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실리콘 에피-웨이퍼 기반의 펄스감마선 검출센서 최적화 연구 (A Parametric Study of Pulsed Gamma-ray Detectors Based on Si Epi-Wafer)

  • 이남호;황영관;정상훈;김종열;조영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.1777-1783
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    • 2014
  • 본 연구에서는 전자장비 내방사화 기술의 새로운 효율적 접근방법인 전원제어형 방호장치에서 핵심 기능을 수행하는 고속 반도체 센서를 개발하고 그 특성을 분석하였다. 먼저, 펄스방사선에 의한 다이오드 내부에서의 생성 전하를 계산한 후 TCAD로 모델링하여 $42{\mu}m$ 진성층의 실리콘 에피텍시 웨이퍼 기반의 고속 신호탐지용 PIN 다이오드 센서를 다양한 구조로 설계하였다. PAL의 Test LINAC의 전자빔 변환 감마방사선 4.88E8 rad(Si)/sec에 대한 실측시험에서 소자의 면적에 비례하는 광감도와 응답속도 증가 결과를 얻었으며 포화특성과 소자의 균일성을 기준으로 2mm직경의 센서를 최적으로 판단되었다. 선정 센서를 대상으로 한 펄스감마선 고출력 범위(2.47E8 rad(Si)/sec~6.21E8 rad(Si)/sec)로 선량률 가변시험에서는 개발한 소자가 시험장치의 고 선량률 영역에서 전원제어 신호처리에 충분한 60mA 이상의 광전류 피크값과 함께 350 ns 이하의 고속 응답특성을 가지는 선형적 센서임을 확인하였다.

UHF 대역 수동형 RFID 태그 쇼트키 다이오드 특성 분석 및 전압체배기 설계 (Characterization of Schottky Diodes and Design of Voltage Multiplier for UHF-band Passive RFID Transponder)

  • 이종욱;트란난
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.9-15
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    • 2007
  • 본 논문에서는 UHF 대역 수동 RFID 태그(UHF-band passive RFID tag) 칩 제작에 필수적인 요소인 쇼트키(Schottky) 다이오드를 CMOS 공정으로 제작하고 크기에 따른 특성을 분석하였으며 이를 이용하여 전압체배기를 설계하였다. 쇼트키 다이오드는 Titanium-Silicon 접합을 이용하여 제작되었으며, $4{\times}10{\times}10\;{\mu}m^{2}$의 면적을 가지는 쇼트키 다이오드는 $20\;{\mu}A$의 전류 구동에 대해 약 0.15 V의 순방향 전압 강하의 우수한 특성을 나타내었다. 역방향 파괴전압(breakdown)은 약 -9 V로 수동 RFID 태그칩의 전압체배기에 사용될 수 있는 충분한 값을 나타내었다. 제작된 쇼트키 다이오드의 소신호 등가모델을 이용하여 다이오드의 크기에 따른 순방향 전압강하와 입력 임피던스간의 trade-off에 대해 분석하였다. 이를 이용하여 제작된 6-단 전압체배기는 900 MHz 주파수, 200mV 최대 입력 전압에 대해 1.3 V이상의 출력 전압 특성을 나타내어 인식거리가 비교적 큰 수동형 태그에 적합한 특성을 나타내었다.

중성자, 감마선, 엑스선 방사선 측정 및 통합 제어 시스템 개발 (Development of Neutron, Gamma ray, X-ray Radiation Measurement and Integrated Control System)

