• 정보처리학회논문지A
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• 제12A권4호
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• pp.305-312
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• 2005

본 논문은 알고리즘 레벨에서 FPGA를 이용하여 에너지 효율이 높은 기법을 제안한다. 제안한 기법을 기반으로 FPGA와 행렬곱셈용 신호처리응용을 위한 고효율 설계 기술을 제안한다. 또한 이러한 신호처리응용 수행시 지연시간과 에너지 효율 측면에서의 FPGA 성능을 분석한다. Xilinx Virtex-II를 대상으로 Virtex-II Pro와 Texas Instrument TMS320C6415에 내장되는 Power PC 코어에서 구동되는 Xilinx library와 기존 알고리즘을 본 논문 기법과의 성능 비교를 수행한다. 성능 비교는 high-level에서 에너지와 지연 시간에 대한 유도 공식을 통한 추정치와 low-level 시뮬레이션을 통해 평가하였다. FFT에 대해 본 논문에서 제안한 기법은 Xilinx library와 DSP에 비해 각각 $60\%,\;56\%$ 적은 에너지를 소모한다는 결과를 얻었다. 또한 임베디드 프로세서와 비교해 EAT지수에서 10배의 개선을 보여준다. 위와 같은 결과는 FPGA가 DSP나 임베디드 프로세서에 비해 월등한 성능을 보여준다는 견해에 결정적인 단서가 된다 또한, 이는 FPGA가 앞의 두 종류의 디바이스에 비해 더 적은 전력을 소모하면서 동시에 더 나은 성능을 보인다는 사실을 보여준다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제6권10호
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• pp.473-478
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• 2017

드론은 비행 목적을 달성하기 위해 고도 유지를 필요로 하는 경우가 많다. 일반적으로 드론의 고도 유지 기능은 현재 측정되는 고도 정보에 따라 드론을 상승시키거나 하강시키는 작업을 반복하는 것을 의미한다. 고도 유지 중에 모터 속도 차이로 인한 추력의 불균형이나 바람 등의 외적 요인으로 인해 드론의 고도가 계속 변한다. 그럼에도 불구하고 고도를 유지하기 위해서는 기본적으로 계속해서 변하는 드론의 고도를 정확하게 측정해야 한다. 드론의 고도 측정 방법은 일반적으로 가속도센서를 사용한다. 이 방법은 적분 오차 누적으로 인한 측정값이 발산하는 문제와 드론의 기체 진동조차 고도 변화로 인지하는 문제가 존재한다. 그래서 상용 드론이나 기존 연구에서는 가속도센서를 제외한 별도의 센서를 추가하여 고도 측정에 사용한다. 그러나 추가하는 센서 대부분은 측정거리에 제한이 있으며 여러 센서들을 같이 사용하는 경우 센서 값들의 연산 처리가 많아져 고도 측정 속도가 지연될 우려가 있다. 따라서 드론의 고도 유지, 고도 측정 성능에 영향을 주지 않으면서 정확한 고도를 측정할 수 있는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 가속도센서를 이용하는 일반적인 고도 측정 방법을 개선한 측정 알고리즘을 제안하고 본 알고리즘을 적용한 결과로 고도 유지와 고도 측정의 정확성이 향상됨을 보인다.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.383-390
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• 2006

Shack-Hartmann 파면측정 센서는 적응광학 분야에서 파면측정용으로 가장 널리 사용되고 있다. Shack-Hartmann 센서에서 파면측정 알고리즘은 크게 점영상의 중심점 탐색 알고리즘과 파면복원 알고리즘으로 나눌 수 있다. 이 중 점영상의 중심점 탐색은 파면측정 결과에 크게 영향을 미치나 많은 연구결과에도 불구하고 최적의 중심점 측정 알고리즘 및 내부 변수 설정에 대한 일반적인 해결책은 아직 제시되지 못하고 있다. 현재, 중심점 탐색 알고리즘으로는 무게중심법(center of gravity)이 가장 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 중심점 탐색 알고리즘에 의한 측정 정확도 분석을 위해 무게중심법과 상관관계법(correlation)을 함께 고려하였다. 이를 위해 Shack-Hartmann 센서의 파면측정 과정을 전산모사하였고, 이로부터 중심점 탐색 알고리즘과 관련하여 무게중심법 및 상관관계법에서의 노이즈 특성을 비교, 분석하였다. 또한, 무게중심법에서 문턱값(threshold value)의 설정에 따른 파면측정의 정확도에 대한 분석을 통하여 노이즈 제거를 위한 최적의 문턱값을 제안하였다. 이와 더불어 Shack-Hartmann 센서 시스템을 구성하여 디포커스(defocus)를 발생시키고 이를 측정하는 실험을 수행함으로써 파면측정 알고리즘 및 전산모사 결과를 검증하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권5호
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• pp.1001-1010
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• 2021

