• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.31 no.3
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• pp.331-340
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• 2021

As the communication industry develops, the development of SoC (System on Chip) is increasing. Accordingly, the paradigm of technology design of industries and companies is changing. In the existing process, companies purchased micro-architecture, but now they purchase ISA (Instruction Set Architecture), and companies design the architecture themselves. RISC-V is an open instruction set based on a reduced instruction set computer. RISC-V is equipped with ISA, which can be expanded through modularization, and an expanded version of ISA is currently being developed through the support of global companies. In this paper, we present benchmarking frameworks ARIA, LEA, and PIPO of Korean block ciphers in RISC-V. We propose implementation methods and discuss performance by utilizing the basic instruction set and features of RISC-V.

• Journal of IKEEE
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• v.25 no.4
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• pp.721-727
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• 2021

This paper proposes a UWB (Ultar-wideband) impulse generator using the gated ring oscillator. The oscillator and PLL circuits which generate a several GHz LO signal for the conventional architecture are replaced with the gated ring oscillator. Therefore, the system complexity is decreased. The proposed architecture controls the duty of enable signal, which is used for the head switch of ring oscillator. The control of the duty enables to tun off the oscillator during the guard interval and stop wasting the power consumption. The pulse shaping method using the counter makes the small side lobe and preserves the bandwidth regardless of the change on the center frequency. Designed UWB impulse generator could change the center frequency from 6.0 GHz to 8.8 GHz with a digital bit control, while it preserves the bandwidth as about 1.5 GHz.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.295-295
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• 2014

일반적으로 박막 태양전지의 효율은 박막 종류에 따른 광 흡수율에 의해 결정되며, 이는 증착한 박막의 두께에 의해 결정된다. 증착한 박막의 두께가 두꺼워질수록 광 흡수율은 증가하지만, 박막 두께가 지나치게 두꺼워지면 열화 현상으로 인한 모듈의 효율 감소가 생기므로 적절한 박막의 두께가 요구된다. 특히 a-Si:H의 경우 가시광 영역에서 높은 흡수계수를 가지고 있어서 얇은 박막 두께로도 태양전지의 제작이 가능하지만, 동일한 박막 두께에서 효율을 더욱 향상시키기 위한 다양한 광 포획 기술에 대한 연구가 많이 진행 되고 있다. 본 연구에서는 자외선을 이용한 nano-imprint lithography 기술을 이용하여 a-Si:H 태양전지의 유리기판 위에 pattern을 삽입하여 광 산란 효과를 향상 시키고자 하였다. 또한 유리기판의 굴절률 (n=1.5)과 투명전극의 굴절률 (n=1.9)의 중간 값을 갖는 ZnO nanoparticles (n=1.7)이 분산 된 imprinting resin을 사용함으로써 점진적으로 굴절률을 변화시켜, 최종적으로 a-Si:H 층까지의 광 투과율을 높이고자 하였다. 제작한 기판의 종류는 다음과 같다. 첫 번째 기판으로는 유리기판 위에 ZnO nanoparticles이 분산 된 imprinting resin을 spin-coating 하여 점진적인 굴절률의 변화에 의한 투과도 향상을 확인하고자 하였다. 두 번째 기판으로는 규칙적인 배열을 갖는 micro 크기의 패턴을 형성하였다. 마지막으로는 불규칙한 배열을 갖는 nano 크기와 micro 크기가 혼재 된 패턴을 형성하여 투과도 향상과 동시에 빛의 산란을 증가시키고자 하였다. 후에 이 세가지 종류를 기판으로 사용하여 a-Si:H 기반의 박막 태양전지를 제작하였다. 먼저 제작한 박막 태양전지용 기판의 광학적 전기적 특성을 분석하였다. 유리 기판 위에 형성한 패턴에 의한 roughness 변화를 확인하기 위해 atomic force microscopy (AFM)를 이용하여 시편의 표면을 측정하였다. 또한 제작한 유리 기판 위에 투명 전극층을 형성 후, 이로 인한 전기적 특성의 변화를 확인하기 위해 hall measurement system을 이용하여 sheet resistance, carrier mobility, carrier concentration 등의 특성을 측정하였다. 또한, UV-visible photospectrometer 장비를 이용하여 각 공정마다 시편의 광학적 특성(투과도, 반사도, 산란도, 흡수도 등)을 측정하였고, 최종적으로 제작한 박막 태양전지의 I-V 특성과 외부양자효율을 측정하여 태양전지의 효율 변화를 확인하였다. 그 결과 일반적인 유리에 기판에 제작된 a-Si:H 기반의 박막 태양전지에 비해, ZnO nanoparticles이 분산 된 imprinting resin을 spin-coating 하여 점진적인 굴절률 변화를 준 것만으로도 약 12%의 태양전지 효율이 증가하였다. 또한, micro 크기의 패턴과 nano-micro 크기가 혼재된 패턴을 형성한 경우 일반적인 유리를 사용한 경우에 비해 각각 27%, 36%까지 효율이 증가함을 확인하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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• v.48 no.6
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• pp.97-108
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• 2011

