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본 논문에서는 기존 단방향 SCR의 구조적인 변경을 통해 향상된 전기적 특성을 갖는 새로운 ESD 보호회로를 제안한다. 제안된 ESD 보호회로는 삽입 된 N+ Floating 및 P+ Floating 영역으로 인해 높은 Holding Voltage 특성을 가져 Latch-up 면역특성이 향상되었다. 또한 구조적인 변경으로 모든 4가지 유형(PD, PS, ND, NS)의 Zapping Mode에서 ESD 방전이 가능하므로 단방향 SCR보다 우수한 면적효율을 가진다. 그리고 기생 바이폴라 트랜지스터의 베이스 길이에 해당하는 P+ floating, N+ floating 길이와 P+ floating과 N+ floating 사이의 거리를 설계변수로 지정하였으며, 높은 Holding Voltage를 갖는 것을 Synopsys 사의 TCAD Simulator를 통해 검증하였다.

In this paper, we propose a new ESD protection circuit with improved electrical characteristics through structural changes of the existing one-way SCR. The proposed ESD protection circuit has high holding voltage characteristics due to the inserted N+ floating and P+ floating regions, and thus the latch-up immunity characteristics are improved. In addition, structural change enables ESD discharge in four types of Zapping mode (PD, PS, ND, NS), and has superior area efficiency than unidirectional SCR. In addition, the P+ floating and N+ floating lengths corresponding to the base length of the parasitic bipolar transistor, and the distance between P+ floating and N+ floating were designated as design variables, and the high holding voltage was verified through Synopsys' TCAD Simulator.

(게재일: 2020.12.31)
배터리를 사용함에 따라 노화가 진행되면 배터리의 충전 가능 용량을 나타내는 State of Health(SoH)가 줄어들게 된다. 배터리 모니터링 시스템(BMS)에서 SoH를 추정하는 것이 매우 중요하며, 이를 위해 배터리 내부 저항을 측정하는 방법이 많이 사용된다. 일반적으로 배터리에 특정한 주파수의 전류원을 인가하고 전압응답을 측정하여 내부저항을 연산한다. 충전기가 동작할 경우 전압응답에 충전 고조파 잡음이 발생하여 저항 측정의 정확도가 떨어진다. 본 논문에서는 충전잡음의 영향을 제거하기 위하여 강인한 배터리 내부저항 측정 알고리즘을 제안하였다. 전류원 신호와 전압응답 신호를 일정한 주기 동안 적분하여 잡음을 제거하는 방법으로 우수한 정확도와 안정된 연산결과를 보였다. 무정전 전원장치용 BMS에 적용하여 제안한 방법의 유용함을 입증하였다.

The effects of battery aging limit the rechargeable capacity, State of Health(SoH). It is very important to estimate the SoH in the battery monitoring system(BMS) and many algorithms of measuring the internal resistance of the battery were proposed. A method is used by applying a current source of a specific frequency to the battery and measuring the voltage response. When charging harmonic noise is generated in the voltage response, it results in poor resistance measurement accuracy. In this paper, a robust battery internal resistance measurement algorithm is proposed to eliminate the effect of charging noise by integrating the current source and voltage response signals for a certain period. It showed excellent accuracy and stable measurement results. Applying to the BMS for uninterruptible power supply, the usefulness of the proposed method is verified.

(게재일: 2020.12.31)
위상 잡음을 개선하기 위한 출력 신호의 진폭을 제어하는 회로를 가진 10 GHz LC 전압 제어 발진기(VCO : voltage-controlled oscillator)가 제안된다. 제안된 LC VCO를 위한 진폭 제어 회로는 피크 검출 회로, 증폭기, 그리고 전류원 회로로 구성된다. 피크 검출 회로는 2 개의 diode-connected NMOSFET과 하나의 커패시터로 구성되어 출력 신호의 최젓값을 감지함으로 수행된다. 제안하는 진폭 제어 회로를 가진 LC VCO는 1.2 V 공급 전압을 사용하는 55 nm CMOS 공정에서 설계된다. 설계된 LC VCO의 면적은 0.0785 ㎟이다. 제안된 LC VCO에 사용된 진폭 제어 회로는 기존 LC VCO의 출력 신호에서 발생되는 242 mV의 진폭 변화를 47 mV로 줄인다. 또한, 출력 신호의 peak-to-peak 시간 지터를 8.71 ps에서 931 fs로 개선한다.

