
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    • pp.66-75
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    • 2016
  • 반도체 공정 초미세화에 따라 에이징 (aging)과 공정 변이 (process variation)로 인한 칩에서의 물리적인 결함은 더욱 증가하고 있으며, 특히 금속 배선 스케일링 제한과 온 칩 데이터 통신량 증가에 따라 다수의 프로세서 코어로 구성된 네트워크-온-칩(Network-on-Chip, NoC)에서의 결함 감내 기법 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 NoC에서 저전력 설계 기법으로 널리 채용되고 있는 VFI (Voltage-Frequency-Island)를 적용한 경우에서의 신뢰성 측면에 대한 연구가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 신뢰성과 에너지 소모를 고려하여 VFI NoC에서 링크 고장이 발생하는 경우에도 정상적으로 통신을 유지할 수 있는 테이블 기반 라우팅 기법을 제안한다. 에너지 소모와 성능을 고려한 최적 경로와 고장 감내를 위한 우회 경로를 제공하며, 이때 우회 경로의 경우 필요한 최소한의 노드에만 라우팅 테이블을 저장하여 구현 복잡도를 완화하였다. 모의실험 결과를 통해 제안하는 기법은 전체 링크의 1%에서 고장이 발생하는 경우에도 정상적으로 통신함을 보였다. 또한 실시간으로 우회 경로를 탐색하는 고장 감내 라우팅 기법인 $d^2$-LBDR에 비해 링크에 고장이 발생하는 경우 평균 15.9%의 에너지 소모가 감소함을 보였으며, 실행 시간 측면에서는 평균 0.8% 감소하는 것을 확인 할 수 있었다.

JPEG2000 DWT에 기반한 적응형 블록 워터마킹 구현 (Adaptive Block Watermarking Based on JPEG2000 DWT)

  • 임세윤;최준림
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권11호
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    • pp.101-108
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    • 2007
  • 본 논문에서는 JPEG2000 DWT에 대한 워터마킹 알고리즘들의 화질 저하와 에지 부근의 블록화 문제를 해결하기 위하여 두 개의 스케일링 변수를 사용하여 블록간의 워터마킹 신호가 영상에 따라 자동 조절되는 적응형 블록 워터마킹을 제안하고 검증하였다. 저주파 LL 부대역의 모든 계수들의 평균값과 블록 평균값과의 비를 스케일 변수로 사용하여 1차 강도 조절을 하고, 현재 블록 평균간과 다음 인접 블록 평균간의 비를 2차 스케일링 변수로 사용하여 강도 조절을 함으로써 비가시성과 화질 저하의 문제를 해결하였다. 적응형 블록 워터마킹은 원본 영상에 의해 자동으로 생성되며, 영상의 밝기 값에 따라 워터마크의 강도가 조절된다. 동일한 강도의 워터마크를 삽입하는 대신에 블록 단위별로 서로 다른 강도를 가지는 워터마크를 삽입함으로써 기존 알고리즘들보다 비가시성적인 특성이 4$\sim$14dB 향상되었으며 필터 공격, JPEG2000 압축, 리사이즈, 자르기 등과 같은 다양한 워터마크 공격에도 더욱 견고한 특성을 보였다. 또한 제안한 방식을 JPEG2000 칩에도 적용하기 위해 Hynix 0.25 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 ASIC으로 구현하여 검증하였다.

나노구조 이중게이트 MOSFET에서 터널링이 단채널효과에 미치는 영향 (Influence on Short Channel Effects by Tunneling for Nano structure Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.479-485
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    • 2006
  • 이중게이트 MOSFET는 스케일링 이론을 확장하고 단채널효과를 제어 할 수 있는 소자로서 각광을 받고 있다. 단 채널효과를 제어하기 위하여 저도핑 초박막 채널폭을 가진 이중게이트 MOSFET의 경우, 20nm이하까지 스케일링이 가능한 것으로 알려지고 있다. 이 논문에서 는 20m이하까지 스켈링된 이중게이트 MOSFET소자에 대한 분석학석 전송모델을 제시하고자 한다. 이 모델을 이용하여 서브문턱스윙(Subthreshold swing), 문턱전압변화(Threshold voltage rolloff) 드레인유기장벽저하(Drain induced barrier lowering)와 같은 단채널효과를 분석하고자 한다. 제안된 모델은 열방출 및 터널링에 의한 전송효과를 포함하고 있으며 이차원 포아슨방정식의 근사해를 이용하여 포텐셜 분포를 구하였다. 또한 터널링 효과는 Wentzel-Kramers-Brillouin 근사를 이 용하였다. 이 모델을 사용하여 초박막 게이트산화막 및 채널폭을 가진 5-20nm 채널길이의 이중게이트 MOSFET에 대한 서브문턱영역의 전송특성을 해석하였다. 또한 이 모델의 결과값을 이차원 수치해석학적 모델값과 비교하였으며 게이트길이, 채널두께 및 게이트산화막 두께에 대한 관계를 구하기 위하여 사용하였다.

