• 한국전산응용수학회:학술대회논문집
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• 한국전산응용수학회 2003년도 KSCAM 학술발표회 프로그램 및 초록집
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• pp.11-11
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• 2003

오늘날 단일 슈퍼컴퓨터로는 처리가 불가능한 거대한 문제들의 해법이 시도되고 있는데, 이들은 지리적으로 분산된 슈퍼컴퓨터, 데이터베이스, 과학장비 및 디스플레이 장치 등을 초고속 통신망으로 연결한 GRID 환경에서 효과적으로 실행시킬 수 있다. GRID는 1990년대 중반 과학 및 공학용 분산 컴퓨팅의 연구 과정에서 등장한 것으로, 점차 응용분야가 넓어지고 있다. 그러나 GRID 같은 분산 환경은 기존의 단일 병렬 시스템과는 많은 점에서 다르며 이전의 기술들을 그대로 적용하기에는 무리가 있다. 기존 병렬 시스템에서는 주로 동기 알고리즘(synchronous algorithm)이 사용되는데, 직렬 연산과 같은 결과를 얻기 위해 동기화(synchronization)가 필요하며, 부하 균형이 필수적이다. 그러나 부하 균형은 이질 클러스터(heterogeneous cluster)처럼 프로세서들의 성능이 서로 다르거나, 지리적으로 분산된 계산자원을 사용하는 GRID 환경에서는 이기종의 문제뿐 아니라 네트워크를 통한 메시지의 전송 지연 등으로 유휴시간이 길어질 수밖에 없다. 이처럼 동기화의 필요성에 의한 연산의 지연을 해결하는 하나의 방안으로 비동기 반복법(asynchronous iteration)이 나왔으며, 지금도 활발히 연구되고 있다. 이는 알고리즘의 동기점을 가능한 한 제거함으로써 빠른 프로세서의 유휴 시간을 줄이는 것이 목적이다. 즉 비동기 알고리즘에서는, 각 프로세서는 다른 프로세서로부터 갱신된 데이터가 올 때까지 기다리지 않고 계속 다음 작업을 수행해 나간다. 따라서 동시에 갱신된 데이터를 교환한 후 다음 단계로 진행하는 동기 알고리즘에 비해, 미처 갱신되지 않은 데이터를 사용하는 경우가 많으므로 전체적으로는 연산량 대비의 수렴 속도는 느릴 수 있다 그러나 각 프로세서는 거의 유휴 시간이 없이 연산을 수행하므로 wall clock time은 동기 알고리즘보다 적게 걸리며, 때로는 50%까지 빠른 결과도 보고되고 있다 그러나 현재까지의 연구는 모두 어떤 수렴조건을 만족하는 선형 시스템의 해법에 국한되어 있으며 비교적 구현하기 쉬운 공유 메모리 시스템에서의 연구만 보고되어 있다. 본 연구에서는 행렬의 주요 고유쌍을 구하는 데 있어 비동기 반복법의 적용 가능성을 타진하기 위해 우선 이론적으로 단순한 멱승법을 사용하여 실험하였고 그 결과 순수한 비동기 반복법은 수렴하기 어렵다는 결론을 얻었다 그리하여 동기 알고리즘에 비동기적 요소를 추가한 혼합 병렬 알고리즘을 제안하고, MPI(Message Passing Interface)를 사용하여 수원대학교의 Hydra cluster에서 구현하였다. 그 결과 특정 노드의 성능이 다른 것에 비해 현저하게 떨어질 때 전체적인 알고리즘의 수렴 속도가 떨어지는 것을 상당히 완화할 수 있음이 밝혀졌다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.357-365
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• 2015

