이 논문에서는 PLL에 기반한 주파수 합성기의 구현에 있어서 전력 소모를 줄이기 위한 저전력 디지털 PLL의 구조 및 설계에 대하여 기술한다. 제안된 구조의 디지털 PLL에서는 초기 주파수 비교를 위하여 광대역 디지털 로직 직교상관기를 사용 하고, 최종 주파수 비교를 위하여 저전력 특성을 갖는 협대역 디지털 로직 직교상관기를 사용하여 디지털 제어 발진기의 주파수가 제어되도록 하였다. 또한 동작하지 않는 디지털 블록의 전력을 최소화하는 회로 기법을 적용함으로써 대기 전력 소모를 추가적으로 줄일 수 있도록 하였다. 제안된 디지털 PLL의 동작 및 저전력 특성은 MOSIS 1.8V $0.35{\mu}m$ CMOS 공정 조건에서 MyCAD를 이용한 설계 및 모의실험을 통해 검증하였으며, 20% 정도의 전력 소모 감소 효과를 확인하였다.

TEM(Transmission Electrion microsopy) 투과전자현미경은 재료의 기초 구조 분석과 반도체 또는 생물시편의 미세 구조분석에 널리 사용되는 장비이다. TEM 분석은 필수적으로 목적에 부합되는 적절한 시편제작이 수반되어야 한다. 다양한 전자 현미경 시편 제작 방법 중 본 논문에서는 FIB(Focus Ion Beam)를 이용한 시편 제작법 중 시편에 입사되는 에너지와 이온 Gun과 시편과의 상호 각도, 이온 밀링 깊이 조절 등의 실험을 통하여 표면 손상 최소화를 벌크 웨이퍼와 패턴화된 시편에서 실험하였다. 최소화된 표면 영향성(약 5nm)을 패턴화된 시편에 구현하였다.

본 논문에서는 PWM을 활용한 전류모드 고효율 PWM DC-DC 전원변환 집적회로(Integrated Circuit)를 설계하였다. IC에 인가할 수 있는 최대 전압은 40[V]이며 입력 전압이 DC 2.8[V]~330[V]일 때 출력 전압을 이 보다 높은 전압으로 바꿀 수 있는 한편 외부 저항비나 트랜스의 권선비를 조정하여 원하는 DC 전압을 만들어 낼 수 있다. 출력전압의 3[%] 오차를 유지하면서 3[A] 이상의 전류를 부하에 공급할 수 있도록 구현하였다. 제작공정은 0.6[um], 2P_2M CMOS 공정을 사용하였다. 전원전압이 3.6[V]일 때 대기상태에서 소비전력은 1[mW]이하이고 최대 전력변환 효율은 약 86[%]이다. 칩 사이즈는 2100*2000[um2]이며, 칩을 소형패키지에 내장하여 조립하였기 때문에 휴대형기기나 소형 전자기기에 적용이 편리하게 되어 있다.

본 논문에서는 H.264/AVC SE(Scalability Extension)의 부호화 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 율-왜곡 최적화 기법(Rate-Distortion Optimization, RDO)이 적용된 JM(Joint Model)의 FME(Fast Motion Estimation)를 대상으로 예측된 움직임 벡터의 방향성을 고려하여 탐색영역을 결정한 후 적용적인 후보 나선형 탐색을 수행한다. 다양한 영상들을 대상으로 실험한 결과 기존의 예측 방식에 최대 80%의 연산량을 줄일 수 있음을 확인하였다. 이에 따른 화질 열화는 평균 0.05dB-0.19dB에 불과하며, 압축률은 평균 0.58%의 미미한 감소를 보임으로써, 제안한 방법이 매우 효율적임을 확인하였다.

본 논문에서는 무손실 압축을 위하여 예측기를 스위칭하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 MED(median edge detector), GAP(gradient adaptive prediction) 예측기의 예측 에러들에 따라 적응적으로 하나의 예측기를 이용하여 화소값을 예측한다. 그리고, 에러는 기존의 엔트로피 방법을 이용하여 측정한다. 실험 결과, 제안하는 알고리즘이 기존 예측 방법보다 적은 에러값과 엔트로피를 가짐으로써 향상된 압축을 할 수 있음을 보인다.

본 연구에서는 초소형화의 욕구와 우수한 신뢰성을 가진 일체형 SMD 인덕터 코어를 개발하기 위하여 전력값에 따른 온도 특성을 분석하였다. 전자부품의 온도가 상승하면 소자의 정상적인 동작을 보장하기 힘든 기능적 장애를 가져오고, 부품의 고장율을 높여 수명을 단축하게 된다. 또한, 열응력이나 열팽창에 의하여 부품에 충격을 주고 오동작을 일으키게 되어 신뢰성에 많은 영향을 미치게 된다. 일체형 SMD Inductor Core를 주위온도와 소자온도 차에 의한 온도상승을 측정하였으며, 각 전력값에 따른 온도 특성을 통해서 안정된 전력값을 얻을 수 있었고, 측정된 직류 전류와 저항 $R_dc$를 이용하여 시뮬레이션한 결과 40[$^{\circ}C$]의 온도 상승분에서 양호한 정격 전류값을 찾을 수 있었다.

