• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제18권2호
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• pp.153-162
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• 2001

본 논문에서는 아리랑 2호가 운용될 궤도의 우주방사능 환경 및 total ionizing dose(TID) 영향에 대하여 분석하였다. 포획된 양자의 경우 SAA(South Atlantic Anomaly) 지역에 집중되어 있음을 알 수 있었으며, TID에 영향을 미치는 우주 방사능은 포획된 양자 및 전자와 태양양자임을 알 수 있었다. 저 에너지 입자는 알루미늄 차단 구조물을 이용하여 방사능 영향을 효과적으로 차단할 수 있음을 알 수 있었으나, 고 에너지 입자의 경우 구조물의 두께를 증가하여도 방사능 영향을 효과적으로 차단할 수 없음을 알 수 있었다. 아리랑 2호의 임무수명기간 동안 전자부품에 계속적으로 피폭되는 전체 방사량을 알루미늄 차단두께의 함수로 나타내었으며, 이 값들은 아리랑 2호의 전자부품의 선택기준 및 위성체 또는 구성품의 구조물 두께를 설정할 수 있는 기준으로 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1125-1131
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• 2011

This paper presents a control theoretic approach to realizing fault tolerance in asynchronous sequential circuits. The considered asynchronous circuit is assumed to work in space environment and is subject to faults caused by total ionizing dose (TID) effects. In our setting, TID effects cause permanent changes in state transition characteristics of the asynchronous circuit. Under a certain condition of reachability redundancy, it is possible to design a corrective controller so that the closed-loop system can maintain the normal behavior despite occurrences of TID faults. As a case study, the proposed control scheme is applied to an asynchronous arbiter implemented in FPGA.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.303-307
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• 2023

본 논문은 Buried Channel Array Transistor(BCAT) 소자의 Oxide 내부에 Total Ionizing Dose(TID) effects으로 인한 Electron-Hole Pair의 생성이 유도되어, Oxide 계면의 Hole Trap Charge의 증가에 따른 누설전류의 증가와 문턱 전압의 변화를 기존에 제안한 Partial Isolation Buried Channel Array Transistor(Pi-BCAT)구조와 비교 시뮬레이션 하여, Pi-BCAT 소자의 증가한 Oxide 면적과 상관없이 변화한 누설전류와 문턱 전압에서의 특성이 비대칭 도핑 BCAT 구조보다 우수함을 보여 준다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제3권2호
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• pp.40-45
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• 2002

A radiation analysis is performed for the Ka and Ku-band transponder of the Communications and Broadcasting Satellite (CBS) that is planned for launch into the geo-synchronous orbit. A particular attention is given to calculation of Total Ionizing Dose (TID) for the mission life time of 15 + 3 years. A numerical modeling of the charged particles at the geo-synchronous orbit is undertaken. The charged particles from the modeling are then transported through the mechanical structure and component housings of the transponder. A set of locations are selected for the detailed calculation of TID. The results from the present calculation show that three-dimensional modeling of the component housings as well as the mechanical structure of the spacecraft is requisite in order to acquire a reliable calculation of TID.

• 항공우주기술
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• 제7권1호
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• pp.68-75
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• 2008

우주방사선환경은 위성의 운용궤도와 임무 기간 및 시기에 따라 달라지고 시뮬레이션을 통 해 예측이 가능하다. 총 이온화 조사량(TID)의 경우 dose-depth 곡선으로 차폐두께에 따른 조사량을 알 수 있다. 그러나 이는 차폐두께에 따른 조사량의 정보만 보여주므로 실제 차폐 구조물의 형상에 따른 부품수준에서의 총 이온화 조사량을 예측하기 위해서는 구조물의 형태를 고려한 유효 방사선 차폐두께의 상세 분석이 필요하다. 이를 위해 다양한 구조형상을 3차원 좌표로 입력하여 모델링이 가능하게 하고 여기에 임의 지점에서 방사되는 ray를 이용하여 구조체의 전 방향에 대한 유효 차폐두께분포를 계산하는 프로그램을 개발하였다. 이 분포결과를 위성의 우주임무환경에서 예측되는 dose-depth 곡선 데이터와 결합하여 최종적으로 위성내부의 임의지점에서 예측되는 총 이온화 조사량을 계산함으로써 3차원 구조형상을 고려한 상세 분석이 가능하도록 하였다. 이를 이용하여 위성의 전자박스구조를 모델링하여 부품수준의 임의지점에서 예측되는 총 이온화 조사량을 분석하였다.

