• 대한전자공학회논문지TE
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• 제39권3호
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• pp.1-7
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• 2002

본 논문에서는 다중 PFD(Phase Frequency Detector)와 적응 전하펌프 회로를 설계하여 지터 잡음 특성과 주파수 획득 과정을 향상시킨 새로운 PLL 클럭 발생기를 제안한다. 기존의 PLL은 넓은 데드존과 듀티 사이클 특성을 갖고 있기 때문에 지터잡음을 발생하고, 긴 지연시간 때문에 고속 동작에는 부적합하다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, TSPC(True Single Phase Clocking) 회로를 이용하여 다중 구조를 갖는 PFD를 설계하였다. 데드존 특성, 듀티 사이클의 제한조건을 개선할 수 있도록 회로를 설계하였으며, 탁월한 지터잡음 성능을 향상시킬 수 있었다. 또한 적응 전하펌프 회로를 사용하여 PLL을 설계하였으며 루프필터의 전하펌프 전류를 증가시킴으로써 주파수 획득 특성을 개선 할 수 있었다. Hspice 시뮬레이션을 수행한 결과, 제안한 PLL은 데드존이 0.01ns 미만이고, 입력신호의 듀티 사이클에 무관하며, 50ns의 빠른 획득시간을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 제안된 회로는 고성능 마이크로프로세서 및 디지털시스템에 적용될 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.267-271
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• 2014

원자력발전소의 데이터 네트워크와 연관된 안전 계통들은 다양한 IT (information technology) 네트워크 및 응용프로그램들을 적용하여 현대화되고 있다. 발전소 데이터 네트워크의 출현과 더불어 원전 계측제어시스템들은 최신의 디지털화된 마이크로프로세서에 근간을 둔 시스템으로 진화하고 있는 반면에, 일반적인 IT 환경에서의 각종 정보시스템이 가지는 사이버보안 취약성 및 사고의 가능성이 증대되는 단점을 가지게 되었다. 이를 보완하기 위해 원전에 적용하는 데이터 네트워크는 신뢰성, 성능 및 보안요건을 충분히 고려해서 설계되어야 한다. 본 논문에서는 원전 계측제어계통에 적용되는 안전한 네트워크의 설계 및 평가 시 사용될 수 있는 기술적인 보안 기준들을 제시하였으며, 본 기준들을 적용하여 설계 및 운영되는 발전소 데이터 네트워크는 외부의 사이버 위협으로부터 효과적인 대처를 할 것으로 판단된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.47-53
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• 2002

본 논문은 8051 마이크로프로세서의 내부 코아 특성과 시스템 재사용에 대한 통합설계 방법을 사용하여 하나의 시스템을 제작하였다. 또한 이 시스템을 독립적으로 사용할 뿐만 아니라 다른 시스템의 모듈로서 사용할 수 있도록 시스템을 설계 및 구현한다. 제안된 방법에서 재사용이 가능하도록 시스템 자체를 객체형으로 구현하고, 시스템들 간의 연결을 위해 객체형이 구현된다. 이러한 객체형의 요구에 맞추어 시스템들이 자기정보를 가지고 다른 시스템들과 연결되었을 때 자신의 정보를 제공함으로써 자동 인식되고, 시스템 자체가 다른 시스템에 재 적용될 수 있도록 한다. 본 논문에서 제안된 방법은 기존의 Z-80 계열의 교육용 제어보드와 비교 분석하여, 제안한 시스템이 확장성의 효율성을 제공할 뿐만 아니라, 대부분의 기능을 소프트웨어로 처리하여 개발 기간, 비용 및 보드 크기가 축소되는 등의 장점을 입증하였다. 또한 객체형 시스템 아키텍처로 설계하여 확장성과 이식성이 증대되는 특징을 보였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.593-605
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• 2014

본 논문에서는 하드웨어로 경량 암호 HIGHT, PRESENT, PRINTcipher를 설계하고 소프트웨어로 암호 운영모드를 구현하여 대칭키 암호에 대한 효율적인 하드웨어/소프트웨어 통합설계 방법을 제안하였다. 우선 효과적인 통합설계 언어인 GEZEL 기반으로 대칭키 암호를 하드웨어로 구현한 후 FSMD 방식의 각 암호 모듈을 unfolding, retiming 등 하드웨어 최적화 이론을 적용하여 성능을 향상시켰다. 또한, 8051 마이크로프로세서에 대칭키 암호 운영모드를 C언어로 구현하여 서로 다른 운영모드를 지원하는 다양한 플랫폼에 적용할 수 있게 하였다. 이때 하드웨어/소프트웨어간의 신뢰성 있는 통신 확립과 통신 간 발생할 수 있는 시간 지연을 막기 위하여 하드웨어의 통신 코어와 암호코어를 분리하여 병렬적으로 수행되어 암호화 연산 수행 중에도 메시지를 송/수신 할 수 있도록 처리하는 개선된 handshake 프로토콜을 사용하여 전체적인 성능을 향상시켰다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.273-278
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• 2012