  • 고태영;이주현;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.408-411
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    • 2017
  • 본 논문에서는 중성자, 감마선, 엑스선 등의 방사선을 측정하는 통합 제어 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 원격 또는 네트워크상으로 측정 및 분석한 데이터를 디스플레이를 통해 모니터링 및 제어할 수 있는 장비로서, 현장에 가지 않고도 시스템 각 구성 부분의 상태를 보고 변경하여 원격으로 감시 및 관리할 수 있다. 제안하는 시스템은 감마선/엑스선 센서부, 중성자 센서부, 주제어 임베디드 시스템부, 전용 디스플레이 장치 및 GUI부, 원격 UI부 등으로 구성된다. 감마선/엑스선 센서부는 NaI(Tl) Scintillation Detector를 사용하여 저준위의 감마선 및 엑스선을 측정한다. 중성자 센서부는 Proportional Counter Detector(저준위 중성자)와 Ion Chamber Type Detector(고준위 중성자)를 사용하여 중성자를 측정한다. 주제어 임베디드 시스템부는 방사선을 검출하여 초단위로 샘플링하고 누적된 펄스 및 전류값에 대한 방사선량으로 변환한다. 전용 디스플레이 장치 및 GUI부는 방사선 측정 결과와 변환된 방사선량 및 방사능량 측정 수치를 출력하고, 사용자에게 제어 조건 설정 및 검출부에 대한 캘리브레이션 기능을 제공한다. 원격 UI부는 측정된 값들을 취합, 저장하여 원격 감시 시스템에 전달한다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는 중성자 검출부는 ${\pm}8.2%$ 이하의 측정 불확도가 측정되었고, 감마선, 엑스선 검출부는 7.5%이하의 불확도가 측정되어 국제 표준인 ${\pm}15%$ 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다.

DEA모형을 이용한 국적선사의 경영효율성 분석 -접대비와 광고·선전비를 중심으로- (Data Envelopment Analysis of the Management Efficiency of National Shipping Enterprises in South Korea -Chiefly on the Corporate Entertainment and Advertisement Cost-)

  • 박현준;김현아;임영태
    • 한국항만경제학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.123-135
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    • 2016
  • 본 연구는 자료포락분석법(DEA)을 이용하여 기업의 경영관리비용인 접대비, 광고 선전비, 인건비를 중심으로 국내 해운기업의 경영효율성을 평가하고자 하였다. 분석의 대상은 2010년부터 2014년까지 국내증시에 상장된 해운기업이다. 투입변수로 접대비, 광고 선전비, 인건비를 설정하였으며 산출변수는 매출액과 당기순이익으로 하였다. 본 연구에서는 기술효율성, 순수기술효율성, 규모효율성 및 규모수익을 도출하였으며 비효율 DMU의 효율성 개선방안을 제시하였다. 효율성 측정 결과 CCR모형의 기술효율성 분석에서 6개의 DMU와 BCC모형의 순수기술효율성 분석에서 8개의 DMU가 효율적인 상태인 것으로 나타났다. 규모의 수익측면에서는 전체 DMU의 24%인 6개의 DMU가 규모수익체증상태이며, 전체 DMU의 52%인 13개 DMU가 규모수익체감상태인 것으로 나타났다. 기술효율성 분석결과 복수의 효율적인 상태의 DMU가 존재하여 초효율성 분석을 실시한다. 본 연구에서는 초효율성 분석 결과 가장 효율성이 높은 DMU의 효율성 수준은 1.314, 다음은 1.243으로 나타났다. 이는 광고 선전비, 접대비, 인건비 투입에서 각각 31.4%, 24.3% 증가시키더라도 현재의 효율적인 상태를 유지할 수 있다는 것을 의미한다. 본 연구는 해운기업의 접대비와 광고 선전비, 인건비의 효율성을 평가하고, 초효율성 분석을 통해 의사결정단위의 순위를 파악하였으며 비효율 의사결정단위의 비효율성 개선을 위한 목표치를 제시하였다는데 의의가 있다.

