반도체, 컴퓨터, 통신기기 분야에서 최첨단 기술제품의 생산 공급을 통해 그동안 국내 전자산업을 선도해 온 금성반도체(대표 : 구자두)는, 지난해 6월 세계 3번째로 반주문형 초대규모 집적회로(VLSI)인 CMOS게이트 어레이를 개발하여 미국 엘에스아이 로직(LISLOGIC)사와 1억 5천만불의 수출계약을 체결함으로써 국내 최초로 주문형 반도체의 수출시대를 연데이어, 4월 10일 여의도 중심부 신한 빌딩 4층에 100여평 규모의 게이트 어레이 디자인 센터를 개관하여 특수한 반도체를 주문하는 고객이 동 제품의 회로 설계과정에 직접참여할 수 있도록 함으로써 수주활동을 본격화 하는 일대 전기를 마련하였다.
방대하고 독자적인 시스팀 개발의 급증에 따라 대규모 집적회로의 주문형 설계가 크게 요구되어 지고 있다. 본고에서는 앞으로 그 수요가 팽창될 설계 방식인 표준 셀을 이용한 설계과정을 설명하고, 이제까지의 표준셀 라이브러리 개발 전략과 그 내용에 관해 기술한다. 또한 표준 셀을 이용한 설계 예로서 ICU(Industrial Control Unit)를 들어 다른 설계 방식에 대한 장단점을 고찰하였다.
본 논문에서는 컴퓨터 픽업 모델에 대한 개선 방법을 제안한다. 기존의 컴퓨터 픽업은 레이 추적 모델에 입각한 핀홀 모델 방법을 사용한다. 비록 기존 방법이 매우 유용한 방법이지만 원거리에 위치한 물체를 픽업시 화질 열화가 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 보다 정교한 픽업 방법을 제안한다. 제안된 픽업 모델은 실제 센서가 화소를 만들 때 입사하는 레이들을 누적하는 과정을 첨가함으로써 얻어지고, 구조적으로 에이리어싱 현상에 더 강인하다. 제안된 방법을 입증하기 위해서 컴퓨터 실험을 진행했고 그 결과는 제안된 방법이 기존 방법보다 우수함을 입증했다.
본 논문에서는 3D 영상의 해상도 개선을 위한 크기가변 확대 기법 기반의 컴퓨터적 집적 영상 재생 방법을 제안한다. 먼저 컴퓨터적 집적 영상 재생 방법에서 요소 영상 사이의 간섭 문제를 설명한다. 큰 확대개수는 요소 영상의 확대 중첩 과정에서 큰 간섭을 야기하여 재생 3D 영상의 해상도를 저하시킨다. 이 간섭 문제를 극복하기 위해서 최소 확대 계수를 계산하는 방법을 제안한다. 새로운 최소 확대 계수는 해상도가 향상된 3D 영상을 제공하며, 제안하는 방법은 기존의 방법보다 계산량이 작다. 제안하는 방법의 유용함을 보이기 위해서 컴퓨터 복원 실험을 수행하고 그 결과를 보고한다.
한국과 서부 유럽의 사질층에 발달해 있는 $B_t$ band의 성인은 퇴적학적인 현상과는 무관하다. 그렇다고 토양학적인 사고만으로도 설명될 수 없다. 본 연구 결과 $B_t$ band는 사질층이 형성된 후 시기를 달리하여 다음과 같이 두 부류의 물질이 서로 다른 메카니즘에 의해 이동.집적되어 형성되었다. 1)먼저 silt중심의 heterometric fine grains과 운모류들이 결빙과 관련된 cryophoresis에 의해 이동되어 이들이 사질층 단면에서 밴드 형태로 집적되었고 2)다음에 철분을 함유한 점토가 토양수에 의해 이미 형성된 맨드에 집적되어 결국 적색의 $B_t$ band가 형성되었다. 이 두 과정에서 전자는 토양의 결빙이 지표에서 3m 정도 이상까지 진전될 정도로 한랭하고 습윤한 환경과, 후자는 podzolization이 진행되는 정도의 냉량.습윤한 환경과 관련된다. 오늘날 갈색토화작용(brunification)이 진전되는 우리나라와 서부 유럽의 경우, $B_t$ band의 polygenetic한 성인과 관련된 한랭.습윤한 환경들은 제4기 근자(주로 Wurm빙기 이래)의 고환경으로 추정된다.