A 10 GHz LC voltage-controlled oscillator (VCO), which controls an amplitude of output signal, is proposed to improve the phase noise. The proposed amplitude control circuit for the LC VCO consists of a peak detector, an amplifier, and a current source. The peak detector is performed detecting the lowest voltage of the output signal by using two diode-connected NMOSFET and a capacitor. The proposed 10 GHz LC VCO with an amplitude control circuit for output signal is designed using a 55 nm CMOS process with a supply voltage of 1.2 V. Its area is 0.0785 ㎟. The amplitude control circuit used in the proposed LC VCO reduces the amplitude variation 242 mV generated in the output signal of the conventional LC VCO to 47 mV. Furthermore, it improves the peak-to-peak time jitter from 8.71 ps to 931 fs.

(게재일: 2020.12.31)
본 논문은 리튬 이온 이차 전지의 전기적 실험 및 전기화학적 모델링을 통한 배터리 수명 상태(SOH)의 추정 방법을 다룬다. 배터리 전기적 노화 실험을 통하여 실제 배터리 수명 상태를 확인하기 위하여 전류 적산법을 사용한다. 전기적 실험에서 도출한 내부저항 값을 사용하여 SOH를 추정하며, 전기화학 모델링에서 사이클 수의 증가에 따른 SEI Layer의 변화를 통해 SOH를 추정한다. 실제 배터리 수명 상태를 포함한 세 가지 방법의 SOH 추정 방법에 가중치를 적용하여 새로운 SOH를 도출하며, 이는 전류적산법을 사용하여 구한 실제 값과의 오차를 줄여주어 추정 성능을 높인다.

This paper deals with a method for estimating the battery state-of-health(SOH) through electrical experiments and electrochemical modeling of lithium-ion secondary battery. In order to confirm the actual battery SOH through the battery electrical aging experiment, the current integration method was used. The SOH is estimated using the internal resistance value derived from the electrical experiment. Also, in electrochemical modeling, the SOH is estimated through the change of the SEI layer with the increase of the number of cycles. The new SOH is derived by applying weighting factor to the three methods of estimating SOH, including the actual battery SOH.

(게재일: 2020.12.31)
논문에서는 65 kHz 장파대역을 사용하는 단축형 지선식 안테나의 전파 장애물에 의한 근거리 전파전파 특성을 분석하였다. 구축되는 65 kHz 장파대역 단축형 지선식 안테나를 모델링하고, 전파 장애물인 산 높이와 안테나 근접도에 따른 모델링을 통하여 전파 장애물이 안테나 전파 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 일반적인 송신 안테나 사이트에 인접한 산 높이와 안테나와의 이격거리를 적용할 경우, 약 1.7 dB 이내의 전계 강도 변화가 발생되었다. 그러나 전파 장애물과 안테나와의 일정한 이격거리 이상에서는 전파 장애물에 의한 영향이 무시될 정도의 전파전파 특성을 나타내었다. 본 논문의 결과는 65 kHz 동작 주파수를 갖는 송신국 안테나 사이트 설계 및 구축 운영에 활용될 수 있다.

For LW-TLM antenna of 65 kHz, Near-field propagation characteristics due to wave propagation obstacle are analyzed in this paper. The simulation modeling for propagation effects are based on the model of actual LW-TLM antenna which utilizes the frequency of 65 kHz, and the model expressed as propagation obstacle at a mountain height and a proximity of antenna and mountain. The near-field performance are analyzed based on the parameters of simulation model. In case of a normal mountain height and distance between the adjacent mountain and antenna site, a field strength change of about 1.7 dB has occurred. Above the constant distance of propagation obstacle and antenna, the wave propagation characteristics of disregarding the effects of propagation obstacle are shown. The results of this paper can be used to design and build a transmitting antenna site with 65 kHz operating frequency.

