• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.52-58
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• 2020

정보보안 응용을 위한 참난수 발생기(true random number generator; TRNG)의 하드웨어적 구현에 대하여 기술한다. 셀룰러 오토마타에 무작위 천이규칙을 도입하고, 매 시간단계마다 다른 천이규칙이 적용되는 새로운 방법을 제안하였다. 설계된 참난수 발생기를 Spartan-6 FPGA 소자에 구현하고, 100 MHz 동작 주파수에서 난수 생성동작을 검증하였다. FPGA 소자에 구현된 참난수 발생기로부터 2×10⁷ 비트의 난수 데이터를 추출하여 NIST SP 800-22 테스트를 통해 생성된 난수 데이터의 무작위 성능을 검증하였으며, 15개의 테스트 항목 모두 기준을 충족하는 것으로 확인되었다. 본 논문의 참난수 발생기는 Spartan-6 FPGA 소자의 139 슬라이스로 구현되었고, 100 MHz 동작 주파수에서 600 Mbps의 참난수 생성 성능을 갖는다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.1002-1005
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• 2015

모바일 운영체제는 대표적으로 애플과 안드로이드 운영체제로 구분되어 왔다. 삼성은 리눅스 커널을 기반으로 하는 자체 OS 인 Tizen을 만들어서 새로운 모바일 운영체제를 선보였다. 모바일 특성상 배터리 용량의 제한 때문에 모바일 운영체제는 자체적으로 저전력을 사용하는 기술을 발전시켜 왔다. 삼성 Tizen OS는 사용자 입력이나 타임 아웃 이벤트가 발생함에 따라 LCD 상태를 조절하는 파워매니저라는 저전력 기술을 갖고 있다. 하지만 사용자 입력이 빈번할수록 LCD 상태 변경에 따른 오버헤드가 증가해 CPU 클럭이 순간적으로 증가하여 사용자 입력 전후에 에너지 소모가 급증하는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존 Tizen OS에서 사용하는 파워매니저에 현재 LCD 상태들의 중간 상태를 추가하여, 사용자 입력이 빈번할 때 LCD 상태 변경에 따른 오버헤드를 줄이는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 기법을 Tizen 폰 커널단에 구현하고, 사용자 LCD 터치 입력에 대해 실험하여, 사용자의 빈번한 입력에 따른 CPU클럭 증가가 감소하여 에너지를 절감할 수 있음을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권8호
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• pp.453-464
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• 2004

In order to solve the well-known drawback of reduced flexibility that is associate with ASIC implementations, this paper proposes a novel arithmetic unit over GF(2$^{m}$ ) for field programmable gate arrays (FPGAs) implementations of elliptic curve cryptographic processor. The proposed arithmetic unit is based on the binary extended GCD algorithm and the MSB-first multiplication scheme, and designed as systolic architecture to remove global signals broadcasting. The proposed architecture can perform both division and multiplication in GF(2$^{m}$ ). In other word, when input data come in continuously, it produces division results at a rate of one per m clock cycles after an initial delay of 5m-2 in division mode and multiplication results at a rate of one per m clock cycles after an initial delay of 3m in multiplication mode respectively. Analysis shows that while previously proposed dividers have area complexity of Ο(m$^2$) or Ο(mㆍ(log$_2$$^{m}$ )), the Proposed architecture has area complexity of Ο(m), In addition, the proposed architecture has significantly less computational delay time compared with the divider which has area complexity of Ο(mㆍ(log$_2$$^{m}$ )). FPGA implementation results of the proposed arithmetic unit, in which Altera's EP2A70F1508C-7 was used as the target device, show that it ran at maximum 121MHz and utilized 52% of the chip area in GF(2$^{571}$ ). Therefore, when elliptic curve cryptographic processor is implemented on FPGAs, the proposed arithmetic unit is well suited for both division and multiplication circuit.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.229-236
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• 2009

WPAN에서는 해상도가 높은 UWB 신호를 사용하여 노드 간의 거리를 추정하고 이로부터 이동노드의 위치를 추정한다. 비동기 거리추정 방식은 고정노드와 이동노드 간에 비동기 상태에서 노드간의 거리를 추정하는 바 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향이 심각하다. 고속 UWB에서는 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향을 감소시키기 위하여 비동기 TWR 방식을 연속으로 수행하고, 상대주파수 편이 보상방안을 제시하고 있다. 본 논문에서는 고속 UWB의 상대주파수 편이 보상 수식을 완성하고, 이를 적용하는데 대한 문제점을 분석하고, 정확한 주파수편이 보상 방안을 제안한다. 거리추정 방식은 원래의 TWR, 상대주파수 편이 보상 및 정확한 주파수 편이 보상 방식에 의한 TWR에 대하여 시뮬레이션으로 성능을 분석하였다. 상대주파수편이 방식과 정확한 주파수편이 방식은 잡음이 없는 상태에서는 유사한 성능을 나타내었다. 제안된 정확한 주파수 편이 방식은 SNR이 열악한 환경에서 상대주파수 편이 보상 방식보다 정확한 거리를 추정하는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12C호
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• pp.255-260
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• 2001

