• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1609-1617
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• 2019

ECC (Elliptic Curve Cryptography)와 RSA를 기반으로 하는 다양한 공개키 암호 프로토콜 구현을 지원하는 하드웨어 가속기 설계에 관해 기술한다. NIST 표준으로 정의된 소수체 상의 5가지 타원곡선과 3가지 키길이의 RSA를 지원하며 또한, 4가지 타원곡선 점 연산과 6가지 모듈러 연산을 지원하도록 설계되어 ECC와 RSA 기반 다양한 공개키 암호 프로토콜의 하드웨어 구현에 응용될 수 있다. 저면적 구현을 위해 내부 유한체 연산회로는 32 비트의 데이터 패스로 설계되었으며, 워드 기반 몽고메리 곱셈 알고리듬, 타원곡선 점 연산을 위해서는 자코비안 좌표계, 그리고 모듈러 곱의 역원 연산을 위해서는 페르마 소정리를 적용하였다. 설계된 하드웨어 가속기를 FPGA 디바이스에 구현하여 EC-DH 키교환 프로토콜과 RSA 암호·복호 둥작을 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였다. 180-nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과, 50 MHz 클록 주파수에서 20,800 등가게이트와 28 kbit의 RAM으로 구현되었으며, Virtex-5 FPGA 디바이스에서 1,503 슬라이스와 2개의 BRAM으로 구현되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.762-765
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• 2021

본 논문에서는 자동차의 위치 및 자세 추정에 사용되는 칼만 필터 가속기를 내장한 차량용 ECU(electronic control unit)를 설계하고 구현하였다. 프로세서 코어는 RISC-V를 사용하였으며 칼만 필터의 행렬 연산을 수행하는 가속기, 차량 내 통신에 사용되는 CAN(controller area network) 제어기, 센서 연결에 사용되는 LIN(local interconnect network) 제어기를 내장하였다. 칼만 필터 연산은 시간 업데이트와 측정 업데이트의 두 단계로 나뉘며 시간 업데이트 단계에서는 현재 상태변수와 오차 공분산을 예측하고 측정 업데이트 단계에서는 입력값을 받아 칼만 이득을 계산하여 값을 보정한다. 보통 소프트웨어에서는 곱셈에 부동소숫점 연산을 사용하지만 본 논문에서는 하드웨어 면적을 줄이기 위해 정밀도 분석을 고려한 고정소숫점 곱셈기를 사용하였다. 설계된 ECU는 Verilog HDL을 이용하여 검증하였으며 28nm 실리콘 공정으로 구현하였다. 28nm 실리콘 공정으로 구현하였을 때 동작 주파수는 100MHz, 면적은 0.37mm², 게이트 수는 76만 게이트였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권4호
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• pp.375-380
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• 2003

줄기기저부절편조직을 이용한 호접란 조직배양묘 생산 체계를 확립하기 위하여 원괴체 유도와 원괴체 증식의 조건을 구명하고자 하였다. 치상조직별 원괴체 유도 성공률을 비교한 결과 줄기기저부절편조직에서 약 45％의 높은 성공률을 나타내었고 다음은 화경액아 배양으로 약 30％ 정도의 성공률을 나타낸 반면 근단, 화경절간절편, 화경엽, 성숙엽의 경우에는 성공률이 1％ 미만으로 매우 낮았다. 품종별 원괴체의 유도능력에서의 차이를 알아보기 위하여 11개 품종에서 줄기기저부 절편배양을 한 결과 백색계 와 핑크계품종 모두에서 30％이상의 높은 원괴체 성공률을 나타내었다. 줄기기저부배양에서 줄기기저부를 절단하지 않고 천체조직을 치상하였을 경우 거대 원괴체가 유도되었는데 이 거대 원괴체는 진한 녹색으로 보통 원괴체의 3∼5배 정도 이상 큰 것으로 나타났다. 이 거대 원괴체를 증식하기 위해 절단하여 증식배지에 치상하였으나 새로 나온 원괴체는 정상적인 크기의 PLB로 유도되었다. 줄기저부배양에서 얻어낸 원괴체들은 증식과정을 거쳐 정상적인 조직배양묘를 형성하였다 그러므로 이 방법은 호접란 클론묘생산에 쓰일 수 있는 효율적이고 실용적인 방법의 하나라고 판단되었다. 그리고 줄기기저부 절편배양을 이용하여 원괴체를 유도 증식하고 플라스크묘를 만든 뒤 다시 그 묘의 줄기기저부절편을 이용하여 원괴체를 유도 증식하고 플라스크묘를 만들어내는 시스템에 응용함으로써 무한수의 조직배양묘를 연속적으로 생산할 수 있다는 체계가 제시되었다.