(게재일: 2020.12.31)
기존의 동일대역 간섭저감 방법은 무선기기 사이에 물리적인 이격거리를 지정하는 것으로 이격거리를 통해서 간섭을 억제한다. 만약 무선기기에서 동일대역 간섭을 저감할 수 있다면 물리적인 이격거리에 마진을 줄 수 있고, 수신기의 동작영역을 확장시키는 효과가 있으므로 간섭 대응 및 개선에 활용도가 크다. 본 논문에서는 동일대역 아날로그 간섭저감기의 구조를 제안하였고, 제안한 아날로그 간섭저감기의 설계와 구현에 대해서 기술하였다. 아날로그 간섭저감기를 설계하기 위해서 아날로그 간섭저감기의 성능에 영향을 미치는 지연(delay) 불일치, 위상오차 그리고 지연선로의 수에 따른 간섭저감 성능을 시뮬레이션 하였다. 16개의 지연선로로 구성된 아날로그 간섭저감기를 제작하였으며, 구현한 간섭저감기는 3.32㎓의 중심주파수에서 40MHz 대역폭을 갖는 5G(NR-FR1-TM-1.1) 신호에 대해서 약 10dB의 간섭저감 성능을 갖는다. 본 논문에서 제안한 아날로그 간섭저감기는 동일대역 간섭저감기로 활용가능하다.

The existing in-band interference reduction method recommends the physical separation distance between wireless devices and interference signals, and the interference can be suppressed through the separation distance. If the in-band interference signals can be reduced in a wireless device, a margin can be given to the physical separation distance. Since there is an effect of extending the receiver dynamic range of receivers, it is highly useful for interference reduction and improvement method. In this paper, the structure of an in-band analog IRM(Interference Reduction Module) is proposed and the design and implementation of the proposed analog IRM are described. To design an analog IRM, the interference reduction performance according to the delay mismatch, phase error and the number of delay lines that affect the performance of the analog IRM was simulated. The proposed analog IRM composed of 16 delay lines was implemented and the implemented IRM has the interference reduction performance of about 10dB for a 5G(NR-FR1-TM-1.1) signal having a 40MHz bandwidth at a center frequency of 3.32GHz. The analog IRM proposed in this paper can be used as an in-band interference canceller.

(게재일: 2020.12.31)
신경의수를 제어하기 위해서는 사용자의 의도를 인식하는 신경신호 디코딩이 중요하다. 본 논문에서는 다채널 말초 신경신호의 실시간 디코딩 방법을 제안한다. 말초 신경신호는 정중신경과 요골신경에서 측정되었으며 운동잡음은 국소 근사 다항식에 의해 제거되었다. 다음으로 활동전위는 k-평균 알고리즘으로 분류되었다. 특징벡터는 활동전위의 발화율로부터 추출되었으며 자기 조직화 특징지도를 통해 차원이 축소되었다. 마지막으로 다층 퍼셉트론으로 손동작을 분류하였다. 원숭이 실험에서 모든 신호처리가 실시간 제한조건 이내에 완료되었으며 높은 성공률로 손동작을 인식할 수 있었다.

Neural decoding is important to recognize the user's intention for controlling a neuro-prosthetic hand. This paper proposes a real-time decoding method for multi-channel peripheral neural activity. Peripheral nerve signals were measured from the median and radial nerves, and motion artifacts were removed based on locally fitted polynomials. Action potentials were then classified using a k-means algorithm. The firing rate of action potentials was extracted as a feature vector and its dimensionality was reduced by a self-organizing feature map. Finally, a multi-layer perceptron was used to classify hand motions. In monkey experiments, all processes were completed within a real-time constrain, and the hand motions were recognized with a high success rate.

