• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권6호
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• pp.2198-2203
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• 2022

As robotics become more sophisticated, there are a growing number of generic systems being used for routine tasks in nuclear environments to reduce risk to radiation workers. The nuclear sector has called for more commercial-off-the-shelf (COTS) devices and components to be used in preference to nuclear specific hardware, enabling robotic operations to become more affordable, reliable, and abundant. To ensure reliable operation in nuclear environments, particularly in high-gamma facilities, it is important to quantify the tolerance of electronic systems to ionizing radiation. To deliver their full potential to end-users, mobile robots require sophisticated autonomous behaviors and sensing, which requires significant computational power. A popular choice of computing system, used in low-cost mobile robots for nuclear environments, is the UP Core single board computer. This work presents estimates of the total ionizing dose that the UP Core running the Robot Operating System (ROS) can withstand, through gamma irradiation testing using a Co-60 source. The units were found to fail on average after 111.1 ± 5.5 Gy, due to faults in the on-board power management circuitry. Its small size and reasonable radiation tolerance make it a suitable candidate for robots in nuclear environments, with scope to use shielding to enhance operational lifetime.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권1B호
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• pp.59-66
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• 2012

최근 모바일 장치의 사용의 증가와 복잡한 응용 프로그램의 사용이 증가하면서 MPSoC의 사용이 증가하고 있다. 이러한 MPSoC의 성능을 향상시키기 위해 프로세서의 수가 늘어나고 있는 추세이다. 다수의 프로세서 구조에서 장점이 있는 분산 메모리 구조의 효율적인 데이터 전달하기 위해서 표준 MPI를 이용한다. 표준 MPI는 소프트웨어로 제공되지만, 하드웨어로 구현하면 보다 높은 성능을 얻을 수 있다. 하드웨어로 구현된 MPI의 메시지 전송 방식으로 기존의 동기 방식(Synchronous Mode), 준비 방식(Ready Mode), 버퍼 방식(Buffered Mode)과 이 방식들을 혼합한 형태인 표준 방식(Standard Mode)가 있다. 본 논문에는 기존의 MPI 하드웨어 유닛에서 사용되던 구조에 작은 크기의 데이터를 선별하여 버퍼 방식으로 전송함으로써 전송율을 극대화 하였다. 기존의 구조에서 사용된 3개의 큐(Queue)는 그대로 같은 기능을 하고, 본 논문에서 추가된 2개의 큐(작은 준비 큐와 작은 요청 큐)을 추가하여 임계점보다 작은 크기의 데이터에 대한 처리와 저장을 담당하도록 하여 성능을 향상하였다. 제안된 구조에서 임계점을 32byte로 제한하였을 때 임계점 이하의 데이터에서 20%의 성능 개선 효과를 볼 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.169-174
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• 2019

본 논문은 스마트팜 ICT기기의 고장 오작동으로 인한 이상을 탐지하여 사용자에게 알리는 시스템을 제안한다. 4차 산업혁명이 다가오면서 농업도 경쟁력 향상을 위해 ICT기술과 융합하고 있다. 매년마다 스마트 농업 시장 규모는 빠르게 성장하고 있지만 아직까지 기기의 표준화와 인증제도가 부족한 실정이다. 특히 국내에서 보급되고 있는 스마트팜 기기는 업체마다 제품 규격이 상이하고 소프트웨어와 하드웨어가 별도로 개발되고 있는 등 품질과 호환성이 떨어져 저가의 스마트 팜 기기를 사용하는 농가의 피해가 빈번하게 발생하여 기기의 이상을 인지할 수 있는 시스템이 필요한 상황이다. 본 논문에서는 스마트팜 국내외 정책 동향과 국내 스마트 농업 동향을 알아보고 스마트팜 고장 오작동에 의한 이상 상황을 분석하여 사전에 예방하고 문제 상황이 발생할 경우 사용자에게 알리는 시스템을 제안한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권4호
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• pp.163-169
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• 2024