집적 영상(Integral Imaging) 시스템은 사용자가 특수 안경을 착용하지 않고 3차원 입체영상을 볼 수 있도록 해주는 무안경식 양안시차 디스플레이 방식 중 한가지이다. 집적 영상 시스템은 3차원 정보를 조금씩 다른 방향에서 제한된 크기로 촬영된 이미지인 기초영상(Elemental Image)의 형태로 저장한다. 그리고 이런 이미지들을 다시 렌즈 어레이를 통해서 보여주어 사용자들로 하여금 3차원 정보를 얻을 수 있도록 한다. 이런 기초영상은 컴퓨터 그래픽을 이용해서 만들어낼 수도 있는데 이런 집적 영상 방식을 CG(Computer Generated) 집적 영상 시스템이라고 한다. 그리고 컴퓨터를 이용해 기초영상을 만드는 과정을 이미지 매핑(Image Mapping)이라고 한다. 이제까지 제안된 이미지 매핑 방식에는 PRR(Point Retracing Rendering), MVR(Multi-Viewpoint Rendering), PGR(Parallel Group Rendering) 등이 있다. 그러나 이런 방식들은 계산양이 많거나 렌즈 어레이 개수의 증가에 의해 생성 속도에 영향을 받는 단점이 있어, 아직 가상현실 같은 실시간 CG(Computer Graphics) 응용 분야에서 사용하기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 방법에 비해 속도 향상을 이룬 VVR(Viewpoint Vector Rendering)이라는 향상된 이미지 매핑 방법을 제안한다. 먼저 VVR 개념을 설명한 후 VVR을 사용한 집적 영상 시스템을 구현하여 MVR 방법과 비교 분석한 실험결과와 추후 개선되어야 할 방향을 제시한다.
농경지의 잔류비료나 농약 등의 비점오염원은 강수 또는 관개를 함에 따라 지표 및 지하 유출과 함께 거동함으로써 토양 내에 집적됨과 동시에 지하수 수질에도 영향을 미칠 수 있다. 특히, 최근 고부가가치 농산물 수요의 증가로 전국적으로 확대되고 있는 시설재배의 경우 노지재배와는 상이한 유출 및 침투 특성을 가지고 있음과 동시에 과다시비로 인한 오염원의 토양 내 집적이 심각한 수준이나, 이에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시설재배지와 관행재배 지역의 토양 내 비점오염원 오염부하량을 평가하고 지하침투 과정을 평가하기 위하여 시설재배지와 관행재배지의 비교 평가가 가능한 포장 및 광역단위 시험포장을 연구대상지역으로 선정하였다. 모니터링 대상지역에서 토양수, 토양수분, 관개량, 기상조건 등을 측정하기 위한 장비를 설치하여 비점 모니터링 시스템을 구축하였고, 한달에 두 번 모니터링을 통하여 자료 수집 체계를 확립하였다. 시설재배지 및 관행재배지 토양 및 토양수 수질 분석 결과, 시설재배지 내 영양물질 농도가 관행재배지와 비교하여 전반적으로 높았으며, 특히, 하부토층으로 내려갈수록 영양물질의 농도 및 편차가 크게 나타났다. 향후 본 시험포장에서의 지속적인 모니터링 및 샘플링을 통하여 시설재배지 토양내 비점오염원의 침투 과정을 분석할 수 있을 것으로 판단되며, 지하침투 영향 및 오염부하량 모델링 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
SOA(Semiconductor Optical Amplifier)를 단일 기판에 집적한 Mach-Zehnder 간섭계 구조의 파장변환기를 제작하여 40 nm 지역폭에 대한 10 Gb/s 파장변환 특성을 조사하였다. 제작된 파장변환기는 BRS(Buried Ridge Structure)형 SOA와 수동 도파로를 butt-joint결합하여 단일 집적한 구조이다. 집적화 과정에서 높은 도파 손실을 발생시키는 p+ InP덮개층을 제거하고 무첨가 InP로 도파로 덮개층 및 전류 차단층을 동시에 형성시키는 새로운 방법을 이용하였고, 모듈 제작에서 경사진 도파로와 광섬유를 효율적으로 광 접속하기 위하여 경사진 광섬유 배열을 제작하여 사용하였다. 이와 같이 제작된 파장변환기 모듈을 이용하여 1535-1575 nm의 40 nm 대역폭에서 1 ㏈ 이하의 power penalty를 갖는 10 Gb/s 파장변환을 구현하였고, 특히 negative penalty를 갖는 파장변환을 성공적으로 구현함으로써 2R(re-amplification, re-shaping) 기능을 제공할 수 있음을 보였다.
무어의 법칙을 근간으로 하는 전계효과 트랜지스터는 매 18개월마다 0.7배씩의 성공적인 소형화를 거듭하여 최근에는 50nm 크기로 구성된 약 1억 개의 트랜지스터가 집적된 칩을 생산하고 있다. 그러나 트랜지스터의 크기가 50nm 이하로 줄어들면서는 단순한 소형화 과정은 근본적인 물리적인 한계에 접근하게 되었다. 특히 게이트 절연막의최소 두께는 트랜지스터의 소형화에 가장 직접적인 중요한 요소이나, 실리콘 산화막의 두께가 2nm 이하가 되면서 게이트 절연막을 집적 터널링하는 전자에 의한 누설전류의 급격한 증가로 인하여 그 사용이 어려워지고 있는 추세이다. 따라서 본 논문에서는 트랜지스터의 소형화에 악영향을 미치는 물리적인 한계요소에 대하여 살펴보고, 이러한 소형화의 한계를 뛰어넘기 위한 노력의 일환으로 연구되고 있는 이중게이트 구조의 트랜지스터, 쇼트키 트랜지스터, 나노선을 이용한 트랜지스터 및 분자소자 등의 새로운 소자구도에 대하여 살펴보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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