• Journal of Semiconductor Engineering
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• 제1권3호
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• pp.81-87
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• 2020

An instrumentation amplifier (IA) and an analog-to-digital converter (ADC) are essential circuit blocks for accurate and robust sensor readout systems. This paper introduces recent advances in radiation-hardening by design (RHBD) techniques applied for the sensor readout integrated circuits (IC), e.g., the three-op-amp IA and the successive-approximation register (SAR) ADC, operating against total ionizing dose (TID) and singe event effect (SEE) in harsh radiation environments. The radiation-hardened IA utilized TID monitoring and adaptive reference control to compensate for transistor parameter variations due to radiation effects. The radiation-hardened SAR ADC adopts delay-based double-feedback flip-flops to prevent soft errors which flips the data bits. Radiation-hardened IA and ADC were verified through compact model simulation, and fabricated CMOS chips were measured in radiation facilities to confirm their radiation tolerance.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.123-128
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• 2010

본 논문에서는 우주방사능 환경에서 우주방사능/총 누적 방사선량(TID) 및 이에 대한 시스템 영향과 정지궤도 위성 시스템 설계를 Spenvis 를 사용하여 분석하였다. 우주환경에서 정지궤도 위성 시스템이 겪게 될 우주방사선 환경을 포획된 입자, 태양 양성자 그리고 우주선으로 구분하여 각각 NASA AP8, JPL91 그리고 NRL CREME 모델을 사용하여 전산모사하였다. 임무수명기간 동안 전자부품에 계속적으로 피폭되는 전체 방사량을 알루미늄 차단두께의 함수로 나타내었으며, 이 값들은 디지털채널 처리부의 전자부품의 선택기준 및 위성체 또는 구성품의 구조물 두께를 설정할 수 있는 기준으로 제시한다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2005년도 한국우주과학회보 제14권1호
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• pp.143-147
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• 2005

우주시스템 연구실에서 개발 중인 HAUSAT-2의 우주방사능 환경은 포획된 양자와 전자, 태양양성자이다. 본 논문에서는 우주방사능 환경에 대해 임무기간동안의 총 피폭량을 계산하였고, 총 피폭량에 대해 HAUSAT-2에서 사용하는 부품들의 부품의 우주방사능 허용레벨 분류과정을 통해 사용가능성을 검증하였다. 또한 단일사건 발생확률을 계산하여 단일사건 발생에 대비하는 시스템을 설계에 반영하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권11호
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• pp.84-91
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• 2006

최근에 인공위성용 전자소자는 우주방사선에 좀 더 강한 소자를 요구되어진다. 왜냐하면, 인공위성의 수명과 기능은 우주방사선으로부터 영향을 받기 때문이다. 또한, 과거에는 부품단위의 우주방사선 시험을 수행하지 않고 유닛 또는 서브시스템 단위의 우주방사선 시험을 수행하였다. 게다가, 발사된 인공위성이 작동오류 상태에 있을 때 그 이유를 분석하기에는 그다지 쉬운 일은 아니다. 따라서, 발사 전 부품 단위 우주방사선 시험을 수행하여 주요 소자에 대한 우주방사선에 의한 영향을 분석 할 필요가 있으며, 지상에서 데이터를 확보할 필요가 있다. 그러므로, 본 논문에서는 모든 전자소자의 기본이라 할 수 있는 금속-산화막 반도체 전계효과 트랜지스터의 총이온화선량에 대한 영향 시험을 수행하기 위한 테스트 베드를 제안한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.49-55
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• 2012

전역 클럭 없이 외부 입력에 따라서 값이 변하는 비동기 카운터는 우주용 메모리 등 현대 디지털 시스템에서 널리 사용된다. 본 논문에서는 우주 방사능 누적에 기인하는 크리티컬 레이스 고장이 존재하는 비동기 카운터를 위한 고장 극복 기법을 제안한다. 크리티컬 레이스는 비동기 디지털 회로 설계 과정에서 발생하는 대표적인 고장으로서 회로의 다음 안정 상태가 고정되지 않고 여러 값 중 하나로 나오는 비결정적인 특성을 보인다. 이번 연구에서는 비동기 순차 머신에 대한 교정 제어 기법을 이용하여 크리티컬 레이스를 극복할 수 있는 상태 피드백 제어기의 설계 과정을 제시한다. 또한 비동기 카운터 교정 제어 시스템을 VHDL 코드로 구현하고 실험을 통하여 제안된 제어 시스템이 크리티컬 레이스 고장을 극복하는 과정을 예시한다.