• 전자공학회논문지SC
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• 제47권6호
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• pp.64-72
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• 2010

본 논문에서는 폴리토프 불확실성과 시간지연, 그리고 제어기 섭동을 가지는 비선형 상호연결시스템의 상태궤환 제어기에 대한 견실비약성 $H_{\infty}$ 분산 퍼지제어기 설계 방법을 다룬다. 먼저 시간지연을 가지는 비선형 상호연결시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지모델로 나타내고, 이로부터 지연종속 견실비약성 $H_{\infty}$ 퍼지제어기가 존재하기 위한 충분조건, 제어기 설계방법 및 비약성을 만족하는 제어기의 꽉찬집합(compact set)을 제시한다. 이 때 제시한 조건은 변수치환과 슈어여수(Schur complement)정리를 통해 선형행렬부등식(LMI: Linear Matrix Inequality)의 계수가 꽉찬 집합 내의 파라미터의 함수로 정의되는 파라미터화 선형행렬부등식(PLMIs: Parameterized Linear Matrix Inequalities)으로 표현되며, 이를 완화기법(relaxation technique)를 사용하여 유한개의 선형행렬부등식으로 변환하고, 제어기와 비약성을 만족하는 제어기 영역을 구한다. 마지막으로 예제와 모의실험을 통해 불확실성과 시간지연, 제어기이득 섭동에도 불구하고 제안한 퍼지제어기가 폐루프시스템을 안정화시키고 외란감쇠를 보장함을 확인한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권1호
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• pp.71-78
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• 2018

교통은 점차 V2X와 자율주행자동차의 시대로 변화하고 있다. 교통상황에 대한 정확한 판단은 경로선택 또는 자율주행에 있어 중요한 지표이다. 정확한 교통상황을 파악하기 위한 방법으로 택시와 같은 프로브 차량을 이용하는 방법이 많이 사용되고 있다. 이러한 방법은 프로브 차량의 특성에 따라 데이터가 편향될 수 있으며, 막대한 비용이 발생하는 문제점이 있다. V2X 차량은 이러한 문제점을 해결할 수 있으며, 무엇보다 실시간으로 교통정보를 수집하고, 배포가 가능할 것으로 판단된다. 모든 차량이 V2X 차량일 경우, 이러한 문제는 간단하게 해결될 것으로 기대된다. 하지만 일부만 V2X차량일 때는 대표성의 문제가 검토되어야 한다. 이를 위하여 가상의 네트워크와 교통류를 생성하였으며, SUMO 시뮬레이션을 통해 다양한 시나리오분석을 수행하였다. 교통량 수준에 따라 V2X 차량군과 Non-V2X 차량군 사이의 통행시간에 대한 통계적 검증을 수행하였다. 3~5% 이상으로 구성된 교통류 또는 110대/시이상으로 V2X 차량이 구성된 교통류에서는 V2X 차량의 통행정보가 대표성을 띌 수 있다는 것을 확인하였다. 향후 다양한 네트워크 및 실제 상황에 대하여 적용하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권1호
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• pp.10-24
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• 2013