(게재일: 2020.12.31)
대포병탐지레이더는 포탄의 궤적을 역으로 추적하여 화포 원점과 탄착점을 추정해 낸다. 부가적으로 추적 화포의 탄종을 식별하는 기능도 포함된다. 레이더를 통해 포탄의 궤적을 추적하는 중에는 포탄과 레이더의 위치에 따라 감지된 신호들이 다르게 나타나는 경우가 발생한다. 이는 포탄의 종류를 식별하기에는 모호한 부분이 있다. 본 논문은 레이더의 신호처리 과정 중에 산출하는 데이터를 바탕으로 퍼지이론과 인공지능을 이용하여 포탄의 종류를 구분하고 비교하였다. 연구 결과에 의하면 인공지능에 의한 정확도가 퍼지이론을 사용한 표적 식별 결과 대비 우수한 식별률이 나오는 것을 확인했다. 실험에 사용된 데이터는 포탄을 실제 발사하여 대포병탐지레이더-II로부터 얻은 것이다.

The Counter-battery radar estimates the origin and impact point of the artillery by tracking the trajectory of the shell. In addition, it has the ability of identifying the type of weapon. Depending on the position between the shell and the radar, the detected signals appear differently. This has ambiguity to distinguish the type of shells. This paper compares fuzzy logic and artificial intelligence, which classifies type of shell using the parameter of signal processing step. According to the research result, artificial intelligence can improve identification rate of type of shell. The data used in the experiment was obtained from a live fire detection test.

(게재일: 2020.12.31)
선박의 이동 경로를 예측하는 기존의 방법들은 일반적으로 위도와 경도를 직접 예측한다. 하지만, 위도와 경도를 직접 예측할 경우, 예측 모델이 출력 가능한 범위가 상당히 넓어서 예측 오차가 매우 크게 발생할 수 있다. 또한, 순환 신경망 모델 기반의 예측에서는 이전 예측 위치도 다음 위치를 예측하기 위해 사용되기 때문에 오차가 누적되는 현상도 쉽게 발생할 수 있다. 이에 따라, 제안하는 방법에서는 위도와 경도를 직접 예측하지 않고, 선박의 가속도를 예측하여, 향후 속도와 방향을 결정하고, 그 결과로 위도와 경도가 예측되는 방법을 제안한다. 실험 결과에서는 같은 순환 신경망 모델을 사용했을 때, 제안하는 방법이 기존의 직접적으로 위도와 경도를 예측하는 방법에 비해 더 적은 오차를 발생시킴을 보인다.

Vessel path prediction methods generally predict the latitude and longitude of a future location directly. However, in the case of direct prediction, errors could be large since the possible output range is too broad. In addition, error accumulation could occur since recurrent neural networks-based methods employ previous predicted data to forecast future data. In this paper, we propose a vessel path prediction method that does not directly predict the longitude and latitude. Instead, the proposed method predicts the acceleration of the vessel. Then the acceleration is employed to generate the velocity and direction, and the values decide the longitude and latitude of the future location. In the experiment, we show that the proposed method makes smaller errors than the direct prediction method, while both methods employ the same model.

(게재일: 2020.12.31)
본 논문은 단상 영구자석 동기전동기의 초기 회전자 자극 검출 기법을 제안한다. 대상 전동기는 저속 및 정지 상태에서 역기전력을 기반으로 위치 정보를 얻을 수 없다. 따라서 초기 개루프 기동이 필요하며 이 과정에서 저 전류 및 소프트 기동을 위한 초기 회전자 위치 정보가 필요하다. 제안하는 초기 회전자 자극 검출 알고리즘의 경우 비대칭 공극의 영향 및 영구자석 자속의 영향을 고려하였으며, 고주파 전압 신호 주입을 기반으로 정확한 검출을 위한 오프셋 전압을 이용하였다. 이때 고주파 전압 신호로부터 유도된 고주파 전류의 경우 가상의 dq축을 이용하여 유도된 전류의 최댓값 취득을 통해 회전자 영구자석 자극을 판별한다. 본 논문에서는 센서리스 운전의 저전류 및 소프트 기동을 위해 제안된 초기 회전자 자극 검출 알고리즘을 홀센서 신호를 근거로 효용성 및 타당성을 다수의 실험을 통해 검증하였다.

