FM방식의 악기음원합성은 해당 악기의 음색과 음정에 맞는 FM의 기본 주파수와 변조 계수를 정하여 신호 파형을 생성하는 것으로, 다른 가, 감산방식 또는 PCM방식 등에 비해 비교적 간단한 구조로 다양한 악기음원합성이 가능하다. 따라서 현재 사용되고 있는 개인용 컴퓨터에 부착되는 사운드합성 카드에는 FM방식 음원합성기술이 적용되고 있다. 본 논문에서는 FM방식 음원합성기술을 이용하여 실시간 악기음원합성이 가능한 논리회로를 설계하는데 관한 연구를 기술한다. 본 연구에서는 소프트웨어 프로그래밍에 의해 FM방식 음원합성기의 구조를 설계하고 주요 블록의 최적 변수 값을 실험하였다. 논리회로 설계 및 회로검증은 향후 주문형반도체(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)제작을 위해 기존의 표준셀 라이브러리와 주문형반도체 전용 설계시스템을 사용하였다. 회로검증 결과는 간이 평가보드를 제작하고 PC와 접속시켜 생성된 악기음을 직접듣는 주관적 평가방법으로 최종 확인하였다.
고경도 및 내침식재료가 새로운 기계구조 및 기계 절삭공구재료로서 각광을 받고 있으며 질화붕소(BN)는 고융점, 고경도의 물리적 특성으로 다이아몬드 대체 물질로 주목되고 있다. 원하는 질화붕소의 합성을 위해서는 출발 원료와 합성법에 의존하는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 붕소 산화물과 환원제로써 활성 탄소를 출발 원료로 하였으며 치환제로써 질소를 사용하여 기상 반응로에서 질화붕소를 합성하였다. 합성된 시료는 XRD, SEM, PSA 등으로 물성을 측정하였고 합성 변수에 따라 순도의 차이를 보였으며, 본 연구를 통하여 최적의 합성 조건을 제시할 수 있었다.
본 논문에서는 유리재단 문제에 평균장 어닐링과 시뮬레이션된 어닐링 형태의 유전자 알고리즘을 결합한 합성 알고리즘을 분산 처리하여 적용한다. 유리재단 문제는 2차원 2진 패킹 문제로 주어진 원판에 요구되는 사각형 모양의 패턴들을 버려지는 부분이 최소가 되게 배치하는 조합 최적화 문제이다. 제안된 합성 알고리즘은 유전자 알고리즘의 다양한 연산자에 시뮬레이션된 어닐링의 온도개념을 추가하여 평균장 알고리즘에 의한 빠른 평형상태 도달을 유지하게 하였다. MPI를 이용한 분산 합성 알고리즘을 유리재단 문제에 적용하여 실험한 결과 기존의 평균장 어닐링 또는 유전자 알고리즘을 단독으로 사용하였을 때보다 최적의 배치 상태를 나타내었으며 최적해 접근 특성을 유지하면서 문제의 크기에 대하여 선형적인 수행시간 단축을 보여 주었다.
본 논문은 합성곱 신경망 기반 수중 표적 분류기의 성능 향상을 위한 최적의 전처리 기법을 제시한다. 실제 선박 수중신호를 수집한 데이터 세트의 주파수 분석을 통해 강한 저주파 신호로 인한 특성 표현의 문제점을 확인하였다. 이를 해결하기 위해 다양한 스펙트로그램 기법과 특성 스케일링 기법을 조합한 전처리 기법들을 구현하였다. 최적의 전처리 기법을 확인하기 위해 실제 데이터를 기반으로 합성곱 신경망을 훈련하는 실험을 수행하였다. 실험 결과, 로그 멜 스펙트로그램과 표준화 및 로버스트정규화 스케일링 기법의 조합이 높은 인식 성능과 빠른 학습 속도를 보임을 확인하였다.
통계적 실험계획법을 이용하여 나노입자 합성 공정의 최적화 방법론을 제시하기 위하여 대상 물질로 제올라이트 4A의 합성을 수행하였다. 실리콘 전구체인 sodium metasilicate (SMS)의 농도를 조절하여 합성한 제올라이트 4A를 XRD, SEM 및 질소흡착법으로 특성분석 하였다. 특히 XRD 분석으로 결정한 결정도로 제올라이트 4A의 합성결과를 판단할 수 있었다. 실험계획법 중 일반요인분석을 이용하여 반응장치, 반응온도 및 반응시간에 따른 주효과도 및 교호작용을 분석하였다. 또한 반응표면분석법을 통하여 결정도 최대치를 가지는 제올라이트 4A를 합성할 수 있는 최적의 조건으로 계산하였다. 구체적으로는 autoclave를 사용하고 반응시간 3 h 및 반응온도 $110^{\circ}C$의 반응조건이 제시되었다. 더욱이 실리콘 전구체로 Ludox를 사용하는 조건하에서, 다양한 결정화도를 가지는 제올라이트 4A에 대한 최적의 합성조건을 모든 범위에서 대하여 표면도와 등고선도를 이용하여 제시하였다.
