본 논문은 4K-UHD 영상 크기를 지원하는 실시간 통합 복호기용 부화소 보간 회로를 제안한다. 제안하는 통합부화소 보간 회로는 H.264, MPEG-4, VC-1과 새로운 동영상 압축 표준인 HEVC를 지원한다. 회로의 면적을 줄이기 위해 각 표준에 해당하는 보간 알고리즘의 공통되는 부분을 공유하였다. 또한 회로의 저면적과 성능의 최적화를 위해 중간 버퍼를 효율적으로 사용하였다. 제안하는 통합 부화소 보간 회로를 130nm 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성한 결과, 회로의 크기는 122,564 게이트이고, 최대 동작 주파수 200MHz에서 4K-UHD 영상을 초당 35~86 프레임 속도로 처리한다. 따라서 제안하는 회로는 4K-UHD 영상을 실시간으로 처리할 수 있다.

본 논문에서는 3-Line buffers를 사용하여 Sobel 윤곽선 추출 블록을 FPGA로 효율적으로 설계하여 구현하고자 한다. FPGA는 영상처리 알고리즘 중 하나인 Sobel 윤곽선 추출 알고리즘을 처리하기에 적절한 환경을 제공한다. 윤곽선 추출을 위한 방법으로는 파이프라인 방법을 사용하였다. Sobel 윤곽선 연산에서 윤곽선 강도 레벨을 결정하기 위하여 유한 상태 기계로 구현 된 마스크 연산을 이용한 모델을 제안한다. 효율적인 LUT 및 플리플롭의 사용으로 시스템의 성능이 향상됨을 입증하였다. 제안하는 3-line buffers을 이용한 Sobel 추출 연산은 Xilinx 14.2으로 합성하고 Virtex II xc2vp-30-7-FF896 FPGA device으로 구현하였다. Matlab을 이용하여 제안된 3-Line buffers 설계 시 PSNR 성능이 향상됨을 확인하였다.

In this paper, we proposed and evaluated the performance of an internal MIMO (Multiple Input Multiple Output) antenna for multiband operations including LTE (Long Term Evolution) 700/2300/2500. And to enhance the isolation characteristic, a parasitic element is designed and applied. The proposed single antenna has a volume of $60mm(W){\times}38mm(L)$, and the ground plane is $60mm(W){\times}100mm(L)$. The parasitic element used for enhancing the isolation of the antenna was designed with a copper on FR4 sized $60mm(W){\times}20mm(L){\times}1.6mm(H)$, and the pattern size is $60mm(W){\times}15mm(L)$. Simulated and measured results showed that LTE 700/2300/2500, DCS (Digital Cellular Service: 1710-1880MHz), K-PCS (Korea-Personal Communication Service: 1750-1870MHz), US-PCS (US-Personal Communication Service: 1850-1990MHz), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access: 1920-2170MHz), Wibro (2300-2390MHz), Bluetooth (2400-2483MHz), WLAN (Wireless Local Area Network: 2400-2483.5MHz), US-WiMAX (US-World interoperability for Microwave Access: 2400-2590MHz) frequency bands were covered with $S_{11}$ values less than -6dB (VSWR < 3). Simulated and measured results on $S_{21}$ at 730MHz for the firstly designed MIMO antenna showed -5.50dB and -5.65dB, respectively. When with the parasitic element at the separated ground plane to enhance the isolation performance, -10.33dB and -12.90dB are obtained for the simulation and measurement, so the enhanced isolation performance at lower frequency band (617-867MHz) is confirmed.

A flexible and tunable microwave photonic filter based on adjustable optical frequency comb source is demonstrated. We use a combination of a dual parallel Mach Zehnder modulator and an intensity modulator to generate fifteen comb lines with proper weights to implement a desired filter. The optical comb weights, corresponding to the tap coefficients of the filter, are flexibly changed by adjusting the operation parameters of the modulators. The achieved bandwidth and stopband attenuation of the tunable filter are 0.7 GHz and 20 dB, respectively. In addition, we overcome the undesired low frequency suppression appeared in a conventional scheme by applying a dual parallel Mach Zehnder modulator for single sideband suppressed carrier modulation.

