• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권3호
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• pp.203-212
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• 2010

In this paper, we present an analytical model for the first eigen energy level ($E_0$) of the carriers in the inversion layer in present generation MOSFETs, having ultrathin gate oxides and high substrate doping concentrations. Commonly used approaches to evaluate $E_0$ make either or both of the following two assumptions: one is that the barrier height at the oxide-semiconductor interface is infinite (with the consequence that the wave function at this interface is forced to zero), while the other is the triangular potential well approximation within the semiconductor (resulting in a constant electric field throughout the semiconductor, equal to the surface electric field). Obviously, both these assumptions are wrong, however, in order to correctly account for these two effects, one needs to solve Schrodinger and Poisson equations simultaneously, with the approach turning numerical and computationally intensive. In this work, we have derived a closed-form analytical expression for $E_0$, with due considerations for both the assumptions mentioned above. In order to account for the finite barrier height at the oxide-semiconductor interface, we have used the asymptotic approximations of the Airy function integrals to find the wave functions at the oxide and the semiconductor. Then, by applying the boundary condition at the oxide-semiconductor interface, we developed the model for $E_0$. With regard to the second assumption, we proposed the inclusion of a fitting parameter in the wellknown effective electric field model. The results matched very well with those obtained from Li's model. Another unique contribution of this work is to explicitly account for the finite oxide-semiconductor barrier height, which none of the reported works considered.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.31-38
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• 2004

기계부품의 설계는 초기 설계, 해석, 성능 평가의 반복 과정을 통하여 수행된다. 설계자는 각 과정에서 특성에 맞는 프로그램을 사용하고 있다. 본 연구에서는 순차 설계 영역을 이용한 형상최적화를 수행하였다. 순차 설계영역의 근사함수를 구하기 위하여 Pro/Engineer 와 ANSYS 실행의 자동화를 수행하였다. 전체 설계영역을 근사식으로 표현하기에는 어려움이 있다. 정확도가 높은 근사식을 만들기 위하여 순차설계영역을 설정하여 각 단계에서 수렴한 해로 이동량을 결정하고, 두 번 연속하여 순차설계 영역에 존재하면 수렴조건을 만족하는 것으로 하였다. 각 단계의 해는 순차이차 계획법인 PLBA(Pshenichny-Lim-Belegundu Arora)알고리즘을 이용하여 구하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제38권2호
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• pp.199-207
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• 2001

본 논문에서는 곡률을 이용한 3차원 영상의 에지 기반 표면 분할 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 표면 분할의 중요한 특징 요소인 에지 검출의 과정에서 3차원 영상의 깊이 정보를 스캔라인별로 2차 곡선으로 근사화하고, 각 곡선의 구분점에 대하여 곡률 계산을 적용하여 에지를 결정한 후, 영역을 그룹화 한다. 기존의 알고리즘은 jump 에지와 crease 에지로 구분하는 다른 처리 과정으로 에지를 검출하고, 특히 crease 에지에 대해서 면 방향의 불연속정도를 결정하는데 어려움이 많았다. 제안한 알고리즘은 기하학적인 접근방법으로 근사화된 곡률 계산을 이용한 단일 처리 과정의 적용과 곡률의 불연속정도를 결정하는데 보다 용이한 방법을 제시한다. 이러한 효율적인 에지 검출을 기반으로 여러 가지 3차원 영상에 대한 실험을 통하여 제안한 방법의 성능이 기존의 방법보다 우수함을 확인하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권12호
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• pp.2218-2229
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• 2006