• 한국광학회지
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• 제17권6호
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• pp.507-513
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• 2006

본 논문에서는 출력평면에 나타나는 원 영상을 재생시키기 위하여 위상 랩핑 방법을 이용하여 암호화 수준을 향상시키고 주파수 영역에서 위상 부호화하여 암호화함으로써 잡음에 강한 복호화 방법을 제안하였다. 암호화된 영상은 원 영상이 아닌 위상 변조된 가상 영상과 무작위 위상 영상을 곱하고 제로 패딩(ze.o-padding)하여 푸리에 변환한 후 이 변환된 복소 영상을 데이터 전송 및 매핑을 용이하게 하기 위하여 실수 값으로 변환하여 위상 부호화하여 만든다. 복호화 과정은 제안한 선형적인 영상을 비선형적인 영상으로 변환시키는 위상 랩핑 방법에 의해 각각 만들어진 암호화된 영상과 복호화 키를 곱하여 푸리에 역변환하여 공간필터를 가진 출력 평면에서 원 영상을 복원함으로써 광축 정렬 문제와 픽셀 대 픽셀 대응이 용이하여 복원영상의 해상도를 향상시킬 수 있다. 제안한 방법은 허가되지 않은 사용자가 암호화된 영상을 분석함으로써 있을 수 있는 복제 가능성을 원 영상의 어떤 정보도 포함하지 않은 가상 영상을 사용함으로써 배제할 수 있고 또한 실수 값을 위상 부호화함으로써 현재에 사용되는 공간 광 변조기로 표현이 가능하다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안한 암호화 방법의 적합성과 암호화된 영상과 복호화 키 영상에 잡음이 발생하더라도 원 영상의 복원이 가능함을 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권2호
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• pp.168-173
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• 2011

본 연구는 수수의 성숙 종자로부터 캘러스유기 및 재분화 효율 조사하기위하여 수행되었다. 배발생 캘러스 형성을 살펴보기 위해 생장조절제 효과를 조사하였다. 수수 성숙종자로부터 캘러스 유기에 적합한 생장조절제 종류와 농도는 2 mg/L 2,4-D인 것으로 나타났다. 배발생 캘러스의 고효율 빈도는 B5 배지에 2 mg/L 2,4-D을 첨가하였을 때 가장 양호한 것으로 나타났다. 배발생 캘러스로부터 식물체 재분화는 BAP와 IBA를 넣은 MS 배지가 가장 적절한 것으로 나타났다. BAP 농도가 높을수록 신초재분화가 활발하였다. 따라서, 본 연구 결과로부터 수수 기내배양시 신초와 발근 형성에 효과적인 생장조절제 조합은 0.5 $mg\;l^{-1}$ BAP와 0.25 $mg\;l^{-1}$ IBA인 것으로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권2호
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• pp.250-256
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• 2013

