• 한국진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.264-272
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• 2012

본 논문에서는 InGaAs 반도체에 기반한 테라헤르쯔(THz) 송/수신기(Tx/Rx) 제작을 위한 기초 연구로서, InGaAs 박막의 THz 발생 및 검출 특성에 관한 결과를 보고한다. THz 발생과 검출 특성 조사에는 각각 MBE 장비로 고온(HT) 및 저온(LT)에서 성장한 InGaAs 박막이 사용되었으며, THz 발생에는 photo-Dember 표면방출 방법이 시도되었다. HT-InGaAs 기판 위에 제작한 전송선(Ti/Au)의 가장자리에 Ti:Sapphire fs 펄스 레이저(60 ps/83 MHz)를 조사하여 THz파를 발생시켰으며, 이때 THz 검출에는 LT-GaAs가 사용되었다. 시간지연에 따른 전류신호를 Fourier 변환하여 얻은 THz 스펙트럼의 주파수 범위는 약 0.5~2 THz이었으며, 여기 레이저 출력에 대한 신호의 세기는 지수함수적 변화를 보였다. THz 검출 특성에 사용한 LT-InGaAs Rx에는 쌍극자(5/20 ${\mu}m$) 구조의 안테나가 탑재되어 있으며, 차단 주파수는 약 2 THz이었다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권5호
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• pp.27-37
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• 1999

비냉각 열상장비의 핵심 부품으로 사용되는 InfraRed Focal Plane Array(IRFPA)용 CMOS ReadOut IC (ROIC)를 설계하였다. 설계된 ROIC는 64×64 배열의 Barium Strontium Titanate(BST) 적외선 검출기에서 검출되는 신호를 받아 이를 적절히 증폭하고 잡음제거 필터링을 거쳐 pixel 단위로 순차적으로 출력하는 기능을 수행하며, 검출기 소자와의 임피던스 매칭, 저잡음 및 저전력 소모, 검출기 소자의 pitch 등의 사양을 만족하도록 설계되었다. 검출기 소자와 전치 증폭기 사이의 임피던스 매칭을 위해 MOS 다이오드 구조를 기본으로 하는 새로운 회로를 고안하여 적용함으로써 표준 CMOS 공정으로 구현이 가능하도록 하였다. 또한, tunable 저역통과 필터를 채용하여 신호대역 이상의 고주파 잡음이 제거되도록 하였으며, 단위 셀 내부에 클램프 회로를 삽입하여 출력신호의 신호 대 잡음비가 개선되도록 하였다. 64×64 IREPA ROIC는 0.65-㎛ 2P3M (double poly, tripple metal) N-Well CMOS 공정으로 설계되었으며, 트랜지스터, 커패시터 및 저항을 포함하여 약 62,000여개의 소자로 구성되는 코어 부분의 면적은 약 6.3-{{{{ { mm}_{ } }}}}×6.7-{{{{ { mm}_{ } }}}}이다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권1호
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• pp.7-16
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• 2015

MSK보다 스펙트럼의 부엽 억제 특성이 우수한 GMSK를 직교 다중화한 quadrature multiplexed GMSK (QM-GMSK)는 quadrature-quadrature PSK($Q^2PSK$)나 quadrature MSK(QMSK)에 비해 보다 주엽의 폭은 다소 넓지만 부엽이 크게 억제되므로 실제 스펙트럼 효율이 상대적으로 더 높다. QM-GMSK에서 기저대역 기본 펄스를 반파장 정현파의 제곱으로 근사화시키면 QM-GMSK 변조에서 필요한 가우시안 저역통과필터(GLPF)를 사용하지 않고 송신기를 구현할 수 있어서 구조가 간단해지는데, 이것이 offset-$Q^2PSK$($OQ^2PSK$)이다. $OQ^2PSK$는 별도의 필터 사용이 요구되지 않으면서 QM-GMSK와 유사한 스펙트럼 특성을 갖는 장점이 있다. 본 논문에서는 $OQ^2PSK$에서 심볼 길이보다 긴 RC(raised-cosine) 또는 SRC(squared raised-cosine) 펄스를 사용하여 중첩 펄스정형함으로써 $OQ^2PSK$보다 스펙트럼 특성을 개선시킨 기법을 제안한다. 제안된 방식을 사용하면 더욱 부엽의 크기가 억제된 스펙트럼 특성을 얻을 수 있으면서 비트오율 성능이 $OQ^2PSK$와 대등한 결과가 얻어지는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권9호
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• pp.16-23
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• 2009

