• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.364-370
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• 2011

힐버트 변환은 무선 디지털 통신으로부터 수신된 대역통과 신호를 저역통과 신호로 변환시켜 사용자에게 필요한 정보를 제공할 수 있는 역할을 수행한다. 힐버트 변환의 기본 연산과정은 승산과 가산 연산으로 구성되어 있으며, 힐버트 변환을 하드웨어로 구현한 힐버트 변환기는 승산기 설계에서 많은 양의 게이트들을 이용한 설계가 요구되고, 이에 따라 구현된 힐버트 변환기는 높은 소비전력과 넓은 면적을 차지하여 모바일 디지털 기기의 전체적인 성능에 영향을 미친다. 본 논문에서는 MAG(Minimum Adder Graph) 알고리즘을 이용하여 승산 연산의 복잡도를 감소시켜 디지털 통신기기 특히 모바일 시스템의 구성요소인 힐버트 변환기를 기존의 방법보다 더 적은 게이트를 이용하여 구현할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 Xilinx사의 ISE환경에서 모의 실험하여 성능의 우수함을 보여주었다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2007년도 제6회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.225-229
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• 2007

최근에 무선 센서 네트워크는 여러 분야에서 다양하게 활용되고 있으며 간단한 환경 모니터링 시스템에서부터 기계, 구조물, 교량, 비행기와 같은 모션 모니터링과 군사, 텔레매틱스와 같은 정보량이 많고 복잡한 시스템에 적용이 시도되고 있다. 따라서 간단한 역할만 수행하면서 저 전력으로 오랜 시간 동안 운용을 목표로 해온 무선 센서 네트워크는 어려운 작업을 수행하도록 요구되고 있다. 일반적으로 무선 센서 네트워크의 MAC 프로토콜들은 주기적으로 sleep / wake를 반복하여 필요한 에너지 소비를 줄이며 이를 Duty Cycling이라고 한다. 하지만 이러한 Duty Cycling은 sleep 구간 동안에 전송할 수 없어서 홉(Hop)이 늘어날수록 전송지연이 증가하는 단점이 있다. 이러한 전송지연은 비행기 날개, 군사, 텔레매틱스 등의 복잡한 시스템이나 교통사고위험 감지 경고 시스템과 같이 빠른 데이터 처리가 필요한 시스템에서 큰 문제점이 될 수 있다. 본 논문에서는 수신 구간을 분산 배치 알고리즘(Distributed Duty Cycling, DDC)을 통하여 무선 센서 네트워크 MAC(Media Access Control) 프로토콜에서 발생하는 전송지연을 크게 줄이는 기법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 CC2420DBK를 이용한 필드 테스트를 통해서 검증되었으며 실험 결과를 통해서 DDC 알고리즘을 통해서 전송지연을 크게 줄이고 에너지 소비 또한 감소한다는 것을 확인 할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.307-307
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• 2014

정보화 시대로 접어들면서 동일한 공간에 더 많은 정보를 저장할 수 있고, 보다 빠른 동작이 가능한 비휘발성 메모리 소자에 대한 요구가 증가하고 있다. 하지만, 최근 비휘발성 메모리 소자 관련 연구보고에 따르면, 메모리 소자의 소형화 및 직접화 측면에서, 전하 저장을 기반으로 하는 기존의 Floating-Gate(FG) Flash 메모리는 20 nm 이하 공정에서 한계가 예측 되고 있다. 따라서, 이러한 FG Flash 메모리의 한계를 해결하기 위해, 기존에 FET 기반의 FG Flash 구조와 같은 3 terminal이 아닌, Diode와 같은 2 terminal로 동작이 가능한 ReRAM, PRAM, STT-MRAM, PoRAM 등 저항변화를 기반으로 하는 다양한 종류의 차세대 메모리 소자가 연구되고 있다. 그 중, 저항 변화 메모리(ReRAM)는 CMOS 공정 호환성, 3D 직접도, 낮은 소비전력과 빠른 동작 속도 등의 우수한 동작 특성을 가져 차세대 비휘발성 메모리로 주목을 받고 있다. 또한, 상하부 전극의 2 terminal 만으로 소자 구동이 가능하기 때문에 Passive Crossbar-Array(CBA)로 적용하여 플래시 메모리를 대체할 수 있는 유력한 차세대 메모리 소자이다. 하지만, 이를 현실화하기 위해서는 Passive CBA 구조에서 발생할 수 있는 Read Disturb 현상, 즉 Word-Line과 Bit-Line을 통해 선택된 소자를 제외하고 주변의 다른 소자를 통해 흐르는 Sneak Leakage Current(SLC)를 차단하여 소자의 메모리 State를 정확히 sensing하기 위한 연구가 선행 되어야 한다. 따라서, 현재 이러한 이슈를 해결하기 위해서, 많은 연구 그룹에서 Diodes, Threshold Switches와 같은 ReRAM에 Selector 소자를 추가하는 방법, 또는 Self-Rectifying 특성 및 CRS 특성을 보이는 ReRAM 구조를 제안 하여 SLC를 차단하고자 하는 연구가 시도 되고 있지만, 아직까지 기초연구 단계로서 아이디어에 대한 가능성 정도만 보고되고 있는 현실 이다. 이에 본 논문은 Passive CBA구조에서 발생하는 SLC를 해결하기 위한 새로운 아이디어로써, 본 연구 그룹에서 선행 연구로 확보된 안정적인 저항변화 물질인 SiN를 정류 특성을 가지는 n-Si/Ti 기반의 Schottky Diode와 결합함으로써 기존의 CBA 메모리의 Read 동작에서 발생하는 SLC를 차단 할 수 있는 1SD-1R 구조의 메모리 구조를 제작 하였으며, 본 연구 결과 기존에 문제가 되었던 SLC를 차단 할 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.787-796
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• 2019

