• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권11호
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• pp.9-16
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• 2005

이 논문에서는 다중 동작 주파수를 갖는 고성능 저전력 SoC에 사용 가능한 광대역 입출력 주파수를 지원하는 프로그램머블 PLL 기반의 클록킹 회로을 제안하였다. 제안된 클록 시스템은 이중 전하펌프를 이용 locking 시간을 감소시켰고, 광대역 주파영역에서 동작이 가능하도록 하였다. 칩의 저 전력 동작을 위해 동작 대기모드 시에 불필요한 PLL 회로를 지속적으로 동작시키지 않고 relocking 정보를 DAC를 통해 보존하고 불필요한 동작을 억제하였고, 대기모드에서 빠져나온 후 tracking ADC(Analog to Digital Converter)를 이용하여 빠른 relocking이 가능하도록 설계하였다. 또한 프로그램머블하게 출력 주파수를 선택하게 하는 구조를 선택하여 저 전력으로 최적화된 동작 주파수를 지원하기 위한 DFS(Dynamic frequency scaling) 동작이 가능하도록 클록 시스템을 설계하였다. 제안된 PLL 기반의 클록 시스템은 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며 2.3V의 공급전압에서 $0.85{\mu}sec\~1.3{\mu}sec$($24\~26$사이클)의 relocking 시간을 가지며, 파워다운 모드 적용 시 PLL의 파워소모는 라킹 모드에 비해 $95\%$이상 절감된다. 또한 제안된 PLL은 프로그래머블 주파수 분주기를 이용하여 다중 IP 시스템에서의 다양한 클록 도메인을 위해 $81MHz\~556MHz$의 넓은 동작 주파수를 갖는다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권2호
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• pp.1-8
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• 2005

System-on-glass를 위해 poly-Si TFT로 면적이 작으면서도 리플전압을 최소화한 DC-DC 전압 변환회로를 개발하였다. 전압 변환회로는 전하 펌핑 회로, 문턱전압 변화를 보상한 비교기, 오실레이터, 버퍼, 다중 위상 클럭을 만들기 위한 지연 회로로 구성된다. 제안한 다중 위상 클럭킹을 적용함으로써 클럭 주파수 또는 필터링 캐패시터의 증가 없이도 낮은 출력 리플전압을 얻음으로써 DC-DC 변환기의 면적을 최소화 하였다. 제안한 DC-DC 변환회로를 제작하여 측정한 결과 $R_{out}=100k\Omega,\;C_{out}=100pF$, 그리고 $f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서의 리플전압은 각각 590mv와 215mv인 반면 4-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 123mV이다. 그리고 50mV의 리플전압을 가지기 위해 필요한 필터링 캐패시터의 크기는 $I_{out}=100uA$와 $f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서는 각각 1029pF와 575pF인 반면 4-위상과 6-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 단지 290pF와 157pF만이 각각 요구된다. 구조별 효율로는 Dickson 구조의 전하 펌프에서는 $59\%$, 기존의 cross-coupled 구조와 본 논문에서 제안한 4-위상을 적용한 cross-coupled 구조의 전하 펌프에서는 $65.7\%$와 $65.3\%$의 효율을 각각 가진다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.359-369
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• 2020

본 논문에서는 CMOS X-Ray 검출기의 메인 클럭을 발생시키는 위상 고정 루프(phase locked loop, PLL)을 위한 전류 불일치를 줄이면서도 넓은 동작 범위를 가지는 전하 펌프(charge pump, CP) 회로를 제안하였다. CP 회로의 동작 범위와 전류 불일치는 CP 회로를 구성하는 전류원 회로의 동작 범위와 출력 저항에 의해서 결정된다. 제안된 CP 회로는 넓은 동작 범위를 확보하기 위한 wide operating 전류 복사 바이어스 회로와 전류 불일치를 줄이기 위한 출력 저항이 큰 캐스코드 구조의 전류원으로 구현하였다. 제안된 wide operating range 캐스코드 CP 회로는 350nm CMOS 공정을 이용하여 칩으로 제작되었으며 소스 측정 장치(source measurement unit)을 활용하여 전류 일치 특성을 측정하였다. 이때 전원 전압은 3.3V이고 CP 회로의 전류 ICP=100㎂이었다. 제안된 CP 회로의 동작 범위 △VO_Swing=2.7V이고 이때 최대 전류 불일치는 5.15%이고 최대 전류 편차는 2.64%로 측정되었다. 제안된 CP 회로는 낮은 전류 불일치 특성을 가지면서 광대역 주파수 범위에 대응할 수 있으므로 다양한 클럭 속도가 필요한 시스템에 적용할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권6호
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• pp.13-21
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• 2010