This paper proposes an initial rotor magnetic pole detection method for single-phase permanent magnet synchronous motors. The target motor cannot obtain position information based on the back emf in the low speed and stop state. Therefore, an open loop starting process is required, and in this process, initial rotor position information for low current and soft start is need. The proposed initial rotor magnetic pole detection algorithm considers the effect of asymmetric air- gap and magnetic flux. In addition, the high-frequency voltage signal injection and the offset voltage for accurate detection is used. As a result, the permanent magnet poles are is determined by acquiring the maximum value of the induced current using the virtual dq-axis.

(게재일: 2020.12.31)
타원곡선 암호에 필수적으로 사용되는 모듈러 곱셈의 고성능 하드웨어 설계에 대해 기술한다. 본 논문의 모듈러 곱셈기는 NIST FIPS 186-2에 정의된 소수체 상의 5가지 체 크기(192, 224, 256, 384, 521 비트)의 모듈러 곱셈을 지원하며, 정수 곱셈과 축약의 두 단계 과정으로 모듈러 곱셈을 연산한다. 고속 정수 곱셈을 위해 카라추바-오프만 곱셈 알고리듬이 사용되었고, 축약 연산을 위해 Lazy 축약 알고리듬이 사용되었다. 또한, Lazy 축약에 포함된 나눗셈 연산을 위해 Nikhilam 나눗셈 알고리듬이 사용되었으며, 나눗셈 연산은 주어진 모듈러 값에 대해 처음 한 번만 연산되고, 모듈로 값이 고정된 상태로 연속적인 모듈러 곱셈이 수행되는 경우에는 나눗셈을 거치지 않도록 하였다. 설계된 모듈러 곱셈기는 32 MHz의 클록 주파수로 동작하는 경우에 초당 640만번의 모듈러 곱셈을 연산할 수 있는 것으로 평가되었으며, 180-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, 67 MHz의 클록 주파수로 동작이 가능하며, 456,400 등가 게이트로 구현되었다.

This paper describes a design of high performance modular multiplier that is essentially used for elliptic curve cryptography. Our modular multiplier supports modular multiplications for five field sizes over GF(p), including 192, 224, 256, 384 and 521 bits as defined in NIST FIPS 186-2, and it calculates modular multiplication in two steps with integer multiplication and reduction. The Karatsuba-Ofman multiplication algorithm was used for fast integer multiplication, and the Lazy reduction algorithm was adopted for reduction operation. In addition, the Nikhilam division algorithm was used for the division operation included in the Lazy reduction. The division operation is performed only once for a given modulo value, and it was designed to skip division operation when continuous modular multiplications with the same modulo value are calculated. It was estimated that our modular multiplier can perform 6.4 million modular multiplications per second when operating at a clock frequency of 32 MHz. It occupied 456,400 gate equivalents (GEs), and the estimated clock frequency was 67 MHz when synthesized with a 180-nm CMOS cell library.

(게재일: 2020.12.31)
본 논문에서는 위성 통신 시스템 응용을 위하여 Ku-대역에서 동작하는 3 W PHEMT MMIC 전력 증폭기의 특성을 기술한다. 3 W PHEMT MMIC 전력 증폭기는 WIN(wireless information networking) semiconductor Corp.에서 제공하는 게이트 길이가 0.25 ㎛인 GaAs 기반 PHEMT (pseudomorphic high electron mobility transistor) 공정을 사용하여 개발되었다. 개발된 Ku-대역 PHEMT MMIC 전력 증폭기는 13.75 GHz에서부터 14.5 GHz까지의 동작주파수 범위에서 22.2~23.1 dB의 소신호 이득과 34.8~35.4 dBm의 포화 출력 전력을 가진다. 최대 포화 출력 전력은 13.75 GHz에서 35.4 dBm (3.47 W)이었다. 전력 부가 효율은 30.8~37.83%의 특성을 얻었으며 칩의 크기는 4.4 mm×1.9 mm이다. 개발된 PHEMT MMIC 전력 증폭기는 다양한 Ku-대역 위성 통신 시스템 응용에 적용 가능할 것으로 예상된다.

