• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권4호
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• pp.1-5
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• 2011

본 논문은 MBOA UWB SoC의 MAC 시스템 설계에 관한 것이다. 구현된 MBOA MAC 알고리즘은 일반적으로 널리 사용되고 있는 중앙의 마스터가 네트워크를 관리하는 방식이 아니라, 모든 디바이스가 네트워크를 구성하고 관리할 수 있는 분산 방식을 사용하고 있다. 따라서 MAC이 분산 네트워크를 구성하고 관리를 하기 때문에 메쉬 네트워크 구성이 용이하다. 시스템은 데이터 처리 속도를 최대화하기 위해서 캐쉬가 내장된 ARM926EJ를 내장하였고, 재사용 및 시스템 설계가 용이한 AMBA 버스를 사용하였다. 또한, 칩의 소모 전력을 최소화하기 위해 시스템 클럭 제어 알고리즘을 구현하였다. 그리고, 시스템 메모리 버퍼와 MAC 하드웨어간의 데이터 이동을 위하여 MAC 전용 DMA를 설계하였으며, Host와 시스템 메모리 버퍼간의 고속의 데이터 이동을 위하여 USB 2.0 블록의 전용 DMA를 사용하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권7호
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• pp.586-593
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• 2014

CNUSAIL-1은 태양돛을 탑재한 3U크기의 큐브위성이다. 주 임무는 저궤도에서 태양돛을 전개하는 것이며, 추가적으로 태양돛 전개와 태양돛 운용에 따른 위성의 자세/궤도변화를 확인하는 임무를 수행한다. 이를 위해, 위성의 각 시스템은 위성의 동적 데이터와 태양돛 작동 사진을 수집하고 지상국으로 전송한다. 본 논문에서는 이와 같은 임무를 수행하는 CNUSAIL-1의 태양돛 임무를 소개하고 시스템 개념설계 결과를 나타낸다. 탑재체인 태양돛의 구동 및 운용 원리를 구현하고, 버스시스템을 자세제어계, 통신계, 전력계, 명령 및 데이터 처리계, 구조 및 열 제어계로 나누어 개념 설계를 수행한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권9호
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• pp.201-208
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• 2013

본 논문에서는 USB(Universal Serial Bus) 케이블 전원선에서의 방사성 EMI(Electro-Magnetci Interference) 개선 방안을 제시한다. 케이블 전원선에서의 EMI 방사현상을 확인하기 위해 무선 비디오 액세스 시스템을 이용하여, 방사성 EMI 결과를 분석하고 초기 측정 결과 규제치 대비 약 3 [dBuV/m]~15 [dBuV/m]를 초과함을 확인한다. 방사성 EMI 원인 분석을 위해, 먼저 USB 케이블 전원선에서의 S-파라미터 측정을 수행하여 케이블의 고주파수 대역에서의 규칙적인 공진현상과 방사성 EMI 주파수의 연관성을 분석한다. 그리고, 전원 회로 임피던스 관리 기법을 응용하여 캐패시터의 개수 선정, 비드를 이용한 저역통과 대역 필터를 구성을 통해 케이블 전원선의 공진현상을 저감하는 개선방법을 적용한다. 결론적으로 개선된 회로를 시스템에 적용하여 케이블의 규칙적 공진의 저감방법을 제시하여, 방사성 EMI 테스트 결과 규제치 대비 약 3 [dBuV/m]~20 [dBuV/m] 마진의 마진을 확보하여 제시한 방법의 적합성 확인한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제2권2호
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• pp.115-126
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• 2006

The Terra-Scope system is an affordable 4-D down-hole seismic monitoring system based on independent, microprocessor-controlled sensor Pods. The Pods are nominally 50 mm in diameter, and about 120 mm long. They are expected to cost approximately $6000 each. An internal 16-bit, extremely low power MCU controls all aspects of instrumentation, eight programmable gain amplifiers, and local signal storage. Each Pod measures 3-D acceleration, tilt, azimuth, temperature, and other parametric variables such as pore water pressure and pH. Each Pod communicates over a standard digital bus (RS-485) through a completely web-based GUI interface, and has a power consumption of less than 400 mW. Three-dimensional acceleration is measured by pure digital force-balance MEMS-based accelerometers. These accelerometers have a dynamic range of more than 115 dB and a frequency response from DC to 1000 Hz with a noise floor of less than $30ng_{rms}/{\surd}Hz$. Accelerations above 0.2 g are measured by a second set of MEMS-based accelerometers, giving a full 160 dB dynamic range. This paper describes the system design and the cooperative shared-time scheduler implemented for this project. Restraints accounted for include multiple data streams, integration of multiple free agents, interaction with the asynchronous world, and hardened time stamping of accelerometer data. The prototype of the device is currently undergoing evaluation. The first array will be installed in the spring of 2006.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.444-448
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• 2005