본 연구는 딸기에 E. coli $DH5{\alpha}::gfp$ 균주를 인위적으로 접촉시켜 배양 온도(10, 15, 20, 25, $30^{\circ}C$), 시간(24, 47, 72, 96시간) 및 접촉횟수(0, 2, 4, 6회)에 따른 미생물의 증식가능성을 살펴보고, 딸기 추출물 함량에 의해 E. coli $DH5{\alpha}::gfp$의 증식가능 여부를 측정하였다. 저장온도 및 시간에 의한 E. coli $DH5{\alpha}::gfp$의 증식은 25, $30^{\circ}C$에서 24시간 배양 후 7.36~7.78 log CFU/g로 급격히 증가하였으나 $10{\sim}20^{\circ}C$에서는 48시간 후 6.49~8.49 log CFU/g로 서서히 증식하였다. 각각의 온도에서 96시간 배양 후 15, $25^{\circ}C$조건에서 E. coli $DH5{\alpha}::gfp$의 밀도가 가장 높았으며 $10^{\circ}C$에서 가장 낮게 나타났다. 접촉횟수에 의한 E. coli $DH5{\alpha}::gfp$의 증식은 접촉횟수에 상관없이 10, $15^{\circ}C$에서는 E. coli $DH5{\alpha}::gfp$의 성장이 이루어지지 않았으며 $20^{\circ}C$에서는 접촉횟수 증가에 따라 1.52~3.26 log CFU/g 수준으로 증식하였으나 대조군과의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 배양온도가 25, $30^{\circ}C$인 경우 접촉횟수가 6회인 경우 각각 5.17, 5.01 log CFU/g로 유의적으로 높게 나타났다. 딸기 추출액 함량이 미생물의 증식에 미치는 영향을 살펴본 결과 추출액의 멸균여부에 상관없이 유사한 경향을 나타내었다. 대조군으로서 딸기 추출물 0%인 경우 minimal broth에서의 E. coli $DH5{\alpha}::gfp$의 증식은 배양기간 동안 1 log CFU/g 증가하는 수준으로 유지되었다. 추출물 함량이 50% 미만인 경우 대조군에 비해 E. coli $DH5{\alpha}::gfp$의 증식이 유의적으로 높게 나타났으며, 50, 25% 추출액에서 각각 4, 5 log CFU/g 증가하였다.

• BMB Reports
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• 제39권1호
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• pp.9-15
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• 2006

To prove whether error catastrophe /lethal mutagenesis is the primary antiviral mechanism of action of ribavirin against foot-and-mouth disease virus (FMDV). Ribavirin passage experiments were performed and supernatants of $Rp_1$ to $Rp_5$ were harvested. Morphological alterations as well as the levels of viral RNAs, proteins, and infectious particles in the BHK-21 cells infected using the supernatants of $Rp_1$ to $Rp_5$ and control were measured by microscope, real-time RT-PCR, western-blotting and plaque assays, respectively. The mutation frequency was measured by sequencing the complete P1- and 3D-encoding region of FMDV after a single round of virus infection from ribavirin-treated or untreated FMDV-infected cells. Ribavirin treatment for FMDV caused dramatically inhibition of multiplication in cell cultures. The levels of viral RNAs, proteins, and infectious particles in the BHK-21 cells infected were more greatly reduced along with the passage from $Rp_1$ to $Rp_5$, moreover, nucleocapsid protein could not be detected and no recovery of infectious virus in the supernatant or detection of intracellular viral RNA was observed at the $Rp_5$-infected cells. A high mutation rate, giving rise to an 8-and 11-fold increase in mutagenesis and resulting in some amino acid substitutions, was found in viral RNA synthesized at a single round of virus infection in the presence of ribavirin of $1000\;{\mu}M$ and caused a 99.7% loss in viral infectivity in contrast with parallel untreated control virus. These results suggest that the antiviral molecular mechanism of ribavirin is based on the lethal mutagenesis/error catastrophe, that is, the ribavirin is not merely an antiviral reagent but also an effective mutagen.

• 한국자원식물학회지
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• 제21권5호
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• pp.362-367
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• 2008