본 연구에서는 임베디드 시스템에서 많이 사용되는 대용량 플래쉬 메모리 모듈 중 멀티미디어카드 (MMC; Multi-Media Card)와 마이크로프로세서간 데이터를 송수신 할 수 있는 SPI (serial peripheral interface) 버스 인터페이스를 설계하였다. 제안하는 구조는 AMBA 버스구조의 APB 저전력 버스에 호환되도록 설계하였다. 임베디드 시스템에 OS를 탑재하게 되면 여러 가지 주변기기들을 제어하기는 쉬워지지만 하드웨어와 소프트웨어의 덩치가 커져 결국 시스템 성능에 부담스런 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 OS를 사용하지 않는 임베디드 시스템에 멀티미디어카드를 인터페이스하기 위하여 SPI 통신 개념을 도입하였고, FPGA로 구현하였다. 설계한 SPI 모듈은 Altera QuartusII 툴을 사용하여 자동 합성하여 P&R을 수행하였다. 결과물은 Altera CycloneII FPGA로 구현하였으며 타겟으로 정한 25MHz에서 충분히 동작 가능하다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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• pp.292-295
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• 2003

블루투스 전송 기술은 2.4㎓ 의 ISM(Industrial Scientific Medicine)밴드에서 주파수 호핑 방식을 사용한다. 주파수 호핑율은 연결 상태에서 초당 1600회, 조회 또는 호출 상태에서 초당 3200회의 호핑을 한다. Hop 채널 선택은 블루투스 표준안에서 제시한 5개의 호핑 시퀸스 중 하나를 선택하고 호핑 주파수에 따라 이를 매핑 함으로써 이루어진다. 본 논문에서는 6개의 상태에 따라 다르게 실행되는 채널 계산을 효율적으로 제어하고 필요한 연산모듈의 수를 줄이기 위해 9비트 프로세서를 이용해 Hop 선택 모듈을 설계하고 구현한다. 설계된 모듈은 레지스터 파일, 마이크로프로그램 제어장치, 가산, 치환(permutation), Modulo 계산을 위한 3개의 연산장치로 구성된다. Hop 채널 계산 중 가장 클럭 소요가 큰 Modulo 연산은 SRT나눗셈 알고리즘을 사용하여 음수 값 계산 및 연산 속도 향상을 꾀하였다. 제시된 Hop 선택 모듈은 하드웨어 묘사언어인 VHDL로 설계하고 시뮬레이션 및 테스트는 Xilinx FPGA를 이용해 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.510-512
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• 2015

최근 IT 기술의 발전으로 가장 보편화 되고 있는 첨단기기는 스마트폰이다. 길을 걸으며 스마트폰을 사용하는 사람들이 늘어나고 이러한 행위는 보행자 자신의 안전에도 크게 위협적인 요소가 될 수도 있지만 자칫 주변 사람들에게까지 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수도 있다. 본 논문에서는 사람들의 안전한 생활을 위한 지능형 신발을 설계한다. 설계한 신발은 사람들에게 편리하고 유용한 장애물 감지 및 알림 시스템을 설계하기 위해 초음파 센서와 진동 센서 그리고 LED를 이용한다. 또한 모바일 어플리케이션(Mobile application)을 개발하여 활용도를 높인다. 초음파 센서는 마이크로 프로세서에서 장애물과의 거리를 계산한다. 진동 센서는 초음파 센서에서 계산한 거리가 특정거리(IM-4M) 이내이면 신호를 받아 진동 센서 혹은 LED가 동작해 사람에게 장애물이 있다고 알려준다. 모바일 어플리케이션(Mobile application)은 신발이 스마트폰과 일정거리 이상 멀어져 블루투스(Bluetooth)가 끊기면 알림을 해줌으로써 분실 방지를 해주고. 신발의 각 기능들을 제어하도록 해준다. 또 장애물과의 거리가 얼마나 남았는지를 확인할 수 있는 기능도 있다. 따라서 본 논문에서 제안하는 장애물 감지 및 알림 기능은 사람들에게 안전을 보장해주고 저비용으로 구현 가능한 장점이 있다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.71-74
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• 2006