본 논문에서는 하나의 기지국, 세 개의 중계국, 하나의 수신국으로 이루어진 중계 기반 협동 시스템을 이용하는 새로운 분산 Alamouti 시공간 블록 부호화 기법을 제안하였다. 세 개의 중계국 중에서 선택한 두 개의 중계국과 통신이 이루어지도록 기지국은 두 개의 빔(beam)으로 구성된 array를 사용하는 개별적인 두 개의 안테나로 이루어졌다고 가정하였다. 첫 번째 시간 슬롯(slot) 동안, 기지국의 한 안테나로부터 전송된 개별적인 두 개의 신호가 하나의 중계국에 의하여 선택되고, 더해지고, 증폭되고, 수신국으로 보내진다. 이 전송 기법은 중계국과 수신국 사이의 채널에서 생성될 수 있는 새로운 분산 Alamouti 시공간 블록 부호를 나타낸다. 심벌의 등가 행렬 표현을 이용하여 처노프(Chernoff) 상계(upper bound) 쌍 오류 확률(PEP)의 관점에서 제안된 시공간 블록 부호의 성능을 분석하였다 또한, 수신 신호 성능 관점에서 기지국의 두 개의 안테나 사이의 전력 배분에 따라 결정되는 계수 $\alpha$의 효과를 평가하였다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 $\alpha$의 값이 $\frac{2}{3}$일 때에만 세 개의 중계국에서의 수신 신호가 같은 분산을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 수신국에서 더 나은 성능을 얻을 수 있었다. 이 분석 결과를 통하여 제안된 기법을 이용할 경우 기존의 기법에 비하여 중계국에서의 다이버시티 이득, PEP, 복잡성 관점에서 뛰어난 성능을 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권1호
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• pp.35-41
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• 2007

본 연구의 목적은 비침습적 동맥스핀라벨링(arterial spin labeling) 자기공명영상을 이용하여 다편(multislice) 뇌 관류영상(perfusion-weighted Images)을 얻을 수 있는 최적화 방법을 연구하는 데 목적이 있다. 본 연구에서는 세 가지 인자를 최적화하는 데 초점을 두었다. 첫째, 뇌로 흘러 들어오는 혈액을 최적으로 라벨링할 수 있는 펄스를 만드는 것이다. 시뮬레이션 결과 900도의 각을 이루는 반전펄스(adiabatic hyperbolic secant Inversion pulse)는 반전을 효과적으로 할 수 있고 반전을 이루는 형태가 직각에 가깝게 할 수 있는 최적이었다. 둘째, 영상을 얻고 난 후에 계속하여 남아 있는 자화(residual magnetization)을 최소화하는 것이다. 이를 최소화하기 위해서는 포화 펄스(saturation pulses)와 자화를 손상시키는 자장(speller gradients)을 동시에 사용하는 것이 최상의 방법임을 알았다. 마지막으로, 라벨링하는 영역과 영상을 얻는 영역 사이의 거리를 최소화할 수 있는 방법을 연구하였다. 두 영역 간의 최소 거리는 약 20 mm 정도가 최적임을 발견하였다. 위에서 얻은 최적화된 인자들을 바탕으로 13명의 정상인의 뇌에서 관류 영상을 얻은 결과 매우 좋은 대조도의 영상을 얻을 수 있었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권1호
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• pp.39-45
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• 2012