본 논문에서는 가변 펌핑 클록 주파수를 이용한 모바일 D랩용 고효율 승압 전압 발생기를 제안한다. 제안된 승압 전압 발생기는 효율을 높이기 위해서 3단 Cross-coupled 점하 펌프를 사용하였으며, 또한 최종 출력 전압의 승압 시간을 줄이기 위해 기존의 승압 전압 발생기에서 사용되는 고정된 펌핑 클록 주파수 대신 전압 제어 발생기를 사용하여 펌핑 클록 주파수을 가변하였다. 따라서 제안된 승압 전압 발생기는 1.2 V 전원 전압, 최대 2 mA의 부하 전류, 1 nF의 부하 캐퍼시터 조건에서 24.0-${\mu}s$안에 3.0 V의 최종 출력 전압을 승압할 수 있다. 실험 결과 제안된 승압 전압 발생기는 에너지 소비를 26% (1573 nJ $\rightarrow$ 1162 nJ), 승압 시간을 29% (33.7-${\mu}s$ $\rightarrow$ 24.0-${\mu}s$) 감소시켰다. 따라서 제안된 승압 전압 발생기를 사용함으로써, 높은 에너지 효율과 빠른 승압을 동시에 구현할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.130-134
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• 2008

본 논문에서는 1/4-레이트 기법을 사용한 클록 데이터 복원회로를 제안하였다. 제안한 클록 데이터 복원회로를 사용함에 따라 VCO의 발진 주파수를 낮추므로 고속 동작에 유리하다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 기존 클록 데이터 복원회로 보다 낮은 지터 특성과 넓은 풀인(pull-in) 범위를 갖는다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 1/4-레이트 뱅-뱅 형태의 오버샘플링 위상 검출기, 1/4-레이트 주파수 검출기, 2개의 전하펌프 회로와 저역 통과 필터 그리고 링 VCO회로로 구성되어 있다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS 공정으로 설계되었고, 칩 면적과 전력 소모는 $1{\times}1mm^2$, 98 mW 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권1호
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• pp.56-63
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• 2008

본 논문에서는 WCDMA 통신용 송신기에 적용 가능한 12비트 1GS/s 전류구동 방식의 혼합형 DAC를 설계하였다. 제안된 DAC는 혼합형 구조로써 하위 4비트는 이진 가중치 구조, 중간비트와 상위비트는 4비트 온도계 디코더 구조로 12비트를 구성하였다. 제안된 DAC는 혼합형 구조에서 발생되는 지연시간에 따른 성능 저하를 개선하기 위해 지연시간보정 회로를 사용하였다. 지연시간보정 회로는 위상주파수 검출기, 전하펌프, 제어회로로 구성되어 이진 가중치 구조와 온도계 디코더 구조에서 발생하는 지연시간을 감소시킨다. 제안한 DAC는 CMOS $0.18{\mu}m$ 1-poly 6-metal n-well 공정을 사용하여 제작되었고 측정된 INL/DNL은 ${\pm}0.93LS/$ 0.62LSB 이하로 나타났다. 입력 주파수 1MHz에서 SFDR은 약 60dB로 측정되었고 SNDR은 51dB로 측정되었다. 단일 DAC의 전력소모는 46.2mW로 나타났다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권3호
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• pp.351-357
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• 2019

이 연구는 습식, 건식, 준비작동식, 부압식, 일제살수식 등 각각의 스프링클러설비의 주요 구성요소인 알람체크밸브, 건식밸브, 준비작동식밸브, 일제개방밸브를 전자개방밸브로 대체하여 제조공정의 다양한 과정을 하나의 과정으로 단순화시켜서 단일 기계에서 규격화 된 하나의 제품을 동시에 생산할 수 있는 환경을 조성하여 제품의 가격경쟁력 향상, 제고유지 비용 절감 및 향후 새로이 개발되는 스프링클러설비에도 적응성이 용이하도록 하기 위한 것이다. 기존 스프링클러설비의 종류인 습식, 건식, 준비작동식, 부압식, 일제살수식 모두 1차측과 2차측 배관을 제어하기 위한 밸브만 교체하고 리타딩체임버, 자동식 공기압축기, 엑셀러레이터 또는 익져스터, 슈퍼바이조리패널, 진공펌프, 수동기동장치 등 그 밖의 구성요소는 그대로 사용하기 때문에 기존 스프링클러설비에 쉽게 적용할 수 있다는 장점이 있다. 향후 연구과제로 전자개방밸브를 적용한 스프링클러설비의 상용화를 위한 법적 및 제도적인 연구가 필요하다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권1호
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• pp.1-13
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• 2001

인버터를 적용한 유압식 엘리베이터 시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 이러한 문제를 해결하기 위하여 먼저, 퍼지제어기와 PID제어기를 혼용하는 하이브리드제어기를 이용하는 방법을 시도한다. 그러나, 인버터를 적용한 유압식 엘리베이터는 비선형성이 강한 시스템이므로 두 제어기의 출력이 절환 되어야 하는 경계층이 다수인 경우가 대부분인데 반하여, 기존의 하이브리드제어기는 두 제어기의 출력이 절환되는 특정구간의 경계층을 제외하고는 전체 운전구간에서는 어느 한 제어기에만 영향을 받게 되므로 제어성능에 문제를 가지게 된다. 이에 따라 본 논문에서는, 출력혼합기의 출력비를 퍼지로직에 의하여 변경시키는 새로운 퍼지하이브리드제어기를 제안하여 기존의 하이브리드제어기의 문제점을 해결한다. 제안된 퍼지하이브리드제어기는 시스템의 상태에 따라서 두 제어기의 출력비를 달리하여 사용하는 방법으로 향상된 제어성능을 달성한다. 시뮬레이션 결과를 통하여, 제안된 퍼지하이브리드제어기가 극저속 속도영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전 영역에서의 제어 성능이 우수함을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.122-126
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• 2023