스마트공장은 운영 기술에 최신 정보 기술이 융합된 복합 체계이다. 스마트공장은 복합 기술의 융합으로 기존 공장에 비해 제조 능력 향상, 맞춤형 생산, 자원 절감 등을 목표로 두고 있다. 이처럼 스마트공장은 개방된 환경으로 공장의 효율성을 증가시킬 수 있음에도, 기존 정보 기술의 취약점이 그대로 전이되어 공장의 보안 수준은 낮다. 게다가 스마트공장의 보안 전문가의 부재로 피해 발생 시 업무연속성계획의 대응 및 복구가 미흡한 실정이다. 상기 문제에 대응하기 위해, 우리는 실제와 유사한 디지털트윈 기반의 스마트공장에서 랜섬웨어 공격을 발생 시켜 피해를 분석하는 정보보안 실습 콘텐츠를 제안한다. 우리의 정보보안 콘텐츠에서는 디지털트윈의 실습 환경 구축을 위해 물리적 기기들을 가상 머신 또는 시뮬레이션 모델로 전환하는 기술을 소개한다. 이 콘텐츠는 구현된 디지털트윈에서 정해진 시나리오에 따라 두 가지 유형의 랜섬웨어 공격을 발생한다. 이 발생된 공격이 성공적으로 완료될 경우 23대의 가상 요소 중 최소 8대와 5대에서 각각 피해를 본다. 그리하여 우리의 제안 콘텐츠는 가상세계의 스마트공장에서 두 가지 유형의 랜섬웨어를 발생시켜 이의 피해를 직접 확인한다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권1호
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• pp.457-466
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• 2019

본 연구는 시각장애인의 전시예술품 관람 실태 및 욕구조사를 통해 전시예술품 방문관람 접근성을 높이고 지원방안을 모색하여 시각장애인들의 문화예술을 향유할 권리를 향상시키는 데 그 목적이 있다. 시각장애인을 대상으로 온라인 설문지를 사용하여 연구참여자를 모집하였으며, 총 83명의 응답이 최종 분석에 사용되었다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 시각장애인의 문화생활 이용 실태는 영화감상이 가장 주된 반면 전시예술품감상은 최하위였다. 단, 주된 문화생활 다섯 가지를 선택해 달라는 질문에 71.1%의 응답에 전시예술품 감상이 포함되었다. 전시예술품 관람 목적은 재미추구가 가장 높게 나타났다. 전시예술품 관람을 하지 않는 이유로는 시각위주의 관람문화를 가장 많이 표시하였다. 둘째, 시각장애인들이 선호하는 전시예술품 감상 방법으로는 눈을 작품 가까이에 대고 감상하는 것으로 나타났으며 절반 이상의 응답자는 잔존시각을 활용한다고 보고했다. 작품 감상 시 시각을 가장 많이 사용하지만 응답자 대부분이 다중 감각을 사용한다고 보고하였다. 또한 다양한 감각을 활용하여 작품을 감상을 할 수 있는 보조기기/서비스가 있다면 감상에 도움이 될 것이라고 보고하였다. 본 연구 결과는 시각장애인의 특성을 고려하여 전시예술품 관람에 있어 환경적 변화가 요구됨을 시사한다. 이를 통해 궁극적으로 문화예술향유권 실현하고 통합사회를 구현하는 데 기여할 것으로 기대한다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.277-290
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• 2021