This paper presents a developing procedure of the CAN-based real-time simulator for car body control, aiming at replacing the actual W/H (Wiring Harness) and J/B(Junction Box) couple eventually. The CAN protocol, as one kind of field-bus communication, defines the lowest 2 layers of the ISO/OSI standard, namely, the physical layer(PL) and the data link layer(DLL), for which the CSMA/NBA protocol is generally adopted. For CPU, two PIC18Fxx8x's are used because of their built-in integration of CAN controller, large internal FLASH memory (48K or 64K), and their costs. To control J/B's and actuators, 2 controller boards are separately implemented, between which CAN lines communicate through CAN transceivers MCP255. A power motor for washing windshield, 1 door lock motor, and 6 blink lamps are chosen for actuators of the simulator for the first stage. For the software architecture, a polling method is used for the fast global response time despite its slow individual response time. To improve the individual response time and to escape from some eventual trapped-function loops, High/Low ports of the CPU are simply used, which increases the stability of the actuator modules. The experimental test shows generally satisfactory results in normal transmitting / receiving function and message trace function. This simulator based on CAN shows a promising usefulness of lighter, more reliable and intelligent distributed body control approach than the conventional W/H and J/B couple. Another advantage of this approach lies in the distributed control itself, which gives better performance in hard real-time computing than centralized one, and in the ability of integrating different modules through CAN.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.922-930
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• 2009

유도 전동기를 전압 제어하기 위한 최적 PWM 스위칭 방법을 제시하려한다. 전압 인버터의 공간 벡터 변조 방식은 DC-버스 이용을 향상시키고 정류 손실을 감소시키기 때문에 디지털 구현의 경우 특히 선호하는 PWM 방법이다. 유도 전동기 전압 제어를 위한 최적 PWM 스위칭 방법은 제시한 최적 PWM 알고리즘을 사용하여 두 개의 활성 전압 벡터(active voltage vector)와 하나의 영 전압 벡터(zero voltage vector)로 구성하였다. 선택된 스위칭 순차 열은 변조 지수(modulation index)와 운송파(carrier wave) 주기의 함수로 정의 된다. 순차 열은 인버터 스위칭 손실과 전류 리플 값을 기준으로 사용하여 선택된다. 실험 결과 중 저 전력용으로 사용할 경우 스위칭 주파수를 증가시킴에 따라 고조파 왜곡이 감소하고 동특성이 좋아짐을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권9호
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• pp.1-6
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• 2010

H.264 영상 압축 표준은 높은 압축률과 화질로 널리 이용되고 있다. H.264 복호기는 일반적으로 마크로블록 또는 $4{\times}4$ 하위 블록 단위로 파이프라인을 적용하여 동작한다. 이러한 파이프라인 한 단의 주기는 보통 최악의 상황에서도 동작을 보장하도록 결정되어 높은 전송 대역폭과 고성능 연산기를 요구하고 연산기가 일을 하지 않고 쉬는 사이클이 많아지는 결과를 초래한다. 본 논문에서는 이러한 연산기의 쉬는 사이클을 줄이고 데이터 전송 대역폭과 연산기 성능 요구 조건을 완화시킬 수 있는 적응적 파이프라인 구조를 채택한 효율적인 영상 복호기 구조를 제안한다. 제안한 구조에서는 파라미터와 계수는 핸드셰이킹 방식으로 전용 신호선을 통해 전달되고 복호된 영상 데이터는 AMBA AHB 네트워크를 통해 메모리에 저장하거나 읽어 온다. 각 블록의 복호 처리 시간은 영상의 특성에 따라 가변적으로 변하고 각 연산기는 데이터가 준비되면 언제든지 동작을 할 수 있다. 제안한 구조에 따라 H.264 복호기를 설계하였고 FPGA를 이용하여 동작을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권1호
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• pp.14-21
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• 2011