본 논문은 과학 및 공학에서 폭넓게 연구되고 있는 다규모 모사(multiscale simulation; MSS)에 대하여 간단하게 그 현황을 살펴본 후, 이러한 MSS를 공정개발에 효과적으로 적용하기 위하여 공정개발을 위한 PD-MSS (MSS for process development)를 제시한다. 4단계로 제시된 PD-MSS는 PLS(공정수준모사), FLS(유체수준모사), mFLS(미세유체수준모사), 그리고 MLS(분자수준모사) 로 구성된다. 각 규모의 특징과 주요 기법들, 그리고 이들 4개 규모 간 연관성을 설명한다. PD-MSS의 예로서 흡수탑, 유동층 반응기, 그리고 흡착공정의 모사가 소개된다. 성공적인 다규모 모사(MSS)를 위하여 다규모적 화학공학 문제들에 대한 이해, 각 규모 및 규모간 자연현상을 표현할 수 있는 모델 개발, 수학적 모델을 전산상에서 구현할 수 있도록 하는 소프트웨어 개발, 그리고 계산을 수행하는 하드웨어에서의 조화로운 발전이 필요하다. 다규모 모사는 모사결과의 정확도(accuracy), 컴퓨터의 계산능력(computation capacity), 그리고 효율성(efficiency)을 제한 조건으로 주어진 문제에 접근해야 할 것이다. 거시적 규모와 미시적 규모는 상대적으로 잘 정리되어 있지만, 이들 사이인 중간규모(mesoscale) 에서의 모델은 병목현상을 보이고 있다. 따라서 물리적 현상을 신뢰성 있고, 정확하게 예측하기 위하여 중간규모에 대한 많은 연구가 요구된다. 시작단계에 불과한 PD-MSS는 공정개발에 있어서 시간과 비용을 절감할 수 있는 지속 가능한 기술로서 자리잡게 될 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4A호
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• pp.403-410
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• 2008

본 논문에서는 공간다중화 방식을 사용하는 다중 안테나 시스템의 수신부에서 사용가능한 QRM-MLD 신호검출기법을 위한 새로운 변형된 형태를 제안한다. 원래의 QRM-MLD 신호검출 기법은 채널의 QR분해 및 M-algorithm을 결합한 형태로써, ML 수신기법에 비해 상대적인 복잡도가 현저하게 낮아지면서, ML에 근접한 성능을 보이나, 전송속도를 높이기 위해 안테나 개수가 증가하거나 성상도의 크기가 증가하면 그 복잡도가 크게 증가하여 하드웨어 구현을 어렵게 하는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 다양한 변형된 형태가 제안되었고, 대표적인 방법으로 성상점들을 ranking화하여 필요한 성상점에 대해서만 연산을 수행함으로써 복잡도를 감소시키는 방법이 있다. 그러나, 성상점들의 ranking화를 사용하는 QRM-MLD 방식의 성능이 원래의 QRM-MLD의 성능에 비해 현격히 저하된다. 본 논문에서는 ranking화를 사용하는 QRM-MLD의 신호검출 기법이 성능열화를 겪게 되는 이유를 분석하고, 이를 극복함으로써 새로운 변형된 형태의 QRM-MLD기법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안된 방식의 성능을 기존 방법들과 비교하여, 제안된 방식이 원래의 QRM-MLD 신호검출방식의 성능을 달성하면서 복잡도는 ranking화를 사용하는 QRM-MLD기법과 유사하다는 것을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권7호
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• pp.36-44
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• 2010

다중 사용자 MIMO (multiple-input multiple-output) 시스템에서 사용자의 합 전송률을 최대화시키는 SRM (sum-rate maximization) 스케쥴러를 적용하는 경우, 셀 경계에 위치하거나 채널 환경이 좋지 않은 사용자는 선택받지 못하게 되는 공평성 문제를 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 사용자 간의 공평성을 향상시키기 위해 각 사용자 별 평균 전송률의 가중치를 고려한 합 전송률을 최대화하는 WSRM (weighted sum-rate maximization) 스케쥴러를 사용한다. 이를 활용하여 6-섹터 협력전송 시스템에서 WSRM을 위한 최적 전송 전력과 시스템의 WSR (weighted sum-rate)의 닫힌 형태 표현 수식을 유도하며, 유도한 수식을 기반으로 3-섹터 협력 전송 시스템에서 WSRM을 위한 최적 전송 전력을 찾는 알고리듬을 제안한다. 닫힌 형태 표현으로 유도한 수식과 제안한 알고리듬를 바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 분산 MIMO 시스템에서 SRM 스케쥴러와 WSRM 스케쥴러의 합 전송률 및 평균 전송률의 로그 합 성능을 비교한다. 또한 WSRM 스케쥴러 방식이 하위 사용자 성능을 향상시킴을 보임으로써 사용자 간의 공평성 문제를 개선할 수 있는 방식임을 검증한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권4호
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• pp.12-18
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• 2008

