• 한국광학회지
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• 제29권1호
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• pp.19-27
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• 2018

일반적으로 광학계의 물체거리가 변하면 배율이 변하게 된다. 본 논문에서는 일반적인 이중 가우스(double-Gauss) 형태의 광학계에서 조리개를 기준으로 조리개 앞쪽에 위치한 렌즈군과 조리개 뒷쪽 렌즈군을 광축 방향으로 독립적으로 평행하게 이동하여 물체거리에 따라 배율과 상면이 고정되는 광학계를 제안하고 설계하였다. 이러한 광학계는 전방시현장치(head-up display, HUD), 두부장착디스플레이(head-mounted display, HMD) 등의 투사 광학계에 물체거리의 변화에 따라 상 크기가 변화하지 않도록 하여 전방시현장치 또는 두부장착디스플레이에서 초점 조절(focusing) 시에 화각이 변하지 않도록 하였다. 또한 반도체 칩과 IC 회로기판을 연결하는 와이어(wire)의 상태를 검사하는 과정에서 검사장비가 위 아래로 움직여서 물체거리가 변해도 광학계의 배율이 변하지 않도록 하여 고속검사가 가능할 수 있도록 별도 영상 처리를 시스템적으로 생략할 수 있었다. 본 논문에서 가우스 괄호법(Gaussian bracket method)을 이용하여 원하는 사양을 만족하도록 각 군의 이동량을 구해서 배율과 상면이 고정되도록 하였다. 초기 설계를 진행한 후, 최적화는 광학 설계 프로그램인 시놉시스(Synopsys)를 사용하였다.

• Design & Manufacturing
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• 제13권2호
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• pp.30-36
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• 2019

Traditional cell culture(2-dimensional) is the method that provide a nutrient and environment on a flat surface to cultivate cells into a single layer. Since the cell characteristics of 2D culture method is different from the characteristics of the cells cultured in the body, attempts to cultivate the cells in an environment similar to the body environment are actively proceeding in the industry, academy, and research institutes. In this study, we will develop a technology to fabricate micro-structures capable of culturing cells on surfaces with various curvatures, surface shapes, and characteristics. In order to fabricate the hemispheric plastic structure(thickness $50{\mu}m$), plastic preform mold (hereinafter as "preform mold") corresponding to the hemisphere was first prepared by injection molding in order to fabricate a two - layer structure to be combined with a flat plastic film. Then, thermoplastic polymer dissolved in an organic solvent was solidified on a preform mold. As a preliminary study, we proposed injection molding conditions that can minimize X/Y/Z axis deflection value. The effects of the following conditions on the preform mold were analyzed through injection molding CAE, [(1) coolant inlet temperature, (2) injection time, (3) packing pressure, (4) volume-pressure (V/P). As a result, the injection molding process conditions (cooling water inlet temperature, injection time, holding pressure condition (V / P conversion point and holding pressure size)) which can minimize the deformation amount of the preform mold were derived through CAE without applying the experimental design method. Also, the derived injection molding process conditions were applied during actual injection molding and the degree of deformation of the formed preform mold was compared with the analysis results. It is expected that plastic film having various shapes in addition to hemispherical shape using the preform mold produced through this study will be useful for the molding preform molding technology and cast molding technology.

• 한국가스학회지
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• 제23권1호
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• pp.27-35
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• 2019