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)는 사람이 직접 접근하기 불가능한 군사지역이나 자연 환경의 감시, 혹은 안전감시를 위한 목적으로 각 상황의 특성에 맞는 다양한 정보를 수집하는데 많이 이용되고 있다. 지금까지 제시된 프로토콜 중 LEACH 프로토콜은 에너지의 균등한 소모를 특징으로 많이 쓰이고 있다. 하지만 거리에 따른 에너지 소모의 증가로 원거리 노드의 에너지 소모 문제가 대두되었는데, 지금까지 여러 가지 해결방안들이 제시되었는데 대부분 중앙 시스템 방식이다. 본 논문에서는 LEACH 프로토콜을 사용한 무선 센서 네트워크를 모델로 하여, 네트워크 규모가 커질수록 1-hop 전송방식에서 발생할 수 있는 원거리 센서 노드의 에너지 불균형 문제를 해결하였다. 또한, 중앙 시스템 방식이 아닌 센서 노드 자체에서 클러스터링 문제를 해결할 수 있는 분산 시스템 방식의 라이프타임 향상 알고리즘을 제안하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제42권5호
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• pp.9-20
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• 2005

본 논문에서는 실내에서 이동하는 사용자를 적외선에 기반을 둔 근접방법으로 추적하는 시스템인 ubiTrack을 제안한다. 현재까지 개발된 대부분의 실내 위치 추적 시스템들은 성능 및 정확도 향상을 위해 중앙 집중적인 방식으로 사용자를 추적하고 있다. 그러나 이와 같은 방식은 수많은 센서들이 환경에 편재되는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 프라이버시 문제를 야기할 수 있으며 다수의 사용자로 위치 추적을 확장하는 경우 연산의 부하가 크다는 문제점이 있다. 제안된 ubiTrack은 사용자의 모바일 기기에서 위치정보를 획득하는 passive mobile 구조로 설계되어 프라이버시 문제를 완화하며, 이동하는 사용자에 적합한 영역기반의 근접방법을 사용하여 위치 추적을 위한 연산의 효율을 높인다. 이를 위해 ubiTrack은 센싱 영역을 시분할 방식 (Time-Division Multiplexing)으로 중첩시켜 사용자에게 적합한 영역을 생성하며, 시분할 방식에 따른 성능 저하를 막기 위해 짧은 발신 주기를 가지는 적외선 통신 방식을 사용한다. 아울러 ubiTrack은 위치 추적의 정확도와 정밀도를 높이기 위해 하드웨어로 구현된 수신기와 소프트웨어로 구현된 활용 모듈에서 외부로부터의 충격이나 신호 강도 약화에 의해 발생하는 노이즈를 필터링하는 방법들을 각각 사용한다. ubiTrack은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 서로 다른 어플리케이션들의 통신을 지원하는 네트워크 모듈과 연계되어 있어, 단순히 위치 정보에 의존적인 어플리케이션뿐만 아니라 사용자 컨텍스트 정보를 활용하는 어플리케이션 등의 다양한 서비스들에서 쉽게 응용될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.71-82
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• 1996

본 논문에서는 저궤도 이동위성을 이용한 통신에 있어서 위성과 지구국 사이의 상대적 움직임에 의한 도플러 위상에러를 검출하였으며, 잡음과 도플러 위상에러가 존재할 때와 Rician 페이딩 채널환 경에서 잡음, 간섭과 도플러 위상에러가 존재할 때, BPSK 시스템의 성능을 오율측면에서 비교 평가 하였다 유도한 오율식에 의해 수치계산을 행하고, 계산 결과치를 위성의 고도, 궤도의 이심율, 이동 지국의 속도, 지구의 자전속도, Rician 페이딩 파라메타, 신호전력 대 간섭전력 비(SIR) 그리고 반송파 주파수와 기저대역 신호의 비트율 비를 파라메타 항목으로 수치 계산 방식을 이용하여 분석하였다. 본 해석으로 부터 Rician 페이딩 채널환경에서 간섭과 도플러 위상에러가 잡음과 도플러 위상에러 효과보다 위성통신 채널에서 심각한 성능 저하를 유발함을 결론으로 얻을 수 있었다. 또한 수치계산 방법을 이용하여 위성통신 파라메타에 따라서 시스템의 성능을 열화시키는 요소에 대한 영향을 정량적으로 파악할 수 있었다 더우기 향후의 위성통신 시스댐의 설계시 적절한 송선 전력의 제어를 통한 성능 향상음 위한 자료로써 활용될 수 있음을 보였다.

