• 제목/요약/키워드: cost of energy

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고성능, 저전력 임베디드 비디오 프로세서를 위한 YUV 인식 명령어의 시뮬레이션 (Simulation of YUV-Aware Instructions for High-Performance, Low-Power Embedded Video Processors)

  • 김철홍;김종면
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제13권5호
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    • pp.252-259
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    • 2007
  • 멀티미디어 응용과 무선통신 네트워크의 발전 속도가 급속하게 빨라짐에 따라 고성능, 저전력 멀티미디어 처리기술에 대한 소비자의 요구가 급증하고 있다. 이에 본 논문은 고성능, 저전력 임베디드 비디오 프로세서를 위한 YUV (Y: 휘도신호, U, V: 색차신호) 인식 명령어를 제안하고자 한다. 기존의 멀티미디어 전용 명령어 (e.g., MMX, SSE, VIS, AltiVec)는 일반적인 서브워드 병렬 기법을 이용하여 적당한 성능향상을 꾀하는 반면, 제안하는 YUV 인식 명령어는 두 쌍의 16-bit YUV (6-bit Y, 5-bits U, V) 데이타를 32-bit 레지스터에 저장하여 동시에 처리함으로써 칼라 비디오 처리 성능을 효율적으로 향상시킬 수 있다. 또한 데이타 포맷 사이즈를 줄임으로써 전체 시스템의 비용을 절감할 수 있다. 임베디드 슈퍼 스칼라 프로세서에서 모의 실험한 결과, YUV 인식 명령어 기반 프로그램은 baseline 프로그램에 비해 3.9배 성능 향상을 보인 반면, 동일한 프로세서 환경에서 Intel의 대표적인 멀티미디어 명령어인 MMX기반 프로그램은 baseline 프로그램보다 단지 2.1배의 성능 향상을 보인다. 또한 YUV 인식 명령어는 멀티미디어 애플리케이션에 대해 평균 75.8% 소모 에너지를 감소시킨 반면, MMX는 단지 54.8%의 소모 에너지를 감소시키는 결과를 보인다.

무동력 회전장치를 이용한 철도환적시스템의 경제성 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Economic Benefit for Railway Transshipment System with Non-Powered Turntable)

  • 김광희;김현덕
    • 한국항만경제학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.1-25
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    • 2013
  • 철도운송은 도입초기에 비하여 우리나라의 인구 및 산업 활동이 비약적으로 증대하여 국토 및 경제의 구조는 현저히 변모하였음에도 불구하고, 철도망은 초기의 골격을 거의 그대로 유지하고 있다. 이로 인해 그동안 건설된 대규모산업단지와 화물터미널의 화물수송 시 접근성이 개선되지 않고 있으며, 현재의 철도망은 네트워크로서 용량의 균형을 이루지 못하고 있는 실정이다. 화물자동차운송의 증가로 인하여 도로의 정체, 교통사고의 증가 Co2 증가 많은 사회적 문제가 대두되고 있으며, 대량운송에 적합한 철도화물수송이 수출입화물의 중요 운송수단이 되어야 함에도 불구하고, 현행의 불합리한 운임체계는 화주의 물류비를 가중시킴은 물론 철도화물유치에 어려움을 주는 요건이 되고 있다. 특히 철도화물수송은 화주가 철도로 대화물을 수송할 경우 철도본선 운임 이외에도 집 배송비용과 상하차 작업료 등의 부대비용을 지불해야 하기 때문에 화물자동차와 비교해 볼 때 철도수송을 불리하게 만드는 요인으로 작용하고 있어 철도물류 활성화를 새로운 철도운영체제의 도입이 필요하다. 본 연구는 우리나라에 무동력 회전장치를 이용하여 철도화물의 환적시스템을 구축하였을 경우 발생할 비용과 편익에 대하여 사례분석을 통하여 경제적 타당성을 분석하고자 하였다. 연구 결과 현재의 철도화물의 물동량으로는 무동력 회전장치의 도입이 현실적으로 어려우며 물동량의 확충이 이루어진 다음에 무동력 회전장치 등 철도화물의 환적 시스템 구축이 도입되어야 할 것으로 판단된다. 향후 해양수산부, 국토교통부, 환경부, 화주협회, 환경관련 단체 등이 공동으로 참여하여 모달쉬프트 도입에 따른 도로운송에서 철도운송으로의 전환에 대한 연구가 지속적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다.

