• 전자공학회논문지CI
• /
• 제46권3호
• /
• pp.96-106
• /
• 2009

이더넷 클러스터에서 그 분산처리 규모를 확장하려면 스위치 당 최대포트 수(현재 48포트)에 의해 물리적 제약을 받는다. 본 연구에서는 MPI기반 이더넷 클러스터에서 일반화 허프변환(generalized Hough transform: GHT)의 분산처리 규모를 확장하기 위해 다수의 이더넷 스위치들로 다중 클러스터를 구현하고, 확장에 따른 통신 부담을 병렬분산 시간분석 모델 및 통신성능 모델로 분석한 후 고속화 구현하였다. 다중 클러스터 분산처리환경에서 가능한 작업분할 정책들에 대해 평가하고, 허프공간 누산기 배열분할(accumulator array partitioning: AAP)정책을 수정 적용하여 노드간의 통신회수와 통신시간을 최소화하였고, 노드 수의 증가에 따라 AAP 정책의 분할 데이터 범위를 크게 하고 그에 부합하는 부하균형 알고리즘도 구현하였다. 단일링크 병목을 갖는 클러스터간(intercluster) 통신지연을 최대한 줄이기 위하여 일감 분배에는 선형 파이프라인 방송을 사용하고, 작은 결과 메시지들의 수합(gathering)에는 선형 플랫트리(flat tree)를 사용함으로써 총체적으로 계산과 통신을 최대한 시간 중첩시켰다. 제안한 병렬분산 GHT를 이더넷 다중 클러스터 상에서 그 성능을 점근해석하고 실험하여, 4개 고속 이더넷 스위치로 128 노드의 MPI 기반 다중 클러스터를 구현하여 거의 선형에 가까운 속도제고율(speedup)을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제44권11호
• /
• pp.42-47
• /
• 2007

본 논문은 초광대역 임펄스를 이용한 지반탐사 레이더에 있어서 지면 및 지면과 안테나 사이의 간격에 따른 임펄스 전파에 미치는 영향을 기술한다. 영향 연구를 위해 평판형 초광대역 다이폴 안테나를 개발하였다. 우선, 수치해석 방법을 이용하여 지면의 유전율 변화 및 안테나와 지면 사이의 간격에 대한 영향을 시뮬레이션하였다. 결과를 비교하기 위하여 실제 모래 및 수분이 포함된 토양으로 구성된 시험장을 제작하여, 개발된 다이폴 안테나를 사용하여 주파수 영역에서의 지면의 변화 및 안테나와 지면의 간격 차이에 의한 주파수 영역에서의 투과 특성을 조사하였다. 역 퓨리에 변환을 이용하여 주파수 영역에서 시뮬레이션 및 측정된 투과 특성을 시간 영역에서의 임펄스 응답 특성을 구하였다. 시뮬레이션과 측정 결과로부터 지면의 유전율이 높을수록 안테나와 지면과의 간격 변화가 클수록 최대 투과값이 생기는 주파수가 높아졌고, 투과 계수도 증가하였다. 시간영역에서는 유전율이 높을수록 지표면의 직접 반사에 의해 수신되는 신호가 크게 증가하였고, 수신 신호의 모양은 완전히 변형되었다. 또한, 지면과 안테나 사이의 간격 변화로 시간영역 반사 신호의 첨두치의 시간 위치가 변경됨을 알 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.76-85
• /
• 2011

