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스마트기기를 위한 12 V 승압형 PWM DC-DC 변환기 설계 및 특성해석 (Design and Analysis of a 12 V PWM Boost DC-DC Converter for Smart Device Applications)

  • 나재훈;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.239-245
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    • 2016
  • 본 논문에서는 스마트기기의 배터리를 전원으로 갖는 12 V 승압형 PWM 변환기를 설계하고 컨버터를 구성하는 각 소자들의 손실을 계산하여 가장 안정적인 동작을 하는 설계 값을 도출하였다. 12 V 승압형 PWM 변환기는 저항, 커패시터 및 인덕터 등의 여러 수동소자를 비롯하여, 다이오드, 전력 스위치용 파워 MOS 트랜지스터와 PWM 신호제어를 위한 IC를 사용하여 구현하였다. 컨버터를 구성하는 주요 소자들의 이론적인 계산 값과 회로설계 해석프로그램인 PSPICE를 사용한 시뮬레이션 결과를 비교하고 각 소자 값들을 변화시키며 결과 파형을 분석한다. 분석한 컨버터를 실제 PCB 보드에 구성하고 디지털 오실로스코프와 DMM 멀티미터를 사용하여 측정하였고, SPICE 시뮬레이션을 통해 얻은 결과 값과 비교하였다. 설계한 컨버터에서 사용한 제어용 IC 칩은 TI(텍사스 인스트루먼트) 사의 LM3481을 사용하여 설계를 구현하였고, 5V 입력, 12V의 출력 값을 가지는 것을 확인하였다. 모의실험과 동일한 조건에서 출력전압, 리플전압 및 부하, 입력전압 변도율 등의 특성에 대한 측정결과는 SPICE 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

모델링 및 시뮬레이션 서비스 산업 분류 및 현황 분석 (An Analysis and Industrial Classification of Modeling and Simulation Service Industry)

  • 김명일;정재연;한유리;박성욱;김재성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.185-198
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    • 2017
  • 2000년대 이후 국내 제조업 성장률은 지속적으로 하락하고 있으며, 매출 및 고용이 감소하고 있는 추세이다. 주요 선진국은 제조업 경쟁력 강화를 위한 다양한 전략을 수립하여, ICT 기술과의 융합을 통한 제조업 혁신을 도모하고 있다. 제조업 혁신의 핵심은 제품 설계 단계에서 모델링 및 시뮬레이션(M&S) 기술을 통해 신제품 개발 시간 및 비용을 절감하는 것이다. M&S 산업은 산업 가치사슬의 상위분야에 속하며, 타 산업으로의 파급효과가 큰 업종이다. 그러나 국내 M&S 기업의 역량은 선진국 대비 매우 취약한 상황이며, M&S 기업의 정의 및 분류조차 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 한국표준산업분류를 분석하여 M&S 서비스 기업들이 포함되는 5개의 산업 세세분류를 도출하고, 11,822개의 관련 기업 중 3단계의 선정 절차에 따라 307개의 M&S 서비스 기업을 도출하였다. 이중 211개의 M&S 서비스 기업 현황을 조사하여 국내 M&S 기업의 역량을 분석하였다. 제조업에 대한 의존도가 높은 우리 경제의 특성을 고려할 때, 향후 지속적인 경제성장을 위해서는 고급 두뇌산업인 국내 M&S 서비스의 역량 향상 및 생태계 조성을 통한 제조업의 경쟁력 강화가 필요하다.

2.9V~5.6V의 넓은 입력 전압 범위를 가지는 웨어러블 AMOLED용 2-채널 DC-DC 변환기 설계 (Design of 2-Ch DC-DC Converter with Wide-Input Voltage Range of 2.9V~5.6 V for Wearable AMOLED Display)

  • 이희진;김학윤;최호용
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.859-866
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    • 2020
  • 본 논문에서는 2.9 V ~ 5.6V의 넓은 입력 전압 범위를 가지는 웨어러블 AMOLED용 2-채널 DC-DC 변환기를 설계한다. 양전압 VPOS는 과도한 입력전압이 인가된다 하더라도 정상 출력 전압을 생성되는 OPC를 내장하고, 경부하 효율을 제고하기 위한 SPWM-PWM 듀얼모드 및 파워 트랜지스터 3-분할을 적용한 부스트 변환기로 설계한다. 음전압 VNEG는 전력 효율을 높이기 위해 0.5x 인버팅 차지펌프를 이용해 설계한다. 제안된 DC-DC 변환기는 0.18-㎛ BCDMOS 공정으로 설계하였다. DC-DC 변환기는 2.9V~5.6V의 입력 전압에 대해 4.6V의VPOS와 -0.6V~-2.3V의 VNEG 전압을 생성한다. 또한 1mA~70mA 부하전류에서 49%~92%의 전력효율과 최대 20mV의 출력 리플을 가졌다.