본 논문에서는 새로운 locking 알고리즘을 사용하여 저전력의 특정을 가지면서 locking 속도가 빠른 Register Controlled DLL(Delay-Locked Loop)을 설계하였다. Locking 속도의 향상을 위해 제안한 알고리즘은 coarse와 fine controller를 각각 동작시키는 것으로, phase detector에서 출력되는 up/down 신호를 먼저 coarse controller에 인가하여 외부 클럭과 내부 클럭의 큰 위상차를 줄이고, coarse controller를 고정시킨 상태에서 up/down 신호를 fine controller에 인가하여 미세 지연 시간을 조정하도록 하는 것이다. 또한 제안한 DLL은 dual controller를 사용하지만 locking 동작시 한 개의 controller만 동작하므로 소비 전력을 줄일 수 있었으며 lock indicator를 사용하여 좋은 지터 특성을 보였다. 제안한 DLL은 0.6 $\mu\textrm{m}$ CMOS 공정 파라메타를 이용하여 설계하였고, SPICE 모의실험결과 50 MHz에서 200MHz가지 동작하였다. 200MHz 동작시 소비되는 전류는 15mA이며 모든 주파수에서 7 주기 이내에 locking 되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권4호
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• pp.427-436
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• 2020

The use of final IGS precise orbit and clock products for high-rate GNSS-PPP proved its effectiveness in capturing dynamic displacement of engineering structures caused by earthquakes. However, the main drawback of using the final products is that they are available after approximately two weeks of data collection, which is not suitable for timely measures after an event. In this study, the use of ultra-rapid products (observed part), which are available after a few hours of data collection, and rapid products, which are available in less than 24 hrs, are investigated and their results are compared to the more precise final products. The tests are designed such that harmonic oscillations with different frequencies and amplitudes and ground motion of a simulated real earthquake are generated using a single axis shake table and the PPP was used to capture these movements by monitoring time-change of the table positions. To evaluate the accuracy of PPP using ultra-rapid, rapid and final products, their results were compared with relative GNSS positioning and LVDT (Linear Variable Differential Transformer) data, treated as reference. The results show that the high-rate GNSS-PPP solutions based on the three products can capture frequencies of harmonic oscillations and dynamic displacement with good accuracy. There were slight differences between ultra-rapid, rapid and final products, where some of the tested events indicated that the latter two produced are more accurate and provide better results compared to the ultra-rapid product for monitoring short-term dynamic displacements.

• 대한간호학회지
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• 제51권3호
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• pp.294-304
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• 2021

Purpose: This study aimed to investigate objectively measured physical activity (PA) in institutionalized older adults with mild cognitive impairment (MCI) and to elucidate the influence of autonomic nervous function, salivary cortisol, and PA on cognitive functions based on neurovisceral integration model. Methods: Overall cognitive function was evaluated using the mini-mental state examination (MMSE) and executive function was evaluated using semantic verbal fluency test and clock drawing test. Actigraph for PA, HRV and sAA for autonomous function, and the geriatric depression scale for depression were used. Saliva specimens were collected in the morning for sAA and cortisol. Results: Ninety-eight older adults from four regional geriatric hospitals participated in the study. They took 4,499 steps per day on average. They spent 753.93 minutes and 23.12 minutes on average in sedentary and moderate-to-vigorous activity, respectively. In the multiple regression analysis, lower salivary cortisol level (β = - .33, p = .041) and greater step counts (β = .37, p = .029) significantly improved MMSE score. Greater step count (β = .27, p = .016) also exerted a significant influence on verbal fluency, and greater sAA (β= .35, p = .026) was significantly associated with a better clock drawing test result. Conclusion: Salivary cortisol, sAA and physical activity were significantly associated with cognitive functions. To prevent older adults from developing dementia, strategies are needed to increase their overall PA amount by decreasing sedentary time and to decrease salivary cortisol for cognitive function, and to maintain their sympathetic nervous activity for executive function.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.355-366
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• 2022