Systems for underwater environment monitoring and natural resources can be considered as a part of digital convergence where real-time data transmission is possible with the help of underwater wireless sensor network (UWSN). One of key technologies required for the deployment of the systems is underwater acoustic micro modem. In this work, we design and implement an acoustic modem equipped with a commercial omnidirectional transducer. We also make experiments at the northern Han river for the verification of the developed modem. According to the experiments, the modem supports the working distance of 250 m and the data rate of 200 bps with a negligible bit error rate. It is expected that the acoustic modem can be used for various applications based on UWSN in a near future.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.13 no.2
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• pp.154-162
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• 2007

In this paper, we propose a new AC-DC converter control method to comply with harmonics regulation(IEC 61000-3) effective for the inverter system of an air conditioner whose power consumption is less than 2,500W. There are many different ways of AC-DC converter control, but this paper focuses on the converter control method that is adopting an input reactor with low cost silicon steel core to strengthen cost competitiveness of the manufacturer. The proposed control method controls input current every half cycle of the line frequency to get unit power factor and at the same time to reduce switching loss of devices and acoustic noise from reactor. This kind of converter is known as a Partial Switching Converter(PSC). In this study, theoretical analysis of the PSC has been performed using Matlab/Simulink while a 16-bit micro-processor based converter has been used to perform the experimental analysis. In the theoretical analysis, electrical circuit models and equations of the PSC are derived and simulated. In the experiments, micro-processor controls input current to keep the power factor above 0.95 by reducing the phase difference between input voltage and current and at the same time to maintain a reference DC-link voltage against voltage drop which depends on DC-link load. Therefore it becomes possible to comply with harmonic regulations while the power factor is maximized by optimizing the time of current flow through the input reactor for every half cycle of line frequency.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.15 no.7
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• pp.920-930
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• 2012

In this paper, we designed and built a wired temperature controller system which is based on ASIC for a wireless temperature controller system based on FPGA. FPGA devices and wireless controller systems are growing quickly especially for industrial systems for sensing temperature and humidity. FPGA can set up a desired system and a CPU, and directly set up or change a peripheral device based on an IP quickly for an affordable price. This wireless system is easy to install in the field where there are lots of changes and the system is complex. It also has advantages for maintenance. In this study, we are using a 32 bit RISC CPU based on MicroBlaze, with a touch interface, peripheral device, and porting the embedded Linux. Also, we added wireless communication using ZigBee. With this system we provide remote monitoring and control through the web by adding a web server. Compared to the original system, we say not only a performance improvement, but also more efficient development and cheaper costs. In this study, we focused especially on building a better development environment and a more effective user interface.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.37 no.6
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• pp.352-358
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• 2012

Purpose: The inexpensive black box system was developed to acquire and save driving information, to give the slope information, and to transmit SOS and theft signal. Method: The device consists of a main micro controller to acquire and save data, a GPS sensor module, a CDMA module, a touch LCD module, a RF (Radio Frequency) ID module, a SD (Secure Digital) card module, an emergency electric power source, a theftproof circuit, and a sensing device. The sensing device consists of a 8 bit micro controller, a accelerometer to detect impulse, two slope sensors to detect roll and pitch angle and a circuit to detect operation of 6 lighting devices. Results: Test results are as follows: 1) a tractor can be start up only with an electronic key (password or RFID card), 2) theft signal was transmitted when a tractor moved without an electronic key, 3) SOS was transmitted at conditions that rollover or crash happened. 4) 5 more than per 1s data are recorded at 5 minute intervals as new file name in SD card. Conclusions: This system can be used to save travelling record, reduce accident, prevent theft and rescue life in the accidents.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.36 no.4B
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• pp.405-411
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• 2011

As the interest in ocean environment monitoring and ocean development has been increased, the need for researches on underwater wireless sensor network (UWSN) and low power consuming acoustic modem for UWSN has been arisen. In this paper, we design and implement a micro-modem equipped with a tiny and omnidirectional transducer for underwater acoustic communications. In addition, we make experiments in a water tank and a pond in order to verify the performance of the developed modem in terms of supply voltage and communication distance, and analyze the results. According to the outdoor experiments, the modem can send data wirelessly in underwater at a distance of 40 meter with a data rate of 200 bps and a bit error rate of $10^{-5}$ when the supply voltage is 12 V. Due to its small size, low power consumption and omnidirectional property, it is expected that the modem which is implemented in this paper could be utilized for various applications based on UWSN.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1996.07b
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• pp.1243-1247
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• 1996