스마트그리드의 탭 전환 자동 전압 조정기의 다중 스위칭 제어 방법 및 활용 방안에 관한 연구 (A Study on the Utilization and Control Method of Hybrid Switching Tap Based Automatic Voltage Regulator on Smart Grid)

  • 박광윤;김정률;김병기
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.31-39
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    • 2012
  • 본 논문에서는 수용가의 에너지 절감과 최대수요전력 제어를 위하여 마이크로프로세서를 이용한 자동 전압 조정기(AVR)를 제안한다. 제안한 자동 전압 조정기(HS-AVR : Hybrid Switching Automatic Voltage Regulator)는 토로이달 코어에 1개의 직렬 권선과 분리된 4개의 분로 권선으로 구성되어 있는 단권변압기를 사용한다. 변압기의 전압 조정은 직렬 권선과 분로 권선의 연결 방법에 따라 감압/승압이 가능하다. 스위치는 릴레이와 트라이악을 병행하여 사용한다. 스위치의 조작 시 발생하는 권선의 여자돌입전류를 제어하기 위하여 트라이악을 이용하여 연결 상태를 변경하고, 연결 상태 유지 시에는 릴레이를 이용함으로써 스위치 소비 전력을 최소화 한다. 제어 신호는 여자 돌입 전류를 줄이기 위하여 전압 파형에 동기화 하여 제어되며 이를 위하여 소프트웨어 PLL을 사용한다. 소프트웨어 PLL은 전압 파형의 제로크로스, 전압 최고점 등의 동기화에 사용함으로써 스위치와 시스템을 최소화한다. 기존 전압 조절 스위치나 자동 전압 조정기 구조는 여자 돌입 전류로 인한 스위치 접점 손상을 막기 위하여 최대전류를 수용할 수있는 용량으로 구성함으로써 장치 크기가 매우 커지는 문제점이 있었다. 본 논문은 이런 문제를 해결하여 자동 전압 조정기의 크기를 줄이고 효율을 높이는 방법을 제안하였다.

해상에서의 우발적 조우 시 신호 규칙(CUES)의 제한점과 개선을 위한 제언 (Code for Unplanned Encounters at Sea(CUES): Its Limitation and Recommendations for Improvement)

  • 오동건
    • Strategy21
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    • 통권44호
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    • pp.323-351
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    • 2018
  • Adopted in Western Pacific Naval Symposium(WPNS) 2014, Code for Unplanned Encounters at Sea(CUES) has been the most valuable output of WPNS history. Written and suggested by Australian Navy in 1999, the goal of CUES is to decrease the possibility of the naval conflict by establishing the code among international navies in the Western Pacific region. Facing many oppositions and requirement of People's Liberation Army Navy(PLAN) in WPNS 2012 and 2013, but it finally adopted in WPNS 2014, with many changes in detailed provisions. From then, navies in the Western Pacific region have followed CUES to prevent maritime conflicts in the region, CUES, however, sometimes does not work correctly. Contents of CUES is the mixture of the parts of Multinational Maritime Tactical Signal and Maneuvering Book(MTP) and International Regulations for Preventing Collision at Sea 1972(CORLEGs). There are means of radio communications such as frequency and signals, instructions for maneuvering and so on. Thus, it is not a new document for the U.S. Navy and its allies, but it requires training to implicate at sea for navies other than U.S. allies, like PLAN. Lots of provisions in CUES were changed because of the opposition of PLAN, and CUES has many shortcomings and practical limitations. First, since CUES is non-legally binding, and there are no methods to force the naval assets on the sea to follow. Second, CUES is only applied to naval assets; naval ships - warships, naval auxiliaries, and submarines - and naval aircraft. Third, the geographical scope in CUES is not clear. Fourth, there is no provision for submerged submarines. Finally, CUES has no time-based framework or roadmap for training. In this regard, there would be six recommendations for improvement. First, CUES should be reviewed by WPNS or other international institutions, while keeping non-binding status so that WPNS could send signals to the navies which do not answer CUES on the sea. Second, the participation of Maritime Law Enforcements(MLEs) such as coast guard is inevitable. Third, navies would use full text of MTP rather than current CUES, which extracts some parts of MTP. Fourth, CUES needs provisions with respect to submerged submarines, which recognizes as offensive weapons themselves. Fifth, the geographic scope of CUES should be clear. Since there are some countries in which claim that a rock with a concrete structure is their territory, CUES should be applied on every sea including EEZ and territorial seas. Finally, the detailed training plan is required to implicate CUES at sea. Rim of the Pacific (RIMPAC) is a good exercise to train CUES, because almost all WPNS member countries except six countries are participating in RIMPAC. CUES is a meaningful document not only for navies but also for nation-states in the region. To prevent escalation of conflict in the region, potentially caused by an unplanned collision at sea, CUES should be applied more strictly. CUES will continue to be in subsequent WPNS and therefore continue to improve in the effectiveness as both an operational and diplomatic agreement.

