정보화의 부작용이라 할 수 있는 보호되어야 할 자료의 유출이 심각해지면서 특정 사용자간에 데이터를 암호화해서 전송하고 다시 복호화 해서 데이터를 얻어야 할 필요성이 커지고 있다. 따라서 데이터의 고속 암호화 및 복호화 기술의 개발이 시급하다. 데이터의 암호화 및 복호화를 위해서는 비밀키 암호를 사용하는데 대표적인 비밀키 암호로 Rijndael(AES) 암호가 있다. Rijndael 암호는 기존의 블록암호와는 달리 비교적 적은 게이트 수를 사용하여 하드웨어로 구현할 수 있고, 키 관리와 암/복호 속도 측면에서 하드웨어 구현이 소프트웨어 구현보다 우수하기 때문에 코프로세서 형태로 구현하여 스마트카드, SIM카드, 모바일 시스템 등에 적용할 수 있다. 본 논문에서는 스마트 카드에 적합한 Rijdnael 암호 프로세서의 구현 방법에 관하여 기술하였다. 본 논문에서 제시한 방법으로 구현하여 Synopsys로 합성하여 18000 게이트 정도의 적은 게이트 수로 3㎓를 넘어서는 동작 주파수, 2.56 Gbps의 높은 암/복호율을 갖는 프로세서의 구현이 가능함을 확인할 수 있었다.
플래시 메모리는 많은 장점들로 인하여 저장장치로써 각광을 받고 있다. 하지만 그런 장점들과 더불어 약점이 있기 때문에 이를 보안하기 위하여 많은 FTL 기법들이 연구되었다. FTL은 주소 변환 테이블을 플래시 메모리에 기록하고 SRAM에 유지해야 한다. 이것은 플래시 메모리의 용량이 급격하게 증가하면서 주소 변환 테이블의 크기도 함께 증가하여 비용상 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 플래시 메모리를 관리할 때 페이지 기반 FTL 기법을 사용하여 데이터가 플래시 메모리에 어떤 위치던지 자유롭게 저장되게 함으로써 저장 효율을 높였다. 또한 SRAM의 크기를 줄이기 위하여 페이지 기반 주소 변환 테이블 전체를 SRAM에 올리는 것이 아닌 필요한 부분만 페이지 변환 캐시 에 올리고 나머지 주소 변환 테이블은 플래시 메모리에 로그블록 FTL 기법으로 기록하였다. 이러한 이중적인 FTL 기법을 적용함으로써 제안한 기법은 페이지 기반 DFTL 기법과 비교하여 반응 시간은 56.9% 감소하였고 SRAM의 사용량은 10% 정도로 유지하였다.
디지털 카메라의 대중화와 고용량 저장매체의 보편화로 인해 대중들은 손쉽게 디지털 사진 촬영이 가능하게 되었다. 디지털 사진은 필름 사진과 달리 촬영을 하는데 있어 비용이 들지 않을 뿐만 아니라 플래쉬 메모리의 증가로 인해 다수의 사진들을 촬영할 수 있게 되었으나 그만큼 많은 사진들을 관리하고 분류하는 것은 쉽지 않은 일이 되었다. 따라서 디지털 사진을 자동으로 분류하고 관리하는 기능은 중요한 과제가 되었지만, 현재까지 나온 방법들은 사진 내의 객체가 확대, 축소 및 이동하거나 배경이 바뀌는 영상에 있어서 정확한 유사도를 측정하여 분류하는데 어려움이 있었다. 본 논문에서는 이와 같은 어려움을 보완한 디지털 사진의 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 입력영상을 그리드 형태로 나누어 각 블록별로 측정한 유사도 값을 바탕으로 클러스터링하며, 이때 디지털 사진 내에 포함되어 있는 촬영정보인 EXIF를 이용하여 입력 영상에 따라 적응적(adaptive)으로 그리드를 나누어 비교한다. 또한, 영상에 따라 각기 다른 색상의 분포 정도를 고려해 색상 가중치를 고려하여 사진을 비교함으로써, 영상의 고수준(high-level) 분석에서처럼 객체와 배경을 추출하여 따로 분리하지 않고도 객체의 배경이 다른 사진들을 저수준(low-level) 에서 분석이 가능토록 하였다. 제안한 방법으로 실험한 결과 객체의 크기 및 이동이나 배경에 큰 영향을 받지 않으면서 입력영상들을 클러스터링 할 수 있었다.