단일메모리 구조의 가변길이 FFT/IFFT 프로세서 설계 (A variable-length FFT/IFFT processor design using single-memory architecture)

  • 임창완;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.393-396
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    • 2009
  • 본 연구에서는 OFDM 기반 통신 시스템을 위한 가변길이 FFT/IFFT 프로세서를 설계하였다. 설계된 FFT/IFFT 프로세서는 $N=64{\times}2^k$ ($0{\leq}k{\leq}7$)의 8가지 크기에 대해 FFT/IFFT 연산이 가능하며, in-place 방식의 단일 메모리 구조를 기반으로 FFT 길이에 따라 radix-4와 radix-2 DIF 알고리듬의 혼합구조가 적용된다. 메모리 감소와 연산 정밀도 향상을 위해, 중간결과 값의 크기에 따른 2단계 조건적 스케일링 기법을 적용하여 설계되었다. 설계된 가변길이 FFT/IFFT 프로세서의 성능을 평가한 결과, 64점~8,192점 FFT 연산의 경우 평균 60-dB 이상의 정밀도를 가지며, $0.35-{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 75-MHz@3.3-V의 클록주파수로 동작 가능한 것으로 평가되었다. 64점 FFT 연산에 $2.55-{\mu}s$가 소요되고, 8,192점 FFT 연산에 $762.7-{\mu}s$가 소요되어 OFDM 기반의 무선 랜, DMB, DVB 시스템의 요구조건을 만족한다.

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저전력 복합 스위칭 기반의 0.16㎟ 12b 30MS/s 0.18um CMOS SAR ADC (A 0.16㎟ 12b 30MS/s 0.18um CMOS SAR ADC Based on Low-Power Composite Switching)

  • 신희욱;정종민;안태지;박준상;이승훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권7호
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    • pp.27-38
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    • 2016
  • 본 논문에서는 저전력 복합 스위칭 기법을 기반으로 하여 $0.16mm^2$의 면적을 가지는 12비트 30MS/s SAR ADC를 제안한다. 제안하는 ADC에 적용된 복합 스위칭 기법은 기존의 monotonic 스위칭 기법에 $V_{CM}$ 기반의 스위칭 기법을 접목한 것으로써 SAR ADC의 선형성을 제한하는 동적 오프셋 문제를 최소화하는 동시에 평균 스위칭 전력소모도 최소화할 수 있다. 제안하는 C-R 하이브리드 DAC 회로에는 균등 분할 커패시터 구조 및 기준전압 레인지 스케일링 기법을 적용하여 입력신호와 기준전압의 범위를 일치시키면서 12비트 해상도에서 사용되는 단위 커패시터의 총 개수를 64개로 줄이는 동시에 효율적으로 $V_{CM}$ 기반의 스위칭을 수행하여 전체적인 회로를 간소화하였다. 한편, 제안하는 SAR ADC의 SAR 논리회로에는 D 플립플롭 기반이 아닌 래치구조의 레지스터를 사용하여 빠르고 안정적인 SAR 동작을 구현하였으며, 출력 값을 디코더 논리회로 없이 DAC의 스위치에 직접 인가하여 면적 및 전력소모를 줄였다. 제안하는 SAR ADC는 0.18um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 12비트 해상도에서 각각 최대 0.85LSB, 2.53LSB이고, 30MS/s 동작속도에서 동적성능은 최대 59.33dB의 SNDR 및 69.83dB의 SFDR을 보인다. 제안하는 시제품 ADC는 1.8V 전원전압에서 2.25mW의 전력을 소모한다.