지구 온난화 문제 해결과 온실가스 감축을 위해 순산소 연소를 통한 $CO_2$ 포집기술이 개발되었으나, 산소 생산비용이 높아 경제성이 떨어지는 문제를 가지고 있다. 순산소 연소에 필요한 대량의 산소 생산은 초저온 공기분리장치(ASU: Air Separation Unit)가 가장 적합한 방법으로 산소 생산 비용 절감을 위해 ASU의 효율을 높이는 것이 필요하다. ASU의 효율 향상을 위해서는 현재 공정의 효율 평가 및 에너지 소비 형태를 확인해야 하며, 이를 위해 엑서지 분석이 사용될 수 있다. 엑서지 분석은 공정에서 사용된 에너지의 정보, 에너지 손실의 위치, 크기 등을 확인 시켜주며, 에너지 손실을 최소화 할 수 있는 공정 최적화를 가능하게 해준다. 본 연구에서는 초대형 규모의 ASU 공정개발 및 최적화를 위해 엑서지 분석을 이용하였다. ASU의 공정모사를 수행하고 그 결과를 바탕으로 엑서지 값을 계산하였다. 그 결과 ASU의 cold box에서 엑서지 손실을 줄이기 위해 운전압력을 낮추는 방법을 제안하였고, cold box의 열침입 및 열손실 감소의 필요성을 확인하였다. 또한 ASU의 단위 공정 중 다른 공정과 열통합이 필요한 위치를 확인 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.19-26
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• 2021

격자 구조체는 강도 및 강성, 초경량 및 에너지 흡수 능력 등의 우수성을 가지고 있어서 전방위 산업에서 주목을 받고 있으나, 다양한 장점에도 불구하고 복잡한 형상에 따른 제조 공정의 어려움으로, 현재까지 광범위한 상용화 및 사용은 제한되고 있다. 한편 적층 제조는 전통적인 제조 방법으로는 불가능한 복잡한 기하학적 형상 제조가 가능한 기술로써, 격자 구조체 제조를 위한 최적 기술로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3차원 좌표 방법으로 단위 셀을 형성하고, 단위셀의 바운더리 박스 크기 및 스트럿 반경에 따른 상대 밀도의 관계식을 도출하였다. 본 연구에서는 Simple Cubic(SC), Body-Centered Cubic(BCC) 및 Face-Centered Cubic(FCC)을 모델링 소프트웨어를 사용하여 상대 밀도 맞춤형 구조체를 설계하였다. 본 연구에서 제안한 상대 밀도 산출식 정확도는 SC, BCC 및 FCC에서 98.3 %, 98.6 % 및 96.2%의 신뢰성을 확보하였다. 격자 구조체를 대상으로 시뮬레이션 수행 결과, 동일한 셀 배열 조건에서는 상대 밀도가 커짐에 따라 항복 하중이 커지고, 동일 배열 조건에서는 SC, BCC, FCC 순으로 압축 항복 하중이 작아지는 결과가 나타났다. 최종적으로 20 mm × 20 mm × 20 mm 크기의 구조체는 SC 단위 셀을 3×3×3 배열로 구성하는 것이 압축 하중에 대한 구조적 최적화가 가능한 것으로 나타났다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.31-37
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• 2021

산업의 발전으로 도시화로 인해 건물의 규모가 커지면서, 건물의 공기 정화 및 쾌적한 실내 환경을 유지의 필요성 또한 증가하고 있다. 냉동 시스템의 모니터링 기술의 발전으로 건물 내에 발생하는 전력 소모량을 관리할 수 있게 되었다. 특히 상업용 건물에서 발생하는 전력 소모량 중 약 40%가 냉동 시스템에서 일어난다. 따라서 본 연구 냉동시스템 고장진단 알고리즘을 개발하기 위해서 냉동시스템의 구조를 이해하고, 냉동 시스템의 운영과정에서 발생하는 데이터를 수집 분석하여 다양한 유형과 심각도를 가지는 고장 상황을 조기에 신속하게 탐지 분류하고자 하였다. 특히 분류가 어려운 고장 유형들의 분류 정확도를 향상시키기 위하여 3단계 진단 및 분류 알고리즘을 개발하여 제안하였다. 다수의 실험과 초모수 (hyper parameter) 최적화 과정을 거쳐 각 단계에 적합한 분류 모형으로 SVM과 LGBM에 기반 한 모형을 제시하였다. 본 연구에서는 고장에 영향을 미치는 특성을 최대한 보존하면서, 선행연구에서 어려움을 겪었던 냉매 관련 고장을 포함한 모든 고장 유형을 우수한 결과로 도출하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.587-594
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• 2023