A conservative finite-volume numerical method for unstructured grids with the cell-centered method has been developed for computing flow and heat transfer by combining the attractive features of the existing pressure-based procedures with the advances made in unstructured grid techniques. This method uses an integral form of governing equations for arbitrary convex polyhedra. Care is taken in the discretization and solution procedure to avoid formulations that are cell-shape-specific. A collocated variable arrangement formulation is developed, i.e. all dependent variables such as pressure and velocity are stored at cell centers. For both convective and diffusive fluxes the forms superior to both accuracy and stability are particularly adopted and formulated through a systematic study on the existing approximation ones. Gradients required for the evaluation of diffusion fluxes and for second-order-accurate convective operators are computed by using a linear reconstruction based on the divergence theorem. Momentum interpolation is used to prevent the pressure checkerboarding and a segregated solution strategy is adopted to minimize the storage requirements with the pressure-velocity coupling by the SIMPLE algorithm. An algebraic solver using iterative preconditioned conjugate gradient method is used for the solution of linearized equations. The flow analysis code (PowerCFD) developed by the present method is evaluated for its application to several 2-D structured-mesh benchmark problems using a variety of unstructured quadrilateral and triangular meshes. The present flow analysis code by using unstructured grids with the cell-centered method clearly demonstrate the same accuracy and robustness as that for a typical structured mesh.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권12호
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• pp.1029-1037
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• 2005

본 연구는 도시 우수관망 설계 시 주어진 설계유량을 효율적이고 경제적인 단면 구성과 관망에 따른 우수배제 능력을 극대화시키기 위해 최적화 기법인 동적계획법(Dynamic Programming : DP)의 특수한 방법인 이산미분형 동적계획법(Discrete Differential Dynamic programming DDDP)를 이용해 최적화된 설계조건을 구할 수 있도록 하였다. 이산미분형 동적계획법의 기법은 설계유량과 맨홀의 위치가 결정되면 그에 따른 최적 우수시스템이 될 수 있는 관의 용량, 경사, 수위, 수심, 위험도, 회수비용 등을 결정할 수 있는 방법으로 이는 공사비용에 따를 최소비용을 목적함수로 위험도 분석을 통하여 최적화된 조건을 찾는 방법으로 모형개발을 하였다. 개발된 모형을 실제 단지계획의 합리식으로 설계된 우수관망 계획과 비교 검증하여 보다 경제적이고 효율적인 우수관망 시스템을 구축하는 모형을 제시하였다.

• 자원환경지질
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• 제27권3호
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• pp.281-287
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• 1994

이 논문은 transverse 이방성(異方性) 매질내 Love 채널파동 수치해석에 관한 연구를 요약한 것이다. 먼저, 이를 위하여 상기한 매질내 SH파동방정식으로부터 2차 근사 양(陽)유한차분식을 유도하였다. 이 유한차분식은 매 격자점마다 상이한 물성을 정해줄 수 있기 때문에, 복잡한 모델구조를 추가로, 내부 경계조건 처리를 함이 없이, 매우 효율적으로 해석할 수 있을 것이다. 등방성(等方性) 석탄층에 대한 해석결과, 본 연구에서 작성한 탄성파기록이 기존의 Korn and $St{\ddot{o}}ckl$의 것과 본질적으로 동일함을 확인하였다. 다음, 이방성(異方性) 석탄층에 대한 해석에서는, Love 채널파동의 군(群)속도가 석탄층의 수평방향 속도의 증감에 따라 증감됨을 알 수 있었다. 그러나 현재의 연구단계에선, Love 채널파동을 이용하여 저(低) 속도층의 조성(組成), 층서(層序), 균열등에 관한 정보를 이끌어 낼 수는 없었다. 이러한 정보는 석유탐사 및 개발의 측면에서 중요하기 때문에, 앞으로 이와 관련된 채널파동 연구가 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제28권2호
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• pp.129-152
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• 2008

This paper considers the solution of the stochastic differential equations (SDEs) with random operator and/or random excitation using the spectral SFEM. The random system parameters (involved in the operator) and the random excitations are modeled as second order stochastic processes defined only by their means and covariance functions. All random fields dealt with in this paper are continuous and do not have known explicit forms dependent on the spatial dimension. This fact makes the usage of the finite element (FE) analysis be difficult. Relying on the spectral properties of the covariance function, the Karhunen-Loeve expansion is used to represent these processes to overcome this difficulty. Then, a spectral approximation for the stochastic response (solution) of the SDE is obtained based on the implementation of the concept of generalized inverse defined by the Neumann expansion. This leads to an explicit expression for the solution process as a multivariate polynomial functional of a set of uncorrelated random variables that enables us to compute the statistical moments of the solution vector. To check the validity of this method, two applications are introduced which are, randomly loaded simply supported reinforced concrete beam and reinforced concrete cantilever beam with random bending rigidity. Finally, a more general application, randomly loaded simply supported reinforced concrete beam with random bending rigidity, is presented to illustrate the method.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.727-736
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• 2009

