• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.11a
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• pp.252-256
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• 2023

쇼어 알고리즘을 실행할 수 있는 양자 컴퓨터의 발전으로 인해 기존 ECC(Elliptic Curve Cryptography)를 사용하던 블록체인이 PQC(Post Quantum Cryptography)로의 전환을 고려하고 있다. 하지만 PQC 는 기존 암호에 비해 큰 사이즈, 느린 서명/검증 속도 등과 같은 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 우리가 WISA'23 에서 새롭게 제안한 PQ-DPoL 합의 알고리즘에 NIST(National Institute of Standards and Technology)가 선정한 Crystal-Dilithium, Falcon 그리고 Sphincs+를 적용하여 비교 분석하였다. 실험 결과에 따르면, 매우 큰 서명 크기를 가지고 있기 때문에 블록에 담기는 트랜잭션의 수가 감소하므로 Sphincs+의 성능이 가장 떨어짐을 확인하였다. 또한 Dilithium 은 Falcon 과 비슷한 성능을 보여주었다. 그 중에서도 Falcon 이 가장 우수한 성능을 보여주었다. 이는 Falcon 의 공개키와 서명의 크기가 다른 알고리즘에 비해 작기 때문이다. 따라서 양자내성을 갖는 블록체인에는 Falcon 512 알고리즘이 가장 적합할 것으로 생각된다. 그러나 블록체인의 속도와 보안 강도는 Trade-off 관계이므로 보안성을 중요시하는 블록체인 네트워크에서는 Sphincs+가 적합할 수 있을 것으로 보인다. 따라서 블록체인 네트워크의 상황과 목적에 따라 적절한 알고리즘을 사용해야 될 것으로 생각된다.

• Review of KIISC
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• v.33 no.6
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• pp.37-43
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• 2023

현재 사용되고 있는 RSA, ECC 등 비대칭키 암호알고리즘은 앞으로 나올 양자컴퓨터와 양자알고리즘의 빠른 계산 속도로 알고리즘의 비가역성이 깨질 수 있음이 알려졌다. 이는 공개키로부터 비밀키를 계산할 수 있음을 의미한다. 이를 극복하기 위해 미국 국립표준기술연구소 (NIST)는 최근에 양자 내성 암호 (PQC) 알고리즘 선정과 표준화 작업을 진행해 왔으며, 4차 라운드에 진입해 있다. PQC 알고리즘에 필요한 PQC 비밀키는 PQC 알고리즘이 구현된 칩 외부에서 주입하거나 칩 내부에서 자체 생성을 하여 사용하는데, 이 비밀키를 비휘발성 메모리 (NVM) 등에 저장한다. 만약 시스템의 보안 취약성으로 인해 비밀키가 노출된다면 아무리 PQC 알고리즘이 강력해도 전체 시스템이 무너진다. 즉, 알고리즘의 수학적 능력과 무관하게 해당 보안 시스템은 무력화되는 것이다. 본 논문에서는 물리적 복제 방지 기능 (PUF)을 사용하여PQC 비밀키를 안전하게 보호하고, 이를 기반으로 전체 시스템을 보호할 것을 제안한다. PQC 비밀키가 외부에서 주입되면 해당키는 NVM에 저장되기 전에 PUF 키로 암호화 될 수 있다. PUF 값에서 파생되는 PUF 키는 필요할 때 마다 다시 만들어서 사용이 가능하므로 메모리에 저장할 필요가 없으며, 따라서 외부 공격에 PUF 키가 노출 되지 않는다. 반도체 수동소자로 이루어지는 Via PUF 기술은 최악의 환경 변화에도 그 특성이 유지되는 가장 최적의 PUF 기능을 제공한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2024.01a
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• pp.427-430
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• 2024

본 논문에서는 그리드 컴퓨팅에서의 안전한 통신을 위한 양자내성암호 기반 사용자 인증 및 키 교환 프로토콜을 구현하고 성능을 측정한다. 디지털 서명을 통해 사용자를 검증하고 암호키를 교환하여 신뢰할 수 있는 사용자들만이 그리드 컴퓨팅에 참여할 수 있도록 한다. 사용자 인증과 키 교환 과정에 NIST 선정 표준양자내성암호인 ML-DSA와 ML-KEM을 적용하여 양자컴퓨터를 이용한 공격에도 안전할 것으로 기대된다. 본 논문에서는 양자내성암호를 적용한 프로토콜이 기존의 현대암호 기반 전자서명이나 키 교환 과정에 비해 양자내성과 동시에 준수한 사용성을 지녔음을 보인다. 이를 통해 그리드 컴퓨팅의 시스템의 P2P 특성에서 기인하는 보안 문제를 해결하고, 기존에 주로 내부망이나 실시간 스트리밍 서비스에서 활용되던 그리드 컴퓨팅의 인터넷 환경으로의 확장 가능성을 제시한다.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.23 no.1
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• pp.1-6
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• 2024