This work describes the design and characterization of a Ku-band monolithic microwave integrated circuit (MMIC) power amplifier (PA) for satellite communication applications. The device technology used relies on 0.25 ㎛ gate length gallium arsenide (GaAs) pseudomorphic high electron mobility transistor (PHEMT) of wireless information networking (WIN) semiconductor foundry. The developed Ku-band PHEMT MMIC power amplifier has a small-signal gain of 22.2~23.1 dB and saturated output power of 34.8~35.4 dBm over the entire band of 13.75 to 14.5 GHz. Maximum saturated output power is a 35.4 dBm (3.47 W) at 13.75 GHz. Its power added efficiency (PAE) is 30.6~37.83% and the chip dimensions are 4.4 mm×1.9 mm. The developed 3 W PHEMT MMIC power amplifier is expected to be applied in a variety of Ku-band satellite communication applications.

(게재일: 2020.12.31)
본 논문은 생체 신호 및 센서 신호 처리를 위하여 저전력으로 동작하는 12비트 SAR A/D 변환기를 제안한다. 기존의 SAR A/D 변환기의 전력소모를 줄이고자, 동적 전류를 감소시켜 전체 전력 소모를 감소시켰다. 동적 전류를 감소시키기 위해서 C-DAC 비트 스위치를 동작시키는 샘플링 시간을 클럭 생성기의 샘플링 시간과 다르게 인가하였다. 추가적으로 SAR A/D 변환기의 전체 전력소모 중 70%를 차지하는 디지털 블록의 공급전압을 0.6V로 낮춰 설계하였다. 제안하는 SAR A/D 변환기는 CMOS 65nm 공정 1-poly 6-metal을 사용하여 설계하였으며, 1.2V의 공급전압으로 동작하며, ENOB는 10.1 비트, INL/DNL은 ±0.5LSB/±1.2LSB이며, 전체 전력소모는 31.2uW이고 FoM은 2.8fJ/step 이다.

This paper proposes a 12-bit SAR A/D(Successive Approximation Register Analog-to-Digital) converter that operates at low power for bio-signal and sensor signal processing. The conventional SAR A/D converter utilized the reduction of the dynamic current, which resulted in reducing total power consumption. In order to solve the limitation of the sampling time due to charging/discharging of the capacitor for reducing dynamic current, the different sampling time on the C-DAC bit switch operation was applied to reduce the dynamic current. In addition, lowering the supply voltage of the digital block to 0.6V led to 70% reduction of the total power consumption of the proposed ADC. The proposed SAR A/D was implemented with CMOS 65nm process 1-poly 6-metal, operates with a supply voltage of 1.2V. The simulation results demonstrate that ENOB, DNL/INL, power consumption and FoM are 10.4 bits, ±0.5LSB./±1.2LSB, 31.2uW and 2.8fJ/step, respectively.

(게재일: 2020.12.31)
본 논문에서는 GMM-supervector를 특징 파라미터로 하는 SVM 기반 화자 분류에 대해서 실험하였다. 실험을 위한 화자 클러스터를 생성하기 위해서 기존의 SNR 기반 가중치를 반영한 KL거리 기반 화자변화검출을 실행하였다. SVM 기반 화자 분류는 2단계로 이루어져있다. 1단계는 UBM과 화자 모델들간의 SVM 기반 분류를 시행하여 각 클러스터에 화자 정보를 인덱싱한 다음 화자별로 그룹핑한다. 2단계는 화자 클러스터 그룹에 UBM과 화자모델들간의 SVM 기반 분류를 시행한다. SVM의 커널 함수로는 Linear와 RBF를 사용하였다. 실험결과, 1단계에서는 Linear 커널이 화자 클러스터 148개, MDR 0, FAR 47.3, ER 50.7로 좋은 성능으로 보였다. 2단계 실험결과도 Linear 커널이 화자 클러스터 109개, MDR 1.3, FAR 28.4, ER 32.1로 좋은 성능을 보였다.