본 논문에서는 모바일 벡터 그래픽 가속기용 역코사인 연산 회로를 설계하였다. 모바일 그래픽스 응용은 기존 데스크 톱 컴퓨터에 비해 면적, 연산 시간, 전력 소모와 정밀도 측면에서 제약이 크다. 설계한 역코사인 함수 회로는 연산시간과 정밀도 조건을 만족하기 위해 IEEE 표준 부동 소수점 데이터 형식을 사용하며, 계수 테이블을 사용하는 2차 다항식 근사 기법을 채택하였으며, 하드웨어 공유 기법을 통해 면적을 감소시켰다. 역코사인 회로는 약 15,280개의 게이트로 구성되며, $0.35{\mu}m$ CMOS 공정 조건에서 약 125 Mhz의 동작 주파수를 가진다. 7개의 클록 사이클에 역코사인 함수를 구현하므로, 설계된 회로는 약 17.85 MOPS의 연산 성능을 갖고 있어서 OpenVG 프로세서에 적용이 가능하다. 또한 융통성 있는 구조 특성으로 설계된 회로는 ROM 내용의 교체와 속규모의 하드웨어 변경을 통해 지수함수, 삼각함수, 로그 함수와 같은 다른 초월함수에 적용이 가능하다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.1-8
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• 2001

본 논문에서는 비압축성 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 방정식을 수치 해석하여 자유표면을 포함한 선체 주위의 난류 유동을 계산하였다. 정규격자 상에서 공간의 이산화는 2차 정도의 유한차분법을, 시간의 적분에는 4단계 Runge-Kutta법을 이용하였고, 난류 닫힘 조건을 만족시키기 위해 Baldwin-Lomax 난류 모형을 사용하였다. 자유표면의 위치는 운동학적 경계조건식을 Lax-Wendroff법으로 풀어서 구하였고, 자유표면과 격자 경계면을 일치시키기 위해 매 시간마다 새로 계산된 자유표면 위치에 맞추어 격자를 새로 구성하였다. 속도와 압력에 대한 경계조건은 자유표면에서 점성을 무시하여 근사한 동역학적 조건을 적용해서 구하였다. 본 연구에서 개발된 수치해법을 검증하기 위하여 실험자료가 많은 Wigley 선형과 Sries 60 $C_B=0.6$ 선형에 대해 수치계산을 수행하였고 계산된 선체 주위의 파형이 실험 결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권2호
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• pp.51-60
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• 2010

본 논문에서는 백색광 위상천이 간섭계에서 향상된 3차원 형상 정보를 보다 빠르게 얻을 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 백색광 위상천이 간섭계는 초정밀 제품의 형상 측정에 사용되는 유용한 방법이다. 첫째, 가시도 함수를 포함하는 간섭신호로부터 3차원 높이 정보를 신속하게 계산할 수 있는 가시도 유효 검출 구간 설정 방법을 제안한다. 둘째, 기존의 백색광 위상천이 간섭계에서 발생하는 전역 기울어짐 현상을 해결하기 위하여 바닥면 데이터 자동 추출 방법과 이를 이용한 최소 제곱 근사화 기반의 바닥 평변 추정 방법을 제안한다. 셋째, 높이의 변화가 큰 경계영역에서의 형상 왜곡인 bat-wing effect를 제거하기 위한 적응 필터 방법을 제안한다. 실험을 통해 제안하는 방법이 기존의 백색광 위상천이 간섭법의 성능을 보다 향상시킴을 보인다.