최근 항공기, 자동차와 같은 시스템들은 크기, 무게, 전력 등의 문제로 기존 연합형(Federated) 구조에서 모듈형(Modular) 구조로 개발되는 추세이며, 단일 하드웨어에 파티션 개념을 적용하여 다수의 논리적 노드들을 운용할 수 있는 파티션 운영체제도 등장하고 있다. 분산 복구 블록은 실시간 시스템에 적용 가능한 소프트웨어 결함 허용 기법으로 다수의 물리적 노드들을 동기화 시켜 동작시킴으로써 실시간 절체가 가능하도록 하는 설계 기법이다. 분산 복구 블록은 노드들 간의 실시간 동기화를 필요로 하기 때문에 단일 코어 기반의 파티션 구조에는 적합하지 않으며, 적용을 위해서는 멀티코어를 기반으로 하고 또한 AMP(Asymmetric Multi-Processing) 방식을 이용한 파티션 구조에 적용되어야 한다. 본 논문에서는 멀티코어 기반 supervised-AMP 가상화 방식의 파티션 운영체제를 이용한 분산 복구 블록 설계 기법을 제안한다. 또한 제안된 설계 기법의 유용성을 보이기 위하여 항공기용 비행제어시스템 시뮬레이션을 이용한 사례 연구를 보인다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권6호
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• pp.48-57
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• 2003

본 논문에서는 가산기 기반 분산연산방식(Adder-Based DA)과 bit-serial방식을 적용한 8×l ID-IDCT프로세서를 제안하였다. 하드웨어 소모를 줄이기 위해 bit-serial 방식을 적용하고 동작 속도의 향상을 위해 분산연산 방식을 적용한다. 또한 계수식의 변환을 통해 하드웨어 구현의 규칙성과 크기를 줄일 수 있으며 동작 클럭수를 줄이기 위해 부호 확장 처리 방식을 제안한다. 합성결과 게이트 수는 총 17,504개가 사용되었고 이중에서 부호 확장처리단은 전체 구조에서 20.6%를 사용하게 된다. 짝수, 홀수 부분에서는 기존의 계수표현에서 non-zero 비트가 130개가되지만, 제안한 방식을 적용한 짝수와 홀수 부분에서의 non-zero 비트는 각각 28개와 32개로 54% 줄일 수 있었다. 또한 부호 확장 처리단의 제안함으로써 처리율은 2배가 향상되었고 설계한 IDCT 프로세서는 100㎒에서 50Mpixels/s의 처리율을 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권1호
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• pp.60-69
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• 2011

[ $2.1\;{\mu}m$ ]입자경의 단분산 PBA seed를 이용한 2단계 분산중합을 seeded batch process 와 seeded semi-continuous process를 이용하여 다양한 형태의 PBA/PMMA composite 미립자를 제조하였다. Batch process의 경우 PBA/PMMA composite 입자의 모폴로지는 중합 분산매인 methanol/water 비와 중합 2단계에서의 PBA seed/MMA단량체의 비에 따라 크게 영향을 받으며, methanol/water 중합분산매중 물의 량이 증가함에 따라, 그리고 중합 2단계에서 MMA단량체량이 증가함에 따라 PBA와 PMMA간의 상분리현상이 심화되어 구형의 입자로부터 egg, snowman, confetti, peanut와 같은 비구형의 PBA/PMMA composite 입자들이 제조되었다. Semi-continuous process의 경우 단량체 부가시간을 조절함으로서 PBA/PMMA composite 입자의 모폴로지가 변함을 발견하였고 특히, 단량체의 결핍된 조건하에서 구형의 PBA(코어)/PMMA(쉘) composite 라텍스가 제조되었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.24-31
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• 2015