현재 근해어업은 기피 산업으로 어민들은 고령화, 어민의 감소로 인력을 구하기 어렵고 어로활동을 하기 위해서는 일반적으로 2 명 이상이 1조로 작업이 진행된다. 따라서 숙련되지 못한 사람들이 조를 이루어 작업을 할 경우 의사전달에 시차가 생기고 한사람은 배의 조종에 종사하므로 작업의 능률이 떨어진다. 따라서 레저나 소형어선에서 1인이 선박을 조종하면서 작업이나 레저를 즐길 수 있는 선외기의 원격제어 시스템 연구의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 작업의 효율을 높이고 인력을 절감 할 수 있는 선외기의 원격제어시스템에 관한 연구를 수행하였다. 선외기는 엔진의 회전수, 조타기, 정 역전 및 중립기어가 하나로 시스템으로 구성되어 있다. 소형 선외기에 이 세가지의 제어를 직류 전동기를 이용하여 위치제어와 속도제어를 하였고, 마이크로프로세서를 이용하여 통신과 엔진회전수제어를 프로그램화하여 어민들이 작업을 하면서 동시에 원하는 조종을 할 수 있도록 시스템을 설계 제작하였다. 시운전결과 전속에서 좌우현 조타 성능이 명령대로 잘 움직였다.

• 센서학회지
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• 제6권5호
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• pp.385-391
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• 1997

본 연구의 목적은 성토시공관리응 방사성 동위원소 이용계기의 회로개발에 있다. 본 연구에서 제작한 계기는 국내 원자력법에서 제한하는 세기 이하의 밀봉선원을 사용하며, 감마선과 열중성자 검출회로, 고전압 공급장치 그리고 마이크로프로세서 등으로 구성하였다. 성토의 밀도측정에 충분한 계측수를 얻기 위하여 감마선 검출 5회로, 열중성자 검출 2회로로 구성하였다. 감마선의 검출은 G-M 검출기의 전기적 특성상 검출회로가 간단하므로 파형정형회로만 거쳐 계수된다. 그러나 He-3 검출기에서 발생하는 열중성자 신호펄스는 대단히 작기 때문에 최대 50 [dB]까지 증폭하고 창비교기(window comparator)를 거쳐 원하는 신호만 계수할 수 있도록 하였다. 모든 회로는 자연 방사선과 잡음에 의한 영향을 최소화하기 위하여 정전차폐하였으며, 계수관에 인가하는 고전압의 리플 진폭과 주파수를 고려하여 펄스 계수시에 리플 성분에 의한 펄스수는 제거하였다. 방사선의 계수 및 연산처리에는 원칩 마이크로프로세서를 이용하였으며, 계측결과는 메모리장치에 저장되고 PC와의 통신도 가능하다. 시제작한 RI계기의 검출성능을 평가한 결과 성토의 밀도측정에 충분한 계측수를 얻을 수 있음이 확인되었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.157-168
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• 2009

본 논문에서는 태양광 발전시스템을 이용한 승압 초퍼와 전압형 PWM(Pulse Width Modulation) 인버터인 전력변환기로 구성하였고, 안정된 변조를 위해서 동기신호와 제어신호를 원칩 마이크로프로세서에 의해서 처리하였다. 전력비교에 따라 시간 비율을 변화시키지만 태양전지는 전형적인 수하특성을 갖고 있어, 일사량과 온도변화에 관계없이 항상 최대 출력점을 추적하도록 승압초퍼를 제어하였다. 또한 PWM 전압형 인버터는 태양전지가 연속 발전할 수 없는 단점을 보완하기 위해 일반 상용전원과 연계함으로써 약 $10{\sim}20[%]$ 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원 복합형 전력변환장치로 구성하였다. 그리고 태양광 발전의 효율을 높이기 위하여 센서와 마이크로프로세서를 이용한 태양광위치추적 장치를 설계하여 고정방식의 태양광 발전에 대하여 비교해 보았다. 그 결과, 태양광 위치추적장치는 고정방식의 태양광 발전에 비해 5% 정도 개선됨을 알 수 있었다. 또한, PWM 전압형 인버터와 위상동기를 위해서 계통전압을 검출하여 계통전압과 인버터 출력을 동상 운전하므로 잉여전력을 계통과 연계할 수 있게 하였다. 그리고 고역율과 저고조파 출력을 유지함으로서 부하와 계통에 전력이 안정하게 공급될 수 있도록 제어하였다.