본 논문에서는 환자에 링거액 주입 시 주입 완료 상태, 잔여량, 주입 중 상태 및 환자의 긴급 상황 알림 등 링거 주입을 제어하고 상태를 감지하여 이를 무선으로 간호사에 알려주는 링거 주입 IoT 시스템을 위한 설계 및 시험 방안을 제안한다. 이를 위해 링거액 센서 및 스위치, 상태 표시 및 무선 통신 기능을 갖는 회로를 설계하고, 스마트 링거 주입 IoT의 센싱 및 알림 정보를 제어하며, 이를 서버측에 알려 모니터링하기 위한 제어 및 모니터링 알고리즘을 제안한다. 또한 링거 IoT 시스템의 적합성을 시험하기 위해 링거액 감지 시간, 링거액 감지 거리, IoT 모듈 동작 온도, IoT 모듈 입력 파워, IoT 모듈 소비전력, 무선통신 속도 등의 시험기준을 설정하고 시험 결과를 분석한다.

• 융합정보논문지
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• 제12권1호
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• pp.172-179
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• 2022

세탁 공정에서 다림질 공정은 세탁 등 다른 공정과는 달리 표준화된 공정처리가 난해하여 수작업에 의존한다. 이는 상의와는 달리 바지는 허리부분에 맵시 주름은 물론 허리 아래에 주름선이 있어서 두 부분으로 분리하여 다려야하기 때문에 2대의 독립된 다림 장비가 개발되어 사용되고 있다. 그러나 이러한 방법은 공정 간의 수동이동으로 작업자의 투입, 공간적 손실, 바지 구겨짐 등의 문제가 발생하여 두 장비를 융합한 바지다림 장치가 요구되고 있다. 본 논문에서 기술하는 일체형 바지다림 시스템은 바지 길이와 모양, 상단부 주름에 무관하게 바지 상단부와 측면부를 자동으로 순차 다림질하며, 또한 다림질 진행 상황을 사용자 모니터에 표시하면서 자가 진단 기능을 수행한다. 본 연구의 결과로 기존의 독립장비 2대를 사용하는 경우보다 다림질 수량을 증가시켜 2배의 성능 향상과 20% 이상의 소비전력을 절감하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권2호
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• pp.69-78
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• 2009

캐쉬의 성능을 향상시키는 가장 효과적인 방법은 프로그램 수행 특성에 내재되어 있는 시간적 (temporal locality) 지역성과 공간적 지역성(spatial locality)을 활용하는 것이다. 본 논문은 프로그램 수행 특성에 적합한 시간적/공간적 지역성을 이용하기 위한 뱅크 선택 메커니즘을 가진 고성능 저전력 캐쉬 구조를 제안하였다. 제안하는 캐쉬 시스템은 다른 블록 크기와 다른 연관도를 가지는 두개의 캐쉬로 구성되어 진다. 즉 작은 블록 크기를 지원하는 직접사상 구조의 주 캐쉬(main direct-mapped cache)와 큰 블록을 지원하는 완전연관 버퍼 (fully associative buffer)로 구성되어 진다. 특히 주 캐쉬는 저전력을 위해 2-뱅크로 구성되며, 완전연관 버퍼에서 선택되어진 작은 블록은 제안된 뱅크 선택 알고리즘에 의해 주 캐쉬의 뱅크에 저장된다. 제안된 뱅크 선택 알고리즘과 3비트 상태 비트를 이용하여 시간적 지역성이 높은 데이터들을 주 캐쉬에 선택적으로 저장함으로써 고성능의 효과를 얻을 수 있었다. 제안된 알고리즘은 또한 충돌 미스 (conflict miss)와 캐쉬 오염 (cache pollution)을 효과적으로 줄여준다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 평균 접근 실패율의 경우 Mibench 응용군에 대해 Victim 캐쉬에 비해 23%, STAS 캐쉬에 비해 32%의 감소효과를 보여준다. 평균 메모리 접근 시간의 경우 Victim 캐쉬에 비해 14%, STAS 캐쉬에 비해 18%의 감소효과를 얻을 수 있었다. 에너지 소비의 관점에서도 제안된 캐쉬 시스템은 Victim 캐쉬와 STAS 캐쉬에 비해 약 10% 감소 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.1-9
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• 2013

