• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권9호
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• pp.2635-2639
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• 2013

The rapid and accurate identification of biological agents is a critical step in the case of bio-terror and biological warfare attacks. Recently, matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry has been widely used for the identification of microorganisms. In this study, we describe a method for the rapid and accurate discrimination of Bacillus anthracis spores using MALDI-TOF MS. Our direct in-situ analysis of MALDI-TOF MS does not involve subsequent high-resolution mass analyses and sample preparation steps. This method allowed the detection of species-specific biomarkers from each Bacillus spores. Especially, B. anthracis spores had specific biomarker peaks at 2503, 3089, 3376, 6684, 6698, 6753, and 6840 m/z. Cluster and PCA analyses of the mass spectra of Bacillus spores revealed distinctively separated clusters and within-groups similarity. Therefore, we believe that this method is effective in the real-time identification of biological warfare agents such as B. anthracis as well as other microorganisms in the field.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권2호
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• pp.98-107
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• 2013

This work describes a 13b 100 MS/s 0.13 um CMOS four-stage pipeline ADC for 3G communication systems. The proposed SHA-free ADC employs a range-scaling technique based on switched-capacitor circuits to properly handle a wide input range of $2V_{P-P}$ using a single on-chip reference of $1V_{P-P}$. The proposed range scaling makes the reference buffers keep a sufficient voltage headroom and doubles the offset tolerance of a latched comparator in the flash ADC1 with a doubled input range. A two-step reference selection technique in the back-end 5b flash ADC reduces both power dissipation and chip area by 50%. The prototype ADC in a 0.13 um CMOS demonstrates the measured differential and integral nonlinearities within 0.57 LSB and 0.99 LSB, respectively. The ADC shows a maximum signal-to-noise-and-distortion ratio of 64.6 dB and a maximum spurious-free dynamic range of 74.0 dB at 100 MS/s, respectively. The ADC with an active die area of 1.2 $mm^2$ consumes 145.6 mW including high-speed reference buffers and 91 mW excluding buffers at 100 MS/s and a 1.3 V supply voltage.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제17권4호
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• pp.449-458
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• 1996

Most of the conventional electrocardiowaphs foil to detect signals other than P-QRS-T due to the limited SNR and bandwidth. High-resolution electrocardiography(HRECG) provides better SNR and wider bandwidth for the detection of micro-potentials with higher frequency components such as vontricular late potentials(LP). We have developed a HRECG using uncorrected XYZ lead for the detection of LPs. The overall gain of the amplifier is 4000 and the bandwidth is 0.5-300Hz without using 60Hz notch filter. Three 16-bit A/D converters sample X, Y, and Z signals simultaneously with a sampling frequency of 2000Hz. Sampled data are transmitted to a PC via a DMA-controlled, optically-coupled serial communication channel. In order to further reduce the noise, we implemented a signal averaging algorithm that averaged many instances of aligned beats. The beat alignment was carried out through the use of a template matching technique that finds a location maximizing cross-correlation with a given beat tem- plate. Beat alignment error was reduced to $\pm$0.25ms. FIR high-pass filter with cut-off frequency of 40Hz was applied to remove the low frequency components of the averaged X, Y, and Z signals. QRS onset and end point were determined from the vector magnitude of the sigrlaIL and some parameters needed to detect the existence of LP were estimated. The entire system was designed for the easy application of the future research topics including the optimal lead system, filter design, new parameter extraction, etc. In the developed HRECG, without signal averaging, the noise level was less than 5$\mu$V$_rms RTI$. With signal averaging of at least 100 beats, the noise level was reduced to 0.5$\mu$V$_rms RTI$, which is low enough to detect LPs. The developed HRECG will provide a new advanced functionality to interpretive ECG analyzers.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제12권1호
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• pp.57-65
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• 2010

