• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.627-636
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• 2022

In nuclear power plants and other nuclear facilities the removal of cobalt from radioactive liquid waste is needed to reduce the radioactivity concentration in effluents. In liquid wastes containing strong organic complexing agents such as EDTA cobalt removal can be problematic due to the high stability of the Co-EDTA complex. In this study, the removal of cobalt from NaNO₃ solutions using antimony oxide (Sb₂O₃) synthesized from potassium hexahydroxoantimonate was investigated in the absence and presence of EDTA. The uptake studies on the ion exchange material were conducted both in the dark (absence of UV-light) and under UV-C irradiation. Ca²⁺ or Ni²⁺ were included in the experiments as competing cations to test the selectivity of the ion exchanger. Results show that UV-C irradiation noticeably enhances the cobalt sorption efficiency on the antimony oxide. It was shown that nickel decreased the sorption of cobalt to a higher extent than calcium. Finally, the sorption data collected for Co²⁺ on antimony oxide was modeled using six different isotherm models. The Sips model was found to be the most suitable model to describe the sorption process. The Dubinin-Radushkevich model was further used to calculate the adsorption energy, which was found to be 6.2 kJ mol^-1.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제38권3호
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• pp.141-151
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• 2022

Soil seed banks as natural storage of plant seeds play an important role in the maintenance and regeneration of watershed. Natural regeneration potential of the soil seed bank of Land use types (LUTs) in Ogun River watershed (ORW) was investigated. ORW was stratified using proportionate sampling technique into Guinea Savannah (GS), Rainforest (RF) and Swamp Forest (SF) Ecological Zones (EZs). Three LUTs: Natural Forest (NF), Disturbed Forest (DF) and Farmland (FL) were purposively selected in GS: GSNF, GSDF, GSFL; RF: RFNF, RFDF, RFFL and SF: SFNF, SFDF, SFFL, respectively. Systematic line transects was used in the laying of the sample plots. Sample plots of 25 m×25 m were established in alternate positions. Ten 1 m×1 m quadrats were randomly laid for soil core sampling from previously randomly selected ten plots. The core samples (10) were pooled per plot in each LUT and placed in individual trays. Ten trays with sterilized soil were used as control. The trays were watered regularly and checked for seedlings emergence fortnightly for 18 months. The experimental design used was 3×3 factorial experiments. ANOVA, Diversity index (H') and Similarity index (SI) were used to analyze the data. There was significant difference in seedling emergence among ecological zones and land use types (p<0.05). A total of 4,400 seedlings emerged from the soil samples. All species were distributed among 32 families. FL in the RF had the highest number of germinated seeds (705±37.33 seedlings) followed by DF in the RF (701±49.6 seedlings). The lowest emergence was in NF of the SF (199±28.41 seedlings). DF in the RF had highest number of species (34) distributed among 22 families. Emergence from soil seed bank of NF in ORW was generally with more of tree species than herbs that were predominant in FL and DF.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제11권1호
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• pp.51-58
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• 2022

첨단 운전자 보조 시스템(advanced driver assistance system)의 주요 기능 중 하나인 주행 가능 영역 검출은 차량이 안전하게 주행할 수 있는 영역을 검출하는 것을 의미한다. 주행 가능 영역 검출은 운전자의 안전과 밀접한 연관이 있으며 실시간 동작과 높은 정확도 성능을 요구한다. 이러한 조건들을 충족하기 위해, 영상의 각 행에서 도로 시차 값을 계산하여 주행 가능 영역을 검출하는 V-시차 기반 방법이 폭넓게 사용된다. 그러나 V-시차 기반 방법은 시차 값이 정확하지 않거나 객체의 시차 값이 도로의 시차 값과 동일한 경우, 도로가 아닌 영역을 도로로 오검출할 수 있다. 또한, 고속도로 및 시골길과 같이, 초목을 포함한 도로 환경에서 초목의 시차는 도로의 시차 특성과 매우 유사하기 때문에 초목 영역이 주행 가능 영역으로 오검출될 수 있다. 이에 본 논문에서는 V-시차의 특성으로 인한 오검출 횟수를 감소시킴으로써 초목 영역을 포함한 도로 환경에서 높은 정확도를 갖는 주행 가능 영역 검출 방법 및 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 방법의 성능을 평가하기 위해 KITTI road dataset의 289장 영상을 사용하였을 때, 제안하는 방법은 90.12%의 정확도와 97.96%의 재현율을 보인다. 또한, 제안하는 하드웨어 구조를 FPGA 플랫폼에 구현하였을 때, 제안하는 하드웨어 구조는 8925개의 slice registers와 7066개의 slice LUTs를 사용한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.1071-1077
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• 2022