입자 물리 방사선 연구는 우리 일상생활의 많은 부분에 도움을 주고 있다. 비파괴검사를 가능하게 하여 우리가 사용하는 물건의 안전성을 검증하고, 사람에게 유해한 환경을 판단하고, 사람의 질병을 치료하는 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 이와 같이 입자 물리 방사선 연구는 유용하지만 직접적인 실험을 하기가 어려워 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한다. 그 중 현재 대표적인 입자 물리 시뮬레이션 라이브러리 중 하나가 Geant4이다. 그러나 Geant4는 시뮬레이션을 하기 위해 사용자가 직접 C++언어를 통하여 프로그램을 작성해야 하는 어려움이 있다. 이 어려움을 해결하기 위해 물리연구자의 요구사항을 분석하여 Geant4 에 맞는 시뮬레이션 환경을 생성하는 시뮬레이션 자동화 프레임워크인 Geant4Editor를 설계하였다. Geant4Editor는 자원 관리자(Data Manager)를 통하여 자원(사용자 생성 데이터)을 효율적으로 관리하며, 시뮬레이션에서 필요한 필수 클래스를 사용자의 요구를 반영하여 자동으로 생성한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.212-224
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• 1998

DS/CDMA 시스템의 순방향 링크에서 시스템의 성능을 열화 시키는 주요 원인으로는 다중 경로 전파에 의한 페이딩과 많은 사용자가 동시에 동일 주파수 대역을 사용함으로써 발생하는 다원 접속 간섭이 있다. 다중 경로 전파에 의한 다원 접속 간섭을 줄이기 위해서는 각각의 사용자들을 구별하게 하는 코드들 사이의 상호 상관 성질을 최소화시키는 PN 코드를 필요로 한다. IS-95A 시스템의 변조 방법에서 데이터의 대역 확산을 위해 전체 주기 $2^{15}$의 PN 시퀀스를 사용하며, 데이터 비트를 확산시키기 위해 PN 시퀀스 전체 길이 중 각각 64칩씩 사용된다. 이러한 경우, 실제 사용되는 비트는 전체 데이터에서 차지하는 비중이 아주 작아 상호 상관 성질이 상대적으로 커져 다중 경로 간섭을 억제하는데 있어 만족스럽지 못한 결과를 얻게된다. 이러한 점을 착안하여 순방향 링크의 복조 구간을 증가시켜 데이터를 복조 한다면 코드들간의 상호 상관 성질을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 PN 코드들간의 상호 상관 성질을 감소시킬 수 있는 복조방법을 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 시뮬레이션에 사용된 채널은 다중 경로 레일리 페이딩 채널 및 부가 백색 가우시안 잡음 채널을 사용하였다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통해 성능 분석한 후, 기존의 IS-95A 시스템과 비교하여 동일 신호대 잡음비에서 비트 오율이 약 $0.25{\sim}0.5dB$의 성능 향상을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.44-53
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• 1999

다중경로 페이딩 환경에서 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)신호의 효율적인 전송을 위해 파일롯을 기반으로 한 시간 평균 채널 추정 방식을 제안하고, 그 성능을 분석하였다. OFDM 시스댐에 서는 각 부반송파의 채널 페이딩 왜곡을 보상하기 위해 주파수 영역 채널 추정이 사용된다. 이 방식은 주파수 축에서 분산 파일롯을 사용하여 간단한 보간에 의해 채널 왜곡을 추정하므로 이때의 채널 추정치는 잡음 으로 인한 왜곡 성분이 포함되어 있다 본 논문에서는 채널 추정치에 포함된 잡음으로 인한 왜곡 성분을 제거하기 위해 시간 영역 채널 추정 방식을 제안한다. 제안한 방식은 주파수 영역 채널 추정 후 채널의 주파수 응답을 시간 축으로 평균을 취함으로써 추정된 채널 응답에 포함된 잡음 성분을 효과적으로 제거할 수 있다. 제안한 채널 추정기의 성능을 평가하기 위해 캠퓨터 모의 실험을 수행하였다. 라이시안 채널에서 SER (Symbol Error Rate)이 $10^{-4}$일 때를 기준으로 하여 완벽한 채널 추정의 경우와 제안한 방법 및 기존 방법의 성능을 비교하였다. 제안한 채덜 추정기는 완벽한 채널 추정의 경우와 비교시에 16 QAM. 64 QAM에서 각각 0.07 dB. 0.6 dB 차이가 있었으며 가우시안 보간에 의한 채널 추정과 비교시는 각각 약 1. 7 dB. 1.9 dB의 성능 개선을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.31-37
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• 2015