객체지향 시스템에서 SOA서비스로의 전이 기법 (A Method for Migrating Object-Oriented Systems into SOA Services)

  • 김지원;라현정;김수동
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제17D권1호
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    • pp.25-40
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    • 2010
  • 서비스 지향 아키텍처 (Service-Oriented Architecture, SOA)는 독립적으로 실행가능하며, 외부 인터페이스를 통해서만 접근 가능한 서비스를 재사용하는 개발 패러다임이다. 서비스는 기존의 객체 또는 컴포넌트와 다른 특성을 보유하고 있고, 다수의 서비스 소비자들이 재사용할 수 있는 공통적인 기능을 제공해야 한다. 그러므로, 이런 서비스를 개발하기 위한 기법 연구가 필요하다. 대부분의 SOA 방법론은 서비스 요구사항에서부터 서비스를 새롭게 개발하는 기법인 Top-down 접근법을 제안하고 있어 서비스 개발에 비교적 많은 비용과 노력이 요구된다. 그리고, 많은 기업들은 객체 지향 시스템을 보유하고 있기 때문에, 기존의 객체지향 시스템에서 SOA 서비스를 효과적으로 도출하는 기법에 대한 수요가 크다. 객체 지향 시스템은 단일/특정 요구사항을 고려하여 개발되는 반면에, SOA 서비스는 다수의 소비자들의 공통성을 고려하여 개발되어야 하기 때문에. 간단한 매핑 과정을 통하여 객체 지향 시스템을 SOA 서비스로 전이하는 것은 어렵다. 따라서 본 논문에서는 객체지향 시스템의 다양한 산출물과 SOA 서비스의 주요 산출물간의 매핑 관계를 정의하고, 재사용성을 고려하여 객체지향 시스템을 구성하는 다양한 모델들이 서비스의 주요 산출물로 전이되는 체계적인 기법을 제안한다. 각 기법은 입/출력 산출물 간의 관계와 순서화된 상세 절차로 구성되어 있으므로, 보다 쉽게 객체지향 시스템을 서비스로 전이할 수 있도록 도와준다.

LAPS와 관측자료를 이용한 고해상도 경기도 농업기상정보 분석시스템 (High Resolution Gyeonggi-do Agrometeorology Information Analysis System based on the Observational Data using Local Analysis and Prediction System (LAPS))

  • 천지민;김규랑;이선용;강위수;박종선;이채연;최영진;박은우;홍순성
    • 한국농림기상학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.53-62
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    • 2012
  • 고해상도 기상자료 제공과 농림 분야에서의 요구를 충족시키기 위하여 LAPS를 이용하여 경기도 지역을 100m 해상도로 분석하였다. 구축된 시스템은 수치예보과에서 생산되는 6시간 간격 예측자료를 초기추정치로 사용하고, 각 관측자료를 동화하여 지표 온도와 습도 바람을 분석한다. 기존 분석시스템의 기상관측자료의 수집 방식을 개선하여 자료 수집에 소요되는 시간을 성공적으로 단축시킴으로써 약 20분 내에 기온, 상대습도, 풍향, 풍속에 대한 고해상도 분석결과 제공이 가능하게 되었다. 그러나 앞으로 LAPS 분석결과를 이용하여 관측이 가능한 지역 이외에 어느 지역에서든 정확한 농업기상정보를 산출할 수 있게 하려면 다양한 기상자료의 활용과 지표이용도의 개선, 관측지점의 영향반경을 최적화 시키는 과정들이 추가로 연구되어야 할 것이다. 현재 구축된 시스템의 분석결과 정확도는 떨어지지만 LAPS의 내부 알고리즘에 대한 미세한 조정으로 향상이 가능하므로 농업기상요소 생성을 위한 최적화 작업들을 수행한다면 정확도 향상을 꾀할 수 있을 것이다. 또한 다양한 기상요소에 대한 분석이 가능하기 때문에 특별한 기상요소들을 필요로 하는 농림 분야의 요구를 충족 시킬 수 있도록 분석요소의 확장이 가능 할 것이다.