타원곡선 암호 (elliptic curve cryptography; ECC) 기반의 공개키 기반구조 구현에 사용될 수 있는 보안 SoC(system-on-chip)를 설계하였다. 보안 SoC는 타원곡선 디지털 서명 알고리듬 (elliptic curve digital signature algorithm; ECDSA)용 하드웨어 가속기가 AXI4-Lite 버스를 통해 Cortex-A53 CPU와 인터페이스된 구조를 갖는다. ECDSA 하드웨어 가속기는 고성능 ECC 프로세서, SHA3 (secure hash algorithm 3) 해시 코어, 난수 생성기, 모듈러 곱셈기, BRAM (block random access memory), 그리고 제어 FSM (finite state machine)으로 구성되며, 최소의 CPU 제어로 ECDSA 서명 생성과 서명 검증을 고성능으로 연산할 수 있도록 설계되었다. 보안 SoC를 Zynq UltraScale+ MPSoC 디바이스에 구현하여 하드웨어-소프트웨어 통합 검증을 하였으며, 150 MHz 클록 주파수로 동작하여 초당 약 1,000번의 ECDSA 서명 생성 또는 서명 검증 연산 성능을 갖는 것으로 평가되었다. ECDSA 하드웨어 가속기는 74,630개의 LUT (look-up table)와 23,356개의 플립플롭, 32kb BRAM 그리고 36개의 DSP (digital signal processing) 블록의 하드웨어 자원이 사용되었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제43권1호
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• pp.45-52
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• 2006

본 논문에서는 2차원 영상의 단일 프레임을 이용한 실시간 입체 영상 변환 방법을 제안하였다. 2차원 영상의 단일 프레임에서 객체의 수직 위치 정보에 기반하여 깊이 지도를 생성하고, 시차 처리를 통해 입체 영상으로 변환한다. 입체 영상 변환의 실시간 처리와 하드웨어 구현에 따른 복잡도 감소를 위해 영상 샘플링과 표준 휘도화를 통한 객체 분할, 그리고 경계 스캔을 통한 깊이 지도 생성을 수행한다. 제안한 방법은 단일 프레임만을 이용하므로 운동 방향과 속도, 장면 전환에 상관없이 3차원 효과를 제공하며, 동영상뿐만 아니라 정지 영상에도 적용 가능하다. 단일 프레임만을 이용하여 영상 내 객체들의 수직 위치 정보에 의한 차등 깊이감을 제시하기 때문에 본 논문에서 가정한 영상의 구도 조건에 적합한 원거리 촬영 영상이나 풍경, 파노라마 사진과 같은 영상에서 효과적인 입체 영상 변환 효과를 제시한다. 제안한 방법의 성능 평가를 위해 시각적 검증과 APD(Absolute Parallax Difference)를 도입하여 기존의 MTD 방식과의 비교를 수행하였다. 제안한 방법에 의한 입체 변환 영상이 영상의 운동 방향이나 속도에 상관없이 입체 변환 효과를 나타냄을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.86-94
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• 2012

