• 제목/요약/키워드: Depletion depth

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Determination of the Depletion Depth of the Deep Depletion Charge-Coupled Devices

  • Kim Man-Ho
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제1권2호
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    • pp.233-236
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    • 2006
  • A 3-D numerical simulation of a buried-channel CCD (Charge Coupled Device) with a deep depletion has been performed to investigate its electrical and physical behaviors. Results are presented for a deep depletion CCD (EEV CCD12; JET-X CCD) fabricated on a high-resistivity $(1.5k\Omega-cm)\;65{\mu}m$ thick epi-layer, on a $550{\mu}m$ thick p+ substrate, which is optimized for X-ray detection. Accurate predictions of the Potential minimum and barrier height of a CCD Pixel as a function of mobile electrons are found to give good charge transfer. The depletion depth approximation as a function of gate and substrate bias voltage provided average errors of less than 6%, compared with the results estimated from X-ray detection efficiency measurements. The result obtained from the transient simulation of signal charge movement is also presented based on 3-Dimensional analysis.

3-Dimensional Numerical Analysis of Deep Depletion Buried Channel MOSFETs and CCDs

  • Kim Man-Ho
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제1권3호
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    • pp.396-405
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    • 2006
  • The visual analysis of buried channel (Be) devices such as buried channel MOSFETs and CCDs (Charge Coupled Devices) is investigated to give better understanding and insight for their electrical behaviours using a 3-dimensional (3-D) numerical simulation. This paper clearly demonstrates the capability of the numerical simulation of 'EVEREST' for characterising the analysis of a depletion mode MOSFET and BC CCD, which is a simulation software package of the semiconductor device. The inverse threshold and punch-through voltages obtained from the simulations showed an excellent agreement with those from the measurement involving errors of within approximately 1.8% and 6%, respectively, leading to the channel implanted doping profile of only approximately $4{\sim}5%$ error. For simulation of a buried channel CCD an advanced adaptive discretising technique was used to provide more accurate analysis for the potential barrier height between two channels and depletion depth of a deep depletion CCD, thereby reducing the CPU running time and computer storage requirements. The simulated result for the depletion depth also showed good agreement with the measurement. Thus, the results obtained from this simulation can be employed as the input data of a circuit simulator.

하천 건천화 평가를 위한 GIS 기반의 시계열 공간자료 활용에 관한 연구 (A Study on the Use of GIS-based Time Series Spatial Data for Streamflow Depletion Assessment)

  • 유재현;김계현;박용길;이기훈;김성준;정충길
    • 한국지리정보학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.50-63
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    • 2018
  • 급격한 도시화를 겪으면서 자연적인 물순환 체계의 왜곡을 초래하였다. 이러한 물순환 구조의 변화는 기존 수자원 이용 경향을 변화시키며 하천 건천화 현상을 유발하고 있다. 이를 관리하기 위해 건천화 평가 및 예측이 가능한 하천 건천화 영향 평가 기술이 필요하다. 하천 건천화 영향평가 기술 수행을 위해서는 기초자료로써 GIS 기반의 공간자료 구축이 필수적이나, 관련 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 하천 건천화 평가를 위한 GIS 기반의 시계열 공간자료 활용에 대한 연구를 수행하였다. 이에 6개 하천 건천화 영향요소(기상, 토심, 산림밀도 및 높이, 도로망, 지하수 이용량, 토지이용)을 대상으로, 과거 수십년 간의 변화과정을 전국 단위 GIS 자료로 구축하여 연속수문모형 운용에 대한 기초자료로 활용하였다. 이러한 영향요소를 대상으로 시계열에 따라 하천 건천화 원인을 분석하고 해석할 수 있는 분포형 연속수문모형 기반의 DrySAT을 활용하여 하천 건천화 영향요소별 연유출량 및 건천화 평가를 수행하였다. 그 결과, 다른 요소들은 고려하지 않고 주어진 기상 조건하에 연유출량은 기본값 977.9mm로 산출되었다. 반면, 토심 감소, 산림 높이 증가, 도로 개발 증가, 지하수이용량 증가, 토지이용 개발변화를 고려하였을 때의 연평균 유출량은 각각 1,003.5mm, 942.1mm, 961.9mm, 915.5mm, 1003.7mm로 산출되었다. 산출된 결과는 하천건천화의 주요 원인으로서 지표유출량을 증가시켜 하천유량을 감소시키는 토심의 감소, 지표유출량을 감소시키는 산림 밀도의 증가, 지표하유출량을 감소시키는 도로의 증가, 기저유출량을 감소시키는 무분별한 지하수 개발과 지하수이용량의 증가, 지표유출량을 증가시키는 불투수지역의 증가를 들 수 있다. 또한, 하천 건천화 정의 및 등급 범위를 통해서 건천화 등급에 따라 표준유역별로 나타내었으며, 기상, 토심 감소 고려, 산림 높이 증가, 도로 개발 증가, 지하수이용량 증가, 토지이용 개발변화를 고려하였을 때의 건천화 등급은 각각 2.1, 2.2, 2.5, 2.3, 2.8, 2.2로 나타났다. 기본값인 강우조건을 제외한 5개 하천 건천화 영향요소에 대한 건천화 영향순위는 지하수 이용량 변화에 대한 건천화 영향이 제일 컸으며, 산림 밀도 변화, 도로 건설 변화, 토지이용 변화 및 토심 변화 순으로 나타났다. 향후 전국 하천 건천화 평가시스템 개발을 통해 6개 하천 건천화 영향요소에 대한 미래 자료 변화 및 이에 대한 건천화의 진행전망 등 시스템에 의한 평가결과를 토대로 맞춤형 하천 건천 관리 및 방지 방안을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