India is a developing nation and has come with comprehensive way in modernizing its reducing poverty, economy and rising living standards for an outsized fragment of its residents. The STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) education plays an important role in it. STEM is an educational curriculum that emphasis on the subjects of "science, technology, engineering, and mathematics". In traditional education scenario, these subjects are taught independently, but according to the educational philosophy of STEM that teaches these subjects together in project-based lessons. STEM helps the students in his holistic development. Youth unemployment is the biggest concern due to lack of adequate skills. There is a huge skill gap behind jobless engineers and the question arises how we can prepare engineers for a better tomorrow? Now a day's Industry 4.0 is a new fourth industrial revolution which is an intelligent networking of machines and processes for industry through ICT. It is based upon the usage of cyber-physical systems and Internet of Things (IoT). Industrial revolution does not influence only production but also educational system as well. IoT in academics is a new revolution to the Internet technology, which introduced "Smartness" in the entire IT infrastructure. To improve socio-economic status of the India students must equipped with 21st century digital skills and Universities, colleges must provide individual learning kits to their students which can help them in enhancing their productivity and learning outcomes. The major goal of this paper is to present a low cost, effective learning mechanism for STEM implementation using Raspberry Pi 3+ model (Single board computer) and Node Red open source visual programming tool which is developed by IBM for wiring hardware devices together. These tools are broadly used to provide hands on experience on IoT fundamentals during teaching and learning. This paper elaborates the appropriateness and the practicality of these concepts via an example by implementing a user interface (UI) and Dashboard in Node-RED where dashboard palette is used for demonstration with switch, slider, gauge and Raspberry pi palette is used to connect with GPIO pins present on Raspberry pi board. An LED light is connected with a GPIO pin as an output pin. In this experiment, it is shown that the Node-Red dashboard is accessing on Raspberry pi and via Smartphone as well. In the final step results are shown in an elaborate manner. Conversely, inadequate Programming skills in students are the biggest challenge because without good programming skills there would be no pioneers in engineering, robotics and other areas. Coding plays an important role to increase the level of knowledge on a wide scale and to encourage the interest of students in coding. Today Python language which is Open source and most demanding languages in the industry in order to know data science and algorithms, understanding computer science would not be possible without science, technology, engineering and math. In this paper a small experiment is also done with an LED light via writing source code in python. These tiny experiments are really helpful to encourage the students and give play way to learn these advance technologies. The cost estimation is presented in tabular form for per learning kit provided to the students for Hands on experiments. Some Popular In addition, some Open source tools for experimenting with IoT Technology are described. Students can enrich their knowledge by doing lots of experiments with these freely available software's and this low cost hardware in labs or learning kits provided to them.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.279-285
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• 2017

본 연구는 데이지 독서보조기기 개발 사업 추진함에 따라 발생되는 비용과 효과를 추정하여 타당성 분석을 실시하였다. 필수 기능만을 탑재한 저가의 데이지플레이어기기의 경우 하드웨어/시제품 및 소프트웨어 개발비용은 총 \307,101,664원으로 추정 되며, 생산비는 대당 \112,000원이 될 것으로 추정되었다. 데이지뷰어소프트웨어 및 입출력 보조기기의 경우 애플리케이션 개발비용은 총 \284,294,080원으로 추정되었으며, 입출력보조기기는 대당 \6,600원에 구매 가능함을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 경제적 파급 효과를 파악하여 데이지 독서보조기기 개발 사업 추진이 장애인들에게 미치는 영향을 살펴보았다. 본 연구 결과는 사업의 추진여부에 대한 검토의 근거 자료로 향후 사업 진행 시 환경 변화에 따른 능동적 대처를 위해 유용한 정보가 되기를 기대한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권1호
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• pp.109-116
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• 2014