본 논문에서는 복합 미생물 배양기의 제어시스템을 제안하였다. 제안하는 제어시스템은 복합 미생물 배양기의 제어부, 통신부, 전원부, 제어시스템 등으로 구성된다. 복합 미생물 배양기의 제어부는 아날로그 신호와 디지털 신호의 변환, LCD 패널을 이용한 디스플레이, 수위센서, 온도센서, pH 농도센서 등과 같은 센서들의 신호 제어를 하도록 설계 및 제작한다. 사용하는 수위센서는 기존 수위센서가 거품과 같은 이물질 등으로 인해 측정이 어려운 문제점을 해결하고자 직진성이 우수한 IR 레이저 방식을 사용하여 정확한 수위 측정이 가능하도록 설계 및 제작한다. 온도센서는 열 저항 원리를 사용하여 측정함으로써, 높은 정확도와 누적 저항 오차가 없도록 설계하여 사용한다. 통신부는 2개의 LAN 포트와 1개의 RS-232 포트로 구성하여 복합 미생물 배양기에서 사용되는 LCD 패널, PCT 패널, 로드셀 컨트롤러 등의 신호를 제어부에 전달할 수 있도록 설계 및 제작한다. 전원부는 제어부와 통신부가 원활하게 동작할 수 있도록 24V, 12V 5V 등 3개의 전압 공급 단자로 구성하여 전원을 공급하도록 설계 및 제작한다. 복합 미생물 배양기의 제어시스템은 PLC를 사용하여 pH 농도센서, 온도센서, 수위센서 등의 센서값과 배양에 사용되는 써큘레이션 펌프, 써큘레이션 밸브, 로터리 펌프와 인버터 로드셀 등의 동작을 제어한다. 제안된 복합 미생물 배양기의 제어시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인인증기관에서 실험한 결과는 수위 측정감도의 범위가 -0.41mm~1.59mm로, 물 온도의 변화 폭이 ±0.41℃로 현재 상용으로 판매되는 제품들 성능보다 우수한 성능으로 동작됨이 확인되었다. 따라서, 본 논문에서 제안한 복합 미생물 배양기의 제어시스템의 효용성이 입증되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.257-257
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• 2022

댐 건설은 홍수 및 가뭄에 대응하기 위한 구조적 방법으로써 우리나라와 같이 지표수에 의존적인 지역에서는 가용 수자원을 확보하기 위한 확실한 수단으로 활용되어왔다. 신규 댐의 건설은 대상 하천의 수리학적 특성에 큰 변화를 야기할 수 있으며, 댐의 안정성 및 하천의 하도보호를 위해 댐 주변의 수리적 특성의 변화에 대해서도 사전에 인지하여 설계 시 반영할 필요가 있다. 수공구조물 신설에 따라 변화되는 수리학적 특성을 분석하는 방법으로는 그 수단에 따라 상사법칙을 적용한 수리모형실험과 수치기법을 활용한 수치모형실험으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통한 실험적 방법을 이용하여 댐 상하류 구간의 수리학적 특성을 분석하였다. 해당 실험은 한국농어촌공사 농어촌연구원의 대형수리모형실험시설에서 수행되었다. 적용대상 댐의 제원은 높이 약 70m, 길이 약 230m이며, 폭 55m의 여수로를 포함하는 구조로 설정하였다. 수리모형은 Froude 상사법칙을 적용하여 1/30 규모로 축소하였으며, 콘크리트 및 아크릴 재료를 이용하여 제작되었다. 댐 모형이 설치되는 하천구간은 댐 구조물을 포함하여 실규모를 기준으로 흐름방향으로 약 800m, 하폭방향으로 약 450m의 범위를 포함하도록 설계되었으며, 하류구간에 사행하천이 존재하는 것이 특징이다. 본 실험에서 유량은 총 12개의 펌프를 이용하여 공급되었으며, 최대 4cms에 해당하는 유량공급이 가능하도록 설계하였다. 공급유량은 정교한 절차에 의해 보정된 전자식 유량계를 통해 통제되었으며, 사용된 유량계의 허용오차는 약 0.5% 수준인 것으로 나타났다. 수위 측정은 오차범위 0.05mm 수준의 초음파 수위측정기를 이용하였으며, 유속측정은 약 0.5cm/s의 정확도를 지닌 3차원 전자기 유속계를 이용한 접촉식 측정과 흐름구조 가시화를 위한 비접촉식 입자추적기법을 병행하였다. 실험조건은 실규모 기준으로 방류량 3,000~5,000cms에 대해 수행하였으며, 각 방류량별 댐 상하류의 흐름패턴에 대해 정량적으로 분석하였다.