In this paper, SVM-based speaker classification is experimented with GMM-supervector. To create a speaker cluster, conventional speaker change detection is performed with the KL distance using the SNR-based weighting function. SVM-based speaker classification consists of two steps. In the first step, SVM-based classification between UBM and speaker models is performed, speaker information is indexed in each cluster, and then grouped by speaker. In the second step, the SVM-based classification between UBM and speaker models is performed by inputting the speaker cluster group. Linear and RBF are applied as kernel functions for SVM-based classification. As a result, in the first step, the case of applying the linear kernel showed better performance than RBF with 148 speaker clusters, MDR 0, FAR 47.3, and ER 50.7. The second step experiment result also showed the best performance with 109 speaker clusters, MDR 1.3, FAR 28.4, and ER 32.1 when the linear kernel was applied.

(게재일: 2020.12.31)
말벌 종은 모양이 매우 유사하기 때문에 비전문가가 분류하기 어렵고, 객체의 크기가 작고 빠르게 움직이기 때문에 실시간으로 탐지하여 종을 분류하는 것은 더욱 어렵다. 본 논문에서는 바운딩 박스를 이용한 딥러닝 알고리즘을 기반으로 말벌 종을 실시간으로 분류하는 시스템을 개발하였다. 훈련 영상의 레이블링 작업 시 바운딩 박스 안에 포함되는 배경 영역을 최소화하기 위하여 말벌의 머리와 몸통 부분만을 선택하는 방법을 제안한다. 또한 실시간으로 말벌을 탐지하고 그 종을 분류할 수 있는 최선의 알고리즘을 찾기 위하여 기존의 바운딩 박스 기반 객체 인식 알고리즘들을 실험을 통하여 비교한다. 실험 결과 컨볼루션 레이어의 활성함수로 mish 함수를 적용하고, 객체 검출 블록 전에 공간집중모듈(Spatial Attention Module, SAM)을 적용한 YOLOv4 모델을 사용하여 말벌 영상을 테스트한 경우 평균 97.89%의 정밀도(Precision)와 98.69%의 재현율(Recall)을 나타내었다.

The hornet species are so similar in shape that they are difficult for non-experts to classify, and because the size of the objects is small and move fast, it is more difficult to detect and classify the species in real time. In this paper, we developed a system that classifies hornets species in real time based on a deep learning algorithm using a boundary box. In order to minimize the background area included in the bounding box when labeling the training image, we propose a method of selecting only the head and body of the hornet. It also experimentally compares existing boundary box-based object recognition algorithms to find the best algorithms that can detect wasps in real time and classify their species. As a result of the experiment, when the mish function was applied as the activation function of the convolution layer and the hornet images were tested using the YOLOv4 model with the Spatial Attention Module (SAM) applied before the object detection block, the average precision was 97.89% and the average recall was 98.69%.

(게재일: 2020.12.31)
반도체 패키지의 경박단소화로 인해 발생하는 복잡한 휨 거동은 내부 응력을 발생시켜 박리나 균열과 같은 다양한 기계적인 결함을 야기한다. 이에 따른 수율 감소를 막기 위해 휨 거동을 정확하게 예측하려는 노력은 다양한 측면에서 그 접근이 이루어지고 있다. 이 중 패키지를 구성하는 주 재료인 실리콘 웨이퍼는 일반적으로 균질한 물질로 취급되어 열에 의한 휨 거동은 전혀 없는 것으로 묘사된다. 그러나 실리콘을 얇게 가공하기 위해서 진행되는 그라인딩과 폴리싱에 의해 상온에서 휨이 발생한다는 사실이 보고되어 있고, 이는 표면에 형성되는 damage layer가 두께 방향으로 불균질함을 발생시키는 것으로부터 기인한다. 이에 본 논문에서는 반도체 패키징 공정 중 최고온 공정 과정인 solder reflow 온도에서 단면 연마된 웨이퍼가 나타내는 휨 거동을 측정하고, 이러한 휨 량이 나타나는 원인을 연마된 면과 그렇지 않은 면의 열팽창계수를 측정함으로써 밝혀내었다. 측정에는 미세 변형률과 형상이 모두 측정 가능한 3차원 디지털 이미지 상관법(Digital Image Correlation; DIC)을 이용하였다.