아연공기전지용 Pr1-x (Sr, Ca)xCoO3 양극촉매 제조 및 전기화학적 특성 (Preparation and Electrochemical Properties of Pr1-x (Sr, Ca)xCoO3 Cathode Materials for Zinc Air Batteries)

  • 허상훈;엄승욱;김현수
    • 전기화학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.342-348
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    • 2009
  • 아연공기이차전지는 고에너지밀도형이고 환경친화적이며 낮은 제조단가와 수용액계의 전해질 사용으로 다른 종류의 전지에 비해 매우 안전한 특성을 가진다. 하지만, 고출력 방전에 취약한 단점이 있으며 수용액에서 산소발생 및 환원반응은 매우 높은 과전압 하에서 일어나 전지효율의 감소 및 수명단축의 결과를 가져온다. 따라서 충 방전이 개시되면서 초기 OCV로부터 전압강하를 최소화 시키는 것이 성능 개선의 관건인데 이는 고성능의 촉매개발로 해결해야 한다. 본 연구에서는구연산법을 이용하여 $Pr_{1-x}(Sr,\;Ca)_x\;CoO_3$분말을 합성하고 각 분말들의 물성을 XRD, SEM, TGA 등을 이용하여 측정하고, 이를 이용한 양극의 환원 및 산화분극과 순환전압전류 등의 전기 화학적 특성을 평가하여 기존에 연구했던 $La_{1-x}Sr_xCoO_3$, $La_{1-x}CaxCoO_3$ 등의 촉매 성능보다 향상된 결과를 얻을 수있었다.

소형 UAV의 산업 응용을 위한 자동 정밀 착륙에 관한 연구 (A Study on Automatic Precision Landing for Small UAV's Industrial Application)

  • 김종우;하석운;문용호
    • 융합정보논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.27-36
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    • 2017
  • 최근 군수 산업, 해양수산업, 농업, 공업, 서비스 등의 거의 모든 산업 분야에서는 소형 무인항공기를 사람이 접근하기 힘들거나 CCTV가 설치되지 않은 영역에 대해 공중 촬영이나 근접 비행 등에 활용하고 있다. 또한 소형 무인기 촬영 정보를 토대로 감시나 통제, 또는 관리를 효율적으로 수행하기 위한 응용 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 일련의 설정된 작업을 부여하고 자동으로 그 임무를 수행하도록 하는 임무 기반 형태의 작업을 수행하기 위해서는 소형 무인항공기가 안정적으로 비행해야 할 뿐만 아니라 일정시간마다 에너지를 충전할 수 있어야 하며, 또한 무인항공기가 임무 종료 후에는 특정 지점에 자동으로 그리고 정밀하게 착륙해야 할 필요가 있다. 이를 위해서는 소형 무인항공기 자체에서 촬영하는 동영상으로부터 착륙 지점에 설치되어 있는 마커를 탐지하고 인식하는 과정을 통해 착륙을 유도하는 자동 정밀 착륙 방법이 필요하며, 본 논문에서는 저가의 범용 소형 무인비행체를 사용함에 있어서 고 사양을 요구하는 다른 여러 가지 인식 기법들을 사용하지 않고 단순한 탬플릿 매칭 기법을 적용하여서도 정밀하고 안정된 자동 착륙이 가능함을 나타내고, 시뮬레이션과 실제 실험을 통해서 수 센티미터 이내의 오차를 보이는 정밀 착륙이 가능하며, 이는 산업 현장에 유용하게 활용될 수 있음을 보이고자 한다.