새로운 저전력 전가산기 회로 설계 (A Novel Design of a Low Power Full Adder)

  • 강성태;박성희;조경록;유영갑
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권3호
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    • pp.40-46
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    • 2001
  • 본 논문에서는 10개의 트랜지스터를 이용한 새로운 저전력 전가산기의 회로를 제안한다. 회로는 six-transistor CMOS XOR 회로를 기본으로 하여 XOR 출력뿐만 아니라 XNOR 출력을 생성하며, 전가산기를 구성하는 트랜지스터의 수를 줄임과 동시에 단락회로를 없앰으로써 저전력 설계에 유리하게 하였다. 실측 회로의 크기 평가를 위해서 0.65 ${\mu}m$ ASIC 공정으로 의해 레이아웃을 하고 HSPICE를 이용해서 시뮬레이션을 하였다. 제안한 가신기의 셀을 이용하여 2bit, 8bit 리플 캐리 가산기를 구성하여 소비 전력, 지연 시간, 상승시간, 하강시간에 대한 시뮬레이션 결과로 제안한 회로를 검증하였다. 25MHz부터 50MHz까지의 클럭을 사용하였다. 8bit 리플 캐리 전가산기로 구현하였을 때의 소모되는 전력을 살펴보면 기존의 transmission function full adder (TFA) 설계보다는 약 70% 정도, 그리고 14개의 transistor (TR14)[4]를 쓰는 설계보다는 약 60% 우수한 특성을 보이고 있다. 또한 신호의 지연시간은 기존의 회로, TFA, TR14 보다 1/2배 정도 짧고, 선호의 상승시간과 하강 시간의 경우는 기존 회로의 2${\sim}$3배 정도 빠르게 나타났다.

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전동력설비의 운전에 의해 발생되는 자계의 측정과 해석 (Analysis and Measurement of the Magnetic Fields Cause by Operation of Electromotive Installations)

  • 이복희;길경석
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제9권2호
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    • pp.58-67
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    • 1995
  • 본 논문은 유도전동기의 운전조작시에 발생되는 자계변화특성에 대하여 기술하였다. 본 측정시스템은 자기적분형 자계센서, 증폭기, 능동형 적분기로 이루어졌으며, 교정실험에 대한 측정계의 주파수대역과 감도는 각각 20[Hz]~0.234[mV/$\mu$T]이다. 유도전동기의 기동과 정상운전중에 발생하는 자계성분을 측정하였으며, 고조파 성분을 고속 푸리에 변환기법으로 분석하였다. 유도전동기의 직입기동시에는 단일성 펄스자계가 강하게 발생하였으며, 이의 피크치는 정상상태의 값보다 5배이상 크게 나타났다. 이러한 긴 과도시간과 강한 자계의 세기는 전동기의 큰 인덕턴스와 동특성에 기인된다. 유도전동기의 정상운전시에는 유도전동기의 극수에 의존하는 기본파에 대한 분조파의 자계성분이 관측되었다. 또한, 자계의 분조파 성분은 전동기의 토크 변동으로 불균일한 회전토크로 인해 생기는 맥동전류와 전압플리커에 의해서 발생하는 것으로 생각된다. 인버터구동형 유도전동기에서는 직입기동에 비하여 많은 고조파 성분이 발생되고 있었으며, 특히 전동기의 구동주파수가 낮을수록 맥동토크에 의한 전류변화로 고조파 성분은 더욱 증가하였다.

