새로운 멀티미디어 서비스 환경에서의 다양한 기능을 수행할 수 있는 주택 내 정보화 배선은 장기적으로 볼 때 매우 중요하다. 본 논문에서는 주택내의 정보화를 위한 주택내 배선시스템의 요구사항을 검토하고 주택내 배선 시스템의 형태를 발전단계를 고려하여 검토한다. 또한 주택내 배선 시스템의 고도화를 위한 핵심 장비인 통합네트워크 인터페이스 장치의 기능을 제시하고 가능한 배선 매체와 통신 방식을 검토한다.
본 논문에서는 채널의 배선 밀도 뿐만 아니라 셀 영역 내의 배선 밀도도 효과적으로 감소시키는 새로운 over-the-cell배선 시스템을 제안한다. over-the-cell 배선 시스템은, 일반적으로 셀 영역에서의 배선 과정, 채널에서 배선될 터미널의 선택 과정, 그리고 채널 배선 과정으로 구성된다. 본 논문에서는 셀 영역에서 배선할 신호선을 효율적으로 선택하기 위하여 intersection graph 상에 채널의 배선 밀도와 다른 신호선과 교차 관계를 고려한 웨이트를 부여한다. 선택된 신호선이 feedthrough나 셀 내부 로직을 형성하는 메탈층과 교차할 경우, maze 알고리듬을 사용하여 셀 영역에 배선한다. 또한 minimum weight spanning tree를 이용하여 채널에 배선할 터미널들을 효율적으로 선택하여 채널 밀도를 감소시킨다. 채널 배선은 HAN-LACADMG의 채널 배선기를 사용한다. Benchma가 데이타를 사용한 실험과 게이트 어레이 레이아웃 시스템에 적용함으로써 본 over-the-cell 배선 시스템의 효용성을 보인다.
오피스나 건물의 인텔리젼트화가 발달될수록 multi-vendor/multi-media화가 필연적이기 때문에 배선의 양과 종류가 방대하게 요구되고, 또한 서로 각기다른 기기배선의 관리가 불가능한 실정에 부딪혀 사무실의 레이아웃 변경과 정보통신 시스템의 이동, 확장에 따른 중복배선, 재배선으로 인한 경제적 손실과 인력 낭비 및 근무환경의 미관을 혼잡하게 만드는 등의 문제점들을 발생하고 있다.
본 논문에서는 저압 배선 진단 시스템 개발에서 핵심 파트 중 하나인 지능형 차단 시스템 구축을 목표로 한다. 제안된 진단 시스템은 TFDR (Time-Frequency Domain Reflectometry) 알고리즘을 바탕으로 하여 실제 전압이 흐르는 배선에 대해 이상 거리 측정을 하게 된다. 그리고 배선으로부터 얻은 정보를 바탕으로 배선 이상의 종류를 분석하는 것이 지능형 차단 시스템의 목표이다. 효율적인 분석을 위해, 본 논문에서는 퍼지-베이시안 (Fuzzy-Bayesian) 알고리즘을 바탕으로 하여 시스템을 구성하였다. 실제 저압 배선에서 실험된 데이터를 바탕으로 한 실험을 통해 제안된 기술의 우수성을 입증하고자 한다.
자동배선 시스템의 배선영역 모델링 방법은 그리드와 논 그리드 방식을 사용하고 있다. 그리드 방식은 PCB상에 전기적, 물리적 요소들이 적다 할지라도 보드와 그리드의 크기에 제약을 받기 때문에 자동배선 속도를 감소시키는 단점을 가지고 있다. 따라서 메모리 용량을 증가 시키게 된다. 논 그리드 방식(Shape based type)은 영역처리 방식을 사용하며, 배선영역에서 그리드 방식보다 44.2% 메모리 감소효과가 있다. 따라서 Via 수는 55.5%의 감소 효곽가 있으며, 총 배선 시간도 기존 PCB시스템보다 83.3% 향상되었다. 본 논문에서는 단일 원점에서 여러 목적지에 가장 빠르게 도달 할 수 있고 최단 경로 문제를 해결하는 auction 알고리즘을 적용한 Shape based 방식에 의하여 메모리 낭비 없이 빠른 속도로 자동 배선할 수 있는 PCB 자동 배선 시스템을 개발하였다. 또한 본 시스템은 IBM Pentium 컴퓨터 Windows 환경에서 Visual C++언어로 개발하였으며 다른 PC 와도 호환성을 가질수 있도록 개발 하였다.
자동 배선 시스템의 배선영역 모델링 방법은 논-그리드(non-grid)와 그리드 방식 을 사용하고 있다. 본 논문에서는 라우팅 속도를 개선하기 위해 논-그리드와 그리드 방식을 혼합하여 자동 배선 시스템을 개발 하였다. 그리드방식은 PCB상에 전기적, 물 리적 요소들이 적다 할지라도 보드와 그리드의 크기에 제약을 받기 때문에 메모리가 많아지게 되어 자동 배선 속도를 감소시키는 단점을 가지고 있고, 논-그리드 방식은 shape-based 방식의 영역 처리방식을 사용하므로 메모리를 상당히 적게 소요된다. 그러므로 본 논문에서는 논-그리드 방식과 그리드 방식을 적용하여 초기 배선시에는 전자를 적용해 속도를 개선시켰고, 초기 배선시 연결되지 않은 배선은 후자를 적용해 서 완전한 배선이 이루어 질 수 있도록 하였다. 따라서, 본 시스템을 이와 같은 방식 을 이용하여 IBM 486DX2-66 컴퓨터의 Windows NT 환경하에서 Borland C++로 개발하 였다.