사물인터넷(IoT)의 여러 분야에서 영상 정보의 보안은 매우 중요하며, 그 보안(저작권 등)을 표시하는 여러 방안을 연구하고 있다. 본 논문에서는 IoT에서 사용하는 영상 정보는 이산 코사인 변환(DCT)과 양자화를 통하여 계수값(QC)으로 변환된다. 그리고 워터마크(메시지)는 QR Code를 통하여 새로운 부호화된 메시지(WMQR)를 만든다. QC와 WMQR은 스테가노그래피 LSB 기법을 적용하고, 영상정보의 보안(저작권 등)을 얻을 수 있다. 스테가노그래피의 LSB 기법은 위치(Secret Key)의 결정에 따라 메시지를 삽입할 수 있다. 부호화된 영상은 인터넷을 통하여 수신자에게 전송하게 된다. 역 과정에서는 영상과 QR 코드, 워터마크(Message)를 얻을 수 있다. 영상정보의 보안에서 워터마크를 추출하는 방법은 부호화된 영상과 Secret Key 만을 사용하며, DCT와 양자화 과정을 통하여 워터마크(Message)를 분리하여 얻을수 있다. 본 논문에서 우리는 영상정보의 보안의 방법을 개선할수 있었으며, 이 모의실험을 통하여 영상의 화질(PSNR), 정규화 상관도(NC)를 통하여 높은 보안성을 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.59-67
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• 2006

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 직렬로 입력되는 데이터 열을 N개 (부반송파의 수)의 병렬 데이터 열로 변환하여 서로 다른 주파수를 가지는 N개의 직교 부반송파로 변조시켜서 동시에 전송하기 때문에 스펙트럼 효율이 높으며 고속의 데이터 전송이 가능하다. 그러나, 모든 부반송파에 대해 같은 변조 방식을 이용하는 OFDM 시스템의 경우 심하게 페이딩 된 부채널의 비트오류율 (BER: Bit Error Rate)에 의해서 전체 시스템의 비트오류율이 결정되는 문제점을 안고 있다. 이 문제를 해결하여 시스템의 성능을 향상시키기 위해서는 부채널 마다의 SNR (Signal to Noise power Ratio)을 추정하고 그 크기에 따라 부반송파의 변조 방식을 가변적으로 결정하는 적응 변조가 필요하다. 실제로 IEEE 802.11a의 경우 변조 방식에 따라 $6\sim54$ Mbps의 전송 속도를 가진다. SNR을 추정하기 위한 대표적인 방식인, 주파수 영역의 심볼을 이용하여 MSE (Mean Square Error)를 최소화하는 방법을 이용하는 직접추정 방식과 성상도상에서 수신된 복소값과 추정한 심볼값 사이의 RMS 에러를 이용하는 방식, 그리고 Viterbi 복호 과정에서 누적된 최소 거리 (Cumulative Minimum Distance)를 이용하는 방식에 대해서 비교 분석하고, 이를 통해 EVM 방식과 Viterbi 복호과정을 병행해서 사용하는 새로운 SNR 추정방법을 제안하며 이를 이용한 부반송파 적응 OFDM 시스템을 제안한다. 마지막으로, IEEE 802.11a의 기준에 근거하여 새로운 적응 OFDM 시스템의 성능향상을 확인하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다.