• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권4호
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• pp.1765-1794
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• 2019

Genetic Programming (GP) is an intelligence technique whereby computer programs are encoded as a set of genes which are evolved utilizing a Genetic Algorithm (GA). In other words, the GP employs novel optimization techniques to modify computer programs; imitating the way humans develop programs by progressively re-writing them for solving problems automatically. Trial programs are frequently altered in the search for obtaining superior solutions due to the base is GA. These are evolutionary search techniques inspired by biological evolution such as mutation, reproduction, natural selection, recombination, and survival of the fittest. The power of GAs is being represented by an advancing range of applications; vector processing, quantum computing, VLSI circuit layout, and so on. But one of the most significant uses of GAs is the automatic generation of programs. Technically, the GP solves problems automatically without having to tell the computer specifically how to process it. To meet this requirement, the GP utilizes GAs to a "population" of trial programs, traditionally encoded in memory as tree-structures. Trial programs are estimated using a "fitness function" and the suited solutions picked for re-evaluation and modification such that this sequence is replicated until a "correct" program is generated. GP has represented its power by modifying a simple program for categorizing news stories, executing optical character recognition, medical signal filters, and for target identification, etc. This paper reviews existing literature regarding the GPs and their applications in different scientific fields and aims to provide an easy understanding of various types of GPs for beginners.

• 디지털융복합연구
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• 제19권6호
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• pp.233-238
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• 2021

블록체인 기술은 모든 거래를 축적하고 저장하며 모든 트랜잭션의 내용을 확인하기 위해 데이터 자체는 압축되지만 확장성이 제한된다. 또한 거래 유형별로 별도의 검증 알고리즘을 사용하기 때문에 거래 규모가 커질수록 검증 부담이 커진다. 기존 블록체인은 사양이 낮은 서버를 사용하여 블록 싱크가 되지 않기 때문에 네트워크에 참여할 수 없다. 이러한 문제로 인해 시간이 지날수록 블록체인 네트워크의 데이터 크기가 커지고 자원이 풍부한 사용자를 제외하고는 네트워크 참여가 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 일반 동작 검증을 위한 영지식 증명 알고리즘을 연구함으로써 트랜잭션을 향상시켰다. 이 시스템에서는 일반 동작 검증이 가능한 영지식 회로 생성기 설계와 검증자 및 검증자의 최적화도 수행하였다. 그리고 키 생성을 최적화하기 위한 알고리즘을 개발하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권12호
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• pp.2789-2802
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• 2020

Small Modular Reactors (SMRs) are attracting wide attention due to their outstanding performance, extensive studies have been carried out for lead-based fast reactors (LFRs) that cooled with Lead or Lead-bismuth (LBE), and small modular natural circulation LFR is one of the promising candidates for SMRs and LFRs development. One of the challenges for the design small modular natural circulation LFR is to master the natural circulation thermal-hydraulic performance in the reactor primary circuit, while the natural circulation characteristics is a coupled thermal-hydraulic problem of the core thermal power, the primary loop layout and the operating state of secondary cooling system etc. Thus, accurate predicting the natural circulation LFRs thermal-hydraulic features are highly required for conducting reactor operating condition evaluate and Thermal hydraulic design optimization. In this study, a thermal-hydraulic analysis code is developed for small modular natural circulation LFRs, which is based on several mathematical models for natural circulation originally. A small modular natural circulation LBE cooled fast reactor named URANUS developed by Korea is chosen to assess the code's capability. Comparisons are performed to demonstrate the accuracy of the code by the calculation results of MARS, and the key thermal-hydraulic parameters agree fairly well with the MARS ones. As a typical application case, steady-state analyses were conducted to have an assessment of thermal-hydraulic behavior under nominal condition, and several parameters affecting natural circulation were evaluated. What's more, two characteristics parameters that used to analyze natural circulation LFRs natural circulation capacity were established. The analyses show that the core thermal power, thermal center difference and flow resistance is the main factors affecting the reactor natural circulation. Improving the core thermal power, increasing the thermal center difference and decreasing the flow resistance can significantly increase the reactor mass flow rate. Characteristics parameters can be used to quickly evaluate the natural circulation capacity of natural circulation LFR under normal operating conditions.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.641-648
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• 2023