본 연구에서는 최근 활발하게 보급되고 있는 고해상도 영상과 GIS 기술을 활용하여 광역적 자연재해 피해 조사를 위한 피해조사시스템을 개발하였다. 연구 대상지역은 2008년 7월 집중호우로 인해 큰 피해가 발생한 경상북도 봉화군으로 선정하였으며, 시스템 시범적용을 위해 대상지역 중 가장 피해가 큰 춘양면 약 $60km^2$을 중심으로 GIS DB를 구축하였다. GIS DB는 춘양면 일대의 피해 전, 후 항공사진 및 위성 영상과 1:5,000 수치지형도, 1:1,300 연속지적도를 편집 가공하였다. 피해조사시스템은 VB.NET 2005와 공간 연산을 위해 ArcObject 컴포넌트를 이용하여 개발하였으며, MS-SQL을 사용하여 정보전송 및 동기화를 위한 방안을 마련하였다. 세부 프로세스는 피해 전, 후 항공 위성영상을 비교하여 피해지역을 파악하고, 제반 DB와 중첩분석을 통해 해당 피해항목의 피해규모와 피해추정액을 자동으로 산출되도록 하였다. 고해상도 영상기반의 자연재해 피해조사시스템은 광역적 피해지역에 대하여 객관적이고 정확한 피해정보를 소수의 전문 인력을 통해 신속하게 산출할 수 있으며, 이에 따른 복구예산의 조기편성 및 응급대응책 마련에 효율적이다. 또한 피해정보의 손쉬운 관리와 전산화된 데이터를 통해 피해예방계획 수립에 있어서도 활용 가능 할 것이라 생각되며, 궁극적으로 IT 기반의 유비쿼터스 방재시스템 개발에 효율적으로 활용 가능할 것이라 사료된다. 추후 더욱 효율적인 시스템 운영을 위해서 산출된 피해정보의 전자재해대장 연계를 통한 지속적인 방재 DB 구축 방안 마련이 필요하다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권1호
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• pp.14-21
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• 2011

본 논문에서는 LTE-Advanced, Software defined radio(SRD)등 4G 이동통신 핵심기술에 응용 가능한 10b 500MS/s $0.13{\mu}m$ CMOS A/D 변환기(ADC)를 제안한다. 제안하는 AD는 저전력 특성을 만족하기 위해 특별한 보정기법을 포함하지 않는 단일 채널 형태로 설계되었으며, 500MS/s의 고속 변환속도를 만족하기 위해 폴딩 신호처리 기법을 사용하였다. 또한 하위 7b ADC의 높은 folding rate(FR)을 극복하기 위해 cascaded 형태의 폴딩 인터폴레이팅 기법을 적용하였으며, 폴딩 버스에서 발생하는 기생 커패시턴스에 의한 주파수 제한 및 전압이득 감소를 최소화하기 위해 folded cascode 출력단을 갖는 폴딩 증폭기를 설계하였다. 제안하는 ADC는 $0.13{\mu}m$ lP6M CMOS 공정으로 설계되었으며 유효면적은 $1.5mm^2$이다. 시제품 ADC의 INL, DNL은 10b 해상도에서 각각 2.95LSB, 1.24LSB 수준으로 측정되었으며, 입력주파수 9.27MHz, 500MHz의 변환속도에서 SNDR은 54.8dB, SFDR은 63.4dBc의 특성을 보인다. 1.2V(1.5V)의 전원전압에서 주변회로를 포함한 전체 ADC의 전력소모는 150mW ($300{\mu}W/MS/s$)이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.302-308
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• 2021

본 논문에서는 영상 처리용 12-비트의 10-MS/s 파이프라인 아날로그-디지털 변환기(ADC: analog-to-digital converter)가 제안된다. 제안된 ADC는 샘플-홀드 증폭기, 3개의 stage, 3-비트 플래시 ADC, 그리고 digital error corrector로 구성된다. 각 stage는 4-비트 flash ADC와 multiplying digital-to-analog ADC로 구성된다. 고해상도의 ADC를 위해 제안된 샘플-홀드 증폭기는 gain boosting을 이용하여 전압 이득을 증가시킨다. 제안된 파이프라인 ADC는 1.8V 공급전압을 사용하는 180nm CMOS 공정에서 설계되었고 차동 1V 전압을 가지는 1MHz 사인파 아날로그 입력신호에 대해 10.52-비트의 유효 비트를 가진다. 또한, 약 5MHz의 나이퀴스트 사인파 입력에 대해 측정된 유효비트는 10.12 비트이다.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제3권2호
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• pp.50-53
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• 2012

After success of sildenafil for the treatment of erectile dysfunction, a large number of its analogues have been approved from FDA. Recently, the illegal dietary supplements which include sildenafil, vardenafil, tadalafil, or analogues of these drugs as ingredient have been widely distributed. Therefore, the determination of the residue of synthetic phosphodiesterase- 5 (PDE-5) inhibitors in dietary supplements is highly required due to indiscriminate and unintentional overdose caused nausea, chest pains, fainting and irregular heartbeat. In this paper, we report a rapid and sensitive analytical method for the simultaneous determination of nine phosphodiesterase-5 inhibitors by liquid chromatography-high resolution mass spectrometry. The present method was found to be accurate and reproducible with 40 ${\mu}g$/g of the limit of quantification for the nine PDE-5 inhibitors. The developed method can be successfully applied to the analysis of the seven illegal dietary supplements.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1840-1842
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• 2003