본 논문은 인체 다리의 골절 회복 모니터링을 위한 쌍 T-형 결함이 있는 온 바디 마이크로스트립 패치 안테나의 설계 및 최적화 과정을 제시하였다. 이 안테나는 T-형 결함의 크기를 조절하여 향상된 반사손실 및 대역폭을 가지면서, 경박단소하도록 설계되었다. 적용된 다리 주변 구조는 5층 유전체 평면으로 구조화 하였으며, 각층의 복소유전상수는 4극 Cole-Cole 모델 매개변수를 사용하여 계산하였다. 골절이 없는 정상인 경우 온 바디 안테나의 반사손실은 4.0196GHz에서 -66.71dB이고, 갤러스 층의 길이 10.0mm, 폭 1.0mm, 높이 2.0mm 인 경우 반사손실 차 ΔS₁₁ 는 37.95dB이다. 반사손실 변화에 대한 갤러스 층 높이를 예측할 수 있도록 3차 다항식 모델을 제시하였으며, 이 다항식의 RSS = 1.4751, R² = 0.9988246, P-value = 0.0001841로서 매우 높은 예측 적합성을 가진다.

• 정보보호학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.401-410
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• 2023

본 논문에서는 NIST LWC 최종후보 중 하나인 SPARKLE을 64-비트 ARMv8 프로세서 상에서 최적화하는 방안에 대해 제안한다. 제안 방법은 두 가지로서 ARM A64 명령어를 이용한 구현과 NEON ASIMD 명령어를 이용한 구현이다. A64 기반 제안구현은 ARMv8 상에서 가용한 레지스터를 효율적으로 사용할 수 있도록 레지스터 스케줄링을 수행하여 최적화한다. 최적화된 A64 기반 제안구현을 활용할 경우 Raspberry Pi 4B에서 C언어 참조구현보다 1.69~1.81배 빠른 속도를 얻을 수 있다. 두 번째로, ASIMD 기반 제안구현은 하나의 벡터명령어를 통해 3개 이상의 ARX-box를 병렬적으로 수행하도록 데이터를 병렬적으로 구성하여 최적화한다. 최적화된 ASIMD 기반 제안구현은 A64 기반 제안구현보다 일반적인 속도는 떨어지지만, SPARKLE256에서 SPARKLE512로 블록 크기가 증가할 때 A64 기반 제안구현에서는 속도가 2.1배 느려지는 것에 비해 ASIMD 기반제안구현에서는1.2배밖에 느려지지 않다는 장점이 있다. 따라서 기존 SPARKLE보다 더 큰 블록 크기를 갖는 SPARKLE 변형 블록 암호 또는 순열 설계 시 ASIMD 기반 제안구현이 더 효율적이므로 유용한 자료로써 활용 가능하다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권2호
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• pp.54-60
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• 2023

본 연구에서는 탈황석고(DG)에 이산화탄소를 반응시켜 만든 탄산화물(CCMs)의 시멘트 혼합재로서 적용 가능성 분석을 위해 탈황석고와 탄산화물의 미세구조 및 기초물성 분석을 실시하였다. 탈황석고의 경우 CaO 및 CaSO₄가, 탄산화물의 경우 CaSO₄, CaCO₃, Ca(OH)₂ 및 CaSO₄·H₂O 결정상이 주 결정상으로 나타났으며 입도분석 결과 두 재료의 평균 입자 크기의 차이는 약 7 ㎛로 나타났다. 또한 탄산화물은 폐기물공정시험기준에 따른 중금속 용출시험 결과 주요 중금속이 불검출되었으며 열중량 분석 결과 탈황석고에 비해 CO₂ 분해가 2배 이상 나타난 것으로 보아 설비 운전 조건 최적화를 통해 건설 소재 원료로 활용 가능할 것이라 판단된다. 탈황석고와 탄산화물의 함량별 강도 거동 측정 결과 탄산화물 혼입 모르타르의 장기강도가 더 높은 것으로 나타났으며 이는 탄산화물에 존재하는 CaCO₃의 충전제 효과 때문인 것으로 나타났다.

