• 정보보호학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.697-708
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• 2019

본 논문에 이차식 기반 서명인 Rainbow를 8비트 MCU(Microcontroller Unit)에 적용하기 위해 최적화 하는 방안을 검토하고 구현한다. 양자 컴퓨터가 개발되면서 기존의 암호 알고리즘 특히, 서명 기법의 보안성을 위협함에 따라 IoT 기기에도 양자내성을 갖춘 서명 기법을 적용해야할 필요성이 있다. 현재 제안된 양자내성암호는 격자 기반, 해쉬 기반, 코드 기반 그리고 다변수 이차식 기반 암호 알고리즘 및 서명 기법들이 있는데, 특히 다변수 이차식 서명기법은 기존의 서명 기법과 비교해 속도가 빨라 IoT 기기에 적합하다. 그러나 키의 길이가 크고 연산이 많아 IoT 기기 중 메모리와 성능에 큰 제약이 있는 8비트 MCU에는 기존의 구조 그대로 구현하기 어려워 이에 적합한 최적화가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 다변수 이차식 서명 기법인 Rainbow를 8비트 MCU에 키를 나누어 저장하는 방안과 연산방식을 최적화하여 메모리 소모가 적고 연산 속도가 빠르게 알고리즘을 개선하고, 구현해본 후 각 최적화 방식에 따른 성능을 비교한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.120-126
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• 2019

최근 에너지 인터넷에서 지능형 원격검침 인프라를 이용하여 확보된 대량의 전력사용데이터를 기반으로 효과적인 전력수요 예측을 위해 다양한 기계학습기법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전력량 데이터와 같은 시계열 데이터에 대해 효율적으로 패턴인식을 수행하는 인공지능 네트워크인 Gated Recurrent Unit(GRU)을 기반으로 딥 러닝 모델을 제안하고, 실제 가정의 전력사용량 데이터를 토대로 예측 성능을 분석한다. 제안한 학습 모델의 예측 성능과 기존의 Long Short Term Memory (LSTM) 인공지능 네트워크 기반의 전력량 예측 성능을 비교하며, 성능평가 지표로써 Mean Squared Error (MSE), Mean Absolute Error (MAE), Forecast Skill Score, Normalized Root Mean Squared Error (RMSE), Normalized Mean Bias Error (NMBE)를 이용한다. 실험 결과에서 GRU기반의 제안한 시계열 데이터 예측 모델의 전력량 수요 예측 성능이 개선되는 것을 확인한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권3호
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• pp.68-74
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• 2009

본 논문에서는 비디오 부호화기와 복호화기의 참조 영상 버퍼와 메모리 대역폭을 효과적으로 줄이는 방법을 제안한다. 일반적인 비디오 코덱에서 코딩의 효율을 높이기 위하여 이전 프레임들을 참조하는 방법을 많이 사용하는데, 최근에는 메모리 사용 및 메모리와 프로세서 간의 데이터 대역폭의 효율을 높이기 위하여 참조 프레임을 압축하여 저장하는 방법이 연구되고 있다. 이 방법은 이미 압축 및 복원 과정을 통해 열화가 생긴 참조 영상에 대하여 재 압축을 실행하고, 또 기존의 압축 코덱 내부에 부호화기와 복호화기가 추가되는 경우이기 때문에, 화질의 열화를 최소화하면서 복잡도가 낮은 코덱이 요구된다. 이에 관련된 대부분의 연구는 화질의 열화를 최소화하면서 효과적인 재압축을 할 수 있는 방향으로 진행되며 보통 양자화를 위해 고정길이 비트할당 방법을 사용한다. 본 논문에서는 영상의 특성을 고려한 적응적 블록단위 최대-최소 양자화를 통해 복잡도가 낮으면서 화질의 열화를 최소화 한 방법을 제안한다 제안한 방법에서는 $8{\times}8$ 크기의 블록을 기본 처리 단위로 하여 메모리 접근성을 용이하게 하면서, $8{\times}8$ 블록 내부의 $4{\times}4$ 블록 단위로 적응적인 양자화를 적용한다. 실험결과 기존의 고정길이 비트 할당을 통한 재 압축 방법에 대하여 BD-bitrate 관점에서 평균 1.7%, BD-PSNR 관점에서 평균0.03%의 성능향상을 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.115-116
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• 2012