전기 임피던스 단층촬영법(EIT)에서 역문제는 매우 높은 비정치성이므로 이것을 완화시키기 위해서 사전정보가 사용되고 EIT 역문제를 푸는 과정에서 만족스러운 복원성능을 갖기 위해 조정 기법은 적용된다. 반복적 Gauss-Newton 방법은 정확성과 빠른 수렴속도로 인해서 일반적으로 역문제를 푸는데 사용되지만 항상 좋은 성능을 내는 것은 아니며 조정 인자 선택에 따라 성능이 좌지우지된다. 비록 L-곡선과 같이 조정 인자를 결정하는데 이용할 수 있는 여러 가지 방법들이 존재하지만 이러한 방법들이 모든 경우에 적용할 수 있는 것은 아니다. 게다가 조정 인자는 스칼라이고 반복 연산동안 변하지 않는다. 그러므로 이 논문에서는 복원 성능을 향상시키기 위해서 조정 인자를 결정해주는 새로운 방법을 사용하였다. 각각의 반복 연산과정에서 도전율의 norm을 구하고 이것을 대각 행렬형태인 조정 인자를 구하는데 사용한다. 제안한 방법을 인체 흉부 영상 복원에 적용하였고, 기존의 방법들과 복원 성능을 비교하였다. 모의실험 결과, 기존의 방법들과 비교해서 개선된 성능을 확인할 수 있었다.

소자의 집적화에 필수적인 소자 분리공정에서 화학약품의 오염 문제등을 발생시키는 화학적 기계연마기술(CMP) 공정을 사용하지 않고 벌크 finFET(fin field effect transistor) 의 트랜치 구조를 형성할 수 있는 공정에 대하여 제안하였다. 사진 감광막 도포시 발생하는 두께차이와 희생층으로 사용되는 실리콘 질화막을 사용하면 에칭 공정만을 사용하여 상대적으로 표면 위로 돌출된 부분의 실리콘 산화막 층을 에칭하는 것은 물론 finFET 의 채널로 사용되는 실리콘 트랜치 구조를 한번에 형성할 수 있는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 AZ1512 사진 감광막을 사용하여 50 나노미터급 실리콘 트랜치 구조를 형성하는 공정을 수행하였으며 그 결과를 소개한다.

최근 IoT(Internet of Things) 기기를 위한 근거리 무선 네트워크 시스템이 널리 활용되면서 점차 보안의 필요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 호환 WPAN 기기를 위한 낮은 복잡도를 갖는 128-bit AES-$CCM^*$ 하드웨어를 효율적으로 구현하였다. WPAN 기기에서는 하드웨어 자원과 전력 소모가 매우 제한되기 때문에, 다양한 최적화 기법을 적용하여 낮은 복잡도를 갖는 AES-$CCM^*$ 하드웨어를 구현해야 한다. 본 논문은 하드웨어의 복잡도를 줄이기 위해 composite field 연산을 채택하면서 8-bit 데이터 패스를 갖는 folded AES processing core를 제안한다. 또한 IEEE 802.15.4 표준에서 정의된 $CCM^*$ 모드를 지원하기 위해 적은 하드웨어 자원을 사용하며 응답시간이 빠른 토글 구조의 AES-$CCM^*$ 제안한다. 본 논문에서 제안된 AES-$CCM^*$ 하드웨어는 기존의 하드웨어의 57%에 해당하는 게이트 수로 구현가능하다.

커패시턴스 용량의 변화를 측정할 수 있는 박막 Si3N4 캔틸레버 센서 어레이를 이용한 질병진단 시스템을 설계하고 구현하였다. 시스템은 32 비트 RISC 프로세서, 메모리, 버스, 통신용 IP, ADC, LCD 디스플레이로 구성되어 있다. 10개 내외의 마커를 이용하여 수십 개의 마커를 사용했을 경우와 같은 정확도를 얻을 수 있는 마커선정 방법을 제안한다. 개발된 진단기의 커패시턴스 분해능은 1fF 이하이고, 트롬빈 10nM 까지 감지할 수 있다.

