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다층배선 인터커넥트 구조의 기생 인덕턴스 추출 연구 (A Study on the Extraction of Parasitic Inductance for Multiple-level Interconnect Structures)

  • 윤석인;원태영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권7호
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    • pp.16-25
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    • 2002
  • 본 논문에서는 반도체 집적 회로의 다층 배선 인터커넥트 사이의 기생 인덕턴스를 수치 해석적으로 계산하여 추출하는 방법과 그 적용 예를 보고한다. 기생 인덕턴스를 추출하기 위하여, 3차원 다층배선 구조물에 대해 유한요소법을 이용하여 다층 배선내에서의 전위 분포 및 전류 밀도를 계산하고, 계산된 전류 밀도로부터 자계 에너지를 계산하여 상호 인덕턴스 및 셀프 인덕턴스를 계산하였다. 시뮬레이션 결과의 정확도를 검증하기 위하여 해석적 방법으로 해석이 가능한 간단한 구조에 대하여 시뮬레이션을 수행하여 결과를 비교하였으며, 또다른 응용으로, $13{\times}10.25{\times}8.25\;{\mu}m^3$ 크기의 4비트 룸 구조에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 3차원 4비트 룸 구조물의 기생 인덕턴스 추출을 위해서, 유한요소법 적용을 위한 6,358개의 노드와 31,941개의 사면체 메쉬를 생성하였으며, ULTRA 10 워크스테이션에 대해서 소요된 CPU 시간은 약 2분 30초이었으며, 20 메가바이트의 메모리를 사용하였다.

해양환경에서 2차원 유사 스펙트럴 모델링을 이용한 시간 영역 음 전달 해석 (Time Domain Acoustic Propagation Analysis Using 2-D Pseudo-spectral Modeling for Ocean Environment)

  • 김기산;이근화;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.576-582
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    • 2004
  • 본 논문에서는 시간영역에서 음파 전달 모델링을 위해 엇갈림 격자에서 유사 스펙트럴 유한 차분 알고리듬을 기반으로 한 전산조직을 개발하였다. 유한 차분 근사는 기하학적으로 복잡한 매질에서 모델링을 가능하게 하고, 엇갈림 격자는 정규 격자에 비해 훨씬 정확한 해를 제공한다. 유사 스펙트럴 방법은 파수 영역에서 파수에 음압의 푸리에 변환을 곱한 후 이를 역푸리에 변환하므로서 공간 도함수를 구하는 방법이다. 이 방법은 매우 안정적이며, 메모리와 계산시간을 감소시키는 장점을 지니고 있다. 무한 및 반무한 영역에서 이 알고리듬에 의한 결과가 해석해와 잘 일치함을 확인하였고, 무한영역과 Pekeris도파관, 거리종속 해양환경에서 시간영역 모델링을 수행하여 스냅사진을 얻어내었으며 이 스냅사진을 통해 복잡한 해양환경에서 신호의 전파 양상을 파악할 수 있었다.

다층배선 인터커넥트 구조의 기생 캐패시턴스 추출 연구 (A Study on the Extraction of Parasitic Capacitance for Multiple-level Interconnect Structures)

  • 윤석인;원태영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권5호
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    • pp.44-53
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    • 1999
  • 본 논문에서는 반도체 집적 회로의 다층 배선 인터커넥트 사이의 기생 캐패시턴스를 수치 해석적으로 계산하여 추출하는 새로운 방법과 그 적용 예를 보고한다. 기생 캐패시턴스를 시뮬레이션을 통해 추출하기 위하여, 복잡한 형태의 3차원 대층배선 구조물을 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 캐패시턴스를 추출하기 위한 3차원 다층배선 구조물은 3차원 변환 정보를 가진 2차원 평면 마스크 레이아웃 데이터로부터 생성하였다. 시뮬레이션 결과의 정확도를 검증을 위하여 8.0×8.0×5.0㎛\sup 3\ 크기의 영역에 평행한 두 도전층이 상하로 교차한 구조에 대하여 실험치와 비교하였다. 3차원 다층배선 구조물의 기생 캐패시턴스 추출을 위해서, 유한 요소법 적용을 위한 1,960개의 노드와 8,892개의 사면체 메쉬를 생성하였으며, ULTRA SPARC 1 워크스테이션에 대해서 소요된 CPU 시간은 28초이었으며, 4.4 메가바이트의 메모리를 사용하였다.