본 논문에서는 스테레오 비젼 기법에 기반한 작업자 모니터링을 위한 자동 감시추적 시스템을 제안하였다. 즉, 인간 시각 시스템을 모방한 교차식 스테레오 카메라 시스템의 특성을 이용하여 작업자의 인식은 물론 추적, 감시가 가능한 새로운 형태의 지능형 감시추적 시스템을 설계 제안하였다. 즉, 작업자 표적의 다양한 변화에 관계없이 배경과 분리된 표적인식은 물론 움직이는 표적의 3차원적 위치 정보를 검출함으로써 실시간적 물체인식 및 추적이 가능한 새로운 형태의 지능형 스테레오 감시 추적 시스템을 제시하였다. 실험결과, 교차식 스테레오 카메라 기반의 이동물체 감시추적 시스템의 실험결과 팬과 틸트를 통한 물체추적 후 표적 중심좌표의 수평, 수직 평균오차는 1.82%, 1.11%의 매우 낮은 에러 값을 각각 유지하였으며, 추정된 물체의 3차원 위치좌표의 경우도 실제 물체 위치값과 비교하여 평균 2.5% 이하의 낮은 오차가 나타남이 분석되었다. 따라서, 본 논문에서 제안한 팬과 틸트가 탑제된 스테레오 카메라 기반의 감시추적 시스템은 복잡한 배경 및 주위환경 변화에도 이동 물체를 효과적으로 추출하여 적응적으로 감시 및 추적이 가능한 산업용 무인 감시추적 시스템의 구현 가능성을 제시하였다.

본 논문은 PLC를 이용하여 자동으로 제어되는 쇼트볼 이송 호이스트에 대해 연구하였다. 대형 선박 표면에 페인트를 다시 칠할 때 기존의 페인트를 제거하는데 이때 찌꺼기들을 완전히 제거하기 위해서 사용하는 것이 쇼트볼이다. 고철에서 쇳물을 만들고 냉각 시켜서 작은 쇼트볼을 만든 후 호이스트와 연결 된 전자석을 이용하여 호퍼로 이동하게 된다. 현재 쇼트 볼을 호퍼에 옮기는 과정을 살펴보면 조작기를 사용하여 사람이 수동으로 호이스트를 조작하고 있어서 쇼트볼을 이동하는데 비효율적이며 기기를 작동하는데 대충 감으로 작업을 하고 있다. 그래서 수동으로 조작되고 있는 호이스트를 정확하게 위치제어를 하고 효율적인 작업을 할 수 있도록 무인 자동화 장치를 개발하였다.

본 논문은 무선 데이터 네트워크에 적용 가능한 적응 프레임 길이 제어 방식을 가진 데이터 링크 프로토콜을 제안한다. 무선 데이터망은 수시로 변화는 에러 환경에 놓여 있다. 이런 에러 환경에서도 잘 적용할 수 있는 가변 프레임 제어 방식을 제안하고 그 성능을 분석하였다. 2상태 마코프 모델을 이용하여 채널 환경을 모델링하였다. 수치해석방식을 통하여 새롭게 제안한 방식이 다양한 종류의 에러환경에서도 좋은 성능을 발휘할 수 있음을 보여 주었다.

본 논문은 저대역과 고대역 신호를 번갈아 전송하는 DBO-CSS 시스템에 최적화된 이중 대역 필터링 방법을 제안한다. 전체 신호 대역을 통과시키는 기존의 채널 필터링은 이웃하는 부대역 (sub-band)의 초과 잡음이 수신되는 다른 부대역의 신호에 더해지는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서 제안하는 이중 대역 필터링 방법은 하드웨어 복잡도의 증가 없이 기존 채널 필터링 방법에서의 성능 저하를 극복할 수 있다. 제안된 방법은 저대역과 고대역 신호가 번갈아 수신되는 DBO-CSS 신호에 대응되는 두 개의 필터에 기반하므로 이웃하는 부 대역에서의 잡음 신호를 배제할 수 있다. 시뮬레이션 결과, 제안된 방법은 기존 필터링 방법보다 약 2.5 dB의 성능 향상을 가질 수 있음을 볼 수 있었다.

자율적인 다중이동 로봇환경에서는 현시점에서 목표점까지 장애물과 충돌없이 연결하는 최적 경로를 설정하는 것은 필수불가결하며 매우 중요하다. 실제 많은 이동로봇은 주위 장애물에 대하여 주어진 정보 없이 미지의 환경에서 자율적 이동이 가능해야 한다. 따라서 본 논문에서는 다중이동 로봇환경에 적합한 새로운 형태의 충돌회피 최적경로에 대한 방법을 연구한다. 잘 알려진 포텐셜필드 방법을 이용하여 다중이동 로봇의 전역경로를 계획하고, 퍼지로직 시스템을 이용하여 각 로봇에 근접하는 혹은 경로를 가로막는 장애물과의 충돌을 피하기 위한 지역경로를 계획한다. 제안된 방법의 성능 및 정확성을 검증하기 위해 다양한 모의실험을 진행하여 결과를 검증하고 이의 결과를 토의한다.

본 연구는 전문대학 공학계열 신입생들을 대상으로 메타인지, 문제해결력, 몰입과 성취도간의 관계를 규명하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구를 위하여 메타인지 문제해결력 몰입을 독립변인으로 성취도를 종속변인으로 하는 가설적 모형을 상정한 다음, 2009년 D 대학 공학계열 6개학과 신입생 396명을 대상으로 2009년 2학기 초에 메타인지와 문제해결력을 학기말에 몰입과 성취도(성적)를 측정하였다. 수집한 자료를 대상으로 회귀분석을 실시하여 독립변인이 종속변인에게 미치는 영향력을 검증하였다. 분석결과, 메타인지와 문제해결력이 전문대학 공학계열 신입생들의 성취도에 유의한 영향을 미치는 변인임을 확인하였으며, 몰입은 학생들의 메타인지, 문제해결력 및 성취도간을 매개하는 역할을 하는 것으로 예측되었다. 이러한 연구결과를 바탕으로 전문대학 공학계열 학생들의 수업효과를 높이기 위한 전략과 방법을 수립 시 메타인지와 몰입과 같이 학생들의 문제해결능력에 영향력이 높은 변인들을 우선적으로 고려할 것을 제안하였다.