NOAA AVHRR 영상 및 GIS 기법을 이용한 국내 5대강 유역의 융설 매개변수 추출 (Extraction of Snowmelt Parameters using NOAA AVHRR and GIS Technique for 5 River Basins in South Korea)

  • 신형진;박근애;김성준
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.119-124
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    • 2007
  • 융설 모형의 중요 매개변수인 적설분포면적은 실제 우리나라에서 적설과 관련한 관측 자료의 부족으로 인해 매개변수 추정이 어렵다. 이러한 문제점 해결을 위해 원격탐사기법을 활용하여 적설분포면적을 추출하였다. 본 연구에서는 1997년부터 2006년까지의 겨울철 NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)의 AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer) 위성영상의 8 sets의 총 108개 영상을 이용하여 적설분포면적을 추출하였고, 기상청의 지상기상관측소의 최심적설심 자료를 이용하여 GIS 자료를 구축함으로써 적설심의 공간적 분포를 추출하였다. 이를 국내 5대유역인 한강, 낙동강, 금강, 영산강, 섬진강 유역에 대하여 융설모형의 주요 매개변수인 적설분포면적, 유역 평균, 최대 적설심과 적설분포감소비곡선을 구축하였다. 그 중 적설분포면적감소곡선 (SDC : Snow cover Depletion Curve)는 적설분포면적의 감소형태를 나타내주는 지표로써 융설의 가장 민감한 매개변수이다. 이를 국내 5대강 유역에 대해 구축하여 정량화하였다.

Terra MODIS 위성영상과 SWAT 모형을 이용한 융설이 충주댐 유입량에 미치는 영향 평가 (Assessment of Snowmelt Impact on Chungju Dam Watershed Inflow Using Terra MODIS Data and SWAT Model)

  • 김샛별;안소라;신형진;김성준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.457-467
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    • 2014
  • 본 연구에서는 충주댐 유역($6,642.0km^2$)을 대상으로 Terra MODIS (Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상과 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 융설이 댐유입량에 미치는 영향을 분석하였다. SWAT 모형의 융설 매개변수인 적설면적 감소곡선(Snow Cover Depletion Curve; SCDC)을 결정하기 위해 10 sets (2000-2010)의 Terra MODIS 위성영상으로부터 추출한 적설분포도와 지상 강설자료를 이용하여 구축한 적설심분포도(snow depth distribution; SDD)를 도출한 결과, 50% 적설면적일 때의 적설면적감소계수(sno50cov)는 0.4~0.7의 범위를 가지는 것으로 분석되었다. 매년의 융설 매개변수를 적용하여 융설기간 (11~4월)동안의 유출을 보정한 결과 평균 $R^2$는 0.54이었다. 10년 동안 융설기간의 유출량은 평균 104.3 mm로 연 유출량의 12.0%를 차지하는 것으로 분석되었다.