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유한요소법에서 희소행렬의 효율적인 저장을 위한 2차원 가변길이 벡터 저장구조 (Two dimensional variable-length vector storage format for efficient storage of sparse matrix in the finite element method)

  • 부희형;김승호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.9-16
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    • 2012
  • 본 논문에서는 유한요소법에서 희소행렬의 효율적인 저장을 위한 2차원 가변길이 벡터 저장구조를 제안한다. 제안한 저장구조는 유한요소 전체 방정식의 거대희소행렬 $N{\times}N$ 대신, 전체 행의 개수 N의 상삼각행렬에서 0이 아닌 실제 필요한 값들만 2차원 가변길이 벡터를 이용하여 저장하는 방법이다. 이 방법을 이용하면, 해석대상의 2차원 격자구조에서는 각 절점당 최소 1개에서 최대 5개까지의 저장 공간이 필요하게 되고, 3차원 격자구조에서는 각 절점당 최소 1개에서 최대 14개까지의 저장 공간이 필요하게 된다. 인덱스를 포함해도 2배 이상을 넘지 않는다. 본 논문의 실험 결과에 의해, 제안한 저장구조는 총 절점 개수가 많아질수록 기존의 최대칼럼 높이를 저장하는 스카이 라인 저장구조보다 메모리 공간을 효과적으로 줄일 수 있는 구조임을 알 수 있었다.

셀 기반 유한 차분법을 이용한 효율적인 3차원 음향파 파동 전파 모델링 (Efficient 3D Acoustic Wave Propagation Modeling using a Cell-based Finite Difference Method)

  • 박병경;하완수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제22권2호
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    • pp.56-61
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    • 2019
  • 셀 기반 유한 차분법을 사용하여 P파 속도와 밀도 변화를 고려한 3차원 시간 영역 음향 파동 전파 모델링에서 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 살펴보았다. 일반적인 유한 차분법에서는 격자점에 탄성파 속도 또는 밀도와 같은 물성을 할당하고 계산하지만 셀 기반 유한 차분법에서는 이러한 물성을 격자점 사이의 셀에 할당한다. 격자점에서의 차분식 계산을 위해서는 주변 셀의 물성 평균값을 이용하는데 이로 인해 일반적인 유한 차분법에 비해 계산량이 증가하게 된다. 이 연구에서는 이러한 계산량 문제를 개선하기 위해 메모리를 추가로 사용하여 모델링 시간을 30 % 이상 줄일 수 있었다. 또한 밀도가 제한적으로 변화하는 매질에서 셀 기반 유한 차분법과 일반 유한 차분법을 함께 사용하여 모델링 성능을 추가로 향상시킬 수 있었다.

장소기억의 재현을 주제로 조성된 서울숲, 선유도공원의 장소성 형성 구조 연구 (Internal Structure of the Sense of Place for Parks that were aimed at Reenacting the Place Memory - Focusing on Seoul Park and Seonyudo Park -)