OFDM 기반 광대역 멀티미디어 단말의 전력절감 효율 분석에 관한 연구 (Investigation of Power Saving Efficiency for the OFDM Based Multimedia Communication Terminal)

  • 문재필;이은서;김동환;이재식;장태규
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.155-158
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    • 2005
  • An invesitigation on power consumption of a mobile multimedia system using OFDM and MDVS technique is reported here. Analysis and simulation are performed to find the significances of proposed Microscopic Dynamic Voltage Scaling(MDVS) tehnique[4] on digital processor in terms of power saving. A study is also made to show power reduction in mobile multimedia system by incorporating OFDM modulation scheme in RF front-end. Finally, overall power consumption by functionally distinguished blocks ie. RF front-end, digital processor and human interface unit is shown here. Total power consumption is 8.2W for 2Mbps SD-quality WCDMA multimedia video service - the power consumption of digital processor is 3.9W(48%), the power consumption of RF front-end is 3.2W (36%), and the power consumption of interface is 1.8W(16%). Power saving of applying purposed MDVS technique is 35% in digital processor, and power saving of OFDM technique is 10-12dB in RF front-end.

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Cu-SiO2 하이브리드 본딩 (Cu-SiO2 Hybrid Bonding)

  • 서한결;박해성;김사라은경
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.17-24
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    • 2020
  • As an interconnect scaling faces a technical bottleneck, the device stacking technologies have been developed for miniaturization, low cost and high performance. To manufacture a stacked device structure, a vertical interconnect becomes a key process to enable signal and power integrities. Most bonding materials used in stacked structures are currently solder or Cu pillar with Sn cap, but copper is emerging as the most important bonding material due to fine-pitch patternability and high electrical performance. Copper bonding has advantages such as CMOS compatible process, high electrical and thermal conductivities, and excellent mechanical integrity, but it has major disadvantages of high bonding temperature, quick oxidation, and planarization requirement. There are many copper bonding processes such as dielectric bonding, copper direct bonding, copper-oxide hybrid bonding, copper-polymer hybrid bonding, etc.. As copper bonding evolves, copper-oxide hybrid bonding is considered as the most promising bonding process for vertically stacked device structure. This paper reviews current research trends of copper bonding focusing on the key process of Cu-SiO2 hybrid bonding.

Impact of scaling and root planing on C-reactive protein levels in gingival crevicular fluid and serum in chronic periodontitis patients with or without diabetes mellitus

  • Mohan, Mahendra;Jhingran, Rajesh;Bains, Vivek Kumar;Gupta, Vivek;Madan, Rohit;Rizvi, Iram;Mani, Kanchan
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제44권4호
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    • pp.158-168
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    • 2014
  • Purpose: The present study was conducted to evaluate the impact of scaling and root planing (SRP) on the C-reactive protein (CRP) levels of gingival crevicular fluid (GCF) and serum in chronic periodontitis patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM-CP) or without type 2 diabetes mellitus (NDM-CP). Methods: Forty-eight human participants were divided into two groups: an experimental (T2DM-CP) group (group I, n=24) comprising chronic periodontitis patients with random blood sugar ${\geq}200mg/dL$ and type 2 diabetes mellitus, and control (NDM-CP) group (group II, n=24) of those with chronic periodontitis and random blood sugar <200 without T2DM for the study. All subjects underwent nonsurgical periodontal therapy (NSPT) including complete SRP and subgingival debridement. Periodontal health parameters, plaque index (PI), gingival index (GI), probing pocket depth (PPD), clinical attachment level (CAL), GCF volume (GCF vol), GCF-CRP, random blood glucose (RBS), glycated hemoglobin, and systemic inflammatory markers, serum CRP, total leukocyte count (TLC), neutrophil count (Neutr) and lymphocyte count (Lymph), were evaluated at baseline, 1 month, and 3 months after SRP. Results: NSPT resulted in statistically significant improvement in periodontal health parameters (PI, GI, PPD, CAL, GCF vol), CRP levels in serum as well as GCF of both groups I and II. The mean improvement in periodontal health parameters (PI, GI, PPD, CAL, GCF vol), CRP levels in serum and GCF was greater in group I than group II after NSPT. There was nonsignificant increase in GCF-CRP, TLC, Lymph, and RBS, and a significant increase in Neutr and Serum CRP in group II at 1 month. The Serum CRP level of 20 out of 24 group II patients had also increased at 1 month. Conclusions: The CRP levels in both GCF and serum were higher in T2DM-CP patients than in NDM-CP patients. Although there was a significant improvement in both the groups, greater improvement was observed in both GCF and serum samples of T2DM-CP patients.