최근 4차 산업 혁명 중에서 인공지능의 급성장은 반도체의 성능 향상 및 회로의 집적을 기반으로 진보하였다. 전자기기 및 장비의 내부에서 연산을 돕는 트랜지스터는 고도화 및 소형화 되어 가며 발열의 제어 및 방열의 효율 개선이 새로운 성능의 지표로 대두되었다. DUT(Device Under Test) Shell은 트랜지스터의 검수를 위하여 정격 전류를 인가한 후, 임의의 발열 지점에서 전원을 차단한 상태에서, 방열을 통하여 트랜지스터의 내구도를 평가하여 불량 트랜지스터를 검출하는 장비이다. DUT Shell은 장비 내부의 방열 구조에 따라 동시에 더 많은 트랜지스터를 테스트할 수 있기 때문에 방열 효율은 불량 트랜지스터 검출 효율과 직접적인 관계를 갖는다. 이에 본 논문에서는 DUT Shell의 방열 최적화를 위하여 배치구조의 다양한 방법을 제안하고 전산유체역학을 이용하여 최적의 DUT Shell의 다양한 변형과 열 해석을 제안하였다.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.255-261
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• 2023

파워반도체는 전력의 변환, 변압, 분배 및 전력제어 등을 감당하는데 사용되는 반도체이다. 최근 세계적으로 고전압 파워반도체의 수요는 다양한 산업분야에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며 해당 산업에서는 고전압 IGBT 부품의 최적화 연구가 절실한 상황이다. 고전압 IGBT개발을 위해서 wafer의 저항값 설정과 주요 단위공정의 최적화가 완성칩의 전기적특성에 큰 변수가 되며 높은 항복전압(breakdown voltage) 지지를 위한 공정 및 최적화 기술 확보가 중요하다. 식각공정은 포토리소그래피공정에서 마스크회로의 패턴을 wafer에 옮기고, 감광막의 하부에 있는 불필요한부분을 제거하는 공정이고, 이온주입공정은 반도체의 제조공정 중 열확산기술과 더불어 웨이퍼 기판내부로 불순물을 주입하여 일정한 전도성을 갖게 하는 과정이다. 본 연구에서는 IGBT의 3.3 kV 항복전압을 지지하는 ring 구조형성의 중요한 공정인 field ring 식각실험에서 건식식각과 습식식각을 조절해 4가지 조건으로 나누어 분석하고 항복전압확보를 위한 안정적인 바디junction 깊이형성을 최적화하기 위하여 TEG 설계를 기초로 field ring 이온주입공정을 4가지 조건으로 나누어 분석한 결과 식각공정에서 습식 식각 1스텝 방식이 공정 및 작업 효율성 측면에서 유리하며 링패턴 이온주입조건은 도핑농도 9.0E13과 에너지 120 keV로, p-이온주입 조건은 도핑농도 6.5E13과 에너지 80 keV로, p+ 이온주입 조건은 도핑농도 3.0E15와 에너지 160 keV로 최적화할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.2217-2224
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• 2014

본 논문은 의료용 아날로그 프론트 앤드(analog front end; AFE)를 이용하여 12채널 심전도를 측정하고 신호 분석을 통해 부정맥을 판단할 수 있는 시스템 개발에 관한 논문이다. 최근 국내 급성 심정지 발생이 증가하고 있으며 이에 원인이 되는 부정맥을 진단할 수 있는 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 기존의 12채널 심전도 시스템은 회로 구성이 복잡하고 큰 부피를 차지하는 단점이 있으며 이를 개선하기 위해 본 논문에서는 의료용 AFE와 부정맥을 판단 할 수 있는 알고리즘 및 신호 처리를 위한 DSP로 시스템을 구성하였다. 추가적으로 12채널 심전도의 파형 관찰과 부정맥 판별 결과를 7인치 LCD를 통해 출력하며 터치 패널을 통해 사용자 입력을 받는다. 본 논문에서 구현된 시스템을 검증하기 위해 심전도 시뮬레이터의 출력 신호(정상 신호/부정맥 신호)에 대한 판별 테스트와 부정맥 알고리즘을 임베디드 환경에 적용하기 위한 최적화 과정의 성능 평가를 진행하였다.