  • 임승빈;권윤구;정윤희;허윤선;변재상;최형석
    • 한국조경학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.1-12
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    • 2014
  • 최근 전세계적으로 공장과 공단, 공업도시, 노동자 주거 단지, 쓰레기 매립지 등의 인더스트리얼 사이트를 공공의 땅으로 회복하고 공원화함에 있어 장소가 지니고 있던 역사적, 형태적 특성을 기반으로 한 고유한 장소성을 고려한 장소기억의 재현이 중요한 화두가 되고 있다. 이에 본 연구는 최근 공원설계에 있어 주요한 목표가 되고 있는 장소성 높은 공원을 조성하기 위한 기초자료로서 조성 및 개원 당시 공원을 설계하는 방식에 있어 장소의 기억을 적극적으로 끌어들였다는 공통점을 지니고 있는 서울숲과 선유도공원의 장소성 형성 구조를 도출하여, 향후 장소성을 고려한 공원계획 및 설계를 위한 시사점을 제시하고자 한다. 본 연구를 토대로 도출된 서울숲, 선유도공원에 대한 장소성 형성구조 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 구조방정식 모형을 통하여 서울숲과 선유도공원은 자연물리적, 인공물리적, 체험적 요인의 만족도가 장소성 형성에 유의한 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 또한 장소성이 높아질수록 방문용의성이 높아지는 것으로 나타났다. 둘째, 장소의 물리적 환경에 따라서 서울숲과 선유도공원은 놀이, 운동 등 체험적 요인이 상대적으로 중요한 것으로 나타났다. 따라서 장소성을 높이기 위하여는 물리적 요인에 더하여 체험적 요인을 중요하게 고려하여야 한다. 셋째, 동일한 유형의 장소일지라도 개별 장소의 특성에 따라 요인 및 변수의 상대적 중요도는 다르게 나타났다. 장소별 구조방정식 모형에서 확인할 수 있듯이 각 요인과 관련된 구체적 변수의 중요도는 장소에 따라서 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 서울숲에서는 자연물리적 요소가 인공물리적 요소보다 중요한 것으로 나타났지만, 선유도공원에서는 인공물리적 요소가 자연물리적 요소보다 더 중요한 것으로 나타났다. 본 연구는 장소성 연구에 있어 정량적 연구방법인 구조방정식 모형을 다양한 장소에 도입하여 장소성 구조모형을 도출하고, 이를 통하여 장소성 형성을 위한 보다 구체적 방안을 제시하고, 더 나아가 장소성의 실체에 한걸음 더 접근할 수 있었다는데 의의가 있다. 본 연구에서의 분석방법 및 결과를 토대로 더욱 다양한 장소를 대상으로 장소성 형성모델을 도출하는 후속 연구가 계속된다면, 의미 있고 개성적이며 정겨운 도시의 장소, 더 나아가서 인간적인 도시, 경쟁력 있는 도시를 만드는 일에 크게 기여할 것이다.

확장된 Born 근사에 의한 시추공간 전자탐사 2.5차원 모델링 (Crosshole EM 2.5D Modeling by the Extended Born Approximation)

  • 조인기;서정희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제1권2호
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    • pp.127-135
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    • 1998
  • 전자탐사에서 Born 근사는 이상체내에서의 전기장을 이상체가 없는 균질 매질에서의 일차장으로 대치하는 방법으로 복잡한 전자기 산란(EM scattering)문제를 근사하는데 널리 사용되고 있는 방법이다. 그러나 Born 근사는 이상체의 전도도가 주변 매질에 비하여 너무 크거나, 이상체의 크기가 클 때는 상당히 부정확한 결과를 나타낸다. 확장된 Born근사법은 이러한 Born근사의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 방법으로 이상체내의 전기장을 탈분극 텐서와 일차 전기장의 곱으로 근사하는 방법이다. 한편 전자탐사에 3차원 송신원을 사용하는 2차원 모델링은 주로 유한차분법과 유한요소법이 이용되었다. 일반적으로 이들 미분 방정식을 이용하는 2차원 전자탐사 모델링에서 3차원 송신원 문제의 해결을 위하여 Fourier변환을 통해 파수영역(wavenumber domain)으로 이동하는 방법이 사용되어 왔다. 또한 파수영 역에서 계산된 결과는 Fourier 역변환을 통하여 다시 공간영역(space domain)으로 이동해야 하는 번거로움이 있다. 따라서 이들 방법은 계산시간이 많이 걸리고 이상체가 없는 지역도 미소체로 분할해야 하므로 수치계산시 대량의 기억용량이 필요하다. 본 연구에서는 Born근사의 문제점 및 전자탐사 2차원 모델링시 3차원 송신원 문제를 해결할 수 있는 확장된 Born 근사법에 근거한 전자탐사 2.5차원 모델링 프로그램을 개발하였다. 이 모델링 프로그램을 이용하여 수직 자기 쌍극자를 송신원으로 하는 시추공간 전자탐사법에 대한 2차 자기 장을 계산하고 적분 방정식에 의한 3차원 모델링 결과와 비교, 분석하였다. 모든 주파수 대역에서 확장된 Born근사에 의한 2.5차원 모델링 결과가 3차원 모델링 결과와 잘 일치하고 있다. 그러나 이상체의 전도도와 모암의 전도도 차이가 10배 이상의 경우일 때는 두 반응은 상당한 차이를 보인다. 따라서 본 연구에서 개발된 확장된 Born 근사에 의한 2.5차원 모델링은 이상체와 모암의 전도도 차이가 너무 크지 않을 경우 이상체의 위치 및 형상을 파악하는데 효과적일 것으로 기대된다.