The demand for flexible electronic systems such as wearable computers, E-paper, and flexible displays has increased due to their advantages of excellent portability, conformal contact with curved surfaces, light weight, and human friendly interfaces over present rigid electronic systems. This seminar introduces three recent progresses that can extend the application of high performance flexible inorganic electronics. The first part of this seminar will introduce a RRAM with a one transistor-one memristor (1T-1M) arrays on flexible substrates. Flexible memory is an essential part of electronics for data processing, storage, and radio frequency (RF) communication and thus a key element to realize such flexible electronic systems. Although several emerging memory technologies, including resistive switching memory, have been proposed, the cell-to-cell interference issue has to be overcome for flexible and high performance nonvolatile memory applications. The cell-to-cell interference between neighbouring memory cells occurs due to leakage current paths through adjacent low resistance state cells and induces not only unnecessary power consumption but also a misreading problem, a fatal obstacle in memory operation. To fabricate a fully functional flexible memory and prevent these unwanted effects, we integrated high performance flexible single crystal silicon transistors with an amorphous titanium oxide (a-TiO2) based memristor to control the logic state of memory. The $8{\times}8$ NOR type 1T-1M RRAM demonstrated the first random access memory operation on flexible substrates by controlling each memory unit cell independently. The second part of the seminar will discuss the flexible GaN LED on LCP substrates for implantable biosensor. Inorganic III-V light emitting diodes (LEDs) have superior characteristics, such as long-term stability, high efficiency, and strong brightness compared to conventional incandescent lamps and OLED. However, due to the brittle property of bulk inorganic semiconductor materials, III-V LED limits its applications in the field of high performance flexible electronics. This seminar introduces the first flexible and implantable GaN LED on plastic substrates that is transferred from bulk GaN on Si substrates. The superb properties of the flexible GaN thin film in terms of its wide band gap and high efficiency enable the dramatic extension of not only consumer electronic applications but also the biosensing scale. The flexible white LEDs are demonstrated for the feasibility of using a white light source for future flexible BLU devices. Finally a water-resist and a biocompatible PTFE-coated flexible LED biosensor can detect PSA at a detection limit of 1 ng/mL. These results show that the nitride-based flexible LED can be used as the future flexible display technology and a type of implantable LED biosensor for a therapy tool. The final part of this seminar will introduce a highly efficient and printable BaTiO3 thin film nanogenerator on plastic substrates. Energy harvesting technologies converting external biomechanical energy sources (such as heart beat, blood flow, muscle stretching and animal movements) into electrical energy is recently a highly demanding issue in the materials science community. Herein, we describe procedure suitable for generating and printing a lead-free microstructured BaTiO3 thin film nanogenerator on plastic substrates to overcome limitations appeared in conventional flexible ferroelectric devices. Flexible BaTiO3 thin film nanogenerator was fabricated and the piezoelectric properties and mechanically stability of ferroelectric devices were characterized. From the results, we demonstrate the highly efficient and stable performance of BaTiO3 thin film nanogenerator.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권4호
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• pp.434-441
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• 2015

뉴메모리는 차세대 메모리 기술로써 비휘발성과 바이트 단위의 임의 접근성을 가지고 있다. 뉴메모리의 이러한 특성들은 기존의 정형화된 컴퓨터 시스템 구조에 변화를 가져올 것으로 예상된다. 본 연구는 뉴메모리와 DRAM이 공존하는 하이브리드 메인 메모리 구조에서의 고속 부팅 기법을 제안한다. 고속부팅 기법은 본 연구에서 개발한 MMU 변환 테이블을 이용한 쓰기 추적 기술을 이용하였다. 쓰기 추적기술을 이용하여 부팅 이후의 업데이트를 감지할 수 있었고, 부팅 이후의 업데이트를 다른 곳에 저장함으로써 부팅 완료 이미지가 훼손되는 것을 막을 수 있었다. 실제 고속 부팅 시에는 보존된 부팅 완료 이미지를 이용하여 부팅된 상태로 돌아가기 때문에 빠른 부팅이 될 수 있다. 본 연구의 고속 부팅 기법의 성능을 측정하기 위하여 뉴메모리가 장착된 실제 임베디드 실험 보드에서 고속 부팅 시스템을 개발하였으며, 고속 부팅 시간은 0.5초 이내로 빠른 부팅이 가능하였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제34권2호
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• pp.109-118
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• 2007

최근 PDA, 스마트카드, 휴대폰, MP3 플레이어와 같은 이동 컴퓨팅 장치의 데이타 저장소로 플래시 메모리를 많이 사용하고 있다. 이런 장치는 데이타를 효율적으로 삽입, 삭제, 검색하기 위해 B-트리와 같은 색인기법을 필요로 한다. 플래시 메모리 상에서의 B-트리 구현에 관한 기존 연구로서는 BFTL(B-Tree Flash Translation Layer) 기법이 최초로 제안 되었다. 플래시 메모리는 읽기연산보다 쓰기연산 비용이 훨씬 크며, 덮어쓰기(overwrite)가 불가능하다는 특정을 갖고 있다. 따라서 BFTL 기법에서는 B-트리 구축 시 발생되는 다량의 쓰기연산을 최소화하는데 초점을 맞추고 있다. 하지만 BFTL 기법에 성능 개선의 여지가 많이 남아 있으며, BFTL 기법이 SRAM 메모리 공간을 증가시킨다는 단점 때문에 비현실적이다. 본 논문에서는 플래시 메모리 상에서 효율적으로 B-트리를 구축하기 위한 BOF(B-Tree On Flash Memory)기법을 제안한다. BOF 기법의 핵심은, B-트리 구축 시 사용하는 임시 버퍼의 인덱스 유닛(index unit)들을 플래시 메모리에 저장할 때 같은 노드에 속하는 인텍스 유닛들을 같은 섹터에 저장하는 것이다. 본 논문에서는 성능평가 실험을 통해 BOF 기법의 우수성을 보인다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권5호
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• pp.9-14
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• 2009