• 한국안전학회지
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• 제35권1호
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• pp.1-11
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• 2020

Article 325 (Prevention of Fire Explosion due to Electrostatic) of the Rule for Occupational Safety and Health Standard specifies that in order to prevent the risk of disasters caused by static electricity, fire, explosion and static electricity in the production process, However, in order to do this, it is absolutely necessary to use a pre-detection technology and a detector for antistatic discharge prediction, which is a precautionary measure by static electricity in a fire / explosion hazard place, but in Korea, And there is no technical standard for the application of the technology of the explosion proof structure of the related equipment. Research methods include domestic and overseas electrostatic discharge detection technology and literature investigation of related equipment explosion proofing technology, domestic and foreign electrostatic discharge detection device production and use situation investigation, advanced foreign technology data analysis and benchmarking. In particular, we sought to verify the results of empirical experiments using electrostatic discharge detection technology through sample purchase and analysis of related major products, development of optimization technology through prototype production, evaluation, and supplementation, and expert knowledge through expert consultation. The results of this study were developed and fabricated two prototypes of electrostatic discharge detector based on the technology / standard related to electrostatic discharge detection technology in Korea and abroad through development of electrostatic discharge detection technology and development and production of detector. In addition, based on the development of electrostatic discharge detection technology, we developed an intrinsic safety explosion proof ib class explosion proof technology applicable to the process of using and handling flammable gas and flammable liquid vapor and combustible dust. In the case of the over voltage and minimum voltage are supplied to the explosion-proof structure ESD detector, check the state of the circuit and the transient and transient currents generated by the coil and capacitor elements during the input and standby of the signal pulse voltage. Explosion-proof equipment-Part 11: Intrinsically safe explosion proof structure The comparative evaluation with the reference curve in Annex A of "i" confirms that the characteristics of the intrinsically safe explosion protection structure are met.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.993-994
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• 2008

Electrochromic (EC) devices are capable of reversibly changing their optical properties upon charge injection and extraction induced by the external voltage. The characteristics of the EC device, such as low power consumption, high coloration efficiency, and memory effects under open circuit status, make them suitable for use in a variety of applications including smart windows and electronic papers. Coloration due to reduction or oxidation of redox chromophores can be used for EC devices (e-paper), but the switching time is slow (second level). Recently, with increasing demand for the low cost, lightweight flat panel display with paper-like readability (electronic paper), an EC display technology based on dye-modified $TiO_2$ nanoparticle electrode was developed. A well known organic dye molecule, viologen, was adsorbed on the surface of a mesoporous $TiO_2$ nanoparticle film to form the EC electrode. On the other hand, ZnO is a wide bandgap II-VI semiconductor which has been applied in many fields such as UV lasers, field effect transistors and transparent conductors. The bandgap of the bulk ZnO is about 3.37 eV, which is close to that of the $TiO_2$ (3.4 eV). As a traditional transparent conductor, ZnO has excellent electron transport properties, even in ZnO nanoparticle films. In the past few years, one-dimension (1D) nanostructures of ZnO have attracted extensive research interest. In particular, 1D ZnO nanowires renders much better electron transportation capability by providing a direct conduction path for electron transport and greatly reducing the number of grain boundaries. These unique advantages make ZnO nanowires a promising matrix electrode for EC dye molecule loading. ZnO nanowires grow vertically from the substrate and form a dense array (Fig. 1). The ZnO nanowires show regular hexagonal cross section and the average diameter of the ZnO nanowires is about 100 nm. The cross-section image of the ZnO nanowires array (Fig. 1) indicates that the length of the ZnO nanowires is about $6\;{\mu}m$. From one on/off cycle of the ZnO EC cell (Fig. 2). We can see that, the switching time of a ZnO nanowire electrode EC cell with an active area of $1\;{\times}\;1\;cm^2$ is 170 ms and 142 ms for coloration and bleaching, respectively. The coloration and bleaching time is faster compared to the $TiO_2$ mesoporous EC devices with both coloration and bleaching time of about 250 ms for a device with an active area of $2.5\;cm^2$. With further optimization, it is possible that the response time can reach ten(s) of millisecond, i.e. capable of displaying video. Fig. 3 shows a prototype with two different transmittance states. It can be seen that good contrast was obtained. The retention was at least a few hours for these prototypes. Being an oxide, ZnO is oxidation resistant, i.e. it is more durable for field emission cathode. ZnO nanotetropods were also applied to realize the first prototype triode field emission device, making use of scattered surface-conduction electrons for field emission (Fig. 4). The device has a high efficiency (field emitted electron to total electron ratio) of about 60%. With this high efficiency, we were able to fabricate some prototype displays (Fig. 5 showing some alphanumerical symbols). ZnO tetrapods have four legs, which guarantees that there is one leg always pointing upward, even using screen printing method to fabricate the cathode.

