• Smart Structures and Systems
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• 제23권6호
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• pp.627-639
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• 2019

Passive control may not provide enough damping for a stay cable since the control devices are often restricted to a low location level. In order to enhance control performance of conventional passive dampers, a new type of damper integrated with a rotary electromagnetic damper providing variable damping force and a flywheel serving as an inertial mass, called the rotary electromagnetic inertial mass damper (REIMD), is presented for suppressing the cable vibrations in this paper. The mechanical model of the REIMD is theoretically derived according to generation mechanisms of the damping force and the inertial force, and further validated by performance tests. General dynamic characteristics of an idealized taut cable with a REIMD installed close to the cable end are theoretically investigated, and parametric analysis are then conducted to investigate the effects of inertial mass and damping coefficient on vibration control performance. Finally, vibration control tests on a scaled cable model with a REIMD are performed to further verify mitigation performance through the first two modal additional damping ratios of the cable. Both the theoretical and experimental results show that control performance of the cable with the REIMD are much better than those of conventional passive viscous dampers, which mainly attributes to the increment of the damper displacement due to the inertial mass induced negative stiffness effects of the REIMD. Moreover, it is concluded that both inertial mass and damping coefficient of an optimum REIMD will decrease with the increase of the mode order of the cable, and oversize inertial mass may lead to negative effect on the control performance.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권1호
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• pp.27-36
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• 2006

기존의 지연 무관 (Delay-Insensitive(DI)) 데이터 인코딩 방식은 N 비트 데이터 전송에 물리적으로 2N+1 개의 도선이 필요하다. GALS(Globally Asynchronous Locally Synchronous) 시스템과 같은 대규모 칩 설계 시에 많은 도선 수로 인해 발생할 수 있는 전력 소모와 설계 복잡성을 줄이기 위해, 의사지연 무관 (Quasi D디ay-Insensitive(QDI)) 모델에 기반하고, N+1 개의 도선으로 N 비트 데이터를 전송할 수 있는 인코더와 디코더 회로를 설계한다. 이 회로들은 전류모드 다치 논리 회로(Current-Mode Multiple Valued Logic(CMMVL))를 사용하여 설계되었으며, 도선수를 줄임으로써 파생되는 효율성을 검증하기 위해 0.25 um CMOS 공정에서 기존의 DI 인코딩 방식인 dual-rail 방식 및 1-of-4 방식과 delay-power product ($D{\ast}P$) 값 측면에서 비교하였다. HSPICE를 통한 모의실험 결과 4 mm 이상의 도선의 길이에서, dual-rail 방식과는 5 MHz의 data rate 이상에서, 1-of-4 방식과는 18 MHz의 data rate 이상에서 제안된 CMML 방식이 유리하였다. 또한, 긴 도선에 버퍼를 장착한 dual-rail 방식, 1-of-4방식과의 비교에서도 개선된 CMMVL 방식이 10 mm 도선, 32 비트 데이터 전송에서 각각 4 MHz, 25 MHz data rate 이상에서 최대 $57.7\%$와 $17.9\%$의 $D{\ast}P$ 값 감소 효과를 나타냈다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.93-101
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• 2007

작은 면적과 저전력으로의 구현은 다양한 멀티미디어 하드웨어, 특히 모바일 환경에서 매우 중요한 요구사항이다. 본 논문은 작은 면적과 그에 따른 저전력을 목표로 H.264/AVC 인트라 예측기기 하드웨어 구조를 제안한다. 이미지 프레임을 예측하기 위해 하나의 연산기로 모든 모드 결정과 계산들이 순차적으로 수행기고 그들 중 최적의 값을 선택하는 방식이며, 그 결과로 다른 기존의 논문들 보다 더 작은 면적의 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 구조는 Altera Excalibur device를 이용하여 검증되었고, 구현된 하드웨어 구조는 Synopsys Design Compiler와 Samsung STD130 0.18um CMOS Standard Cell Library를 이용하여 합성하였다. 합성결과 크기는 11.9k의 하드웨어 로직 게이트와 1078 byte의 내부 SRAM을 사용하고 최대 동작 주파수는 약 107MHz가 되었다. 제안한 구조는 하나의 QCIF($176\times144$ 화소) 영상 프레임을 처리하는데 879,617클록이 소요되며, 이는 QCIF 영상을 초당 121.5프레임으로 처리가 가능하며, 이는 하드웨어 기반의 실시간 H.264/AVC 부호화 시스템에 적합한 구조임을 보여준다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.123-129
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• 2017