This paper presents a high-efficiency digital class-D audio amplifier using a composite interpolation filter for portable audio devices. The proposed audio amplifier is composed of an interpolation filter, a delta-sigma modulator, and a class-D output stage. To reduce power consumption, the designed interpolation filter has an optimized composite structure that uses a direct-form symmetric and Lagrange FIR filters. Compared to the filters with homogeneous structures, the hardware cost and complexity are reduced by about half by the optimization. The coefficients of the digital delta-sigma modulator are also optimized for low power consumption. The class-D output stage has gate driver circuits to reduce shoot-through current. The implemented class-D audio amplifier exhibited a high efficiency of 87.8 % with an output power of 57 mW at a load impedance of $16{\Omega}$ and a power supply voltage of 1.8 V. An outstanding signal-to-noise ratio of 90 dB and a total harmonic distortion plus noise of 0.03 % are achieved for a single-tone input signal with a frequency of 1 kHz.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.211-221
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• 2012

한정된 자원으로 인해 개발이 더디게 진행되어오던 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)가 하드웨어 및 전원관리 기술의 발달로 인해 최근 IP를 기반으로 하는 IP-WSN으로 개발되고 있다. 그 방안으로 저 전력 장치에 IPv6를 탑재할 수 있는 6LoWPAN (IPv6 over Low power WPAN)이 주목받고 있다. 이런 IP 기반의 센서 네트워크에서는 기존 무선 센서 네트워크에서는 불가능하던 IP 기반의 기법들이 가능해진다. 6LoWPAN은 IEEE 802.15.4를 기반으로 하는 센서 네트워크에 IPv6를 지원하기 위한 기술이다. 호스트 기반의 이동성 관리 기법은 IP-WSN에 부가적인 시그널링으로 인해 적합하지 않고, 네트워크 기반의 이동성 관리 기법이 적합하다. 따라서 본 논문에서는 다중 6LoWPAN 네트워크 환경을 고려한 PMIPv6 기반의 향상된 경로 최적화 방안을 제안한다. 6LoWPAN 도메인의 모든 SLMA(Sensor Local Mobility Anchor)는 SPIG(Sensor Proxy Internetworking Gateway)에 연결되어 6LoWPAN도메인 간 분산 이동성 제어를 수행한다. 6LoWPAN 도메인 내 모든 SLMA의 정보를 SMAG(Sensor Mobile Access Gateway)가 유지하도록 하여 신속하게 경로 최적화를 수행하도록 하였으며, SLMA에 경로 최적화 상태 정보를 SPIG로부터 수신받아 저장하여 추가적인 시그널링 없이 경로 최적화를 지원하도록 한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.237-243
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• 2007

본 논문은 모바일 카메라 화질 개선을 위한 실시간 불량 화소(Dead pixel) 검출 및 보정 시스템에 대해 제안하고 있다. 영상 입력장치인 CIS(CMOS Image Sensor)는 소형화, 저전력, 비용절감의 효과로 각광받고 있다. 하지만 이미지 센서와 결합된 불량 화소 보정 장치에 관한 기존 방법에 있어서, 연속된 불량 화소들을 검출하지 못 하거나, 정상화소임에도 불구하고 불량 화소로 분류하여 영상이 훼손되는 경우가 발생한다. 제안된 알고리즘은 불량 화소를 핫 픽셀(Hot pixel)과 콜드 픽셀(Cold pixel)로 분류하여, 라인 검출방법과 $5{\times}5$ 창 검출 방법을 순차적으로 처리하여, 불량화소의 특성에 따라 검출 및 보정하는 방법을 제안한다. 라인 검출 알고리즘은 수평 저주파 영역의 불량화소를 검출한다. 그리고 $5{\times}5$창 검출 알고리즘은 수직, 대각 저주파 영역과 고주파 영역에 대한 불량 화소를 검출한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션 결과, 99%의 높은 검출율을 보여주고 있다. 그리고 Verilog-HDL를 사용하여 구현하였고 Synopsys의 Design Analyzer와 TSMC 0.25um ASIC library로 합성하였으며, 총 Gate counts는 23K로 낮은 하드웨어 복잡도를 가진다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제17D권2호
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• pp.157-166
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• 2010