NAND 플래시 메모리는 저전력, 저렴한 가격, 그리고 대용량임에도 불구하고 페이지 단위의 쓰기 및 블록 단위의 지우기 연산은 큰 문제점을 가지고 있다. 특히 NAND 플래시 메모리 특성상 덮어쓰기가 불가능하므로 쓰기동작 후 수반되는 지우기 동작은 전체 성능저하의 원인이 된다. 기존의 NAND 플래시 메모리를 위한 SRAM 버퍼는 간단하면서도 NAND 플래시 메모리의 쓰기 동작을 효과적으로 줄여줄 수 있을 뿐 아니라 빠른 접근 시간을 보장 할 수 있다. 본 논문에서는 작은 용량의 SRAM을 이용하여 NAND 플래시 메모리의 가장 큰 오버헤드인 지우기/쓰기 동작을 효과적으로 줄일 수 있는 버퍼 관리 시스템을 제안한다. 제안된 버퍼는 큰 페칭 크기를 가지는 공간적 버퍼와 작은 페칭 크기를 가지는 시간적 버퍼인 완전연관 버퍼로 구성된다. 시간적 버퍼는 공간적 버퍼에서 참조된작은 페칭을 가지며, NAND 플래시 메모리에서 쓰기 및 지우기 수행시 시간적 버퍼내에 존재하는 같은 페이지 혹은 블록에 포함된 페칭 블록을 찾아 동시에 처리한다. 따라서 NAND 플래시 메모리에서 쓰기 및 지우기 동작을 획기적으로 줄였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 NAND 플래시 메모리 버퍼 시스템은 2배 크기의 완전연관 버퍼에 비해 접근 실패율 관점에서는 높았지만, 쓰기 동작과 지우기 동작은 평균적으로 각각 58%, 83% 정도를 줄였으며, 결론적으로 평균 플래시 메모리 접근 시간은 약 84%의 성능 향상을 이루었다.
본 연구는 우리나라 공원관리의 효율화 방안을 모색하기 위한 기초적 연구로 한국과 일본의 공원관리 현황과 구조특성을 비교하여 그 차이점을 파악하고자 수행되었다. 조사는 관련문헌조사와 함께 관련기관 담당자와의 전화인터뷰 및 방문면접조사로 이루어졌다. 그 결과, 일본의 공원지정기준은 최소의 공원면적을 수치로 정하고 있고 관리인원이 한국보다 적으면서 넓은 면적을 관리하고 있다. 양국의 공원관리기관은 중앙과 위탁기관으로 구분되었다. 중앙기관은 한국이 환경부내 자연자원과 6명이 담당하고 일본은 3개과(국립공원과, 자연환경정비과, 총무과) 53명이 담당하고 있다. 총무과는 국토를 11개 블록으로 구분해 11개 자연보호사무소와 12개지소, 67개의 자연보호관 사무소를 운영하고 있다. 위탁기관의 경우 일본의 자연공원재단은 본부와 20개지부에 54명의 직원이 현장관리업무를 하고 있으나 한국의 국립공원관리공단은 본부와 25개사무소에 748명의 직원이 중앙기관의 업무와 현장관리업무를 병행하는 것으로 나타났다. 연구결과에 기초하여 우리나라 국립공원관리의 효율화 방안을 다음과 같이 제안했다. 첫째, 공원지정기준에 수치화를 도입하고 둘째, 용도지구를 재검토하며 셋째, 국립공원관리사무소를 현지사무소$.$권역사무소로 구분해서 업무분담 및 인원 재배치하고 넷째, 환경부의 공원관리 부서를 확대하고 다섯째, 국립공원관리공단 직원에 대한 신분을 국가공무원으로 전환할 필요성이 높다.
XCAP(XML Configuration Access Protocol)은 IETF의 SIMPLE WG에서 현재 표준화 과정 진행중에 있다. 네트워크에 위치한 많은 통신 어플리케이션들은 Request를 처리하는 시점에서 사용자 별 정보를 접근하는 것을 필요로 하며 사용자별 정보는 네트워크 내에서 유지되며 end 사용자에 의해 관리되도록 하고 있다. XCAP은 이러한 정보들을 관리하고 조직하기 위한 방법으로 제안된 프로토콜로써 HTTP 기반에서 동작한다. 각 정보들은 특정 어플리케이션에서 각자에게 필요한 형태의 XML 데이터로 규격화 되어 있으며, 어플리케이션마다 unique한 ID인 AUID(Application Unique ID)를 할당 받게 된다. 그리고 이러한 새로운 Application Usage들은 사용하고자 하는 XML의 스키마와 default namespace, MIME Type, Validation Constraints, Data Semantics, Naming Conventions, Resource Interdependency, Authorization Policy등을 규정하도록 되어 있다. XCAP 서버는 단말들로부터 이러한 configuration 정보들을 전달받아 조직화하여 유지 관리하는 기능을 수행하게 된다. 본 고에서는 XCAP 서버의 기능을 구현받기 위하여 기능의 정의 및 블록별 기능 분리를 통한 설계 방법 및 구현 방법에 대하여 논하고자 한다.
