응력파의 기반한 비파괴 검사법은 비교적 실험 절차 및 실험에 필요한 장비가 단순하고, 인체에 해가 없으며, 비용이 저렴한 특성을 갖고있다. 따라서 건축/토목 구조물의 비파괴 검사에 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 하지만 기존의 가속도계, 변위계, 지오폰과 같은 부착 센서를 사용할 경우 표면 처리, 센서의 부착 및 이동에 따른 추가적인 시간이 소요되고, 센서와 구조물의 불완전한 커플링으로 인한 측정 결과의 신뢰성 및 일관성을 유지하지 어렵다는 문제를 발생시킨다. 최근 이러한 문제의 해결책으로 Air-coupled sensor (ACS)의 사용이 각광받고 있으며, 여러 연구자들에 의해 ACS의 가능성 및 실용성이 증명되고 있다. 기존의 접촉센서와 비교하여 ACS를 사용했을 때 얻을 수 있는 가장 큰 장점은 센서의 커플링 문제를 근본적으로 해결하여 신뢰도가 높고 일관적인 측정이 가능하고, 대형 건축/토목 구조물의 표면을 음향스캔하여 결과를 신속하게 처리하여 실시간으로 시각화 할 수 있다는 점이다. 이론적으로 ACS를 이용하여 측정하는 물리값은 콘크리트 내부에서 발생된 응력파의 일부가 공기중으로 전파된 누설파 (Leaky wave)이다. 콘크리트 비파괴 검사에 주로 사용하는 100 kHz이하의 저주파를 측정할 경우 일반적으로 콘텐서마이크가 ACS로 사용될 수 있다. 기존 연구자들은 실험 및 이론적 연구를 통하여 응력파에 기반한 비파괴 방법에서 ACS가 기존의 접촉 센서를 대체할 수 있다는 점을 보여주고 있다. 현재 미국에서는 연방 도로청 (FHWA) 및 국가표준기술연구소 (NIST)의 연구비 지원으로 ACS의 실용성을 높이기 위하여 최적화된 음향반사판의 설계를 통한 ACS 의 민감도를 높이기 위한 연구, 다채널 센서 배열 및 데이터 통합을 위한 새로운 알로리즘 개발, 자동화 및 로봇 기술과 융합과 같은 연구가 활발히 진행되고 있다. 멀지 않은 미래에는 ACS를 장착한 무인 로봇이 다양한 종류의 건축/토목 구조물의 건전도를 평가하기 위하여 종횡무진 활약하는 모습을 현실 속에서 볼 수 있을 것이라 기대한다.
In this paper, a CAB/CAE integrated optimal design system is developed, in which design and analysis process is automated using CAD/CAE softwares, for a complicated model for which parametric modeling provided by CAD software is not possible. CAD modeling process is automated by using UG/OPEN API function and UG/Knowledge Fusion provided by Unigraphics. The generated model is transferred to the analysis code ANSYS in parasolid format. Visual DOC software is used for optimization. The system is developed for PLS(Plasma Lighting System), which is a next generation illumination system that is used to illuminate stadium or outdoor advertizing panel. The PLS system consists of more then 20 components, which requires a lot of human efforts in modeling and analysis. The analysis for PLS includes static load, wind load and impact load analysis. As a result of analysis, it is found that the most critical component is a tilt assembly, which links lower & upper body assembly. For more reliable analysis, experiment is conducted using MTS and compared with the Finite element analysis result. The objective in the optimization is to minimize the material volume under allowable stresses. The design variables are three parameters in the tilt assembly that are chosen to be the most sensitive in stress values of twelve parameters. Gradient based method and RSM(Response Surface Method) are used for the algorithm and the results are compared. As a result of optimization, the maximum stress is reduced by 57%.
복잡한 임베디드 시스템의 멀티태스킹 지원은 실시간 운영체제가 요구된다. 이종의 임베디드 시스템 개발 환경에서 각각의 시스템에 최적화 된 운영체제와 프로세서를 사용한다. 본 논문에서는 이종 임베디드 시스템 개발 시 기존의 크로스 컴파일러 대신, 운영체제의 API 정보 및 프로세서 레지스터 구성 정보의 UML 프로파일화 방식을 제안한다. 이는 각각의 임베디드 시스템에 적합한 프로파일을 이용해 이종의 시스템 개발 환경을 선택하여 자동 코드 발생을 통해 개발 기간 및 비용을 단축할 수 있다. 적용사례로서 이종 시스템 프로파일 정보를 이용해 이종의 실시간 운영체제 (brickOS와 uC/OS-II) 및 프로세서(Hitachi H8과 Intel PXA255)에 맞는 모델 및 코드를 생성하여 포팅 하였다.