병렬 오차 증폭기 구조를 이용하여 과도응답특성을 개선한 On-chip LDO 레귤레이터 설계 (Design of a On-chip LDO regulator with enhanced transient response characteristics by parallel error amplifiers)

  • 손현식;이민지;김남태;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.6247-6253
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    • 2015
  • 본 논문은 병렬 오차 증폭기 구조를 적용하여 과도응답특성 개선한 LDO 레귤레이터를 제안한다. 제안하는 LDO 레귤레이터는 고 이득, 좁은 주파수 대역의 오차증폭기 (E/A1)와, 저 이득, 넓은 주파수 대역의 오차증폭기 (E/A2)로 이루어지며, 두 오차증폭기를 병렬 구조로 설계해서 과도응답특성을 개선한다. 또한 슬루율을 높여주는 회로를 추가하여 회로의 과도응답특성을 개선하였다. 극점 불할 기법을 사용하여 외부 보상 커패시터를 온 칩 화하여 IC 칩 면적을 줄여 휴대기기 응용에 있어서도 적합하게 설계 하였다. 제안된 LDO 레귤레이터는 매그나칩/하이닉스 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 회로설계 하였고 칩은 $500{\mu}m{\times}150{\mu}m$ 크기로 레이아웃을 실시하였다. 모의실험을 한 결과, 2.7 V ~ 3.3 V의 입력 전압을 받아서 2.5 V의 전압을 출력하고 최대 100 mA의 부하 전류를 출력한다. 레귤레이션 특성은 100 mA ~ 0 mA에서 26.1 mV의 전압변동과 510 ns의 정착시간을 확인하였으며, 0 mA에서 100 mA의 부하 변동 시 42.8 mV의 전압 변동과 408 ns의 정착 시간을 확인하였다.

태양광모듈의 모델링 및 성능향상을 위한 최적구성방안에 관한 연구 (A study on the Optimal Configuration Algorithm for Modeling and Improving the Performance of PV module)

  • 정종윤;최성식;최홍열;유상원;이인철;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.723-730
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    • 2016
  • 태양광 모듈은 필요한 발전량을 얻기 위해 태양 전지를 직렬과 병렬로 조합하여 구성하며, 이 모듈은 일사량 및 온도에 따라 발전성능이 크게 좌우되는 특성을 가지고 있다. 또한, 태양광 전원은 건물 또는 나무 등의 주변 환경에 의한 음영과 같은 특수한 상황에 의하여 출력손실이 발생하게 된다. 즉 태양광 전원을 구성하는 태양광 모듈 일부에 부분음영이 발생할 경우, 태양광 모듈의 단락전류가 제한되어 전체 발전량 손실을 초래하고, 열점(Hot-Spot) 현상과 같은 열화현상이 발생하여 모듈의 수명을 단축시킨다. 따라서 본 논문에서는 태양광 모듈의 출력을 향상시키기 위한 태양전지와 바이패스 다이오드의 최적구성 알고리즘을 제시하였다. 또한, 부분 음영에 의한 출력손실을 최소화하기 위하여 태양광 어레이의 회로를 최적으로 구성하는 알고리즘을 제시하였다. 상기 알고리즘을 바탕으로 회로해석 프로그램인 PSIM S/W를 이용하여 태양광 모듈과 태양광 어레이를 모델링하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 본 논문에서 제안한 태양 전지와 바이패스 다이오드의 최적구성 알고리즘과 태양광 어레이의 최적구성 알고리즘이 태양광 전원의 성능 향상에 유용함을 확인하였다.