Recently, artificial neural networks have been playing a crucial role and advancing across various fields. Artificial neural networks are typically categorized into feedforward neural networks and recurrent neural networks. However, feedforward neural networks are primarily used for processing static spatial patterns such as image recognition and object detection. They are not suitable for handling temporal signals. Recurrent neural networks, on the other hand, face the challenges of complex training procedures and requiring significant computational power. In this paper, we propose memristors suitable for an advanced form of recurrent neural networks called reservoir computing systems, utilizing a mask processor. Using the characteristic equations of Ti/TiOx/TaOy/Pt, Pt/TiOx/Pt, and Ag/ZnO-NW/Pt memristors, we generated current-voltage curves to verify their memristive behavior through the confirmation of hysteresis. Subsequently, we trained and inferred reservoir computing systems using these memristors with the NIST TI-46 database. Among these systems, the accuracy of the reservoir computing system based on Ti/TiOx/TaOy/Pt memristors reached 99%, confirming the Ti/TiOx/TaOy/Pt memristor structure's suitability for inferring speech recognition tasks.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2024.05a
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• pp.367-370
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• 2024

양자컴퓨터 시대가 눈앞에 도래한 지금 차세대 암호로 주목받고 있는 양자 내성 암호는 다양한 수학적 알고리즘에 안전성을 기반하고 있으나 이 안전성을 위협하는 대표적인 공격 기법 중 하나인 부채널 분석 공격에 대응하기 위한 노력들이 계속되어 왔다. 이 논문에서는 코드 기반 양자 내성 암호를 중심으로 알고리즘에 위협적인 부채널 분석 공격에 대한 연구 동향을 분석하였다. 그리고 NIST 에서 PQC 표준화를 위해 Round 를 진행 중인 후보 중 하나인 코드 기반 알고리즘 MEDS 에 대해 소개하고, MEDS 알고리즘의 최적화를 위해 기존에 연구되었던 코드 기반 암호에 대한 부채널 분석 공격 대응 측면에서의 알고리즘의 안전성 확보라는 보안 비용과 하드웨어 가속 등을 통한 성능 향상이 적절한 조화를 이룰 수 있도록 설계하기 위한 방안에 대해 알아보았다.

• Magazine of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection
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• v.17 no.1
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• pp.48-59
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• 2013

응력파의 기반한 비파괴 검사법은 비교적 실험 절차 및 실험에 필요한 장비가 단순하고, 인체에 해가 없으며, 비용이 저렴한 특성을 갖고있다. 따라서 건축/토목 구조물의 비파괴 검사에 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 하지만 기존의 가속도계, 변위계, 지오폰과 같은 부착 센서를 사용할 경우 표면 처리, 센서의 부착 및 이동에 따른 추가적인 시간이 소요되고, 센서와 구조물의 불완전한 커플링으로 인한 측정 결과의 신뢰성 및 일관성을 유지하지 어렵다는 문제를 발생시킨다. 최근 이러한 문제의 해결책으로 Air-coupled sensor (ACS)의 사용이 각광받고 있으며, 여러 연구자들에 의해 ACS의 가능성 및 실용성이 증명되고 있다. 기존의 접촉센서와 비교하여 ACS를 사용했을 때 얻을 수 있는 가장 큰 장점은 센서의 커플링 문제를 근본적으로 해결하여 신뢰도가 높고 일관적인 측정이 가능하고, 대형 건축/토목 구조물의 표면을 음향스캔하여 결과를 신속하게 처리하여 실시간으로 시각화 할 수 있다는 점이다. 이론적으로 ACS를 이용하여 측정하는 물리값은 콘크리트 내부에서 발생된 응력파의 일부가 공기중으로 전파된 누설파 (Leaky wave)이다. 콘크리트 비파괴 검사에 주로 사용하는 100 kHz이하의 저주파를 측정할 경우 일반적으로 콘텐서마이크가 ACS로 사용될 수 있다. 기존 연구자들은 실험 및 이론적 연구를 통하여 응력파에 기반한 비파괴 방법에서 ACS가 기존의 접촉 센서를 대체할 수 있다는 점을 보여주고 있다. 현재 미국에서는 연방 도로청 (FHWA) 및 국가표준기술연구소 (NIST)의 연구비 지원으로 ACS의 실용성을 높이기 위하여 최적화된 음향반사판의 설계를 통한 ACS 의 민감도를 높이기 위한 연구, 다채널 센서 배열 및 데이터 통합을 위한 새로운 알로리즘 개발, 자동화 및 로봇 기술과 융합과 같은 연구가 활발히 진행되고 있다. 멀지 않은 미래에는 ACS를 장착한 무인 로봇이 다양한 종류의 건축/토목 구조물의 건전도를 평가하기 위하여 종횡무진 활약하는 모습을 현실 속에서 볼 수 있을 것이라 기대한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.31 no.7
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• pp.1907-1914
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• 2010