워크스테이션 클러스터 환경은 그 가격 대 성능비가 일반적으로 MPPS보다 좋고, 그 소프트웨어나 하드웨어가 쉽게 이후에 개선될 수 있기 때문에 병렬처리 분야에서 새로운 대안으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 ‘집단적 입출력 클러스터링 (Collective I/O Clustering)’이라 불리는 워크스테이션 클러스터를 위한 실행사간 라이브러리의 설계 및 구현 방안을 제시한다. 이 라이브러리에서는 통신 및 입출력 시스템 하에서 완벽하게 통합되는 워크스테이션 클러스터 상에서 비정형 응용 프로그램의 입출력을 위해 , 사용자에 친숙한 프로그래밍 모형을 제공한다,. 이 집단적 입출력 클러스터링에서는 두 가지 형태의 입출력 방식이 가능하다 첫 번째 입출력 방식에서 할당되는 모든 프로세서들은 연산 노드뿐만 아니라, 입출력 서버의 역할도 수행하는 형태이다. 두 번째 입출력 방식에서는 오직 일부분의 프로세서들만이 입출력 서버의 역할을 수행하는 형태이다. 그리고 본 논문에서는 통신과 입출력 비용을 최적화하기 위해 압축과 소프트웨어 캐슁 기능을 집단적 입출력 클러스터링에 적용한 결과를 보인다. 모든 성능실험 결과는 아르곤 연구소에서 보유하고 있는 IBM SP2를 사용하여 얻었다.
최근 유무선망의 통합과 통방 융합으로 기존의 방송국 사업자들을 통한 일률적이고 획일적인 서비스 제공 및 소비에서 4A(Any-time, Any-where, Any-device, Any-contents)서비스를 위한 차세대 멀티미디어 방송 서비스에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 차세대 멀티미디어 방송 서비스에 대한 요구를 보장하기 위해서 비디오 압축부호화 기술뿐만 아니라 이동성, 다양한 디바이스의 연산능력, 사용자 네트워크의 특성 및 성능과 조건 등의 상태, 사용자 선호도 등에 대한 상황인지 기반의 기술연구에 대한 관심이 모아졌다. 본 논문에서는 현재의 인터넷 환경에서 SVC(Scalable Video Coding)부호화를 이용하여 멀티캐스트와 오버레이 멀티캐스트 전송기술을 혼합한 방송 서비스를 설계함으로써 효율적인 상황인지 기반의 SVC 멀티미디어 방송 시스템을 제안한다. 또한, ACK-Flow 최적화 오버레이 멀티캐스트 기법을 제안하여 기존의 트리기반 오버레이 멀티캐스트와 비교해 봄으로써 제안한 알고리즘의 효율성을 입증한다.
본 연구의 목적은 건설도면정보 공유를 위한 XML 스키마 개발 및 STEP 연계기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 STEP/AP202를 바탕으로 도면정보를 표현하는 STEP 데이터 모델 개발, ISO 표준도면을 관리할 수 있는 STEP 데이터 검색기 개발, 그리고 벡터형식으로 표현되는 도형정보와 각 도형요소가 연관되는 외부적 기술 자료들이 상호 유기적으로 통합될 수 있는 구조를 지원하기 위한 XML 스키마를 개발하였으며, 자재정보와 법규체크를 대상으로 STEP과 XML의 상호 연계를 통한 도면정보 공유방안을 제시하였다. 따라서 제안된 건설도면정보 공유방안을 통해 건설산업 전반에서 발생하는 건설도면을 포함한 각종 외부문서, 기술문서들의 상호 연계로 건설설계 업무지원 및 정보의 최적화된 관리가 가능할 것이다.