본 논문에서는 외적요인에 따른 RSS 특성을 분석하고, RSS를 이용한 효율적인 실시간 실외 위치 추적 알고리즘과 그에 기반 한 시스템을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 지정된 공간 내에서의 위치별 신호 세기를 DB화하여 칼만 필터 이론을 적용한 예측을 통한 정확한 좌표를 선별하는 방법을 적용하여 위치 추적의 정확도를 높였다. 제안된 알고리듬의 검증을 위한 하드웨어 장치로는 802.15.4(ZigBee) 네트워크 환경에서 위치 정보를 전송하기 위해 태그(Tag), AP(Access Point), 데이터 수집기(Data Receiver) 등으로 구현하였다. 각각의 하드웨어는 Texas Instrument(TI)사의 MSP430 마이크로프로세서와 CC2420 무선통신 칩을 사용하여 구현되었다. 또한 태그 위치를 2차원 평면상에 나타내기 위한 실시간 위치 추적 프로그램을 구현하였다. 제안된 알고리즘에 기반 한 실시간 위치추적 시스템을 구축하여 태그의 위치를 추적한 결과 외적요인에 비교적 안정한 RSS 값을 갖는 실외 환경에서는 19.12cm의 평균 거리 오차와 5.31cm의 표준편차를 갖는 실시간 위치 추적 시스템의 효율성과 정확성이 나타남을 확인 할 수 있었다. 한편, 외적요인에 의해 불안정한 RSS 값을 갖는 실내 환경에서는 제안한 알고리즘과 그에 기반 한 시스템이 정확한 실시간 위치 추적에 다소 어려움이 있음을 확인 할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.116-124
• /
• 2009

근래 휴대 단말기용 모뎀 칩셋이나 멀티미디어 프로세서의 CPU성능은 노트북PC에 버금가는 수준으로 향상되면서 휴대단말기가 전자기기의 컨버전스화를 주도하는 아이콘으로 떠오르고 있다. 더불어 DMB, 디지털 카메라, 화상통화, 인터넷 검색 등이 기본적으로 제공되면서 소형크기의 휴대 단말기용 디스플레이에서도 화질에 대한 관심이 높아지고 있다. 휴대단말기의 경우 야외에서 태양광과 같은 주변광원의 변화로 동일한 영상이 열화 또는 과도하게 밝아져 보이는 야외 시인성 문제를 해결해야 하며, 더구나 최근 터치방식 패널이 휴대단말기 디스플레이 장치에 사용되면서 ITO 필름에 의한 투과율 손실로 디스플레이 화면의 컨트라스트 저하가 더해지고 있다. 본 논문에서는 휴대 단말기용 영상개선 SoC를 위해 영상 개선 알고리즘을 개발하였고 이에 대한 성능 비교를 수행하였다. 컨트라스트 개선을 위해 적응형 기법으로 Clipped Histogram Stretching을, 정적 기법으로 S형 곡선조정과 Gain 조정 기법을 사용하였고 야외 시인성 개선을 위해서는 CIELCh 색공간에서 외부 조도센서의 정보에 따라 명도(Lightness)와 채도(Chroma)가 조절될 수 있도록 하였다. 개발한 알고리즘에 대한 성능평가는 결과영상의 히스토그램, RGB 화소값 분포도, 엔트로피 그리고 동적영역 확장비 등을 통해 분석을 진행하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.73-77
• /
• 2017

최근 정보 보호가 이슈화됨에 따라 지문인식센서의 활용이 점차 증가하고 있으며, 센서 인식률 오차를 최소화 할 수 있는 품질평가를 요구한다. 지문인식센서 전극과 검사부 프로브 팁이 접촉 시 발생하는 저항 값의 변화에 의해 센서의 품질이 평가되며, 품질평가의 재현성을 확보하기 위해서는 센서 전극의 변형 유발을 최소화할 수 있는 프로브 소재의 적합성과 구조 최적화 연구가 필요하다. 프로브 팁의 적합성 평가를 위한 소재로 니켈(Ni), 스틸(SK4), 베릴륨동(Beryllium copper), 인청동(Phosphor bronze)을 비교하였으며, 프로브 팁 접촉 후 전극의 압흔 크기와 접촉저항을 고려할 때 베릴륨동이 프로브 소재로 적합하다. 검사부 프로브는 지문인식센서 전극의 물리적 손상 방지와 다수의 지문인식센서 동시 검사가 가능한 구조를 위해 일체형 프로브 방식으로 제작하였다. 검사부의 재현성은 특정 전류 값을 인가하여 지문인식센서의 전압 변화로 판단하였으며, 베릴륨동 프로브 소재와 일체형 구조를 통해 센서 전극에 프로브가 300회 접촉하는 동안 센서의 전압 변화는 ${\pm}0.003V$ 이내의 우수한 재현성을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.163-169
• /
• 2020