A novel catalytic kinetic method is proposed for the determination of Se(IV), Se(VI) and total inorganic selenium in water based on the catalytic effect of Se(IV) on the reduction of bromate by p-nitrophenylhydrazine at pH 3.0. The generated bromine, $Br_2$ or $Cl_2$ plus $Br_2$ in 0.1 M NaCl (or NaBr) environment efficiently decolorized Calmagite and the reaction was monitored spectrophotometrically at 523 nm as a function of time. In this indicator reaction, bromide acted as an activator for the catalysis of selenium (IV) and a reducing agent for selenium (VI) at pH 3.0, which allowed the determination of total selenium. The fixed time method was adopted for the determination and speciation of inorganic selenium. Under the optimum conditions, the calibration graph are linear in the range 1 - 35 ${\mu}gL^{-1}$ of Se(IV) for the fixed time method at $25^{\circ}C$. The detection limit based on statistical $3S_{blank}$/m-criterion was 0.215 ${\mu}gL^{-1}$ for the fixed time method (7 min). All of the variables that affect the sensitivity at 523 nm were investigated, and the optimum conditions were established. The interference effect of various cations and anions on the Se (IV) determination was also studied. The selectivity of the selenium determination was greatly improved with the use of the strongly cation exchange resin such as Amberlite IR120 plus. The proposed kinetic method was validated statistically and through recovery studies in natural water samples. The RSDs for ten replicate measurements of 5, 15 and 25 ${\mu}gL^{-1}$ of Se(IV) and Se(VI) was changed between 2.1 - 4.85%. Analyses of a certified standard reference material (NIST SRM 1643e) for selenium using the fixed-time method showed that the proposed kinetic method has good accuracy. Se(IV), Se(VI) and total inorganic selenium in environmental water samples have been successfully determined by this method after selective reduction of Se(VI) to Se(IV).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.34 no.6
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• pp.1698-1702
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• 2013

Glucose is a common medical analyte measuring in human serum or blood samples. The development of a primary method is necessary for the establishment of traceability in measurements. We have developed an isotope dilution liquid chromatography tandem mass spectrometry as a primary method for the measurement of glucose in human serum. Glucose and glucose-$^{13}C_6$ in sample were ionized in ESI negative mode and monitored at mass transfers of m/z 179/89 and 185/92 in MRM, respectively. Glucose was separated on $NH_2P$-50 2D column, and the mobile phase was 20 mM $NH_4OAc$ in 30% acetonitrile/70% water. Verification of this method was performed by the comparison with NIST SRMs. Our results agreed well with the SRM values. We have developed two levels of glucose serum certified reference material using this method and distributed them to the clinical laboratories in Korea as samples for proficiency testings. The expended uncertainty was about 1.2% on 95% confidence level. In proficiency testings, the results obtained from the clinical laboratories showed about 3.6% and 3.9% RSD to the certified values. Primary method can provide the traceability to the field laboratories through proficiency testings or certified reference materials.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.12
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• pp.1108-1115
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• 2015

In this study, correlation equations were arranged about mass flow rates of oxygen and volume flow rates of helium using a mouthpiece method. The mouthpiece method can reduce examination cost by using similar empirical formula. Instead of liquid oxygen, in the mouthpiece method, gas helium can be measured in order to determine the leakage amount of liquid oxygen conveniently. Experiment was conducted and compared to understand leakage amount relation between the helium and the oxygen for prototype item under a room and a cryogenic temperature conditions. The leakage volume flow rate [$A.m{\ell}/s$] of the helium was 174 times higher than mass flow rate [g/s] of the oxygen leakage at liquid state. The derived correlation equations were verified using data from the National Institute of Standards and Technology (NIST).

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.32 no.10
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• pp.28-37
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• 2004

A two-dimensional direct numerical simulation was performed to investigate the evolution and vortical structure of a single vortex in reacting and non-reacting jet flow fields. A predictor-corrector-type numerical scheme with a low Mach number approximation was used, and a two-step global reaction mechanism was adopted as the combustion model. Through the comparisons of single vortex behaviors in reacting and non-reacting jet flow fields, it was found that the evolution characteristics and vortical structure of the single vortex were significantly influenced by a outer vortex that was generated from the buoyance effect as well as the chemical heat release. Furthermore, it was also identified that the differences of the vortical structure in reacting and non-reacting jet flow fields were mainly attributed to the thermal expansion, Baroclinic torque and buoyance effect.