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경상북도 수학여행과 현장체험학습 활성화 방안 연구: Focus Group Interview(FGI)를 통한 질적 연구 (A Study on Ways to Activate School Trips and Field Trips Through Focus Group Interview : Focus on the Gyeongsangbuk-do Area)

  • 남태석;허종국
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.29-42
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    • 2020
  • 본 연구는 경상북도 23개 시군의 수학여행 및 현장체험학습의 새로운 개념, 체험의 중요성에 따른 투어 프로그램 개발과 활성화 방안을 모색하기 위해 숙박 책임자, 관광 관련 이해관계자, 관광공무원 이해관계자, 그리고 관광학 교수를 대상으로 FGI(포커스 그룹 인터뷰)를 통한 질적 연구를 수행하였다. FGI 분석결과를 통해 경상북도 지역의 이해관계자들이 인식하는 경상북도 수학여행 및 현장체험학습을 유치하기 위한 숙박수용태세, 식음료, 안전·서비스 개선 관련의 문제점, 지자체 관광공무원의 협력 관계, 독특한 관광자원·홍보와 연계한 학생단체 방문객에 대한 만족도 제고와 수용태세 진단과 도입, 관리를 통한 지역 주민과 지역관광관계자, 공무원에 대한 인식전환을 통하여 관광정책 방향성과 프로그램 제시 필요로 하는 연구 계기가 되었고, 경상북도 숙박 수용태세, 식음료 시설 개선, 안전·서비스에 대한 서비스 구축 등 다양한 이해관계자 간 관계, 그리고 경상북도 수학여행·현장체험학습 방문객 유치를 위한 지역경제 활성화 방안 등의 주제를 도출하였고, 또한, 경상북도 지역의 관광 홍보관 책임자, 관광공무원 이해관계자, 관광 분야 전문가, 다양한 전공 분야의 교수에 대한 표본의 수를 좀 더 확보하여 분석 방법의 타당도와 신뢰도를 높일 수 있도록 질적 연구를 강화하기 위한 노력도 수반되어야 할 것으로 사료된다.

농촌 재생을 위한 농업유산 지정 효과 측정 연구 (A Study on the Effect of Designation of Agricultural Heritage for Rural Regeneration)

  • 도지윤;정명철
    • 환경영향평가
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    • 제32권4호
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    • pp.214-229
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    • 2023
  • 본 연구는 농업·농촌유산을 활용한 농촌 재생 방안을 마련하기 위하여 농업유산과 관련 제도를 통해 발생하는 지역사회 효과 검토와 해외 사례를 고찰함으로써 다음과 같은 지역 특성과 시사점을 도출할 수 있었다. 첫째, 농업유산 지정을 통해 유산의 가치 및 보전에 관한 인식 향상을 도모할 수 있었다. 그러나 추후 발생할 인구 고령화 등 사회문제에 대비할 수 있는 지역의 보전·관리 방안 마련이 필요한 것을 알 수 있었다. 둘째, 주민 인식은 농업유산 지정에 대하여 대부분 긍정적 인식을 보였으나, 경제적인 부분에서는 인식이 다소 떨어지므로 이를 보완할 수 있는 재생 방안이 필요함을 파악할 수 있었다. 셋째, 효과측정 모델을 적용한 결과 제도의 목적에 부합하는 보전·관리 효과가 높게 나타나고 있으며, 지자체와 주민협의체 등의 사업에 따라 효과에 차이가 있으므로 재생 방안 마련 시 목표 지향적인 대안이 필요한 것을 알 수 있었다. 넷째, 해외 사례를 통한 농촌 재생 방안을 살펴본 결과 대규모의 개발보다는 다양한 문화·자연 자원과 주변 지역까지 범위를 확대하여 활성화 방안을 마련하고 있음을 알 수 있었다. 본 연구는 농업유산 지역만을 대상으로 연구를 수행하였으나, 현재 흐름에 걸맞은 다양한 관점으로 농업·농촌유산을 검토해야 할 것으로 판단되며, 지역주민 인식뿐만 아니라 전문가 설문 등 지역의 지정 효과와 활성화 방안을 함께 고찰한 점에서 의의가 있다.

