• 한국통신학회논문지
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• 제41권2호
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• pp.206-214
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• 2016

최근들어 무선 센서망에서 센서 노드에 대한 전력 공급을 위한 무선 에너지 전송(radio frequency energy transfer: RFET)에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존의 센서망에서는 센서 노드들의 에너지 소비를 줄이는 것이 중요한 연구주제 중의 하나였지만 무선 에너지 전송 센서망에서는 센서 노드들이 계속해서 에너지를 공급받을 수 있기 때문에 에너지 소모를 줄이는 것이 상대적으로 그리 중요한 이슈는 아니다. 하지만 센서 노드들 사이에 가용 에너지양의 차가 발생하게 되기 때문에 무선 에너지 전송 센서망의 성능 향상을 위해서는 이와 같은 성질을 고려하여 프로토콜을 설계하는 것이 중요하게 된다. 이에 본 논문에서는 이를 고려하여 무선 에너지 전송 무선 센서망에서 라우팅, 스케줄링, 전력제어 기법을 'Max-min'과 'Max-min fairness' 두가지의 관점에서 제안을 한다. 또한 본 논문에서 제안한 기법들이 무선 에너지 전송 센서망의 성능을 크게 향상시킴을 보이며 이와 더불어 'Max-min'과 'Max-min fairness' 사이의 차이에 대해서도 논의를 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.24-32
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• 2017

본 논문에서는 생체 신호 처리를 위한 12비트 이상의 고 해상도를 갖는 저 전력 CMOS 4차 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 제안하는 4차 델타-시그마 변조기는 시간 분할 기법을 이용하여 회로를 시간에 따라 재구성해 4개의 연산증폭기가 필요한 회로를 1개의 연산증폭기만으로 구동 시켰다. 이를 통하여 일반적인 구조보다 전력소모를 75% 감소시킬 수 있다. 또한 kT/C 잡음과 칩 면적을 고려하여 변조기의 입력단과 출력 단의 커패시터들을 안정적으로 구동하기 위하여 적분기내 가변되는 증폭기를 설계하였다. 첫 번째와 두 번째 클럭 위상에서는 2단 연산 증폭기가 동작하고, 세 번째와 네 번째 위상에서는 1단 연산 증폭기가 동작한다. 이로 인하여 두 가지 위상 조건에서 연산증폭기의 위상여유가 60~90도 이내에 존재하게 하므로서 변조기의 안정성을 크게 향상시켰다. 제안한 변조기는 $0.18{\mu}m$ CMOS N-well 1 poly 6 metal 공정을 이용하여 제작되었으며, 1.8V의 공급전압에서 $354{\mu}W$의 전력소모가 측정되었다. 256kHz의 동작주파수, 128배의 오버샘플링 비율 조건에서 250Hz의 입력 신호를 인가하였을 때, 최대 SNDR은 72.8dB, ENOB은 11.8 비트로 측정되었다. 또한 종합 성능 평가지수인 FOM(Walden)은 49.6pJ/step, FOM(Schreier)는 154.5dB로 측정되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.64-76
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• 2009

최근 무선 통신 기술이 발달함에 따라 유비쿼터스 환경과 그와 관련된 실용화 기술에 대한 관심이 크게 고조되고 있다. 그리고 유비쿼터스의 개념이 기존 IT 분야에 접목되면서 유비쿼터스 환경을 근간으로 한 자동화 시스템의 필요성이 부각되고 있다. 또한, 환율 상승과 고유가로 인해 대형 건물과 공공 기관에서의 에너지 절약 방안 수립에 대한 필요성이 강력히 대두되고 있다. 본 논문에서는 RFID/USN 기술을 이용하여 에너지 절약을 위해 전등, 난방기 그리고 에어컨과 같은 건물 내 전자기기의 전력 소비를 효율적으로 관리하는 절전관리 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 USN을 이용하여 전자기기에 대한 중앙 관리 및 상태 정보를 감시하고, USN을 이용하여 주변 환경 및 전력 소비에 대한 실시간 정보를 수집한다. 특히, 제안하는 시스템은 실시간 수집 된 정보를 분석하여 최상의 절전 효과를 가지는 지능형 스케줄러를 제공한다. 마지막으로, 본 논문은 제안하는 시스템을 다양한 환경에서 실험해 보고 기존 시스템과의 차별성과 현실성을 보인다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.65-75
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• 2011