• 방송공학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.818-826
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• 2015

인간 시각 체계(Human Visual System: HVS)의 영상 화질 인지 특성을 정교하게 반영하는 객관적 영상 화질 측정(Image Quality Assessment: IQA)방법들이 최근 활발히 연구되어 왔다. 이와 관련된 HVS의 특성 중, 광적응(Luminance Adaptation: LA)효과는 HVS의 왜곡에 대한 민감도가 영상 배경 밝기에 따라 달라지는 특성을 가리키며, 이 효과는 베버의 법칙(Weber's law) 모델을 통해 많은 IQA 방법들에 반영되어져 왔다. 본 논문에서는 처음으로 이러한 베버의 법칙 모델을 기반으로 하는 기존 IQA 방법들이 LA 효과를 부정확하게 반영해 왔다는 점을 수학적/정신물리학적 분석을 통해 밝힌다. 이러한 분석을 기반으로 우리는 IQA 방법에 LA 효과가 정교하게 적용될 수 있는 새로운 LA 효과 기반 국부 가중치 함수(LA effect-based Local weight Function: LALF)를 제안한다. 우리는 제안 LALF를 SSIM(Structural SIMilarity) 및 PSNR 척도(metric)에 적용하여 제안 방법의 효과를 검증하였다. 실험 결과, LALF가 적용된 SSIM은 기존 SSIM 대비 측정된 주관적 화질 점수와의 스피어 랭크 순위 상관계수 기준 약 5% 포인트가 향상될 정도로 제안 방법의 큰 효과성을 입증하였다. 또한, 제안한 LALF는 PSNR에 적용된 경우에도 기존 PSNR 대비 약 2.5% 포인트의 성능 향상을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.247-253
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• 2013

본 연구의 목적은 Direct DR(Digital Radiography), Indirect DR, I.I(Image Intensifier) DR에서 X선 광자 검출 방식에 따른 선량측정 및 획득된 영상을 정량적이고 객관적인 측정을 통해 DR System을 비교 평가 하는 것이다. Rando phantom을 사용하여 입사표면선량을 측정하였으며, 측정된 입사표면선량 값을 통해 PCXMC 프로그램을 사용하여 유효선량과 방사선 조사로 인한 위험을 평가하였다. 21cm 아크릴 phantom을 사용하여 SNR(Signal to Noise Ratio), NPS(Noise Power Spectrum), CNR(Contrast to Noise Ratio)을 측정하였으며, 측정값은 통계학적 분석기법을 사용하여 유의성을 평가하였다. 입사표면선량, 주요장기선량, 유효선량 모두 direct DR이 가장 낮게 측정되었으며, direct DR 선량을 기준으로 I.I type DR은 약 1.3배, indirect DR은 약 2.4배 높은 선량 비율로 측정되었다. 방사선량에 따른 위험도 역시 동일한 비율로 측정되었다. SNR 측정 결과 direct DR측정값을 기준으로 I.I DR은 약 7.25배, indirect DR이 약 1.48배 낮은 비율로 측정되었다. CNR 측정 결과 direct DR 측정값을 기준으로 I.I DR은 약 1.16배 높고, indirect DR이 약 0.87배 낮은 비율로 측정되었다. 따라서 a-selenium 검출소자를 사용하여 X선 광자를 검출하는 방식인 direct DR은 적은 선량으로 우수한 화질의 영상을 구현함으로써 선량에 민감한 소아나 생식선이 포함된 검사 등에 유용할 것으로 사료된다. 또한 많은 진단 정보를 위한 영상 평가가 요구되는 경우에는 indirect DR이 유용할 것으로 판단된다.