배선용 차단기(MCCB)는 신속한 고장전류 차단과 전원시스템의 안정성을 확보하기 위해 배선시스템에 폭넓게 사용되고 있다. 배선용 차단기(MCCB)는 과부하 및 단로 등의 이상 상태시 전류를 차단하는 기구로, 오작동 시에는 중대한 사고를 초래한다. 따라서 배선용 차단기에 대한 보호성능의 항상, 신뢰성의 향상의 시장요구에 부응하기 위해 본 논문에서는 소호부 형상에 따른 차단성능을 파악하고 이를 통하여 성능향상을 이루고자 3차원 유한요소 프로그램(MAX-WELL)을 이용한 자계해석을 통해 차단성능 평가를 하였다. 이를 통하여 배선용 차단기의 소호부 설계시 차단성능 검증과 제품의 소형화 및 고성능화를 이끌고자 한다.
IT 산업 및 반도체 산업이 발전함에 따라 초소형, 고집적화 시스템의 요구에 대응하기 위해서 고해상도 및 고정밀의 패턴 구현에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구는 각종 산업제품의 PCB(Printed Circuit Board) 및 디스플레이 장치인 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display) 등에 적용되어 널리 응용되고 있다. 현재 널리 사용되는 인쇄 회로 기판은 마스킹 후 선택적 에칭 방식을 적용하여 금속 배선을 형성하는 방식을 적용하고 있다. 이러한 방식은 설계가 변경될 경우 마스크를 다시 제작해야 하는 번거로움이 있어 설계 변경이 용이하지 않고 더욱 길어진 생산시간의 증가로 인하여 생산성 및 집적도가 떨어지게 된다. 따라서 최근에는 이러한 한계를 극복하기 위한 방안이 여러 가지 측면에서 시도되고 있으며, 그 중에서도 Inkjet Printing 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 Inkjet Printing 방식을 적용하여 금속 배선을 형성하고 선폭과 두께의 오차를 줄여 배선의 Tolerance 를 개선할 수 있는 방안을 제안하였다. Inkjet Printing 방식을 이용한 기존의 금속 배선 형성은 고해상도의 DPI(Dot Per Inch)에서 잉크 액적이 뭉치는 Bulge 현상이 발생되어 원하는 형상 및 배선의 폭을 구현하는데 어려움이 있었다. Bulge 현상은 배선의 불균일성을 야기할 뿐만 아니라 근접한 배선의 간섭에도 영향을 미처 금속 배선의 기능을 할 수 없는 단점을 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 이러한 Bulge 현상을 줄이고 배선간의 간섭을 방지하여 원하는 배선을 용이하게 형성할 수 있는 순차적 인쇄 방식을 적용하였다. 본 연구에서는 노즐직경 35um 의 Inkjet Head 와 나노 Ag 입자 잉크를 사용하여 Glass 표면 위에 배선을 형성하고 배선의 폭과 두께를 측정하였다. 또한 순차적 인쇄 방식을 적용하여 700DPI 이상의 고해상도에서 나타날 수 있는 Bulge 현상이 감소하였음을 관찰하였으며 금속 배선의 Tolerance를 10%내외로 유지할 수 있음을 확인하였다.
자동배치/배선 시스템의 배선영역 모델링 방법은 그리드와 논 그리드 방식을 사용하고 있다. 그리드 방식은 PCB상에 전기적, 물리적 요소들이 적다할지라도 보드와 그리드의 크기에 제약을 받기 때문에 메모리가 많아지게 되어 자동배치/배선 속도를 감소시키는 단점을 가지고 있다. 논 그리드 방식인 형상기반 방식은 영역처리 방식을 사용하므로 형상들을 메모리에 각각의 객체로서 존재시키며, 이들 객체는 고유의 데이터 크기를 갖기 때문에 메모리가 상당히 적게 소요된다. 그러므로 본 논문에서는 단일 원점에서 여러 목적지에 가장 빠르게 도달 할 수 있는 최단 경로 문제를 해결하는 경매 알고리즘을 적용하여 형상기반 방식에 의하여 메모리 낭비 없이 빠른 속도로 자동배치/배선할 수 있는 PCB 자동배치/배선 시스템을 개발하였다. 또한 본 시스템은 이와 같은 방식을 이용하여 PC에서 사용할 수 있도록 IBM Pentium 컴퓨터의 Windows 환경에서 Visual C++언어로 개발하였다.
본 논문에서는 광가입자 액세스망에서 댁내 세대 단자함까지 광케이블이 포설된 FTTH(Fiber To The Home)환경에서 가정내에 광대역 홈서비스를 효과적으로 제공하기 위한 홈게이트웨이 시스템의 배치 및 댁내 배선에 대하여 기술하였다. 본 논문에서는 홈네트워크 구성요소 및 홈게이트웨이 배치 배선 결정 요소를 분석하고, 통신과 방송이 통합된 다양한 멀티미디어 서비스를 효과적으로 제공하기 위하여 주거 형태, 홈네트워크 기술 및 서비스에 따른 FTTH 기반 통합 홈게이트웨이 시스템의 배치 및 홈네트워킹을 위한 배선 방안을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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