전력선통신(Power Line Communication: PLC)은 기존의 전력선에 고주파 신호를 중첩하는 방법으로 데이터를 전송하는 통신기술이다. 전력선통신은 연결의 편리성과 확장성 때문에 통신선로 보급이 낮은 지역의 대체 통신수단 뿐 아니라 옥내 가전기기(Home appliances)간의 통신 등으로도 주목받고 있으며, 최근 한국 전력에서도 전력선 통신 기술을 이용하여 검침값을 전송하는 원격검침시스템을 구축하고 있다. 대부분의 전력선 통신 기술은 하위 계층의 보안 프로토콜을 이용하여 안전성을 확보하고 있는데, 이는 전력선 통신의 물리적인 특성과 여러 가지 난수요소로 인해 실질적인 검침값 획득 및 변조 등의 공격이 어려울 것이라는 예측에 기반을 두고 있다. 이 논문에서는 전력선 통신의 정확한 보안성을 평가하기 위해, 먼저 하위 계층 보안 프로토콜을 포함한 전력선 통신의 동작 방식을 분석한다. 이를 통하여 검침값 데이터가 현재 상태로 전송될 경우 전력선 통신의 여려 가지 임의성에도 불구하고 검침값 변조와 같은 실질적인 공격이 가능함을 보인다. 또한 이를 보완하기 위해 다른 통신 프로토콜과 마찬가지로 상위 계층에서 보안 프로토콜이 필요함을 지적한다. 이 논문에서 제시한 전력선 통신의 동작방식 분석은 본 논문의 결론과 더불어 향후 스마트 그리드 등 대규모 사업에 사용될 전력선 통신의 표준 보안 기술 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.183-190
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• 2004

본 논문은 냉난방 인버터 에어컨용 전원시스템에 역률개선 회로인 부분 스위칭 PFC 모듈을 적용하여 입력의 역률 개선 및 전류의 고조파 성분을 최소화하여 IEC555-2규정을 만족하는 입력 전원부를 설계하여 인덕터부하에 적용되는 회로 설계시의 문제점들을 해결 할 수 있는 방안들을 제시하였다. 그리고 출력전압의 상승을 억제하면서 전류파형을 개선하는 방법 및 부분 스위칭 PFC회로를 제안하여 스위칭 횟수를 적게 함으로써 압축기의 모터에 인가 할 수 있는 전압을 상승시켜 모터 적정 운전 전압을 확립하였으며, 효율이나 경제성 및 전자 노이즈 등의 문제점들을 해결하였다. 그리고 에어컨의 소비 전력을 줄일 수 있다. 이상의 결과에서 시스템 총합 운전에너지 효율이 상승되는 것을 확인하는 모든 사항은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 입증했다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.161-167
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• 2019

최근 안정적인 전력수급과 급증하는 전력수요를 예측하는 수요예측 기술에 대한 관심과 실시간 전력측정을 가능하게 하는 스마트 미터기의 보급의 증대로 인해 수요예측 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 실제 측정된 가정의 전력 사용량 데이터를 학습하여 예측결과를 출력하는 딥 러닝 예측모델 실험을 진행한다. 그리고 본 연구에서는 데이터 전처리 기법으로써 이동평균법을 도입하였다. 실제로 측정된 데이터를 학습한 모델의 예측량과 실제 전력 측정량을 비교한다. 이 예측량을 통해서 전력공급 예비율을 낮춰 사용되지 않고 낭비되는 예비전력을 줄일 수 있는 가능성을 제시한다. 또한 본 논문에서는 같은 데이터, 같은 실험 파라미터를 토대로 세 종류의 기법: 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP), 순환신경망(Recurrent Neural Network, RNN), Long Short Term Memory(LSTM)에 대해 실험을 진행하여 성능을 평가한다. 성능평가는 MSE(Mean Squared Error), MAE(Mean Absolute Error)의 기준으로 성능평가를 진행했다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.29-36
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• 2013