슈퍼커패시터는 일반 커패시터(축전지, 콘덴서)에 비해 정전용량이 매우 큰 커패시터로 전기화학 커패시터 혹은 울트라 커패시터(ultracapacitor) 라고도 부르는데, 화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면의 단순한 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용한다. 짧은 충전시간(~ 30초), 우수한 출력특성, 반영구적 수명(~ 100,000 cycle), 낮은 유지비용, 빠른 응답특성, 높은 안정성 등을 특징으로 하여, 백업용 전원, 무정전전원장치, 수송 기계 및 스마트 그리드의 고출력 보조 전원 등 급속 충방전이 필요한 전자기기 및 고출력이 요구되는 산업분야에서 활용되고 있다. 태양광과 풍력 같은 불규칙적인 전력원을 활용하는 발전에서 2차 배터리와 함께 에너지저장장치로 구성되어 상대적으로 느린 배터리의 충·방전 특성을 보상하고 배터리 수명연장에 기여하며 시스템의 전체 전력 품질을 향상시킬 수 있다. 본 고에서는 이처럼 에너지저장장치로 다양한 분야에서 활용되고 있는 슈퍼커패시터에 대해, 전극 재료에 따른 에너지 저장 원리 및 메커니즘, 분류를 간략하게 살펴보고, 국내외 제품 연구, 특허, 시장 및 제품 현황을 제시하여 활용성을 검토하고 향후 전망을 살펴보았다. 에너지 저장 소자로 슈퍼커패시터가 관련 산업 수요에 대응하기 위해서는, 고전압 모듈 기술, 고효율 충전, 안전성, 추가적인 성능개선 및 비용경쟁력 등 아직까지 해결해야 할 과제들이 많다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.1-9
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• 2021

3D-NAND 플래시 메모리는 평면적 구조인 2D-NAND 셀을 적층하는 방식으로 단위 면적당 고용량을 제공한다. 하지만 적층 공정의 특성상 각 레이어별 또는 물리적인 셀 위치에 따라 오류 발생 빈도가 달라질 수 있는 문제가 있다. 이와 같은 현상은 플래시 메모리의 쓰기/지우기(P/E) 횟수가 증가할수록 두드러진다. SSD와 같은 대부분의 플래시 기반 저장장치는 오류 교정을 위하여 ECC를 사용한다. 이 방법은 모든 플래시 메모리 페이지에 대하여 고정된 데이터 보호 강도를 제공하므로 물리적 위치에 따라 오류 발생률이 각기 다르게 나타나는 3D NAND 플래시 메모리에서는 한계를 보인다. 따라서 본 논문에서는 오류 발생률 차이를 보이는 페이지와 레이어를 K-means 머신러닝 알고리즘을 통해 군집으로 분류하고, 각 군집마다 차별화된 데이터 보호강도를 적용한다. 본 논문에서는 페이지와 레이어별로 오류 발생률이 현저하게 달라지는 내구성 테스트가 끝난 시점에서 측정된 오류 발생 횟수를 바탕으로 페이지와 레이어를 분류하고 오류에 취약한 영역에 대해서는 스트라이프에 패리티 데이터를 추가하여 차별화된 데이터 보호 강도 제공을 예시로 보인다. 본 논문에서는 기존의 ECC 또는 RAID 방식의 데이터 보호 구조와 비교하여 제안하는 차별화된 데이터 보호정책이 3D NAND 플래시 메모리의 신뢰성과 수명향상에 기여할 수 있음을 보인다.

• 토지주택연구
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• 제12권2호
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• pp.121-139
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• 2021

건설분야 기술문서들은 과거 종이 문서형태에서 전자화 형태로 변화되고 있으며, 휴대용 전자기기로 관련 규정을 검색하여 활용하는 사례도 증대되고 있다. 그러나 이러한 기술문서들의 전자화 형태는 접근성은 개선될 수 있지만 여전히 규정 자체의 전자 문서화에 그치고 있다. 규정에 관련된 기술 내용의 시각적 이해도를 높이기 위한 동영상, 에니메이션(Animation), 가상현실(Virtual Reality, VR)정보 등이 연동되지 않아 실무자들의 기술적 이해도를 높이는 데는 한계가 있다. 이러한 점을 개선할 수 있는 것이 전자매뉴얼이다. 전자매뉴얼은 시방서, 가이드라인 등 문서형태에 멀티미디어 기능이 연계되어 사용자와 대화형태로 운용되면서 실시간으로 정보 습득이 가능하도록 하는 전자 문서체계이다. 본 연구는 건설분야의 기획단계에 운용가능한 전자매뉴얼의 구성 방안과 모형을 구축하고, 적용 시나리오를 구성하여 활용성을 검증한다. 또한 전자매뉴얼의 적용시 파급효과를 AHP기법으로 분석하여 건설분야 전자매뉴얼의 활용성을 제고하는데 목적이 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.29-34
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• 2019