고분자 막 연료전지는 높은 전력밀도, 낮은 배출 및 낮은 동작온도 때문에 미래 자동차 및 전력생산의 강력한 보류이다. FEMFC 내부의 기체확산층(GDL)의 중요한 관심은 물의 조절이다. GDL은 소수성 PTFE와 전기전도성을 위해서 탄소로 보통 구성되어 있다. 이 시뮬레이션에서 GDL 흐름은 확립된 방정식 모델의 단순화된 접근법으로 조사되었다. GDL의 성능은 모델 방정식을 이용하여 전지의 내부열, 수증기 밀도 와 산소밀도의 결과를 보였다. FEMFC 촉매층 모델은 유효인자, Butler-volmer 와 수소유동 밀도의 결과를 나타냈다. 이 결과들은 몇 가지 요소들과 함께 영향의 차이는 흥미 가지게 되며 정보는 연료전지를 설계하는데 도움을 줄 것이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.202-208
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• 2001

스위치드 리럭턴스 모터(Switched Relutance Motor : 이하 SRM)는 이중 돌극형으로 되어있으며, 상권선은 고정자만 사용한다. 다른 어느 전동기보다도 간단한 구조를 가지고 있어 제작단가가 저렴하고, 기계적으로 견고하며, 고온 등의 열악한 환경에서도 신뢰성이 높으며, 브러쉬 등이 없어 유지비가 거의 들지 않는 장점을 지니고 있다. 그러나 SRM은 상여자를 위하여 회전자의 위치정보를 알아야하므로 위치 검출기가 필요하고, 정속도 운전을 위하여 타코 발전기나 엔코더가 부가적으로 필요하다. 그러나 본 논문에서는 회전자의 속도측정을 얻기 위하여 고가의 엔코더를 사용하지 않고, 단지 간단한 슬롯 디스크로부터 위치를 검출하여 속도를 추정할 수 있는 알고리즘을 제시하고 개발하였다. 속도 추정 알고리즘을 적용한 가변속 디지털 제어시스템을 구현하기 위하여 TI사의 TMS320F240-20MIPS 고정 소수점 연산용 프로세서를 사용하였다. 개발한 시스템을 실험한 결과 넓은 범위에 걸쳐 속도제어가 가능하였고, 단일 펄스모드, 하드 쵸핑모드 및 소프트 쵸핑모드 뿐만 아니라, 전류제어 동작모드에서 가변속 제어가 가능하였다. 그리고 어드밴스각 제어가 가능하였다.

• 센서학회지
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• 제8권2호
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• pp.163-170
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• 1999

각각 8개의 N과 P채널 EEPROM을 이용하여 광섬유 엔진 모니터용 압력센서를 위한 A/D 변환기를 설계하였다. EEPROM의 쓰기와 소거동작에서 요구되는 높은 프로그래밍 전압의 크기를 낮추기 위한 지역전계강화 효과가 소개된다. 프로그래밍 모드에서 EEPROM의 선형적 저장능력을 관찰하기 위해 MOSIS의 $1.2\;{\mu}m$ double-poly CMOS 공정을 이용하여 셀이 제작되었다. 그 결과 1.25V와 2V구간에서 10mV 미만의 오차 내에서 셀이 선형적으로 프로그램 되는 것을 보았다. 이러한 실험 결과를 이용하여 프로그램 가능한 A/B 변환기의 동작이 Hspice에서 시뮤레이션 되었으며, 그 결과 A/D 변환기가 $37\;{\mu}W$의 전력을 소모하고 동작주파수는 333MHz 정도인 것으로 관찰되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.459-462
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• 2010

본 논문은 근육의 기능을 조절하는 신경말단에 전기적인 자극을 가하여 신경의 반응 정도를 측정하는 플랫폼 구현에 관한 연구로써, 전기 자극에 대한 신경반응이 가해지는 전류량, 가해지는 전류지속시간, 전극위치에 따른 반응을 측정하였다. 신격자극의 전극 위치는 표면말달 운동신경이면 어느 신경이든지 가능하고, 신격자극 양식에는 단순연축자극(Single Twitch Stimulation), 사연속자극(Train-of-four, TOF), 두 집단 발사자극(Double Burst Stimulation, DBS)이 있다. 임베디드 시스템기반으로 가기위한 저전력 MCU를 선정하고, 기본적인 신경자극반응 측정 센서의 민감도를 알아보기 위해 센서 인터페이스를 구성하여 반응정도를 측정해야 한다. 그리고 측정된 Data의 정확도를 높이기 위해 고성능의 AD Convertor 선정하여 플랫폼을 구현하였다. 또한 본 논문의 플랫폼은 의료기기용으로 개발되었기 때문에 시스템 이용자의 안전을 고려하여 전원회로 구성 시 전원 Isolation를 고려하여 설계하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권9A호
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• pp.702-709
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• 2003