최근 4차 산업혁명의 핵심기술인 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷의 발전으로 산업 현장에서 가동되는 기계의 자동화 및 무인화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 공정 기계들은 부착된 다양한 센서들로부터 수집된 데이터를 기반으로 제어되고 이를 통해 공정이 관리된다. 만약 센서에 고장이 발생한다면 센서 데이터 이상으로 인해 자동화 기계들이 오작동함으로써 공정 손실 발생뿐만 아니라 인명피해로도 이어질 수 있다. 전문가가 센서의 이상 여부를 주기적으로 확인하여 관리하고 있으나 산업 현장의 여러 가지 환경요인 및 상황으로 인하여 고장점검 시기를 놓치거나 고장을 발견하지 못하여 센서 고장으로 인한 피해를 막지 못하는 경우가 발생하고 있다. 또한 고장이 발생하여도 즉각 감지하지 못함으로써 공정 손실을 더욱 악화시키고 있는 실정이다. 따라서 이러한 돌발적인 센서 고장으로 인한 피해를 막기 위해 자체적으로 임베디드 시스템에서 센서의 고장 유무를 실시간으로 파악하고 빠른 대응을 위해 고장 진단 및 유형을 판별하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 대표적인 센서 고장 유형인 erratic fault, hard-over fault, spike fault, stuck fault를 분류하기 위해 딥 뉴럴 네트워크 기반의 고장 진단 시스템을 설계하고 라즈베리 파이를 활용하여 구현하였다. 센서 고장 진단을 위해 구글이 제안한 MobilieNetV2의 Inverted residual block 구조를 사용하여 네트워크를 구성하였다. 본 논문에서 제안하는 방식은 기존 CNN 기법을 사용한 경우보다 메모리 사용량이 줄고 성능이 향상되며, 입력 신호에 대해 구간별로 센서 고장을 분류하여 산업 현장에서 효과적으로 사용될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권9호
• /
• pp.42-51
• /
• 2017

본 논문에서는 전기자동차 배터리의 충전 방안 중 하나로 여겨지는 무선전력전송을 이용할 경우 발생 가능한 보호협조 문제점을 분석한다. 전기충전을 위한 무선전력전송 시스템을 구축하기 위해서는 전원공급장치 개발이 필수적이나, 전원공급장치의 정확한 설치기준이 없기 때문에 운용 시 보호협조 상에 문제점이 발생 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC로 무선전력전송 전기충전설비용 전원공급장치를 모델링하여 가능성 있는 사고를 모의해보고, 이를 해결할 수 있는 대안을 제시하고자 한다. 즉, 사고 발생 시, 전원공급장치의 60Hz 대역에서 정격차단용량(12.5kA) 상회 가능성과 20kHz 대역에서의 임피던스 병렬화로 인한 보호기기의 부동작 가능성을 시뮬레이션을 통해 확인하였고, 이에 대한 해결책으로 대칭좌표법을 이용한 사고해석 알고리즘과 사고전류를 저감시킬 수 있는 NGR 산정 알고리즘을 제안하였다. 이를 통해 60Hz 대역에서는 NGR(Neutral Ground Resister)을 도입하여 사고전류를 정격차단용량 이하로 저감시키고, 20kHz 대역에서는 중선선에 CT 설치 및 이에 대한 보호정정을 통해 보호기기 부동작이 방지됨을 확인하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제61권4호
• /
• pp.143-150
• /
• 2017