비콘을 활용한 위치기반 지역축제 모바일 애플리케이션과 데이터 분석 시스템 개발 (Developments of Local Festival Mobile Application and Data Analysis System Applying Beacon)

  • 김송이;김원표;정철
    • 한국과학예술포럼
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    • 제31권
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    • pp.21-32
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    • 2017
  • 지역축제는 문화를 형성하는 소통의 장으로 국내 관광 사업의 수요를 증가시키고, 지역의 이미지 창출, 전통 문화의 보존, 관광객 유입, 일자리 창출, 지역문화의 콘텐츠 개발, 지역특산품 판매 촉진 등 지역경제에 많은 파급효과와 지역경제 활성화에 중요한 가치를 지니고 있다. 무선통신 기술인 사물인터넷(IoT, Internet of Thing) 요소기술은 점차적으로 발전하고 있고, 특히 사물인터넷 서비스 중 하나인 비콘은 국내·외에서 다양한 서비스 형태로 활용되고 있다. 그러나 이러한 사물인터넷 서비스, 디지털 및 모바일 기술의 확산에도 불구하고, 수 없이 많은 지역축제에 대한 정보를 개인이 하나하나 찾기란 쉽지 않고, 기존에 개발된 축제 관련 애플리케이션은 단순 정보전달 수준에 국한되어 있거나 일회성인 축제 정보제공, 축제장 내의 정보제공 방식, 개발 축제마다 별도의 애플리케이션 형태제공, 단발성 사용 등의 문제점을 안고 있다. 이러한 배경 하에 본 연구는 비콘을 활용한 위치기반 지역축제 모바일 애플리케이션과 데이터 분석 시스템 개발하여 축제 방문객에게 맞춤형 정보를 제공하는데 그 목적이 있다. 본 연구의 기술개발을 통해 '축제장 혼잡도 알고리즘', '방문객 통계분석 알고리즘', '맞춤형 정보 알고리즘'의 총 3개의 알고리즘 및 데이터분석 시스템을 개발했고, 개발된 애플리케이션과 데이터 분석 시스템을 통해 실제 축제장에서 베타테스트를 실시했다. 그 결과, 방문객 행태 DB 구축, 지역축제 방문객에게 Hot place 기능, 대기시간 기능, 맞춤형 정보제공의 서비스와 기능을 제공할 수 있었다. 또한, 출시 3개월 간 1만 3천 건 이상의 다운로드 실적 달성, 구글플레이스토어에 '축제' 관련 애플리케이션 중 노출 1위를 달성하는 등 지역 관광 축제 플랫폼으로서의 시장성과 우수성을 인정받았다. 본 연구는 다음과 같은 순서로 기술한다. 2장에서는 본 연구의 기술개발과 관련된 지역축제, 사물인터넷, 비콘 서비스, 축제 관련 애플리케이션의 선행연구를 살펴보고, 3장에서는 지역축제 모바일 애플리케이션 설계와 데이터 분석 시스템의 구현환경을 상세히 기술한다. 4장에서는 본 연구에서 개발한 모바일 애플리케이션과 데이터 분석 시스템이 제대로 적용되지는 실험하기 위해 베타테스를 실시하여 제품의 성능평가를 기술하고, 마지막으로 5장에서는 결론과 향후 연구과제에 대해 기술한다.

고등학생의 '성공적인 노후생활 준비교육'을 위한 실천적 문제 중심 가정과 수업의 교수 설계와 개발 (Development of Practical Problem-focused teaching plans for Teenagers' 'Preparation for Successful aging' in the 'Family life in old age' unit)

  • 이종희;조병은
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.161-183
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    • 2011
  • 본 연구는 변화하는 고령화사회에 대응하고 노인문제에 대비하기 위하여 교육적 차원에서 고등학생들이 자신의 노후를 준비할 수 있도록 '성공적인 노후생활 준비교육'을 위한 가정과 수업을 설계하고 개발하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 실천적 문제 중심 교수 학습 과정안을 개발하였다. 2007년 개정 교육과정과 해설서를 분석하여 실천적 문제를 설정하고, 2007년 개정 교육과정과 제 7차 교육과정의 기술 가정, 가정과학, 인간발달 교과서, 청소년 대상 노인교육에 관한 선행연구의 내용 요소를 분석하여 5개의 공통 주제를 선정하였으며, 이를 바탕으로 수업의 최종목표를 설정하였다. 실천적 문제는 '노후에 성공적이고 자립적인 생활을 하기 위해 우리는 무엇을 해야 하는가?이고, 주제는 고령화사회와 인구변화, 노인의 특성, 노후준비, 노인돌보기, 노인복지서비스이며, 선정된 5개의 주제는 다시 고령화사회와 노인에 대한 이해, 노후에 대한 개인 가족 사회의 준비 영역으로 나누어 재구성하였다. 수업의 최종 목표는 '고령화사회와 노인의 특성을 이해하고 자신의 행복한 노년의 삶을 준비하기 위해 현재 노인 문제가 발생한 배경을 비판적으로 추론하여 원인을 규명하고, 성공적이고 자립적인 노후를 준비할 수 있는 대안을 합리적으로 모색하며, 대안의 파급효과를 추론하여 가장 최선의 방법을 선택할 수 있는 문제해결능력을 기를 수 있다'로 설정하였다. 실천적 문제 중심 교수 학습 과정안은 총 5차시의 실천적 추론 수업으로 개발되었다. 이에 따라 실천적 문제 중심 '노후생활 준비교육'의 후속 연구로서, 고등학생의 노후준비교육을 일반화 할 수 있도록 보다 많은 학교 현장에서 정규 교과목 수업에 적용하여 그 효과를 검증하는 연구가 실시되기를 바라며, 실천적 추론 수업과 강의식 수업과의 비교 연구가 이루어져 실천적 추론 수업의 효과를 검증할 수 있는 후속연구가 필요함을 제언하였다.