Study of Snow Depletion Characteristics at Two Mountainous Watersheds Using NOAA AVHRR Time Series Data

  • Shin, Hyungjin;Park, Minji;Chae, Hyosok;Kim, Saetbyul;Kim, Seongjoon
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.315-324
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    • 2013
  • Spatial information of snow cover and depth distribution is a key component for snowmelt runoff modeling. Wide snow cover areas can be extracted from NOAA AVHRR or Terra MODIS satellite images. In this study eight sets of annual snow cover data (1997-2006) in two mountainous watersheds (A: Chungju-Dam and B: Soyanggang-Dam) were extracted using NOAA AVHRR images. The distribution of snow depth within the Snow Cover Area (SCA) was generated using snowfall data from ground meteorological observation stations. Snow depletion characteristics for the two watersheds were analyzed snow distribution time series data. The decreased pattern of SCA can be expressed as a logarithmic function; the determination coefficients were 0.62 and 0.68 for the A and B watersheds, respectively. The SCA decreased over 70% within 10 days from the time of maximum SCA.

NOAA위성영상 및 기상자료를 이용한 융설 관련 매개변수 추출 (Extraction of Snowmelt Factors using NOAA Satellite Images and Meteorological Data)

  • 강수만;신형진;권형중;김성준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권10호
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    • pp.845-854
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    • 2006
  • 융설 모형을 이용하여 융설 기간 동안의 하천유출량을 모의하기 위해서는 융설 관련 매개변수의 정립이 반드시 필요하다. 우리나라의 경우 관측 자료의 부족으로 인하여 적설분포면적, 적설심, 적설분포면적 감소곡선과 같은 융설 관련 매개변수의 추출이 불가능하였다. 본 연구에서는 1997년부터 2003년까지의 겨울철(11월-4월) NOAA/AVHRR 위성영상을 이용하여 한반도의 적설분포도를 추출하고 기상청의 69개소 유인지상기상관측소의 기상자료 중 최심적설심 자료로서 공간내삽법을 통하여 동일한 기간의 최심적설심 분포도를 작성한 후 적설분포도와 중첩하여 남한의 적설심 분포도를 추출하였다. 또한, 적설분포면적 감소곡선은 소양강댐과 충주댐 유역을 대상으로 평균기온과 적설분포면적과의 상관관계로부터 각 연도별 선형회귀식을 추출하여 적설분포면적 감소곡선을 작성하였다.

NOAA/AVHRR 영상을 이용한 적설분포 및 적설심 추출 (Extraction of Snow Cover Area and Depth Using NOAA/AVHRR Images)

  • 강수만;권형중;김성준
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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    • pp.254-259
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    • 2005
  • The shape of a streamflow hydrograph is very much controlled by the area and depth of snow cover in mountain area. The purpose of this study is to suggest extraction methods for snow cover area and depth using NOAA/AVHRR images in Soyanggang watershed. Snow cover area maps ware derived form channel 1, 3, 4 images of NOAA/AVHRR based on threshold value. In order to extract snow cover depth, snow cover area maps were overlaid daily snow depth data form 7 meteorological observation stations. Snow cover area and depth was mapped for period of Dec. 2002 and Mar. 2003. For evaluating snowmelt changes, depletion curve was created using daily snow cover area in the same period. It is necessary to compare these results with observed data and check the applicability of the suggested method in snowmelt simulation.

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NOAA AVHRR 영상 및 GIS 기법을 이용한 국내 주요 7개 댐 유역의 융설 매개변수 추출 (Extraction of Snowmelt Parameters using NOAA AVHRR and GIS Technique for 7 Major Dam Watersheds in South Korea)

  • 신형진;김성준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2B호
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    • pp.177-185
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    • 2008
  • 적설분포의 정확한 모니터링은 일 기상 예측, 융설 유출 모델링과 동시에 기후와 지구의 연구에 중요한 요소이다. 융설 모형의 중요 매개변수인 적설분포면적은 실제 우리나라에서 적설과 관련한 관측 자료의 부족으로 인해 매개변수 추정이 어렵다. 이러한 문제점 해결을 위해 원격탐사기법을 활용하여 적설분포면적을 추출하였다. 본 연구에서는 1997년부터 2006년까지의 겨울철 NOAA AVHRR 위성영상의 8 sets의 총 108개 영상을 이용하여 적설분포면적을 추출하였고, 기상청의 지상기상관측소의 최심적설심 자료를 이용하여 GIS 자료를 구축함으로써 적설심의 공간적 분포를 추출하였다. 이를 이용하여 국내 주요 7개 댐유역에 대한 융설모형의 주요 매개변수인 적설분포면적, 유역 평균, 최대 적설심과 적설분포면적감소곡선을 구축하였다. 시간의 경과에 따른 적설면적의 감소는 지수함수적 감소곡선으로 표현이 가능하였으며, 곡선의 결정계수($R^2$)는 0.46~0.88의 범위를 보였다. 최대적설면적에서 10일이 경과하면 적설면적은 70-100% 감소하는 것으로 나타났다.