본 논문에서는 고속으로 홀로그램을 생성할 수 있는 하드웨어의 구조를 제안하고 이를 구현하였다. 제안한 하드웨어는 홀로그램 평면의 행 단위로 병렬 연산을 수행할 수 있는 구조를 가지고 있고, 한 행의 각 홀로그램 화소들이 독립적으로 연산될 수 있는 알고리즘을 이용하였다. 이러한 연산 방법을 통해서 홀로그램 생성 하드웨어서 가장 문제가 되는 메모리 접근량을 대폭 감소시킴으로써 하드웨어 처리능력의 실시간성을 대폭 향상시켰다. 제안한 하드웨어는 입력 인터페이스, 초기 파라미터 연산기, 홀로그램 화소 연산기, 라인 버퍼, 그리고 메모리 제어기로 구성된다. 제안한 하드웨어는 기존의 하드웨어와 동일한 처리 능력을 가지면서도 메모리 접근횟수는 약 20,000배 감소시킬 수 있었다. 구현한 하드웨어는 198MHz에서 안정적으로 동작할 수 있었고, 168,960개의 LUT, 153,944개의 레지스터, 그리고 19,212개의 DSP 블록을 사용하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제49권2호
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• pp.28-34
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• 2012

특징 추출 알고리즘은 영상 내에서 중요한 특징을 추출하기 위해 실시간 영상 처리 응용 분야에서 활용된다. 특히, 특징 추출 알고리즘은 추적 및 식별의 목적으로 다양한 영상처리 알고리즘에 특징 정보를 제공하기 위해서 활용되며, 주로 영상처리 전처리 단계에서 구현되고 있다. 광범위한 응용 분야에 이용되는 특징 추출 알고리즘의 처리 속도를 높인다면 혼합되어 사용될 다른 알고리즘 처리 소요 시간의 여유를 확보 할 수 있을 뿐만 아니라, 특징 추출 알고리즘이 적용된 영상 처리 응용 분야의 실시간 요건을 만족시키기 용이하기 때문에 중요하다. 본 논문에서는 특징 추출 기법을 고속으로 처리하기 위해 FPGA 기반의 하드웨어 가속기를 제안한다. 하드웨어 가속기 구현에 사용된 E. Rosten의 Feature from Accelerated Segment Test 알고리즘과 디지털 로직으로 구현한 하드웨어 가속기의 구조와 동작 절차에 대해 기술하였다. 설계한 하드웨어 가속기는 ModelSim을 이용해 동작 및 성능을 검증하였고, Xilinx Vertex IV FPGA 기반으로 로직을 합성해 구현 비용을 계산하였다. 제안한 하드웨어 가속기를 구현하기 위해 2,217개의 Flip Flop, 5,034개의 LUT, 2,833개의 Slice, 그리고 18개의 Block RAM을 사용하였으며, $640{\times}480$ 크기의 영상으로부터 954개의 특징을 추출하는데 3.06 ms의 시간이 소요되어 기존의 결과보다 구현 비용 면에서의 우월함이 확인되었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권1호
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• pp.91-105
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• 2016

Carbon Nanotube Field-Effect Transistors (CNTFETs) have been studied as candidates for post Si CMOS owing to the better electrostatic control and high mobility. To enhance the immunity against short - channel effects (SCEs), the novel channel and gate engineered architectures have been proposed to improve CNTFETs performance. This work presents a comprehensive study of the influence of channel and gate engineering on the CNTFET switching, high frequency and circuit level performance of carbon nanotube field-effect transistors (CNTFETs). At device level, the effects of channel and gate engineering on the switching and high frequency characteristics for CNTFET have been theoretically investigated by using a quantum kinetic model. This model is based on two-dimensional non-equilibrium Green's functions (NEGF) solved self - consistently with Poisson's equations. It is revealed that hetero - material - gate and lightly doped drain and source CNTFET (HMG - LDDS - CNTFET) structure can significantly reduce leakage current, enhance control ability of the gate on channel, improve the switching speed, and is more suitable for use in low power, high frequency circuits. At circuit level, using the HSPICE with look - up table(LUT) based Verilog - A models, the impact of the channel and gate engineering on basic digital circuits (inverter, static random access memory cell) have been investigated systematically. The performance parameters of circuits have been calculated and the optimum metal gate workfunction combinations of ${\Phi}_{M1}/{\Phi}_{M2}$ have been concluded in terms of power consumption, average delay, stability, energy consumption and power - delay product (PDP). In addition, we discuss and compare the CNTFET-based circuit designs of various logic gates, including ternary and binary logic. Simulation results indicate that LDDS - HMG - CNTFET circuits with ternary logic gate design have significantly better performance in comparison with other structures.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권4호
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• pp.78-86
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• 1999