스마트 그리드란 기존의 전력망에 정보기술을 융합하여 에너지 효율을 최적화하는 차세대 전력망을 구성하는 기술의 하나이다. 본 논문에서는 스마트그리드를 효과적으로 구축하기 위하여 기존 홈 네트워크와 연동되고 효율적인 관리 기능을 제공하는 AMI 시스템을 제안 한다. 확장된 홈 네트워크 기반의 AMI 시스템은 스마트미터, 통신 모듈, 홈 게이트웨이, 보안 모듈, 미터 데이터 관리 시스템, 전력 응용 모듈 등으로 구성된다. 제안하는 홈 네트워크는 전력소모를 줄이고 효율적인 데이터 전송이 가능할 수 있도록 IEEE 802.15.4를 기반으로 설계하였다. 제안 홈 게이트웨이는 웹 서비스를 통해 외부 관리 시스템과 에너지 소비 정보 등을 실시간으로 교환할 수 있고, AMI 시스템은 인터넷을 통하여 홈 게이트웨이와 미터 데이터 관리 시스템 간의 양방향 통신이 가능하도록 설계되었다. 정보 전달의 안전성을 얻기 위하여 보안 알고리즘을 적용 하였으며 보안 알고리즘은 대칭적 블록 암호화 방식인 AES 알고리즘을 사용하였다. 제안 시스템을 사용하는 경우 본 연구에 제한적이기는 하지만 제어를 하지 않을 경우보다 전력 소비가 평균적으로 4~42%정도 줄어드는 것을 실험 결과에서 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 먼저 RTP(Rapid Thermal Processor) 장치를 스트레스 측정에 용이한 구조로 제작하고 PC에서 통합 공정관리 시스템을 설계하였다. 다음으로는 Large deformation 이론을 바탕으로 반도체 웨이퍼 표면의 변형검사를 위한 레이져 인터페로미터리를 구성하였다. 궁극적으로 이러한 레이져장치로부터 웨이퍼 표면의 영상을 추출하고 세선화, 블록화 그리고 스트레스 분포도의 순서로 영상처리 하여 스트레스로 인한 웨이퍼 표면의 변형을 검사하였다. 실험을 하기 위해 변형이 이루어지도록 웨이퍼의 후면을 1mm정도 갈아낸 후 약 1000도에서 $3\sim4$회 열처리를 수행하였으며, 열처리를 가한 영상과 가하지 않은 영상을 통하여 웨이퍼 열처리 후 심각한 변형이 이루어졌음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 DSP 기능을 내장한 32비트 RISC 마이크로프로세서를 위한 버스 제어기를 설계하였다. 연구의 초점은 버스 타이밍, 주소 멀티플렉싱, 리프레쉬, 버스 중재 등을 제어하는 버스제어기를 온칩화 하여 CPU로 하여금 외부 램과 추가적인 장치없이 직접 연결될 수 있도록 한 것이다. 버스 제어기가 관리하는 메모리의 종류는 SRAM, ROM, DRAM, EDO DRAM이며 고속 모드(Fast page mode, EDO page mode 및 RAS-down mode)기능을 지원하며 다양한 Wait를 넣을 수 있다. 주소 영역은 4가지(EMAO-EMA3)이며 내부적으로 7개 의 레지스터가 있고 이들을 이용하여 서로 연결된 세 개의 상태 머신으로 모든 램과의 타이밍을 제어함으로써 공유블록을 활용할 수 있었다. Verilog HDL의 기술하고 Synopsys로 합성한 후 타이밍 검증을 수행한 결과 최악조건에서 53.1㎒로 동작할 수 있었다. 그 후 0.6㎛ single poly triple metal process 공정으로 레이아웃 되었고 면적은 44㎜ × 1.21㎜ 이다.
본 논문에서는 차세대 통신 플랫폼을 위한 PCI Express의 전송계층과 데이터 연결계층의 모든 기능을 지원하는 PCI Express 컨트롤러를 설계하였다. 설계되어진 컨트롤러는 재전송 매커니즘을 효과적으로 지원하기 위해 제안되어진 송신버퍼 구조를 가지고 있다. 이 버퍼 구조는 전송 버퍼와 재전송 버퍼를 한 개의 버퍼로 통합하여 재전송 버퍼의 공간을 유동적으로 할당할 수 있는 방법이다. 또한 설계되어진 컨트롤러의 송신단 전송계층은 제안되어진 버퍼 구조 효과적으로 지원하도록 설계되어 졌다. 설계 되어진 컨트롤러의 각 블록을 효과적으로 관리하기 위해 80C51 마이크로프로세서를 내장하여 PCI Express 프로토콜을 제공하는 프로그램을 코딩하여 포팅하였다. 또한 설계되어진 컨트롤러의 검증을 위해, Host Bridge, 로컬 마스터 디바이스, 로컬 슬레이브 디바이스를 버스 동작 모델로 구성된 테스트 벤치도 제안하였다. 또한 실제 PCI Express 프로토콜 상에서 발생할 수 있는 모든 경우를 발생 하도록 하기 위해, 각 버스 동작 모델을 위한 어셈블러 명령어들을 정의 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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