효소를 이용한 생리활성 펩티드의 합성 연구에 관한 기초자료를 얻기 위하여, Kyotorphin(진통작용을 가진 펩티드) 유도체가 $\alpha-chymotrysin$를 이용한 이상계(two phase system;유기상과 수용액상)조건하에서 Ac-Tyr-OH 와 $Arg-NH_2$로부터 합성되었다. Ac-Tyr-OH(10 mM)과 $Arg-NH_2$ (20 mM)와의 Kyotorphin 유도체 합성에 대한 유기용매의 효과에서 ethyl acetate계에서의 합성 수율이 다른 유기용매(dichloromethane, n-butanol, n-hexane, chloroform)에서 보다도 더 높았다. Kyotorphin 유도체의 합성에 미치는 최적조건을 보면, 효소 농도는 10 ${\mu}M$, 온도 및 pH는 각각 $35^{\circ}C$ 및 7.0이었으며, 유기상/수용액상의 비$(\alpha)$는 15였다. Kyotorphin 유도체 합성의 최적 반응조건하에서 수율은 70.2%였으며, 이때의 반응은 24시간 후에 평형에 도달하였다.
물리적 모델링 기반 음 합성 알고리즘은 음 합성 시 많은 연산량을 요구하며 이는 실시간 음 합성을 저해한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 물리적 모델링 기반 현악기 사운드 엔진을 멀티코어 프로세서에 구현하고, 사운드 엔진을 위한 최적의 멀티코어 프로세서 구조를 제안한다. 대상 현악기의 단위음을 합성하기 위해 각 프로세싱 엘리먼트 (processing element, PE)당 합성하는 샘플 (sample-per-processing element, SPE) 수를 변화시키는 실험을 통해 시스템의 성능 (system performance), 시스템 면적 효율 (area efficiency), 에너지 효율 (energy efficiency)을 각각 측정하고, 측정된 결과를 바탕으로 최적의 멀티코어 프로세서 구조를 선택하였다. 모의실험 결과, 어쿠스틱 기타는 SPE가 5,513과 2,756일 때 가장 높은 시스템 면적 효율과 에너지 효율을 보였으며, 클래식 기타는 SPE가 22,050과 5,513일 때 시스템 면적 효율과 에너지 효율이 가장 높았다. 또한 이를 이용하여 44.1 kHz의 샘플링율을 갖도록 대상 악기의 단위음을 합성한 결과 원음과 스펙트럼에서 매우 유사함을 확인할 수 있었고, 울산대학교 대학원생 및 교수 10명을 대상으로 실시한 MUSHRA 주관 청취 테스트에서도 좋은 결과를 얻었다.
본 논문에서는 상위 단계 합성(high-level synthesis)에서의 메모리 탐색(exploration) 문제를 푸는 데 있어, 현존하는 메모리 합성 시스템들이 간과했던 한 가지 중요한 성질인 메모리 탐색에서의 스케줄링 효과(scheduling effect)를 말하고자 한다. 그리고 이 성질을 충분히 활용할 수 있는 새로운 형태의 통합된 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 메모리 구성(configuration)과 스케줄을 동시에 고려한다는 것을 가장 큰 특징으로 하는데, 몇 개의 벤치마크 필터 회로에 대한 실험을 통해 제안된 탐색 기법이 빠른 시간 안에 최적에 가까운 메모리 구성을 찾는다는 것을 보일 수 있었다.
Zn-Mg 합금은 순수한 Zn 보다 우수한 내식성을 나타내며, 이러한 Zn-Mg 합금을 코팅공정에 도입하기 위하여 Zn-Mg 박막 합성의 최적 공정조건을 도출하고자 하였다. 비대칭 마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 합성한 Zn-Mg 박막은 Mg 함량이 증가할수록, 합성 분위기가 낮을수록 치밀한 미세구조를 나타내었다. 또한 Zn-Mg 박막의 미세조직이 치밀해질수록 내식성은 증가하나, 밀착성은 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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