효소는 생명 현상을 구현하는 단백질 촉매인데 그 동안 효소의 촉매 반응 속도는 Michaelis-Menten(MM) 모델로 대부분 설명되어 왔다. 그러나 MM 모델은 실험으로 측정된 단일 효소 반응시간의 확률분포 모양을 설명할 수 없다. MM 모델에 반응계수의 정적 무질서 개념을 도입한 효소 반응 모델도 기질 농도에 따라 변화하는 효소 반응시간의 통계적 요동을 설명하지 못한다. 우리는 단일 효소 반응시간의 통계적 요동이 기질에 따라 변화하는 양상을 설명하기 위해 효소 반응을 구성하는 개별 화학반응을 단순히 푸아송 과정이 아닌 갱신과정(renewal process)으로 확장한 효소 반응 모델을 제안한다. 우리는 이 단일 효소 반응 모델과 기질에 따른 효소 반응시간 분산 변화 데이터를 비교하여 효소-기질 복합체의 지속시간 분포를 간단한 형태로 얻어내었다. 또한, 이 정보를 토대로 전산모사를 수행하여 효소 반응시간의 확률분포를 얻어내고, 실제 실험 결과 및 기존 이론들과 비교하였다. 뿐만 아니라 단일 효소 반응시간의 확률분포를 연속 시간 임의의 보행자(continuous time random walker)의 대기시간 확률분포(waiting time distribution)로 대응하면, 평균 제곱 변위가 시간에 따라 단순히 증가 하지 않는 고분자의 특이 수송(anomalous diffusion) 현상도 정량적으로 설명할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권10호
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• pp.981-987
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• 2002

$St\"{o}ber$ process를 이용하여 단분산 콜로이드 실리카를 제조하였다. 초기물질인 TEOS(Tetraethylorthosilicate)와 $NH_4OH$, 에탄올 및 증류수의 함유량을 조절하여 100 nm급, 200 nm급, 300 nm급 크기의 단분산 실리카 입자를 제조할 수 있었고, 제조된 실리카 입자는 Scanning Electron Microscope(SEM) 및 laser scattering particle analyzer를 통해 관찰하였다. Dipcoating 공정을 이용하여 제조된 300 nm 크기의 콜로이드 실리카의 자기 배열성(self-assembly) 형성에 관한 연구를 진행하였다. 다양한 코팅 공정 변수(표면장력, 표면전하, 입자의 함유량)의 조절을 통하여 dip coating시에 자기 배열성 단층막(monolayer)을 형성해 낼 수 있는 조건을 최적화하였고, SEM으로 관찰해 본 결과, 최적 조건 상태에서 비교적 넓은 영역 (1.5 mm ${\times}$ 1.5 mm)에서 hexagonally ordered packing된 콜로이드 입자 결정 단층막을 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.357-362
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• 2013

High efficiency particulate air (HEPA) 필터를 시험하기 위하여 단분산 polystyrene latex spheres (PLS) 및 PS-MPS/실리카복합 나노구체가 이용되었다. 사용된 모든 나노구체들은 필터시험 전에 평균입경과 변동계수 값을 측정하여 시험용 인조먼지로서 적정함을 평가하였다. PLS 및 복합 나노구체의 입경은 유화중합 중 반응온도와 안정제의 양을 조절하여 100~300 nm 범위에서 잘 조절되었으며, 변동계수의 경우도 단분산 입자분포로 판단되는 15%보다 낮은 3~7% 범위이었다. 한편 HEPA 필터시험 결과는 사용된 모든 나노구체들이 공기필터의 시험을 위한 시험용 인조먼지로서 아주 적절함을 보여주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.198-198
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• 2011