• 말소리와 음성과학
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• 제15권3호
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• pp.75-82
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• 2023

자동 음성 인식(automatic speech recognition, ASR)은 딥러닝 기반 접근 방식으로 혁신되었으며, 그중에서도 자기 지도 학습 방법이 특히 효과적일 수 있음이 입증되고 있다. 본 연구에서는 다국어 ASR 시스템인 OpenAI의 Whisper 모델의 한국어 성능을 향상시키는 것을 목표하여 다국어 음성인식 시스템에서의 비주류 언어의 성능 문제를 개선하고자 한다. Whisper는 대용량 웹 음성 데이터 코퍼스(약 68만 시간)에서 사전 학습되었으며 주요 언어에 대한 강력한 인식 성능을 입증했다. 그러나 훈련 중 주요 언어가 아닌 한국어와 같은 언어를 인식하는 데 어려움을 겪을 수 있다. 우리는 약 1,000시간의 한국어 음성으로 구성된 추가 데이터 세트로 Whisper 모델을 파인튜닝하여 이 문제를 해결한다. 또한 동일한 데이터 세트를 사용하여 전체 훈련된 Transformer 모델을 베이스 라인으로 선정하여 성능을 비교한다. 실험 결과를 통해 Whisper 모델을 파인튜닝하면 문자 오류율(character error rate, CER) 측면에서 한국어 음성 인식 기능이 크게 향상되었음을 확인할 수 있다. 특히 모델 크기가 증가함에 따라 성능이 향상되는 경향을 포착하였다. 그러나 Whisper 모델의 영어 성능은 파인튜닝 후 성능이 저하됨을 확인하여 강력한 다국어 모델을 개발하기 위한 추가 연구의 필요성을 확인할 수 있었다. 추가적으로 우리의 연구는 한국어 음성인식 애플리케이션에 파인튜닝된 Whisper 모델을 활용할 수 있는 가능성을 확인할 수 있다. 향후 연구는 실시간 추론을 위한 다국어 인식과 최적화에 초점을 맞춰 실용적 연구를 이어갈 수 있겠다.

• 정보관리학회지
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• 제40권4호
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• pp.307-327
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• 2023

이 연구는 짧은 텍스트인 서명에 단어 임베딩이 미치는 영향을 분석하기 위해 Word2vec, GloVe, fastText 모형을 이용하여 단행본 서명을 임베딩 벡터로 생성하고, 이를 분류자질로 활용하여 자동분류에 적용하였다. 분류기는 k-최근접 이웃(kNN) 알고리즘을 사용하였고 자동분류의 범주는 도서관에서 도서에 부여한 DDC 300대 강목을 기준으로 하였다. 서명에 대한 단어 임베딩을 적용한 자동분류 실험 결과, Word2vec와 fastText의 Skip-gram 모형이 TF-IDF 자질보다 kNN 분류기의 자동분류 성능에서 더 우수한 결과를 보였다. 세 모형의 다양한 하이퍼파라미터 최적화 실험에서는 fastText의 Skip-gram 모형이 전반적으로 우수한 성능을 나타냈다. 특히, 이 모형의 하이퍼파라미터로는 계층적 소프트맥스와 더 큰 임베딩 차원을 사용할수록 성능이 향상되었다. 성능 측면에서 fastText는 n-gram 방식을 사용하여 하부문자열 또는 하위단어에 대한 임베딩을 생성할 수 있어 재현율을 높이는 것으로 나타났다. 반면에 Word2vec의 Skip-gram 모형은 주로 낮은 차원(크기 300)과 작은 네거티브 샘플링 크기(3이나 5)에서 우수한 성능을 보였다.