본 논문은 e-비즈니스에 따른 거래비용의 변화를 파악하고, 이를 바탕으로 한 적용분야로 에너지 및 환경 문제, 그리고 글로컬 전략에 대한 개념적인 측면을 경제학적 관점에서 살펴보았다. 먼저, 오프라인 거래와 온라인 거래 간에 발생하는 경제적 비용의 차이를 고려하여 두 채널간의 거래비용을 서로 다른 세 가지 경제학적 관점에서 비교함으로써 소비자와 판매자간에 발생하는 거래비용의 상충관계를 적시하였다. 둘째, 지속가능성의 관점에서 에너지 및 환경사업에 영향을 미치는 e-비즈니스의 역할을 파악하기 위해 물류시스템, 제품설계 프로세스, 그리고 에너지 절감에 대한 고려사항을 검토하였다. 이를 통해 e-비즈니스가 에너지 및 물류시스템의 효율성을 최적화하는 과정에서 저탄소 환경문제에 장단기적으로 다른 영향을 미칠 것으로 분석하였다. 마지막으로 글로벌 시대의 기회와 도전에 있어서 e-비즈니스에 의한 글로컬 전략을 네트워크 경제학의 관점에서 고찰하였다. 특히, e-비즈니스가 글로벌 시장으로 진출하는 지렛대로서의 역할을 최대화할 수 있도록 사업자간 네트워크의 통합, 사회문화적 환경을 고려한 지역화 및 현지화 전략, 그리고 표준화에 따른 세계적인 법적 기준의 주도적 설정 등이 중요한 글로벌 경영전략이 될 수 있다. 향후 e-비즈니스 성장모델은 거래비용의 관점에서 이러한 경제적 효과들의 상충관계를 조정할 수 있도록 지속가능한 형태로 진화되어야 할 것이다.
블록암호 알고리듬 ARIA, AES를 기반으로 GCM (Galois/Counter Mode) 인증암호를 지원하는 암호 프로세서를 경량화 구현하였다. 설계된 암호 프로세서는 블록암호를 위한 128 비트, 256 비트의 두 가지 키 길이와 5가지의 기밀성 운영모드 (ECB, CBC, OFB, CFB, CTR)도 지원한다. 알고리듬 특성을 기반으로 ARIA와 AES를 단일 하드웨어로 통합하여 구현하였으며, CTR 암호연산과 GHASH 연산의 효율적인 동시 처리를 위해 $128{\times}12$ 비트의 부분 병렬 GF (Galois field) 곱셈기를 적용하여 전체적인 성능 최적화를 이루었다. ARIA/AES-GCM 인증암호 프로세서를 FPGA로 구현하여 하드웨어 동작을 확인하였으며, 180 nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 60,800 GE로 구현되었다. 최대 동작 주파수 95 MHz에서 키 길이에 따라 AES 블록암호는 1,105 Mbps와 810 Mbps, ARIA 블록암호는 935 Mbps와 715 Mbps, 그리고 GCM 인증암호는 138~184 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.
본 논문에서는 촉각의 자극으로 장애물 위치를 파악하는 시각 장애인용 경로안내 및 보행보조 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 시각장애인의 보행보조를 위한 촉각기반 장애물 감지 모듈과 장애물 높이 인지 모듈, 그리고 장애물 회피를 위한 경로안내 알고리즘으로 구성된다. 촉각기반 장애물 감지 모듈은 서보 모터의 회전력으로 시각장애인의 엄지를 자극하여 좌 우 전방에 위치한 각각의 장애물을 감지한다. 장애물 높이 인지 모듈은 선형 배치된 초음파 센서들로부터 감지된 데이터를 통합하여, 장애물의 높이를 상 중 하 3단계로 구별한다. 제안된 시스템의 경로안내 알고리즘은 스마트 폰에 내장된 GPS 수신기의 신호로 현재 위치 값을 갱신하여 시각장애인에게 최적화된 맞춤형 경로를 안내한다. 또한, 설계된 경로안내 알고리즘은 시각장애인용 경로안내 앱과 블루투스로 연동하여 시각장애인에게 음성으로 정보를 전달한다. 제안된 시스템은 불확실한 경로를 탐색하여 장애물 배치 상황에 맞도록 회피 경로를 생성함으로써 시각장애인의 보행을 도울 것이다.
IoT 적용을 위해서는 다종 소자를 높은 connectivity 밀도로 집적화시키는 전자패키징 기술이 매우 중요하다. FOWLP 기술은 입출력 밀도가 높고, 소자의 집적화가 우수하고, 디자인 유연성이 우수하여, 최근 개발이 집중되고 있는 기술이다. 웨이퍼나 패널 기반의 FOWLP 기술은 초미세 피치 RDL 공정 기술과 몰딩 기술 개발이 최적화 되어야 할 것이다. 3D stacking 기술 특히 웨이퍼 본딩 후 TSV를 제조하는 방법(via after bonding)은 가격을 낮추면서 connectivity를 높이는데 매우 효과적이라 하겠다. 하지만 저온 웨이퍼 본딩이나 TSV etch stop 공정과 같이 아직 해결해야할 단위 공정들이 있다. Substrate 기술은 두께를 줄이고 가격을 낮추는 공정 개발이 계속 주목되겠지만, 칩과 PCB와의 통합설계(co-design)가 더욱 중요하게 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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