비록 멀티 페이지 TLB는 성능을 향상시키는데 효과적이지만, 운영체제의 도움을 통한 기존의 방법은 사용자 응용 프로그램에서는 멀티 페이지를 사용할 수 없는 치명적인 단점을 가진다. 이에 본 논문에서는 운영체제의 지원 없이 멀티 페이지를 이용하여 고성능과 저전력을 얻을 수 있는 새로운 멀티 TLB 구조를 제안한다. 제안된 TLB는 작은 페이지를 위한 TLB와 큰 페이지를 위한 TLB로 구성되며, 모두 완전연관 뱅크 구조를 가지고 있다. 작은 페이지를 지원하는 S-TLB(Small TLB)는 큰 페이지를 지원하는 L-TLB(Large TLB)에서 추출된 작은 페이지를 저장하게 되며, L-TLB는 CPU로부터 요청된 작은 페이지를 포함한 큰 가상 페이지 주소를 저장하게 된다. CPU가 요청한 가상주소의 특별한 한 비트와 두 비트를 이용하여 S-TLB와 L_TLB의 각각의 하나의 뱅크만이 접근되며, 동시에 접근되는 엔트리 수 감소에 의해 에너지 소비를 줄일 수 있다. 또한 본 논문에서 효과적인 성능향상을 위해 간단한 1비트 LRU 정책을 제안하였다. 제안된 LRU 정책은 각 TLB 엔트리에 추가적인 1 비트를 사용하여 최근에 참조된 블록을 나타낸다. 이 방법은 간단하게 L-TLB로부터 가장 최근에 참조된 페이지를 선택할 수 있다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 제안된 구조는 완전연관 사상 TLB, Dual TLB 그리고 ARM TLB에 비해 76%, 57%, 그리고 6%의 에너지*지연시간을 줄일 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.239-252
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• 2005

유비쿼터스 환경의 핵심 기술인 USN은 배터리 용량 및 연산능력이 제한된 자원하에서 운영되어야 하며 이로 인하여 USN은 저 전력소비 및 최소의 연산량을 유지하기 위한 경량화된 설계가 반드시 요구된다. 이전의 J$\emptyset$sang의 신용모델에 기반한 USN상호인증 방법은 최소의 연산 기능만을 적용하여 경량화 된 상호인증이 가능하다는 특징이 있으나, 신용을 표현하기 위한 구성요소들의 속성이 경량성의 측면에서 미비점을 갖는다. 본 논문에서는 USN에서의 경량 상호인증에 적용하기 위해 J$\emptyset$sang 모델을 개선한 신용모델을 제안한다. 제안된 USN신용모델은 오직 신용 표현 대상(x)의 믿음(belief)의 정도만을 적용하여 신용정보를 정의한다 정의된 신용정보는 확률 및 논리 연산(AND)에 기초하여 정보를 계산하기 때문에 기존 J$\emptyset$sang의 신용모델 보다 계산량 측면에서 경량성을 가진다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.19-24
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• 2012

본 논문에서는 네트워크 상황 정보를 이용한 다중 인터페이스 단말의 배터리 수명 연장 방법을 제안한다. 단말은 현재 접속 네트워크에 병목현상이 발생하는 경우, 다중 인터페이스를 이용하여 다중 경로로 데이터를 수신한다. 하지만 다중 인터페이스를 이용하는 경우 단말의 배터리 소모가 많아 단말의 배터리 수명이 짧아진다. 이러한 배터리 소모를 줄이기 위해 OLT를 통해 네트워크의 병목현상 유무를 판단하고 단말에게 네트워크 상황 정보를 전송한다. 단말은 네트워크 상황 정보를 통해 하나의 인터페이스를 비활성화 시켜 에너지 소비를 절감시킨다. 단일 인터페이스와 다중 인터페이스를 사용함에 따른 배터리 소비량을 계산하여 제안 방안의 효과를 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.840-845
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• 2007

무선 센서 네트워크에서 효율적인 데이터 처리와 신속한 전송을 위해 사용되는 미들웨어는 순간적인 데이터 밀집현상으로 발생하는 중간 노드의 데이터 손실 문제를 해결해야한다. 본 논문에서는 계산 능력, 소비 전력 등 극히 한정된 자원만을 사용하여 데이터를 전달해야 하는 무선 센서 네트워크 환경에서 수집된 데이터의 효율성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 Delta-Average 기법을 제시하였다. 제안된 기법을 통해 데이터의 상이성과 평균화 방식을 이용함으로써 순간적인 데이터 밀집현상으로부터 중복된 데이터에 대한 불필요한 전송을 방지하면서 정확성을 높이도록 하였다. 마지막으로 제안된 기법의 성능을 평가하기 위해 TinyDB에서 TOSSIM 시뮬레이션을 수행하였으며 성능분석 결과를 통해 데이터 정확성이 향상되었음을 검증하였다.