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라이시미터 데이터로 학습한 수학적 및 심층 신경망 모델을 통한 온실 토마토 증산량 추정 (Estimation of Greenhouse Tomato Transpiration through Mathematical and Deep Neural Network Models Learned from Lysimeter Data)

  • 메안 P 안데스;노미영;임미영;최경이;정정수;김동필
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.384-395
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    • 2023
  • 증산은 적정 관수 관리에 중요한 역할을 하므로 수분 스트레스에 취약한 토마토와 같은 작물의 관개 수요에 대한 지식이 필요하다. 관수량을 결정하는 한 가지 방법은 증산량을 측정하는 것인데, 이는 환경이나 생육 수준의 영향을 받는다. 본 연구는 분단위 데이터를 통해 수학적 모델과 딥러닝 모델을 활용하여 토마토의 증발량을 추정하고 적합한 모델을 찾는 것을 목표로 한다. 라이시미터 데이터는 1분 간격으로 배지무게 변화를 측정함으로써 증산량을 직접 측정했다. 피어슨 상관관계는 관찰된 환경 변수가 작물 증산과 유의미한 상관관계가 있음을 보여주었다. 온실온도와 태양복사는 증산량과 양의 상관관계를 보인 반면, 상대습도는 음의 상관관계를 보였다. 다중 선형 회귀(MLR), 다항 회귀 모델, 인공 신경망(ANN), Long short-term memory(LSTM), Gated Recurrent Unit(GRU) 모델을 구축하고 정확도를 비교했다. 모든 모델은 테스트 데이터 세트에서 0.770-0.948 범위의 R2 값과 0.495mm/min-1.038mm/min의 RMSE로 증산을 잠재적으로 추정하였다. 딥러닝 모델은 수학적 모델보다 성능이 뛰어났다. GRU는 0.948의 R2 및 0.495mm/min의 RMSE로 테스트 데이터에서 최고의 성능을 보여주었다. LSTM과 ANN은 R2 값이 각각 0.946과 0.944, RMSE가 각각 0.504m/min과 0.511로 그 뒤를 이었다. GRU 모델은 단기 예측에서 우수한 성능을 보였고 LSTM은 장기 예측에서 우수한 성능을 보였지만 대규모 데이터 셋을 사용한 추가 검증이 필요하다. FAO56 Penman-Monteith(PM) 방정식과 비교하여 PM은 MLR 및 다항식 모델 2차 및 3차보다 RMSE가 0.598mm/min으로 낮지만 분단위 증산의 변동성을 포착하는 데 있어 모든 모델 중에서 가장 성능이 낮다. 따라서 본 연구 결과는 온실 내 토마토 증산을 단기적으로 추정하기 위해 GRU 및 LSTM 모델을 권장한다.