무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 수명은 배터리에 의해 제한되므로 에너지는 가장 중요한 고려사항이다. 기존의 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜들은 대부분 에너지 소비를 최소화하기 위해 최소 에너지 경로를 사용하는데, 이는 노드들 간의 잔류에너지를 불균등하게 만든다. 그 결과 에너지 효율적인 경로 상에 있는 노드들의 전원이 빠르게 고갈되고 네트워크에 참여할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 노드들의 에너지 소모를 균등하게 만드는 기법들이 제안되고 있다. 무선 환경에서는 링크의 품질에 따른 재전송으로 불필요한 에너지 소모가 발생하는데 대부분의 기법들은 링크 에러율을 고려하지 않고 있다. 따라서, 본 논문에서는 잔여 에너지와 링크 에러율을 고려하여 균등한 에너지 소모를 가지는 클러스터 기반의 멀티 홉 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 링크 에러율을 고려하기 때문에 불필요한 재전송에 따른 에너지 소비를 줄이고 트래픽도 골고루 분산시킨다. 시뮬레이션 결과 타 기법에 비해 제안하는 기법은 재전송 횟수가 감소하여 에너지 효율적이었고, 에너지 소모가 균등한 경로를 사용하여 모든 노드가 네트워크에 참여하는 기간이 연장되었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.453-458
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• 2013

WMSNs에서 에너지 효율적인 사용과 전체 네트워크 수명의 연장 이외에도 물체 추적과 데이터 수집과 같이 실시간 데이터 처리를 위해 QoS지원이 필수적이다. 본 논문에서는 싱크 노드까지의 거리, 노드의 에너지 잔량 및 링크 품질을 고려한 다중 경로 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 높은 품질의 링크로 구성된 다중 경로 설정을 제공함으로써 에너지 소모가 집중되는 현상과 이로 인해 경로가 재구성되는 것을 방지한다. 또한 패킷의 특성을 고려하여 트래픽 패턴에 따라 서비스 품질 패턴과 서비스 품질 레벨을 지정하여 QoS 보장에 대한 서비스 차별화를 지원한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.113-113
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• 2009

This paper describes the characteristics of a poly 3C-SiC micro heater which was fabricated on $AlN(0.1{\mu}m)/3C-SiC(1.0{\mu}m)$ suspended membranes by surface micro- machining technology. The 3C-SiC and AlN thin films which have wide energy bandgap and very low lattice mismatch were used sensors for high temperature and voltage environments. The 3C-SiC thin film was used as micro heaters and temperature sensor materials simultaneously. The implemented 3C-SiC RTD (resistance of temperature detector) and the power consumption of micro heaters were measured and calculated. The TCR (thermal coefficient of the resistance) of 3C-SiC RTD is about -5200 $ppm/^{\circ}C$ within a temperature range from $25^{\circ}C$ to $50^{\circ}C$ and -1040 $ppm/^{\circ}C$ at $500^{\circ}C$. The micro heater generates the heat about $500^{\circ}C$ at 10.3 mW. Moreover, durability of 3C-SiC micro heaters in high voltages is better than pt micro heaters. A thermal distribution measured and simulated by IR thermovision and COMSOL is uniform on the membrane surface.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.161-161
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• 2009

Ion bombarded inorganic materials for LC alignment has been researched as it provides controllability in a nonstop process for producing high-resolution displays. Many optically transparent insulators such as $SiOx$ and a-C:H have been investigated as potential candidates for inorganic alignment materials. Even so, LC orientation on a new material with superior capacity is required to produce high-performance displays. Many inorganic materials with high permittivities can reduce the voltage losses due to the LC alignment layer that are a trade-off for its capacitance. The minimum voltage for device operation can be applied to the LC under low external voltage using these materials. This means that low power consumption for LCD applications can be achieved using a high-k alignment structure in which the LC can be driven effectively with a low threshold voltage. Among the many other potential high-k oxides, HfO2 is considered to be one of the most promising due to its remarkable properties of high dielectric constant, relatively low leakage current, large band gap (5.68 eV), and high transparency. Due to these characteristics, HfO2 can be used in LC alignment to increase the capacitance of the inorganic alignment layer for low-voltage driving of LCs.