단분산 결정질 실리콘 나노입자 (<10 nm)는 양자점 효과로 인한 선택적 파장 흡수가 가능하므로 태양전지 분야에 응용 가능성이 크다. 특히 입경의 크기가 작아지면 부피대비 표면적이 넓어지기 때문에 태양빛 흡수 면적이 증가한다. 따라서 입자의 크기는 태양전지에서 효율을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 이러한 이유에서 plasma arc synthesis, laser ablation, pyrolysis 그리고 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등이 실리콘 나노입자를 합성하는데 연구되어 왔으며, 특히 PECVD는 입자 생성과 동시에 균일한 증착이 이루어질 수 있기 때문에 태양전지 제작 시 공정 효율을 높일 수 있다. PECVD를 이용한 나노입자 합성에서 입경을 제어하는데 중요한 전구물질은 Ar과 SiH4가스이다. Ar 가스는 ICP (Inductively Coupled Plasma) 챔버 내부에 가해준 전력을 통해 가속됨으로써 분해되어 Ar plasma가 생성된다. 이는 공급되는 SiH4가스를 분해시켜 핵생성을 유도하고, 그 주위로 성장시킴으로써 실리콘 나노입자가 합성된다. 이때 중요한 변수 중 하나는 핵생성과 입자성장시간의 조절을 통한 입경제어 이다. 또한 공급되는 가스의 유량은 입자가 생성될 때 필요한 화학적 구성비를 결정하므로 입경에 중요한 요소가 된다. 마지막으로 공정압력은 챔버내부의 plasma 구성 요소들의 평균 자유 행로를 결정하여 SiH4가 분해되어 입자가 생성되는 속도와 양을 제어한다. PECVD를 이용한 실리콘 나노입자 형성의 주요 변수는 RF pulse, 가스(Ar, SiH4, H2)의 유량, Plasma power, 공정압력 등이 있다. 본 연구에서는 RF (Radio Frequency) PECVD방법을 이용하여 실리콘 나노입자를 만드는데 필요한 여러 변수들을 제어함으로써 이에 따른 입경분포 차이를 연구하였다. 또한 SEM (Scanning Electron Microscopy)과 SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer)를 이용하여 각 변수에 따라 생성된 나노입자의 입경과 농도를 분석하였다. 이 중 plasma power에 따른 입경분포 측정 결과 600W에서 합성된 실리콘 나노입자가 상당히 단분산 된 형태로 나타남을 확인할 수 있었고 향후 다른 변수의 제어, 특히 DC bias 전압과 열을 가함으로써 나노입자의 결정성을 확인하는 추가 연구를 통해 태양전지 제작에 응용 할 수 있을 것으로 예상된다.

• 공업화학
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• 제2권2호
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• pp.119-126
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• 1991

암모늄명반과 요소를 수열균일 침전법으로 반응시켜 베마이트의 합성을 연구한 것으로, 암모늄명반과 요소와의 몰비를 1 : 2-1 : 5, 반응온도를 $100-250^{\circ}C$, 반응시간을 30분-20시간으로 변경시키면서 반응시켰다. 반응생성 침전물은 X-선 회절분석, 주사형현미경관찰, 화학분석 등의 방법으로 검토하였다. 암모늄명반과 요소와의 몰비가 1 : 4에서 구상의 단분산 무정형 수화황산알루미늄이 $100^{\circ}C$에서 생성되었고, $150^{\circ}C$에서 구상의 단분산 무정형 수화황상알루미늄과 베마이트가 생성되였고, $200^{\circ}C$ 이상에서는 베마이트만이 생성되었다. 반응생성 침전물들은 치밀하고 침강성과 여과성이 좋았고 침전물의 입자는 평균 $2-4{\mu}m$ 크기였다.

• 폴리머
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• 제31권3호
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• pp.184-188
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• 2007

산성 도금조에서 차인산나트륨을 환원제로 하는 무전해 도금법을 사용하여 직경 $4{\mu}m$의 PMMA(poly-methylmethacrylate)/HDDA(1,6-hexanedioldiacrylate) 단분산 가교 고분자 미립자에 니켈층을 코팅할 시 1) 전처리 조건변화, 2) 도금조 온도변화, 3) 도금조 pH 변화, 및 4) 초기 도금조 pH 조절 등에 따라서 도금속도, 도금면의 상태 및 도금 재현성을 관찰하였다. 무전해 도금에서의 전처리 과정은 모든 단계가 중요하였으나 특히 conditioning 및 acceleration 과정이 균일한 도금층을 형성하는데 중요하였고, 도금조 온도 및 pH의 상승에 따라서 도금속도가 증가하였으며, 특히 초기 도금조의 pH의 조절이 도금 재현성을 확보하는데 매우 중요하였다.