• 한국광학회지
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• 제29권1호
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• pp.19-27
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• 2018

일반적으로 광학계의 물체거리가 변하면 배율이 변하게 된다. 본 논문에서는 일반적인 이중 가우스(double-Gauss) 형태의 광학계에서 조리개를 기준으로 조리개 앞쪽에 위치한 렌즈군과 조리개 뒷쪽 렌즈군을 광축 방향으로 독립적으로 평행하게 이동하여 물체거리에 따라 배율과 상면이 고정되는 광학계를 제안하고 설계하였다. 이러한 광학계는 전방시현장치(head-up display, HUD), 두부장착디스플레이(head-mounted display, HMD) 등의 투사 광학계에 물체거리의 변화에 따라 상 크기가 변화하지 않도록 하여 전방시현장치 또는 두부장착디스플레이에서 초점 조절(focusing) 시에 화각이 변하지 않도록 하였다. 또한 반도체 칩과 IC 회로기판을 연결하는 와이어(wire)의 상태를 검사하는 과정에서 검사장비가 위 아래로 움직여서 물체거리가 변해도 광학계의 배율이 변하지 않도록 하여 고속검사가 가능할 수 있도록 별도 영상 처리를 시스템적으로 생략할 수 있었다. 본 논문에서 가우스 괄호법(Gaussian bracket method)을 이용하여 원하는 사양을 만족하도록 각 군의 이동량을 구해서 배율과 상면이 고정되도록 하였다. 초기 설계를 진행한 후, 최적화는 광학 설계 프로그램인 시놉시스(Synopsys)를 사용하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.759-769
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• 2013

기동중인 헬리콥터는 공기역학적인 현상에 의하여 발생하는 불규칙 진동과 회전날개의 작동으로 인한 정현파 진동이 합성되어 발생하는 진동, 작업 및 착륙 시 발생하는 충격, 그리고 갑작스런 기동 시 발생하는 가속도와 같은 동적 하중에 노출 된다. 이때 발생하는 진동과 같은 동적 하중은 기체내부로 전달되어 헬리콥터운용에 필요한 전자장비를 가진 한다. 과거에 이러한 현상을 최소화하기 위하여 진동크기 감쇠시키기 위한 완충기를 전자장비의 장착대에 적용하여 왔다. 그러나 헬리콥터의 경우, 저주파에서 정현파 가진이 발생하므로 완충기 적용은 오히려 장착 플레이트 및 전자장비 부품의 파손을 발생시킬 수 있다. 이 연구에서는 완충기를 제거한 장착대를 동적 하중에 강건하며 전자장비에 전달되는 진동크기를 최소화 하도록 설계하였다. 완충기를 제거한 장착 대를 적용 시, 무게와 부피를 획기적으로 줄일 수 있으며 전자장비를 기체에 체결하는 나사 수가 적어짐에 따라 체결작업에 필요한 시간이 감소되는 장점을 갖는다. 최적화 해석에 적용되는 동적 하중을 선정하기 위하여 진동, 충격, 가속도하중을 비교 분석하여 가장 결정적인 동적 하중인 진동에 의한 하중을 선정하였다. 전체모델 유한요소 해석을 통하여 전자장비의 동적 거동을 분석하고 최적화 해석에 필요한 단순화 모델을 구축하였으며, 모달 테스트를 통해서 동특성을 검증하였다. 위상 최적화를 적용하여 강성대비 체적비가 큰 장착대의 형상을 도출한 후 고유진동수, 응력을 제약조건으로 무게가 최소화 되도록 하는 파라미터 최적화를 수행하여 장착대의 최종 형상 및 치수를 결정하였다. 개선모델은 체적 및 질량이 약 13 % 감소하였으며 사용시간은 규격대비 9.2배 증가하였다. 마지막으로 최적화된 장착대를 운용중인 실제 장비에 적용하여 진동환경에 대한 안정성을 평가하였다.