표준 CMOS 공정을 이용한 CMOS 게이트 산화막 안티퓨즈의 새로운 OTP 단위 비트 구조를 제안하였다. 제안된 OTP 단위 비트는 NMOS 게이트 산화막 안티퓨즈를 포함한 3개의 트랜지스터와 인버터 타입 자체 센스 엠프를 포함하고 있다. 그럼에도 불구하고, 레이아웃 면적은 기존 구조와 비슷한 $22{\mu}m^2$이다. 또한, 제안된 OTT 단위 비트는 구조적 특징상 고전압 차단스위치 트랜지스터와 저항과 같은 고전압 차단 요소를 사용하지 않기 때문에, 프로그램 시간은 기존 구조보다 개선된 3.6msec이다. 그리고 제안된 OTP 단위 비트를 포함하는 OTP array는 센스 엠프가 단위 비트마다 집적되어 있기 때문에 기존 OTP array에서 사용된 센스 엠프와 바이어스 생성 회로가 필요 없다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1-14
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• 2020

이 논문에서는 낸드 플래시 메모리 기반 저장장치를 기존 섹터 기반 파일시스템에서 사용할 때 사상정보 관리개수의 증가로 인해 시스템 메모리 사용량이 증가하는 문제를 최대한 해결하기 위해 데이터 입출력 시 시간적집약성과 공간적집약성을 함께 고려한 사상기법을 제안한다. 제안기법은 색인 블록을 기반으로 페이지 단위로 사상정보만을 저장하여 이를 블록단위로 관리한다. 제안기법은 이를 위해 스몰 블록 내 하나에 페이지에 다수의 사상정보를 저장하여 관리하기 위한 순차 오프셋을 이용하며 블록 내에서 사상정보에 변경에 대응하는 여유페이지를 위한 역순 오프셋을 이용한다. 제안기법은 이를 통해 기존기법과 비교하여 블록단위 삭제 횟수가 적게 발생하며 사상정보 관리를 위해 필요한 시스템메모리 사용량이 낮은 장점이 있다 제안기법에 색인 블록 사상기법은 기존 로그블록 기법과 비교하여 블록병합 횟수를 약 32% 줄였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.795-804
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• 2009

디지털 이동통신 서비스의 가입자 정보를 실시간으로 관리하는 HSS(Home Subscriber Server) 시스템은 사용자의 콜처리를 위한 기본 정보뿐만 아니라 사용자 인증과 운영 등에 관한 추가적인 정보를 제어하기 위해 가입자 데이터베이스를 주기억장치에 상주시켜 운영하는 주기억 장치 데이터베이스(main memory database system)를 필요로 한다. 그러나, 신뢰성과 안정성이 중요시되는 HSS-DBS의 경우, 초기 로딩시간이 길고 메모리 손실시 그 영향이 훨씬 크기 때문에 보다 안전한 데이터의 저장 방식과 백업 기법이 필요하다. 본 논문에서는 HSS 시스템의 안전성과 성능을 고려한 효율적인 백업 이중화 기법을 제시하였다. 제안한 쉐도잉 백업 기법을 통해 위치 등록으로 인한 실시간 백업의 과부하를 최소화하고 일정 시간 간격을 두고 지연 회복시킴으로써 오류 발생 시 신속하게 복구할 수 있으며 원격 서버에 실시간으로 백업하는 백업 이중화 기법을 통해 안정적인 시스템 운영을 보장한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권7호
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• pp.1-9
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• 2011

멤리스터(Memristor)는 메모리 레지스터의 합성어로 흐른 전하량에 따라 저항이 스스로 변하고 전원이 끊긴 상태에서도 저항 상태가 기억되는 특수한 메모리 소자이다. 본 논문에서는 차세대 메모리소자로 주목받고 있는 멤리스터를 모델링하고 SPICE 시뮬레이션을 위한 behavior모델을 제시한다. 그리고 제안된 모델을 바탕으로 멤리스터 기반의 M_CAM(Memristor MOS content addressable memory)을 설계하였다. 제안된 M_CAM은 기존의 CAM에 비해서 단위 셀 면적과 평균 전력소모가 각각 40%, 96% 감소하였다. 칩은 0.13${\mu}m$ CMOS 공정에서 공급전압이 1.2V를 갖도록 설계되었다.