본 논문에서는 LTE-Advanced, Software defined radio(SRD)등 4G 이동통신 핵심기술에 응용 가능한 10b 500MS/s $0.13{\mu}m$ CMOS A/D 변환기(ADC)를 제안한다. 제안하는 AD는 저전력 특성을 만족하기 위해 특별한 보정기법을 포함하지 않는 단일 채널 형태로 설계되었으며, 500MS/s의 고속 변환속도를 만족하기 위해 폴딩 신호처리 기법을 사용하였다. 또한 하위 7b ADC의 높은 folding rate(FR)을 극복하기 위해 cascaded 형태의 폴딩 인터폴레이팅 기법을 적용하였으며, 폴딩 버스에서 발생하는 기생 커패시턴스에 의한 주파수 제한 및 전압이득 감소를 최소화하기 위해 folded cascode 출력단을 갖는 폴딩 증폭기를 설계하였다. 제안하는 ADC는 $0.13{\mu}m$ lP6M CMOS 공정으로 설계되었으며 유효면적은 $1.5mm^2$이다. 시제품 ADC의 INL, DNL은 10b 해상도에서 각각 2.95LSB, 1.24LSB 수준으로 측정되었으며, 입력주파수 9.27MHz, 500MHz의 변환속도에서 SNDR은 54.8dB, SFDR은 63.4dBc의 특성을 보인다. 1.2V(1.5V)의 전원전압에서 주변회로를 포함한 전체 ADC의 전력소모는 150mW ($300{\mu}W/MS/s$)이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권6호
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• pp.9-17
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• 2006

SoC(System-On-Chip) 시스템에서 초 저전력 시스템을 구현하기 위한 dynamic voltage and frequency scaling (DVFS)알고리즘에 사용될 시스템 버스의 다중 코어 전압 레벨을 생성해주는 새로운 다계층(multi-level) 코어 전압용 high-speed level up/down Shifter 회로를 제안한다. 이 회로는 내부 회로군과 외부 회로군 사이에서 서로 다른 전압레벨을 조정 접속하는 I/O용 level up/down shifter interface 회로로도 동시에 사용된다. 제안하는 회로는 인터페이스 접속에서 불가피하게 발생하는 속도감쇄와 Duty Ratio 불안정 문제를 최소화하는 장점을 갖고 있다. 본 회로는 500MHz의 입력 주파수에서 $0.6V\sim1.6V$의 다중 코어 전압을 각 IP들에서 사용되는 전압레벨로, 또는 그 반대의 동작으로 서로 Up/Down 하도록 설계하였다 그리고 제안하는 I/O 용 회로의 level up shifter는 500MHz의 입력 주파수에서 내부 코어 용 level up shifter의 출력전압인 1.6V를 I/O 전압인 1.8V, 2.5V, 3.3V로 전압레벨을 상승 하도록 설계하였으며, level down shifter는 반대의 동작으로 1Ghz의 입력 주파수에서 동작하도록 설계하였다. 시뮬레이션 및 결과는 $0.35{\mu}m$ CMOS Process, $0.13{\mu}m$ IBM CMOS Process 와 65nm CMOS model 변수를 이용한 Hspice를 통하여 검증하였다. 또한, 제안하는 회로의 지연시간 및 파워소모 분석과 동작 주파수에 비례한 출력 전압의 Duty ratio 왜곡에 대한 연구도 하였다.

• 한국진공학회지
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• 제16권6호
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• pp.483-488
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• 2007

KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 전류전송계 (Current Feeder System)는 4.5 K의 저온에서 운전되는 초전도자석과 300 K의 실온에서 운전되는 전원장치 (Magnet Power Supply)를 전기적으로 연결하는 장치이다. 전류전송계는 최대 35 kA의 DC 전류가 인가되는 TF 자석용 및 350초간 20$\sim$26 ㎄의펄스 전류가 인가되는 PF 자석용으로 분리되어 있으며 리드박스 내부는 전류인입선, 초전도버스라인, 열차폐체 및 냉각라인 등이 설치되어 있다. 리드박스와 초전도버스라인 진공덕트는 KSTAR 주장치와는 별도로 진공배기 시스템이 구축되어있으며, 전체적으로 아령 형상을 하고 있는 진공공간을 효율적으로 진공배기하기 위하여 버스라인 덕트와 주장치 저온용기 사이에 진공 분리막 (Vacuum Separator)이 설치되어 있다. 진공배기를 위한 초벌배기계는 로터리펌프 및 부스터펌프 (Mechanical Booster Pump)로 구축되었으며 고진공 배기계는 4대의 크라이오펌프 (Cryo-pump)로 구축되었다. 진공장치 운전을 위해 PLC 기반의 로컬 제어시스템을 구축하였고 장치 안전을 위한 자체 인터록과 중앙인터록 시스템 및 중앙제어연계시스템이 함께 구축되어 있다. 전류전송계 설치완료 후 진공배기 시운전을 통해 배기시스템의 자가진단 및 리드박스 내부에 설치되어 있는 헬륨배관의 진공누설검사를 완료하였으며, 액체질소를 사용하여 전류인입선 냉각시험을 완료하였다.