할미꽃의 정단 분열조직배양에 의한 기내 효율적 미세번식에 미치는 식물생장조절물질의 효과를 조사하기 위해 2,4-D, NAA, kinetin, TDZ와 BA를 혼용처리한 MS배지에 정단분열조직을 배양하였다. 배지내 2,4-D와 kinetin, 2,4-D와 TDZ, NAA와 TDZ 혼용처리는 캘러스 유도에 효과적이지 못하였으나 NAA와 BA가 혼용 처리되었을 때 배발생적 또는 기관분화성 캘러스가 유도되었다. 특히 0.5mg/L NAA와 1.0mg/L BA 혼용처리된 MS 배지에서는 캘러스로부터 고빈도로(62%) 신초가 형성되어 캘러스 유도 및 신초형성에 적합하였다. 적합배지에 10% coconut water를 첨가하여 30일마다 계대배양 하므로 캘러스 증식률, 신초 분화율 및 신초 신장이 현저히 증가되었는데, 그 결과 절편체 당 평균 12.9개의 shoot bud를 분리할 수 있었다. 할미꽃 기내 유도된 식물체에서 뿌리는 쉽게 분화되지 못하였으나 9.0mg/L NAA 단용 또는 0.5mg/L NAA와 1.0mg/L BA 혼용처리된 MS배지에서 캘러스를 통해서만 분화되었다. 이들 뿌리는 동일 배지에서 캘러스유도 및 식물체 분화를 반복적으로 실시하는 시원체가 되기도 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.637-637
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• 1997

본 논문에서는 MPEG-4 비데오 VB(verification model)에서 입력 영상의 크기 변환을 위하여 제시한 포멧 변화필터보다 하드웨어 구현시 더 유리한 필터를 제안한다. 제안된 필터는 각 계수가 MSD(minimal signed digit)로 표현되었을 때 0이 아닌 자리수가 두 개 이하가 되도록 설계하였으며 입력과 필터 계수와의 곱을 하나의 덧셈기만으로 구현할 수 있어서 일반적인 필터에서와 같이 정수 곱셈기나 CSA(carry save adder)를 사용하는 경우보다 복잡도나 속도 면에서 더 유리하다. MPEG 비데오 VM에서 제시한 필터는 2:1, 4:1, 5:3, 5:6 변화 등 모두 여섯가지인데 이들 중 매우 간단한 필터 하나를 제외한 나머지 필터에 대하여 모두 각 계수가 0이 아닌 자리수가 두개 이하가 되도록 설계를 하고 이들을 MPEG에서 제시한 필터들과 비교하였다. 필터링 성능 비교 방법은 사인파를 입력으로 하여 출력과 참값을 비교하는 간접적인 방법과, 영상을 높은 정밀도 계산으로 높은 탭수의 필터를 통과시켜 얻은 결과를 원영상으로 하여 제안된 필터와 MPEG에서 제시된 필터를 통과한 영상들을 PSNR로 비교하는 방법을 사용하였다. 결국, 본 논문에서 제시된 포맷 변환 필터들은 하드웨어 구현이 매우 간단하고 속도가 빠르면서도 필터링된 영상의 화질 면에서는 MPEG에서 제시한 필터와 거의 같음을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1203-1212
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• 2013

본 논문에서는 HEVC 복호기내 화면내 예측의 연산 복잡도를 감소시키기 위해 공유 연산기, 공통 연산기, 고속 smoothing 결정 알고리즘, 고속 필터계수 생성 알고리즘을 적용한 하드웨어 구조를 제안한다. 공유 연산기는 공통수식을 공유하여 smoothing 과정의 연산 중복성을 제거하고, DC모드의 평균값을 미리 계산하여 수행 사이클 수를 감소시킨다. 공통 연산기는 모든 예측모드의 예측픽셀 생성과 필터링 과정을 하나의 연산기로 처리하기 때문에 연산기의 개수를 감소시킨다. 고속 smoothing 결정 알고리즘은 비트 비교기만을 사용하고, 고속 필터계수 생성 알고리즘은 곱셈연산 대신 LUT를 사용하여 연산 개수, 하드웨어 면적과 처리 시간을 감소시킨다. 또한 제안하는 구조는 2개의 공유 연산기와 8개의 공통 연산기를 사용하여 병렬처리함으로써 화면내 예측의 수행 사이클 수를 감소시킨다. 제안하는 구조를 TSMC 0.13um CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 합성한 결과 게이트 수는 40.5k, 최대 동작 주파수는 164MHz이다. HEVC 참조 소프트웨어 HM 7.1에서 추출한 데이터를 이용하여 성능을 측정한 결과 제안하는 구조의 수행 사이클 수가 기존 구조 대비 93.7% 감소하였다.