절연유에 높은 농도로 함유되어 있는 폴리염화바이페닐(PCB)을 처리하기 위해서 역류산화공정이 개발되었고 그 평가가 이루어졌다. 학산금속공업(주)로부터 구한 절연유 중의 PCBs의 함량은 1,512 ppm이었다. 역류산화공정은 산소의 흐름 속도와 반대되는 방향으로 자기 스스로 이동하는 자발적인 불꽃을 이용한다. 불꽃은 활성탄에 흡착되어 있는 PCBs를 제거함과 동시에 활성탄을 재생시킨다. 불꽃의 온도는 활성탄의 질량 손실과 역류산화공정 동안 배출되는 CO와 $CO_2$의 상대적인 비에 의해 결정하였고, 온도는 $650{\sim}850^{\circ}C$의 범위를 보였다. PCBs의 제거 효율은 무게비로 활성탄에 5%가 적재된 절연유를 1번의 역류산화공정을 거쳤을 때 99.99%이상을 나타내었다. 또한 60%의 절연유를 활성탄에 적재하여 3번의 연속적인 역류산화공정을 거쳤을 때 같은 제거 효율을 얻었다. 덧붙여서, 역류산화공정 동안 활성탄의 비표면적은 신탄의 수치와 비슷한 수준으로 회복되었다. 역류산화반응은 쉽고 경제적으로 절연유에 있는 고농도의 PCBs를 제거하는데 대단히 효과적이다는 것을 증명하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.127-135
• /
• 2018

본 논문에서는 MNR(Mu-negative) Metamaterial 단일 셀을 사용하여 700 MHz UHD 방송 대역과 2.45 GHz/5 GHz WiFi 대역에서 동작하는 삼중대역 폴디드 모노폴 안테나 설계에 관하여 연구하였다. MNG metamaterial 단일셀이 MZR(Mu zero resonator)에서 동작하도록 안테나 기판 뒷면에 커패시터를 형성하고, 스트립선로와 비아홀을 통해서 접지면과 연결하여 구현하였다. 이를 통해서 700 MHz대역에서 영차모드에서 공진하도록 공진점을 제어할 수 있고, 대역폭을 개선할 수 있다. 최종적으로 700 MHz UHD방송 대역과 2.45 GHz/5 GHz WiFi 대역에서 동작하는 안테나를 구현하였다. 설계 제작한 안테나의 크기는 $100{\times}100mm^2$이고, 실험 결과 첫 번째 공진점에서 10 dB 대역폭과 이득은 각각 309 MHz(41.2%), 5.298 dB이며, 두 번째 공진점에서 10 dB 대역폭과 이득은 각각 821.9 MHz(33.5%), 2.7840 dB이며, 세번째 공진점에서 10 dB 대역폭과 이득은 각각 1.1314 GHz(20.6%), 2.9484 dB의 결과를 확인하였다. 안테나의 공진주파수는 이론과 실험이 일치함을 확인하였다. 그리고 방사패턴은 대체적으로 전방향 특성을 가지고 있으며, 0.75 GHz와 2.45 GHz에서는 측면보다 전방향과 후방향으로 방사특성이 양호하며, 5.5 GHz에서는 다중로브를 갖는 방사패턴 특성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권11호
• /
• pp.41-47
• /
• 2016

고효율 영상 부호화 기술인 high efficiency video coding (HEVC)은 부호화 효율을 높이기 위하여 coding tree unit (CTU)을 사용한다. CTU는 coding unit (CU), prediction unit (PU), transform unit (TU)으로 구성되며 모든 가능한 경우의 CU, PU, TU 분할연산을 통해 최적의 분할 조합을 찾아내게 된다. 블록 분할 연산의 복잡도를 감소시키기 위하여 본 논문은 움직임 벡터에 의한 관심 영역 CTU 추출에 근거하는 PU 분할 결정 방법과 이전에 부호화된 프레임의 같은 위치의 CTU 정보를 사용하는 CU 깊이 결정 분할 알고리즘을 제안한다. 첫 번째 방법은 프레임 중 움직임이 많은 동적 CTU 부분과 움직임이 적은 정적 CTU 부분으로 나누어 정적인 영역에 대해 PU 분할 연산을 감소시키는 방법이며, 두 번째 방법은 이전 프레임의 CTU 깊이 정보를 기반으로 현재 CTU의 분할 깊이를 미리 예측하여 CU 분할 연산을 감소시킨다. 결과적으로 제안하는 알고리즘은 HEVC test model (HM) 14.0 버전 대비 BDBR 손실은 2.5% 발생했지만, 전체 부호화 시간이 약 44.8%로 크게 감소했다.