This paper describes an experiment of detecting a temperature and components of arc plasma of electrical circuit breaker with a spectroscopic system. The system includes an optical fiber, a monochromator which has three gratings from low to high resolution and ICCD of which time resolution is 50 ns. This system enables measuring a temperature and components of arc plasma of a circuit breaker which is generated and extinguished in a few ms. We use a Planck's law and Boltzmann Plot method for calculating a temperature of arc plasma. A Xenon lamp is used for calibrating the system and this is very important for calculating a temperature of arc plasma. In this study, Arc plasma of Ag and Cu contact was investigated and these represent the contact of low voltage and extra-ultra high voltage circuit breaker, respectively. 8 $kA_{rms}$ test current was applied with a capacitor bank.

• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.17-26
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• 2016

본 논문에서는 무선 통신 시스템 및 휴대용 비디오 처리 시스템과 같은 다양한 시스템 반도체 응용을 위한 12비트 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC를 제안한다. 제안하는 Flash-SAR ADC는 고속으로 동작하는 flash ADC의 장점을 이용하여 우선 상위 4비트를 결정한 후, 적은 전력 소모를 갖는 SAR ADC의 장점을 이용하여 하위 9비트를 결정함으로써 해상도가 증가함에 따라 동작 속도가 제한이 되는 전형적인 SAR ADC의 문제를 줄였다. 제안하는 ADC는 전형적인 Flash-SAR ADC에서 고속 동작 시 제한이 되는 입력 단 트랙-앤-홀드 회로를 사용하지 않는 대신 SAR ADC의 C-R DAC를 단일 샘플링-네트워크로 사용하여 입력 샘플링 부정합 문제를 제거하였다. 한편, flash ADC에는 인터폴레이션 기법을 적용하여 사용되는 프리앰프의 수를 절반 수준으로 줄이는 동시에 SAR 동작 시 flash ADC에서 불필요하게 소모되는 전력을 최소화하기 위해 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 적용하였다. 또한 고속 동작을 위해 SAR 논리회로는 TSPC 기반의 D 플립플롭으로 구성하여 범용 D 플립플롭 대비 논리회로 게이트 지연시간을 55% 감소시킴과 동시에 사용되는 트랜지스터의 수를 절반 수준으로 줄였다. 시제품 ADC는 0.18um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 12비트 해상도에서 각각 최대 1.33LSB, 1.90LSB이며, 60MS/s 동작 속도에서 동적성능은 최대 58.27dB의 SNDR 및 69.29dB의 SFDR 성능을 보인다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.54mm^2$이며, 1.8V 전원전압에서 5.4mW의 전력을 소모한다.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제5권2호
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• pp.57-61
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• 2014

A gravimetric standard addition method combined with internal standard calibration has been successfully developed for the accurate analysis of total arsenic in a laver candidate reference material. A model equation for the gravimetric standard addition approach using an internal standard was derived to determine arsenic content in samples. Handlings of samples, As standard and internal standard were carried out gravimetrically to avoid larger uncertainty and variability involved in the volumetric preparation. Germanium was selected as the internal standard because of its close mass to the arsenic to minimize mass-dependent bias in mass spectrometer. The ion signal ratios of $^{75}As^+$ to $^{72}Ge^+$ (or $^{73}Ge^+$) were measured in high resolution mode ($R{\geq}10,000$) to separate potential isobaric interferences by high resolution ICP/MS. For method validation, the developed method was applied to the analysis of arsenic content in the NMIJ 7402-a codfish certified reference material (CRM) and the result was $37.07mg{\cdot}kg^{-1}{\pm}0.45mg{\cdot}kg^{-1}$ which is in good agreement with the certified value, $36.7mg{\cdot}kg^{-1}{\pm}1.8mg{\cdot}kg^{-1}$. Finally, the certified value of the total arsenic in the candidate laver CRM was determined to be $47.15mg{\cdot}kg^{-1}{\pm}1.32mg{\cdot}kg^{-1}$ (k = 2.8 for 95% confidence level) which is an excellent result for arsenic measurement with only 2.8 % of relative expanded uncertainty.