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딥러닝 시계열 알고리즘 적용한 기업부도예측모형 유용성 검증 (Corporate Default Prediction Model Using Deep Learning Time Series Algorithm, RNN and LSTM)

  • 차성재;강정석
    • 지능정보연구
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    • 제24권4호
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    • pp.1-32
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    • 2018
  • 본 연구는 경제적으로 국내에 큰 영향을 주었던 글로벌 금융위기를 기반으로 총 10년의 연간 기업데이터를 이용한다. 먼저 시대 변화 흐름에 일관성있는 부도 모형을 구축하는 것을 목표로 금융위기 이전(2000~2006년)의 데이터를 학습한다. 이후 매개 변수 튜닝을 통해 금융위기 기간이 포함(2007~2008년)된 유효성 검증 데이터가 학습데이터의 결과와 비슷한 양상을 보이고, 우수한 예측력을 가지도록 조정한다. 이후 학습 및 유효성 검증 데이터를 통합(2000~2008년)하여 유효성 검증 때와 같은 매개변수를 적용하여 모형을 재구축하고, 결과적으로 최종 학습된 모형을 기반으로 시험 데이터(2009년) 결과를 바탕으로 딥러닝 시계열 알고리즘 기반의 기업부도예측 모형이 유용함을 검증한다. 부도에 대한 정의는 Lee(2015) 연구와 동일하게 기업의 상장폐지 사유들 중 실적이 부진했던 경우를 부도로 선정한다. 독립변수의 경우, 기존 선행연구에서 이용되었던 재무비율 변수를 비롯한 기타 재무정보를 포함한다. 이후 최적의 변수군을 선별하는 방식으로 다변량 판별분석, 로짓 모형, 그리고 Lasso 회귀분석 모형을 이용한다. 기업부도예측 모형 방법론으로는 Altman(1968)이 제시했던 다중판별분석 모형, Ohlson(1980)이 제시한 로짓모형, 그리고 비시계열 기계학습 기반 부도예측모형과 딥러닝 시계열 알고리즘을 이용한다. 기업 데이터의 경우, '비선형적인 변수들', 변수들의 '다중 공선성 문제', 그리고 '데이터 수 부족'이란 한계점이 존재한다. 이에 로짓 모형은 '비선형성'을, Lasso 회귀분석 모형은 '다중 공선성 문제'를 해결하고, 가변적인 데이터 생성 방식을 이용하는 딥러닝 시계열 알고리즘을 접목함으로서 데이터 수가 부족한 점을 보완하여 연구를 진행한다. 현 정부를 비롯한 해외 정부에서는 4차 산업혁명을 통해 국가 및 사회의 시스템, 일상생활 전반을 아우르기 위해 힘쓰고 있다. 즉, 현재는 다양한 산업에 이르러 빅데이터를 이용한 딥러닝 연구가 활발히 진행되고 있지만, 금융 산업을 위한 연구분야는 아직도 미비하다. 따라서 이 연구는 기업 부도에 관하여 딥러닝 시계열 알고리즘 분석을 진행한 초기 논문으로서, 금융 데이터와 딥러닝 시계열 알고리즘을 접목한 연구를 시작하는 비 전공자에게 비교분석 자료로 쓰이기를 바란다.