SiC는 큰 에너지 밴드 갭을 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품 소재로 활용이 가능한 재료이다. 특히 $N_2$ 분위기, $2000^{\circ}C$에서 ${\beta}-SiC$ 분말로부터 제조한 다공질 n형 SiC 반도체의 경우, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서의 도전율 값이 단결정 SiC와 비교해서 비슷하거나 오히려 높은 값을 나타내었으며, 반면에 열전도율은 치밀한 SiC 세라믹스와 비교시 1/10~1/30 정도로 낮은 값을 나타내었다. 본 연구에서는 소결온도를 낮추기 위해 n형 ${\beta}-SiC$에 함침 시킨 polycarbosilane (PCS)의 열분해에 의한 반응소결 공정 ($1400{\sim}1600^{\circ}C$)으로 다공질 소결체를 제작하였다. 함침 및 소결공정($N_2$ 분위기, $1600^{\circ}C$, 3시간)을 반복함에 따라 상대밀도는 크게 증가하지 않았지만 Seebeck 계수 및 도전율은 크게 증가하였다. 본 연구에서의 열전변환 효율을 반영하는 power factor는 고온에서 상압소결 공정으로 제작한 다공질 SiC 반도체에 비해 1/100~1/10 정도 작게 나타났지만, 미세구조 및 캐리어 밀도를 정밀하게 제어하면, 본 연구에서의 반응소결 공정으로 제작한 SiC 반도체의 열전물성은 크게 향상될 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권4호
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• pp.433-440
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• 2019

선박, 해양플랜트, 해상풍력 등과 같은 해양에서의 근무 환경은 고립되어 있고 거친 해상에 바로 노출되어 있어 안전사고의 높은 위험성을 안고 있다. 이에 해양에서 근무를 하는 모든 종사자에게는 비상상황에 대한 대처 능력이 요구되고 있고 비상대응업무를 수행하는 자에 대해서는 STCW협약, OPITO Safety Training Standard 등의 관련 규정에 근거하여 자격 증명이 이루어지고 있다. 특히, 고립된 상황에서 해양종사자들의 응급처치기술은 필수 요건 중의 하나이다. 그러나 선박을 포함한 해양구조물에서 비상탈출 시 사용하게 되는 구명뗏목에서의 심폐소생술은 구명뗏목의 바닥이 고무재질로써 충분한 가슴압박이 힘들어 응급처치자의 심폐소생술에 대한 피로도와 정확도에 영향을 미칠 것으로 추정된다. 본 논문은 조파장치가 설치되어 있는 안전훈련센터에서 15명의 응급처치강사를 표본으로 바다와 유사한 환경을 조성하여 구명뗏목에서의 심폐소생술 실험을 하였다. 실험 결과, 강의실에서의 심폐소생술의 정확도 평균은 99.6 %였으나 구명뗏목의 여러 환경에서의 심폐소생술의 정확도는 84 %였다. 두 장소의 심폐소생술 정확도에 대한 t 값의 절대값이 임계값의 절대갑보다 크기 때문에 구명뗏목의 심폐소생술의 정확도가 낮아짐을 검증하였다. 파도를 0.3미터 형성한 경우에는 구명뗏목의 심폐소생술의 정확도가 77 %로 낮아짐을 확인하였다. 이에 본 논문을 통해 구명뗏목에서의 심폐소생술은 2인 1조로 실시할 것을 제시하며 최근 활용되고 있는 흉부 압박 자동화 장비를 활용할 것을 추천한다.