최근 RFID (Radio Frequency Identification)는 소형화, 저가화, 고기능화가 점차적으로 실현되면서 그 기술이 적용되는 분야도 더욱 다양해지고 있다. RFID 애플리케이션은 RFID 태그의 실시간 정보를 기반으로 하는 업무 프로세스를 의미하는 것으로, RFID 기반 정보를 이용해 비즈니스 프로세서를 자동화하고 변형시킬 수 있도록 요구된다. 이러한 RFID 애플리케이션은 단순하게는 하나의 리더기에서 읽혀지는 RFID 태그를 모니터링하는 기능만을 가지기도 하지만, 대부분 RFID 태그의 흐름에 따라 태그가 부착된 사람 또는 사물의 가시성(visibility)과 추적성(traceability)을 지원하기 위한 기능을 구현한다. 이를 위해 RFID 리더기를 여러 곳에 분산 배치시킨 후, 다양한 시나리오에 따라 태그의 흐름을 변경시켜봐야 한다. 그러나 RFID 애플리케이션 개발 시, 필요한 관련 RFID 리더기가 모두 준비되지 않았거나, 실제 현장과 유사한 환경을 구축하기가 어려울 때가 많다. 본 연구에서는 RFID 애플리케이션 개발 시, 개발 환경을 모형화 시키고 RFID 리더기 및 센서를 다양한 곳에 배치시킨 후, 여러 개의 RFID 태그를 다양한 시나리오를 통해 이동시켜볼 수 있는 시뮬레이터를 개발하고자 한다. 본 시뮬레이터는 RFID 미들웨어 및 애플리케이션 구현물의 정확한 테스트를 가능하게 하여 개발 생산성을 높인다. 또한 데이터의 신뢰성에 문제가 발생한 경우, RFID 하드웨어와 미들웨어 중 어떤 부분에서 발생한 문제인지 가리기 위해 활용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제18D권3호
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• pp.179-184
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• 2011

모바일 기기는 유연한 이동성을 제공하는 대신에 제한된 자원을 가지고 있는 휴대용 장치로서, 최근에는 단순한 몇 가지의 기능만 제공하던 기존의 한계를 넘어서 많은 부가기능들을 추가적으로 제공하고 있다. 하지만 낮은 성능의 프로세서와 제한된 배터리용량으로 인해 사용자가 만족할 수 있는 성능을 제공하지 못하는 문제점이 발생하고 있다. 이러한 성능이슈는 하드웨어 교체를 통해 쉽게 해결될 수 있으나, 제품가격 상승이라는 치명적 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 성능이슈와 제품가격 상승 이라는 두 가지 문제를 동시에 해결하기 위하여 사용자 체감성능을 개선하는 방법을 제시한다. 사용자 체감성능은 사용자가 화면터치 또는 키패드를 통해 모바일 기기에 화면갱신 명령을 입력하고 모바일 기기의 출력장치인 LCD화면에 화면구성을 완료하는데 까지 걸리는 시간이 매우 중요한 요소이다. 모바일 기기는 물리적으로 작은 LCD화면을 사용하기 때문에 한번에 보여줄 수 있는 데이터의 양이 제한적이다. 화면을 구성하기 위해서 LCD화면에 보여줄 수 있는 양의 데이터만 사용한다면 빠른 화면구성을 할 수 있다. 이렇게 최소한의 데이터를 계산하고 DB에서 가져와 빠른 화면구성을 할 수 있도록 하는 Controller를 기존의 MVC 패턴에 추가한 MVC+Prefetch Controller 패턴을 제안한다. 제안한 패턴을 사용하면 사용자가 만족할 만한 체감성능을 보장할 수 있다. MVC+Prefetch Controller 패턴을 삼성전자 휴대폰 모델 S8500에 적용하여 사용자 체감성능 개선을 확인하였다.