본 논문에서는 블루투스(Bluetooth) 시스템에서의 각 마스터-슬레이브 쌍(Master-Slave pair)에 대한 수율 (throughput)과 지연(delay), 즉 형평성(fairness) 측면 모두를 고려한 효율적인 QoS (Quality of Service) 기반 MAC (Medium Access Control) 스케쥴링(scheduling) 알고리즘을 제안한다. 특히 기존에 제안한 T-D PP (Throughput-Delay Priority Policy) 방식[6]의 단점을 보완하여 이에 대한 성능 개선이 이루어진 수정된 T-D PP 방식, 즉 MTDPP (Modified T-D PP) 알고리즘을 제안한다. 블루투스가 마스터 중심의 TDD (Time Division Duplex) 방식으로 동작하며 기본적으로 라운드로빈(Round Robin) 방식의 스케쥴링을 수행하므로 전송할 큐(queue)에 데이터가 없는 경우에도 POLL 및 NULL 패킷(packet)으로 인한 슬롯(slot) 낭비가 발생한다. 이러한 링크 낭비 문제를 해결하기 위해 많은 알고리즘들이 제안되어 왔고, 그 중 큐 상태 기반 우선순위(priority)방식과 저전력 모드(low power mode) 기반의 알고리즘이 비교적 좋은 성능을 보인다. 하지만 이들은 트래픽(traffic) 특성에 따라 일정하지 않은 성능을 나타내며, 추가적인 계산과정과 시그널링(signaling) 오버헤드(overhead)가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 놀은 수율과 낮은 지연을 보장하는 새로운 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션 결과를 통해 적절한 파라미터(parameter)의 선택이 기존의 방식에 비해 전반적인 성능의 향상을 가져옴을 보인다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제9권2호
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• pp.115-131
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• 2002

Functional electrical stimulation (FES) training of the knee extensors is a useful way to rehabilitate the ability to stand and walk. However, training using FES has not been able to solve the problem of fatigue; clinical application of FES quickly produces muscle fatigue, due to the continuous activation of the muscles of the lower extremity. Therefore, reduction of muscle fatigue is an important factor in increasing the effectiveness of FES training in paraplegia. Intermittent high frequency alternating stimulation is a method that combines the advantages of high frequency (leading to strong muscle contractions) and alternating stimulation (reducing muscle fatigue), thereby continuously strengthening muscles. It is not known whether low frequency simultaneous stimulation results in stronger muscle contraction than high frequency alternating stimulation. This study compared the effectiveness of high frequency alternating stimulation with low frequency synchronized stimulation. Muscle power using FES on the quadriceps of 20 normal subjects were compared. Intermittent high frequency alternating stimulation did not produce more powerful muscle contraction than intermittent low frequency synchronized stimulation, because the muscle characteristics differed individually. Significant individual variation according to muscle characteristics was founded when applying FES. Accordingly, when physical therapists use FES to treat patients, they must be aware of individual variation in muscle characteristics.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제28권11호
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• pp.561-572
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• 2001

CMOS 회로의 전력 소모는 공급 전압의 제곱에 비례하기 때문에 공급 전압을 낮추는 것이 전력 소모를 줄이는 데 매우 효과적이다. 본 논문에서는 저전력 경성 실시간 응용프로그램을 위한 태스크내 전압 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 정적 시간 분석 기법을 바탕으로 제안된 이 알고리즘은 각각의 태스크 내부에서 프로세서의 공급 전압을 조정한다. 제안된 알고리즘에 의해 전압 스케줄링된 프로그램은 모든 유휴 시간을 완전히 이용함으로써 항상 프로그램의 수행을 마감 시간에 근접하여 끝나도록 하여 많은 전력 감소 효과를 얻을 수 있다. 제안된 알고리즘의 효과를 검증하기 위해 일반적인 프로그램을 동적 전압을 사용하는 같은 기능의 프로그램으로 자동으로 변환하는 소프트웨어 도구도 개발되었다. 실험 결과, 자동화 소프트웨어 도구에 의해 변환된 MPEG-4 부호기와 복호기의 저전력 버전이 전원 차단 기능을 가진 고정 전압 시스템에서 실행된 원래 프로그램에 비하여 전력 소모가 7~25%에 불과함을 알 수 있었다.