Complex warpage behavior of the electronic packages causes internal stress so many kinds of mechanical failure occur such as delamination or crack. Efforts to predict the warpage behavior accurately in order to prevent the decrease in yield have been approached from various aspects. For warpage prediction, silicon is generally treated as a homogeneous material, therefore it is described as showing no warpage behavior due to thermal loading. However, it was reported that warpage is actually caused by residual stress accumulated during grinding and polishing in order to make silicon wafer thinner, which make silicon wafer inhomogeneous through thickness direction. In this paper, warpage behavior of the single-side polished wafer at solder reflow temperature, the highest temperature in packaging processes, was measured using 3D digital image correlation (DIC) method. Mechanism was verified by measuring coefficient of thermal expansion (CTE) of both mirror-polished surface and rough surface.

(게재일: 2020.09.30)
기능성 나노박막을 손상 없이 목표기판으로 옮기는 전사 기술은 나노박막 기반의 차세대 응용 제품 개발을 위한 초석이다. 본 논문에서는 최근 나노박막 전사의 연구 동향을 박막-기판 계면의 박리 원리에 따라 습식 식각 전사, 전기화학적 박리, 기계식 전사 방법 세 가지로 분류하여 간단하게 살펴볼 것이다. 더 나아가, 손쉽고, 기판 재활용이 가능하며, 광범위한 적용 가능성을 가지고 있어 유망 기술로 간주되는 기계식 전사 방법에 대하여 파괴 역학적 관점에 초점을 맞추어 다룰 것이다. 마지막으로, 나노박막의 기계식 전사 방법의 기술 성숙도를 향상시키기 위한 향후 도전 과제와 방향성에 대하여 고찰하고자 한다.

Transferring of functional nanofilms onto target substrates is a cornerstone to developing nanofilm-based nextgeneration applications. In this work, we provide a brief review of recent advances on nanofilm transfer methods by categorizing them into the following three methods: wet-etching transfer, electrochemical delamination, and mechanical transfer. Furthermore, the mechanical transfer method, which is regarded as a promising technology owing to its facile, substrate recyclable, and widely applicable process, is overviewed by focusing on fracture mechanics approaches. Finally, the perspectives and challenges for future development of the mechanical transfer method are discussed.

(게재일: 2020.09.30)
최근 스마트폰 산업의 발전으로 인하여 실사용 환경에서 유연소자의 기계적 거동에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 유연소자 박막은 두께가 나노 단위이고, 기존의 시험법으로 측정하기 어려워 주로 나노압입시험을 이용하여 경도, 탄성계수 등의 특성을 구하고 있다. 그러나 현재 널리 쓰이고 있는 분석법(Oliver-Pharr Method)은 기판의 영향이 이론적으로 고려되지 않아 단순히 적용하기에는 무리가 있다. 따라서 본 연구에서는 기판 영향을 고려한 타 연구자들의 모델에 대한 적용성을 확인하고, 압입자와 시편 표면에서 발생하는 소성쌓임 현상(pile-up)에 대해 압입깊이의 보정을 실시하였다. 유연소자 박막의 탄성계수를 평가하고 검증하기 위하여 폴리이미드 및 실리콘 웨이퍼 기판 위에 금속, 비정질 박막을 증착하여 실제 실험을 수행하여 비교하였다.

The evolution of smartphones has led to numerous researches in the mechanical behavior of flexible devices. Due to the nano-size of the thin flexible film, nanoindentation is widely used to evaluate its mechanical behaviors, such as elastic modulus, and hardness. However, the commonly used Oliver-Pharr method is not suited for analyzing the indentation force-depth curves of hard films on soft substrates, as the effects of soft substrate is not considered theoretically. In this study, the elastic modulus of the thin film was evaluated with references to other reported models which include the substrate effect, and with calibration of the indentation depth for the pile-ups between the indenter and test surface. We fabricated test samples by deposition of amorphous metal film on polyimide and silicon wafers for verification of modified models.

(게재일: 2020.09.30)