신경회로망은 학습 시에는 입력패턴이 변하지 않고 조정된 결합계수 값을 레지스터에 저장시키며, 시험시에는 반대로 결합계수가 고정되고, 레지스터에 입력패턴을 기억시킴으로써 학습과 시험 뉴런회로를 공유할 수 있는 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 신경회로망의 이러한 특성을 고찰하여, 신경회로망 구현시 게이트의 수를 줄일 수 있으며, 학습(learning) 및 시험(testing)시의 연산처리 시간을 단축시키기 위하여 곱셈연산 대신 어드레싱 LUT를 사용하여 학습과 시험이 동일한 신경회로망에서 수행할 수 있는 일체형 디지털 신경회로망 구현을 제안하였다. 제안한 신경회로망의 동작을 검증하기 위하여 수정된 오차역전파 학습 알고리듬에 의한 학습과정을 소프트웨어와 VHDL로 시뮬레이션 하였다. 7-segment 인식기 학습을 비교 검토한 결과, 입력패턴에 따라 다소 학습시간 및 학습횟수의 차이는 있지만 대체로 반복회수는 1000∼10000회 정도로 학습시간은 4∼20㎲로 나타났다. 신경회로망의 동작이 소프트웨어 시뮬레이션 학습 진행 상황과 동일하게 학습됨을 알 수 있었고 구현한 신경회로망이 정상적으로 수행됨을 확인하였으며, 또한 초기치 변화에 대한 실험에서도 초기치의 변화에 구애받지 않고 원활하게 학습되었다. 또한 본논문에서 구현된 신경회로망은 기존의 보드형 신경회로망보다 적은 수의 소자로 구현됨을 보였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권3호
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• pp.418-425
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• 2022

Background: Sorafenib is effective in treating hepatoma, but most patients develop resistance to it. STAT3 signaling has been implicated in sorafenib resistance. Artesunate (ART) and 20(R)-ginsenoside Rg3 (Rg3) have anti-hepatoma effects and can inhibit STAT3 signaling in cancer cells. This study aimed to evaluate the effects of Rg3 in combination with ART (Rg3-plus-ART) in overcoming sorafenib resistance, and to examine the involvement of STAT3 signaling in these effects. Methods: Sorafenib-resistant HepG2 cells (HepG2-SR) were used to evaluate the in vitro anti-hepatoma effects of Rg3-plus-ART. A HepG2-SR hepatoma-bearing BALB/c-nu/nu mouse model was used to assess the in vivo anti-hepatoma effects of Rg3-plus-ART. CCK-8 assays and Annexin V-FITC/PI double staining were used to examine cell proliferation and apoptosis, respectively. Immunoblotting was employed to examine protein levels. ROS generation was examined by measuring DCF-DA fluorescence. Results: Rg3-plus-ART synergistically reduced viability of, and evoked apoptosis in HepG2-SR cells, and suppressed HepG2-SR tumor growth in mice. Mechanistic studies revealed that Rg3-plus-ART inhibited activation/phosphorylation of Src and STAT3 in HepG2-SR cultures and tumors. The combination also decreased the STAT3 nuclear level and induced ROS production in HepG2-SR cultures. Furthermore, overactivation of STAT3 or removal of ROS diminished the anti-proliferative effects of Rg3-plus-ART, and removal of ROS diminished Rg3-plus-ART's inhibitory effects on STAT3 activation in HepG2-SR cells. Conclusions: Rg3-plus-ART overcomes sorafenib resistance in experimental models, and inhibition of Src/STAT3 signaling and modulation of ROS/STAT3 signaling contribute to the underlying mechanisms. This study provides a pharmacological basis for developing Rg3-plus-ART into a novel modality for treating sorafenib-resistant hepatoma.