전기 임피던스 단층촬영법에서 잔류오차 기반의 반복적 조정기법을 이용한 영상 복원 (Image Reconstruction Using Iterative Regularization Scheme Based on Residual Error in Electrical Impedance Tomography)

  • 강숙인;김경연
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.272-281
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    • 2014
  • 전기 임피던스 단층촬영법을 이용한 정적 영상 복원에서 대표적으로 사용되고 있는 복원 알고리즘은 modified Newton-Raphson(mNR) 알고리즘으로 수렴 속도 및 추정 정확도 측면에서 비교적 다른 알고리즘들에 비해 좋은 성능을 나타낸다. mNR 알고리즘에서는 측정 전압과 계산 전압과의 차이, 즉 잔류오차를 최소화하도록 목적함수를 설정하고 이를 반복 연산하여 내부의 저항률 분포를 추정한다. 이때 EIT 역문제의 비정치성을 완화시키기 위해 조정방법을 사용하며 조정인자에 따라 서로 다른 영상 복원 성능을 나타낸다. 기존 기법에서는 반복 연산마다 일정한 상수 값의 조정인자를 사용하기 때문에 대상 물체의 내부 상태가 변하거나 측정 잡음 등이 있는 경우 때때로 조정인자에 따라 영상 복원이 수렴되지 않는다. 따라서 본 논문에서는 영상 복원 수렴 및 성능을 개선하기 위하여 잔류오차에 기반하여 반복 연산마다 자동적으로 조정인자를 수정하는 기법을 제안하였다. 시뮬레이션과 실험을 수행하여 제안된 기법의 영상 복원성능을 평가한 결과 비교적 양호한 성능을 나타내었다.

인공신경망 기반 온실 외부 온도 예측을 통한 난방부하 추정 (Outside Temperature Prediction Based on Artificial Neural Network for Estimating the Heating Load in Greenhouse)

  • 김상엽;박경섭;류근호
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제7권4호
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    • pp.129-134
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    • 2018
  • 최근, 인공신경망 모델은 예측, 수치제어, 로봇제어, 패턴인식 등의 분야에서 촉망되는 기술이다. 본 연구에서는 인공신경망 모델을 이용하여 온실 외부 온도를 예측하고 이를 온실제어에 활용하는데 목적이 있다. 예측 모델의 성능 평가를 위해 다중회귀모델과 SVM 모델과의 비교분석을 수행하였다. 평가 방법으로는 10-Fold Cross Validation을 사용하였으며, 예측 성능 향상을 위해 상관관계분석 통해 데이터 축소를 수행하였고, 측정 데이터로부터 새로운 Factor 추출하여 데이터의 신뢰성을 확보하였다. 인공신경망 구축을 위해 Backpropagation algorithm을 사용하였으며, 다중회귀모델은 M5 method로 구축하였고, SVM 모델을 epsilon-SVM으로 구축하였다. 각 모델의 비교분석 결과 각각 0.9256, 1.8503과 7.5521로 나타났다. 또한 예측모델을 온실 난방부하 계산에 적용함으로써 온실에 사용되는 에너지 비용 절감을 통한 수입증대에 기여할 수 있다. 실험한 온실의 난방부하는 3326.4kcal/h이며, 총 난방시간이 $10000^{\circ}C/h$일 때 연료소비량은 453.8L로 예측된다. 아울러 데이터 마이닝 기술 중 하나인 인공신경망을 정밀온실제어, 재배기법, 수확예측 등 다양한 농업 분야에 적용함으로써 스마트 농업으로의 발전에 기여할 수 있다.