In this paper, a small PLC system is designed and developed for the distributed building control and fire control system. It uses 8031, a 8-bit micro controller from Intel Inc. The size of the PLC is $7cm{\times}8cm$ and the PLC can accept 4 sensor inputs and drive 4 relay outputs, which operates at 24V. Multiple access of PLC by one host computer is implemented by assigning a unique 10 to each PLC, which ranges from 0 to 126. The operation starts by sending a command packet from host computer to a PLC and the PLC of the same 10 fetches the command packet by comparing the first byte of the command packet with its own 10. The PLC is programmed to perform a various functions and the function is selected by the content of the command byte, which is the second byte of the command packet. The third byte, which is the last byte, is a checksum byte. The checksum byte is the sum of the first byte and the second byte and is used to detect the communication error. Depending on the content of the command byte, PLC performs the desired function and returns the response packet back to the host computer. The response packet is also a three-byte packet, 10 byte, response byte and checksum byte. For the independent operation of PLC without being controlled by the host computer, variable length RULE data packet is sent to PLC. In case the communication line is broken, the PLC perform the independent operation by referencing the RULE data. The applicable areas are; building automation system, distributed factory automation, measurement of temperature of toxic or dangerous area.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.161-161
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• 2017

스마트 시설환경의 제어 요소는 난방기, 창 개폐, 수분/양액 밸브 개폐, 환풍기, 제습기 등 직접적으로 시설환경의 조절에 관여하는 인자와 정보 교환을 위한 통신, 사용자 인터페이스 등 간접적으로 제어에 관련된 요소들이 복합적으로 존재한다. PID 제어와 같이 하는 수학적 논리를 바탕으로 한 제어와 전문 관리자의 지식을 기반으로 한 비선형 학습 모델에 의한 제어 등이 공존할 수 있다. 이러한 다양한 요소들을 복합적으로 연동시키기 위해선 기존의 시퀀스 기반 제어 방식에는 한계가 있을 수 있다. 관행의 방식과 같이 시계열 상에서 획득한 충분한 데이터를 이용하여 제어의 양과 시점을 결정하는 방식은 예외 상황에 충분히 대처하기 어려운 단점이 있을 수 있다. 이러한 예외 상황은 자연적인 조건의 변화에 따라 불가피하게 발생하는 경우와 시스템의 오류에 기인하는 경우로 나뉠 수 있다. 본 연구에서는 실시간으로 변하는 시설환경 내의 다양한 환경요소를 실시간으로 분석하고 상응하는 제어를 수행하여 수학적이며 예측 가능한 논리에 의해 준비된 제어시스템을 보완할 방법을 연구하였다. 과거의 고성능 컴퓨팅(HPC; High Performance Computing)은 다수의 컴퓨터를 고속 네트워크로 연동하여 집적적으로 연산능력을 향상시킨 기술로 비용과 규모의 측면에서 많은 투자를 필요로 하는 첨단 고급 기술이었다. 핸드폰과 모바일 장비의 발달로 인해 소형 마이크로프로세서가 발달하여 근래 2 Ghz의 클럭 속도에 이르는 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)가 등장하기도 하였다. 상대적으로 낮은 성능에도 불구하고 저전력 소모와 플랫폼의 소형화를 장점으로 한 AP를 시설환경의 실시간 제어에 응용하기 위한 방안을 연구하였다. CPU의 클럭, 메모리의 양, 코어의 수량을 다음과 같이 달리한 3가지 시스템을 비교하여 AP를 이용한 마이크로 클러스터링 기술의 성능을 비교하였다.1) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 1GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 2) 2.0 Ghz, 4 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 3) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 64Bit Linux(Arch64). 병렬 컴퓨팅을 위한 개발 라이브러리로 MPICH(www.mpich.org)와 Open-MP(www.openmp.org)를 이용하였다. 2,500,000,000에 이르는 정수 중 소수를 구하는 연산에 소요된 시간은 1)17초, 2)13초, 3)3초 이었으며, $12800{\times}12800$ 크기의 행렬에 대한 2차원 FFT 연산 소요시간은 각각 1)10초, 2)8초, 3)2초 이었다. 3번 경우는 클럭속도가 3Gh에 이르는 상용 데스크탑의 연산 속도보다 빠르다고 평가할 수 있다. 라이브러리의 따른 결과는 근사적으로 동일하였다. 선행 연구에서 획득한 3차원 계측 데이터를 1초 단위로 3차원 선형 보간법을 수행한 경우 코어의 수를 4개 이하로 한 경우 근소한 차이로 동일한 결과를 보였으나, 코어의 수를 8개 이상으로 한 경우 앞선 결과와 유사한 경향을 보였다. 현장 보급 가능성, 구축비용 및 전력 소모 등을 종합적으로 고려한 AP 활용 마이크로 클러스터링 기술을 지속적으로 연구할 것이다.