본 논문에서는 클라우드 기반의 모바일 지능형 관제시스템 개발을 제안하였다. 모바일 지능형 관제시스템은 클라우드 서버, 미들웨어, 센서로 구성되어 있다. 각 모듈들은 모바일 환경에서 제어되고 주변 환경에 대한 각 기기의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다. 본 논문에서는 침입자를 감지하기 위해 영상 기반 움직임 감지 알고리즘을 적용하였고, 움직임 감지 실험에서 움직임 검출율이 평균 12.3% 높게 측정되어 보안장치로써의 타당성을 확인하였다.

본 연구에서는 연료 필터의 생산성 향상을 위하여 IT기반의 갱추리 자동화 장치를 개발한다. 불량 제품의 분석, 수율 개선 및 생산성 향상을 위해 자동화 장치와 연동된 IT 기반의 모니터링 시스템 구축을 구축한다. 3개월간 시료 10,000개 생산시의 불량률 비교 측정한 결과 불량률이 0.65%에서 0.45%로 감소하였다. 또한 공구 모니터링을 통하여 공구 교환 시기의 알림과 로더의 정확한 소재의 수입으로 소재의 불량이 감소하였고, 소재 한 개에 대하여 수입에서 배출까지 공정 시간을 비교한 결과 94.7초에서 78.8초로 감소하여 생산성 증가하였다. 수작업으로 하던 소재의 수입/배출을 자동화로 구축하여 공정시간이 20.2% 감소한다. 또한 작업자 안전과 이송시간 감소는 생산성 향상과 직결된다.

In this paper, maximum boost space vector pulse-width modulation(MBSVPWM) strategy of Z-Source Inverters(ZSIs) is proposed. Conventional space vector pulse-width modulation(SVPWM) method of Voltage Source Inverters(VSIs) is modified to produce unique PWM patterns that realize the maximum boost control of ZSIs. This proposed method minimizes the switching power losses of ZSIs by reducing the numbers of the shoot-through states. Moreover, some switches keep ON state and the switching transitions do not occur during the specific sectors. An experimental system has been built and tested to verify the effectiveness of the proposed strategy.

There are many studies and products using a test paper impregnated with chemical solution can react with ozone. The color of a test paper can indicate the concentration of ozone. The purpose of this research is to design and manufacture a system using ultraviolet light source to measure the ozone density. This new technique is based on the characteristic of decomposition from ozone into oxygen under ultraviolet light. We used two sources of ultraviolet light including UV lamp and UVLED to determine the decomposition of ozone. This system is built with the electronic components, sensors and sealed pump tube to measure the ozone density in units of $g/cm^3$,ppm,ppb. In this paper,, we present some initial results of measuring the ozone density from ozone generator after completing inspection for safety.

본 논문에서는 디지털 패스가 없는 연산증폭기 공유 기법을 이용한 $145{\mu}W$, 87dB SNR을 갖는 저전력 3차 Sigma-Delta 변조기를 제안한다. 기존 구조는 아날로그와 디지털 패스를 사용한 구조로 첫 번째 적분기의 계수가 작다는 단점을 지연된 피드포워드 패스를 추가하여 개선하였다. 제안한 구조는 디지털 패스를 제거하여 첫 번째 적분기의 계수를 크게 하였고 연상증폭기 공유 기법을 이용하여 전력소모가 기준 구조보다 적다. 전원전압 1.8V, 신호대역폭 20KHz, 샘플링 주파수 2.8224MHz 조건에서 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제안한 구조의 시뮬레이션한 결과, SNR(Signal to Noise Ratio)은 87dB, 전력소비는 $145{\mu}W$이다.