이득스위칭을 이용한 650nm InGaAIP FP LD의 광펄스 파라메터 분석 및 CW 발진과의 특성비교 (Optical pulse parameter analysis of gain switched InGaAIP FP LD at 650 nm wavelegth and its characteristic in comparison with CW operation)

  • 오광환;채정혜;이용탁;백운출;김덕영
    • 한국광학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.135-142
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    • 2001
  • 최근 플라스틱 광섬유(Plastic Optical Fiber, POF)가 홈 네트워크(Home Network) 및 LAN(Local Area Network)의 새로운 통신채널로 등장하였다. 특히 PMMA 계에 기반을 둔 언덕형 굴절률 분포 플라스틱 광섬유(Graded Index Plastic Optical Feiber)는 500nm와 650nm 근처에서 아주 적은 손실을 가지므로 이 파장영역에서의 광원으로서 극초단 광펄스 생성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 650nm InGaAIP FP(fabry perot) LD와 간단한 RF(radio frequency)소자들을 이용한 회로를 구성하고 이득스위칭 기술을 사용하여 1GHz의 펄스 반복율을 가지고 33.3psec 정도의 짧은 반치선폭(FWHM)을 가지는 광펄스를 생성시키는데 성공하였다. 이득스위칭 된 광펄스는 주입되는 직류전류(DC bias current)와 변조되는 주파에 따라 반치선폭은 33.3-82.8 psec, 펄스 에너지는 0.97-9.69pJ의 값을 얻었다. 또한 CW 발진과 이득스위칭 된 광펄스의 스펙트럼 폭은 각각 0.44nm, 150nm로 됨을 측정하였다. 이러한 결과를 가지는 연속적인 광펄스는 직류전류와 VCO에 의한 변조주파수의 적절한 선택에 따라 초고속 근거리 광통신분야 뿐만 아니라 여러 가지 초고속 광소자 및 전자소자의 특성평가 등에 응용될수 있을 것으로 예상된다.

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마이크로 인몰드 공정기술 기반 전자소자 제조 및 응용 (Recent Progress in Micro In-Mold Process Technologies and Their Applications)

  • 김성현;권영우;홍석원
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.1-12
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    • 2023
  • 전 세계적 모바일 스마트 기기 혁명은 사람이 접하는 모든 공간에서 독립된 형태의 전기회로를 요구하고 있으며, 전자기기간 연결된 사물인터넷의 구현은 사용자 측면에서 운용이 쉽고 지속 가능한 디지털 생태계 인프라 구축에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 이러한 기술은 자동차 전장품, 가정용 가전제품 및 웨어러블 기기의 생산 기술 발전으로 이어지고 있으며, 특히 최근 소개된 인몰드 전자기기(in-mold electronics, IME)는 기존의 대량 공정의 장점을 극대화할 수 있는 기술로 대두되고 있다. 이 기술은 평평한 2차원 기판에 기능성 잉크를 인쇄하고, 3차원 형상으로 열/사출 성형하여 경량화 및 저비용으로 장치를 생산해내는 경제성 강점을 이유로 산업적인 가치를 평가받고 있다. 본 논문에서는 인몰드 전자 장치의 제조기술 및 응용 측면에 대한 가장 최신의 국내외 연구 그룹에서 제안된 기술 개발을 소개하고자 한다. 신체 표면상에서 독립된 형태의 바이오센서 전자소자의 운용을 위한 생체 모사 기술, 에너지 소자, 생체신호 모니터링 센서들을 인몰드 기술로 구현하는 기술 및 장치 구성은, 4차 산업혁명과 함께 성장 중인 유연인쇄전자 기술과 융합되어 회로 기판 제조기술의 혁신을 가져올 것으로 기대된다.

휴대용 단말 기반 의료용 무선 방사선 모니터링 시스템 개발 (Development of a Portable Device Based Wireless Medical Radiation Monitoring System)