Effects of Self-Identification with Threatened In-Group and System Justification on Within-Domain Consumption

  • CHOI, Nak-Hwan
    • 산경연구논집
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    • 제11권8호
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    • pp.39-49
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    • 2020
  • Purpose: Current study aimed at exploring the roles of system justification in the effects of consumers' self-identification with the threatened social in-group on the within-domain versus across-domain consumption. It focused on whether there are positive effects of both of the self-definition and the self-investment on the in-group system justification, and also explored whether the system justification, in turn, could make positive effects on the consumption. Research design, data and methodology: The self-identification was approached in view of self-definition and self-investment when the in-group was threatened by members of their out group. The empirical study was performed with the single factor within-subject design based on the feeling of the consumers' being threatened when the in-group was criticized by the others. The in-group threatened was accessed from the memory of each of the undergraduate students participating in the empirical study by asking them to remember the events by which their important in-group was perceived to be threatened in their past life. Questionnaire data collected from the undergraduate students were used to verify research hypotheses by structural equation model in Amos 21.0 program. Results: First, the self-definition positively affected the within-domain versus across-domain consumption, but did not affect the in-group system justification. Second, the self-investment positively affected the in-group system justification. Third, the system justification made positive effects on the within-domain versus the across-domain consumption. Therefore, this article could contribute to the development of the theory related to compensatory consumption in the view that there could be the positive mediation roles of system justification in the effects of consumers' self-investment to their in-group on the within-domain versus across-domain consumption when the in-group is threatened. Conclusions: The results of this study could give managerial implications to brand or product marketing managers. How to vitalize consumers' self-definition with, and self-investment to, the threatened in-group is at issue to the marketers when consumers' important in-group was threatened by others. By evoking the in-group-based self-investment to consumers when the in-group was threatened, the marketers should increase the level of the system justification, and the marketers should promote the consumers to recognize that their products or brands are included into the within-self domain.

케이프사이즈와 파나막스 시장간의 비대칭 시간가변 파급효과에 관한 분석 (An Analysis on the Asymmetric Time Varying Spillover Effect between Capesize and Panamax Markets)

  • 정상국
    • 한국항만경제학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.41-64
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    • 2011
  • 이 연구는 케이프사이즈 시장과 파나막스 시장간의 비대칭 시간 가변 파급효과를 분석하기 위해서 조건부 평균에 전통적인 공적분항과 부분공적분항을 고려하고 있고, 조건부 분산에 레버리지 효과를 고려한 고정상관관계 GARCH와 동적상관관계 GARCH 모형을 이용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 두 시장간의 선-후행관계에 대해서 부분공적분항을 고려한 결과로부터 전기의 케이프사이즈 가격은 파나막스 시장가격에 유의적으로 정(+)의 영향을 미치고, 일반적인 공적분항을 고려하는 경우 두 시장간의 선-후행효과는 모두 유의적으로 정(+)의 효과를 갖는 것으로 나타났다. 둘째, 두 시장간의 장기적인 균형관계가 성립하지 않는 경우, 개별시장은 어떻게 반응하는가를 나타내는 오차항의 계수는 모두 통계적으로 유의적이고, 케이프사이즈 시장에서는 모두 음(-)의 값을 가지고 파나막스 시장의 경우에는 모두 정(+)의 값을 갖는 것으로 나타났다. 셋째, 두 시장간의 변동성의 파급효과에 대해서는 모든 모형에서 서로 영향을 주고 받는 것으로 나타났고, 통계적으로 유의하게 나타났다. 넷째, 레버리지 효과는 케이프사이즈 시장에서는 모두 유의적으로 정(+)의 값을 가지나, 파나막스 시장에서는 모두 통계적으로 유의적인 결과를 얻지 못하였다. 그러나 두 시장 모두에서 비대칭의 효과는 통계적으로 유의적인 것으로 나타나고 있다.