본 논문은 프로그램 가능한 구조를 사용하여 재구성이 가능하고 저 전력 초소형의 장점을 모두 제공하는 인공지능 가속기를 위한 마이크로코드 기반 뉴럴 네트워크 가속기 컨트롤러를 제안한다. 대상 가속기가 다양한 뉴럴 네트워크 모델을 지원하도록 마이크로코드 컴파일러를 통해 뉴럴 네트워크 모델을 마이크로코드로 변환하여 가속기의 메모리 접근과 모든 연산기를 제어할 수 있다. 200MHz의 System Clock을 기준으로 설계하였으며, YOLOv2-Tiny CNN model을 구동하도록 컨트롤러를 구현하였다. 객체 감지를 위한 VOC 2012 dataset 추론용 컨트롤러를 구현할 경우 137.9ms/image, mask 착용 여부 감지를 위한 mask detection dataset 추론용으로 구현할 경우 99.5ms/image의 detection speed를 달성하였다. 제안된 컨트롤러를 탑재한 가속기를 실리콘칩으로 구현할 때 게이트 카운트는 618,388이며, 이는 CPU core로서 RISC-V (U5-MC2)를 탑재할 경우 대비 약 65.5% 감소한 칩 면적을 제공한다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제9권1호
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• pp.47-52
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• 2024

Light is a major external environmental factor that influences the circadian rhythm of photosynthetic organisms and various physiological phenomena, such as growth, maturation, and behavior. The number of light-reaching organisms changes depending on the season and atmospheric conditions, and the intensity and wavelength of light differ depending on the organisms inhabiting the environment. Altered light changes the circadian rhythm of fish, which is controlled by clock genes, such as period 2 (Per2), cryptochrome 1 (Cry1), and melatonin. In this study, we set the zeitgeber time (ZT; 14 light-10 dark, LD) based on the actual sunrise and sunset times and examined Per2 and Cry1 activities, levels of aralkylamine N-acetyltransferase (AANAT), and melatonin in Pholis nebulosa, a drifting seaweed species exposed to irregular light. Per2 and Cry1 levels increased during the daytime and decreased after sunset. The AANAT levels decreased during the daytime and increased during the night. Melatonin concentration was highest around midnight (ZT21, 23:30), but exhibited similar concentrations during the daytime. While the activity of Per2, Cry1, and AANAT levels exhibited a typical circadian rhythm observed in most vertebrates, melatonin concentrations did not show a significant difference between the daytime and nighttime. These findings provide insights into the circadian rhythm patterns of organisms exposed to irregular light environments, such as P. nebulosa, which differ from those of typical fish species.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권1호
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• pp.65-73
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• 2019

지역이나 전구 규모의 농업 생태계를 감시하기 위해 HDF 형식으로 제공되는 MODIS 원격 탐사자료가 사용되어 왔다. 대개의 경우, 다량의 영상자료들이 처리되어야 하기 때문에, 이들 자료의 처리 성능을 향상시키는 것이 유리하다. 본 연구는 HDF 파일을 처리할 수 있는 GDAL과 같은 라이브러리가 운영 체제나 배포 방식 등에 따른 처리속도의 차이를 확인하여 원격 탐사 자료 처리 시스템 구축을 지원하고자 하였다. 이를 위해, GDAL이 시스템에 설치되는 주요 조건들에 따라 MODIS 영상자료 처리 시간을 측정하고 비교하였다. 운영 체제(Ubuntu 및 openSUSE), 컴파일러(GNU 및 Intel), 설치 옵션 및 바이너리 패키지 조건을 조합하여 GDAL성능 비교가 이루어졌다. 각 조건에 따라 설치된 GDAL을 사용하여 MODIS 영상 중 대기측정 자료(MOD07)의 2차원 변수와 3차원 변수에 해당하는 총 10 종의 자료를 추출하였다. 자료처리에 소요된 구동 시간은 각 변수 값을 시스템 메모리에 저장하는 작업이 끝난 직후 측정되었다. 가장 좋은 성능을 보인 설치 조건은 Ubuntu에서 Intel Compiler를 사용하여 컴파일 된 GDAL을 사용하는 것이었다. OpenSUSE에서는 GNU와 Intel 컴파일러가 각각 2차원 자료와 3차원 자료를 처리하기 위한 작업에 효과적인 것으로 나타났다. 한편 "--with-hdf4=no" 옵션으로 컴파일 된 GDAL과 RPM package manager 버전의 GDAL의 경우, 다른 조건에 비해 상당히 낮은 성능을 보였다. 이러한 결과는 운영 체제나 컴파일러, 설치 옵션 등을 조정하여 원격 탐사자료 처리 도구의 속도를 개선할 수 있다는 것을 암시하였다. 특히, 원격 탐사 자료의 경우 다양한 형식으로 배포되므로, 이를 처리하는 라이브러리들이 최고의 성능을 발휘할 수 있는 조건을 탐색하고 이러한 결과의 공유가 후속연구에서 진행되어야 할 것으로 보인다.