  • 박혜민;홍현승;김정호;주관식
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제39권3호
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    • pp.150-158
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    • 2014
  • 각 의료기관 내 방사선 관련 종사자나 방사선 치료환자들은 진단 및 치료 시 필연적으로 의료상 피폭을 수반하게 된다. 국제방사선방호위원회(ICRP) 권고나 국제원자력기구(IAEA)의 기준에 따라 기준선량 제약치를 적용 및 권고 받고 있지만 1차 피폭대상자인 종사자나 환자들의 피폭최적관리를 위해서는 잠재적인 피폭대상자들에게 기존의 피폭관리 시스템보다 직접적이고 가용성이 높은 측정 및 분석 방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존에 구비된 휴대용 단말과 연동하여 원거리에서 실시간으로 방사선 모니터링이 가능한 시스템을 개발하였다. 모니터링 시스템은 검출부, 영상부, 통신부 세 부분으로 구성되었다. 검출부는 시스템의 소형화를 위해 실리콘 광증배소자(silicon photomultiplier) 기반 섬광검출기를 설계하였으며, 영상부는 무선 CCD (charge-coupled device)카메라 모듈을 사용하여 검출부와 함께 Bluetooth 통신모듈을 통해 휴대용 단말로 측정된 방사선 정보와 영상이 전송된다. 제작된 시스템은 성능 평가를 위해 진단용 X-ray 발생장치와 $^{137}Cs$, $^{22}Na$, $^{60}Co$, $^{204}Tl$, $^{90}Sr$ 선원을 사용하였다. 측정결과를 통해 개발된 시스템은 gamma, beta, X-ray에 대해서 검출 반응성을 확인하였고, 방사선 세기에 따른 응답 선형성과 MCNPX 전산코드를 이용한 측정 거리에 따른 시스템의 검출 정확도 평가 시 3% 내외의 오차범위를 확인하였다. 본 연구의 결과는 방사선 검출 시스템 구성의 비용절감 효과와 개인피폭정도관리에 기여할 것으로 기대한다.

LEDITE를 이용한 방사선 차폐시설에 관한 고찰 (The consideration about the shielding effect of LEDITE)

  • 민제순;이제희;박흥득
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.11-18
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    • 2003
  • I. 목적 방사선치료에 사용되는 선형가속기를 설치하기 위해서는 국내 원자력법 및 국제 방사선방어규정에 의거하여 일정 면적이상의 설치공간을 확보하는 것은 물론 방사선 방호 등의 차폐두께를 면밀히 검토하여 시설공사를 시행한다. 본원에서는 방사선치료 환자의 증가로 인하여 치료장비의 증설이 요구됨에 따라 기존시설에 장비설치를 위한 공간확보의 어려움이 초래되었다. 이에 차폐벽의 두께를 최소화하면서 공간을 확보할 수 있는 특수차폐물인 Ledite(Atomin International사, 미국)를 사용하여 시공한 결과를 보고하고자 한다. II. 대상 및 방법 본원에 추가 도입되는 6MV 선형가속기, 15MV 선형가속기실의 차폐시설을 밀도가 다른 두 종류인 Ledite XN240 (15MV-TVT19.1cm, 6MV-TVT15.2cm), Ledite XN288 (15MV-TVT20.3cm, 6MV-TVT15.2cm)를 사용하여 기존 건축시설에 의한 특수공법으로 국내 건축기술진에 의해 시공하였다. III. 결과 및 고찰 콘크리트에 의한 건축과 Ledite에 의한 건축을 비교하였을 때 최대(천정)236.4cm를 103.7cm로, 최소(벽)158cm를 69.4cm로 2배의 벽두께를 축소할 수 있었다. 공사기간은 Ledite의 경우는 약 90일, 콘크리트는 150일로 건축기간을 2개월 단축시킬 수 있고, 또한 Ledite는 취급 운반이 용이하고, 시공의 안정성과 공사후 에너지에 따른 장비의 변경시에도 쉽게 재시공 가능한 이점이 있다. 반면에 공사비용은 Ledite는 약 10억(예상), 콘크리트는 약 4억 정도로 고가의 공사비가 지출됨을 알 수 있었다. IV. 결론 시공후 survey meter로 측정한 결과, 누출선량이 허용선량 이내로 측정되었으며, 본원과 같은 제한된 공간에 방사선시설을 차폐할 경우 Ledite를 이용함으로써 공사기간 단축 및 효율적인 이용이 가능하였으나 공사비요 지출 증가가 예상된다.

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