본 논문에서는 U-MOSFET 내부의 기생 body 다이오드(PN diode)를 쇼트키 body 다이오드(Schottky body diode)로 대체한 50V급 전력 U-MOSFET을 제안하였다. 쇼트키 다이오드는 PN 다이오드와 비교 시, 역 회복 손실(reverse recovery loss)을 감소시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 전력 MOSFET의 기생 body 다이오드를 쇼트키 body 다이오드를 대신함으로써 역 회복 손실을 최소화 할 수 있다. 제안된 쇼트키 body 다이오드(Schottky body diode) U-MOSFET(SU-MOS)를 conventional U-MOSFET(CU-MOS)와 전기적 특성을 비교한 결과, 전달(transfer) 및 출력(output)특성, 항복(breakdown)전압 등 정적(static) 특성의 변화 없이 감소된 역 회복 손실을 얻을 수 있었다. 즉, 쇼트키 다이오드의 폭(width)이 $0.2{\mu}m$, 쇼트키 장벽 높이(Schottky barrier height)가 0.8eV일 때 첨두 역전류(peak reverse current)는 21.09%, 역 회복 시간(reverse recovery time)은 7.68% 감소하였고, 성능지수(figure of merit(FOM))는 35% 향상되었다. 제안된 소자의 특성은 Synopsys사의 Sentaurus TCAD를 사용하여 분석되었다.

스마트폰과 같은 모바일기기가 경박단소화 되고 작은 공간에 보다 많은 기능을 넣기 위한 경쟁이 치열해 지면서 내부에 사용되는 부품의 소형화가 급속히 진행되고 있다. 모바일 기기에서 메인보드와 배터리를 연결하는 배터리 커넥터의 경우도 마찬가지로 소형화되고 있으나 타 부품과 달리 커넥터 상에 흐르는 전류의 용량에 따른 발열 문제로 인해 소형화에 어려움이 있다. 본 논문은 모바일 커넥터 시장을 리드하고 있는 국내 기업과의 연구 협력을 통해 진행되었으며 국내 최초로 개발된 모바일 배터리용 초소형 커넥터에 대한 전기/열해석을 바탕으로 초소형 파워커넥터 커넥터 설계 시 고려하여야 하는 부분과 이러한 요소들에 대한 설계 방향을 제시한다.

In this paper, a novel trench power MOSFET using a Separate-W-gated technique MOSFET (SWFET) is proposed. Because the SWFET has a very low $Q_{GD}$ compared to other forms of technology, it can be applied to high-speed power systems. The results found that the SWFET-applied $Q_{GD}$ was decreased by 40% when compared to simply using the more conventional trench gate MOSFET. $C_{ISS}$ (input capacitance : $C_{GS}+C_{GD}$), $C_{OSS}$ (output capacitance : $C_{GD}+C_{DS}$) and $C_{RSS}$ (reverse recovery capacitance : $C_{GD}$) were improved by 24%, 40%, and 50%, respectively. The switching characteristics of the inverter circuit shows a 24.9% enhancement of reverse recovery time, and the power efficiency of the DC-DC buck converter increased by 14.2%. In addition, the proposed SWFET does not require additional process steps and There was no degradation in the electrical performance of the current-voltage and on-resistance.

MPPT가 미적용된 기존 태양광 가로등은 최대 30%의 출력저하를 유발한다고 보고되고 있다. 본 논문에서는 이러한 출력 저하로부터 태양광발전시스템의 효율을 향상시키기 위해 다이렉트 듀티비 제어 알고리즘을 적용한 250W 태양광가로등을 위한 충전제어기를 제안하였으며, PWM 제어기와 전력 토폴로지를 다루고, MPPT 알고리즘을 분석하였다. 전력변환부는 푸쉬풀 강압 컨버터로 구성하고, PWM 제어기는 8비트 MCU를 기반으로 해서 제조 원가를 낮추도록 하였다. 다이렉트 듀티비 제어 알고리즘을 적용한 PWM 제어기는 태양광모듈의 최대전력점을 지속적으로 추적하여 출력 전력을 증가시킨다. 실험 결과, 241W 태양광시뮬레이터 환경에서 97.1~97.4%의 MPPT 효율을 나타내었으며, 실제 응용제품에 적용할 수 있을 것으로 예상된다.