광통신 III-V/Si 레이저 다이오드 기술 동향

김호성,김덕준,김동철,고영호,김갑중,안신모,한원석,Kim, H.S.,Kim, D.J.,Kim, D.C.,Ko, Y.H.,Kim, K.J.,An, S.M.,Han, W.S. 한국전자통신연구원 2021 전자통신동향분석 Vol.36 No.3

Two main technologies of III-V/Si laser diode for optical communication, direct epitaxial growth, and wafer bonding were studied. Until now, the wafer bonding has been vigorously studied and seems promising for the ideal III-V/Si laser. However, the wafer bonding process is still complicated and has a limit of mass production. The development of a concise and innovative integration method for silicon photonics is urgent. In the future, the demand for high-speed data processing and energy saving, as well as ultra-high density integration, will increase. Therefore, the study for the hetero-junction, which is that the III-V compound semiconductor is directly grown on Si semiconductor can overcome the current limitations and may be the goal for the ideal III-V/Si laser diode.

디지털 임피던스 보정과 이퀄라이저를 가진 1.88mW/Gb/s 5Gb/s 송신단

김호성,백승욱,장영찬,Kim, Ho-Seong,Beak, Seung-Wuk,Jang, Young-Chan 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.1

본 논문에서는 디지털 임피던스 보정 회로와 이퀄라이저 회로를 가진 1.2V 5Gb/s SLVS 차동 송신단을 제안한다. 제안하는 송신단은 4-위상 출력 클록을 갖는 위상 고정 루프, 4-to-1 직렬변환기, 레귤레이터, 출력 드라이버, 그리고 신호보존성을 향상하기 위한 이퀄라이저 회로를 포함한다. 또한, built-in self-test를 위해 pseudo random bit sequence 발생기를 함께 구현한다. 제안하는 SLVS 송신단은 80mV에서 500mV의 차동 출력 전압범위를 지원한다. SLVS 송신단은 1.2V의 공급전압을 가지는 65nm CMOS공정을 이용하여 구현한다. 측정된 5Gb/s SLVS 송신단의 peak-to-peak 시간 지터는 46.67ps이며, 전력소모는 1.88mW/Gb/s이다. This paper describes 1.2-V 5-Gb/s scalable low voltage signaling(SLVS) differential transmitter(TX) with a digital impedance calibration and equalizer. The proposed transmitter consists of a phase-locked loop(PLL) with 4-phase output clock, a 4-to-1 serializer, a regulator, an output driver, and an equalizer driver for improvement of the signal integrity. A pseudo random bit sequence generator is implemented for a built-in self-test. The proposed SLVS transmitter provides the output differential swing level from 80mV to 500mV. The proposed SLVS transmitter is implemented by using a 65-nm CMOS with a 1.2-V supply. The measured peak-to-peak time jitter of the implemented SLVS TX is about 46.67 ps at the data rate of 5Gb/s. Its power consumption is 1.88 mW/Gb/s.

마이크로전극에 의한 니켈수소전지용 수산화니켈 입자의 전기화학적 거동

김호성,오익현,이종호,Kim, Ho-Sung,Oh, Ik-Hyun,Lee, Jong-Ho 한국전기화학회 2007 한국전기화학회지 Vol.10 No.2

본 논문은 마이크로전극 측정시스템을 사용하여 니켈수소전지의 전극 소재로 사용되고 있는 수산화니켈의 단일 입자에 대해 전기화학적 평가를 수행 하였다. 즉 Carbon fiber 마이크로전극을 수산화니켈 입자 한개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전기화학적 평가를 수행하였다. Cyclic Voltammetry 실험 결과 수산화니켈의 산화 환원 반응과 산소 발생 반응(OER)이 명확하게 분리 되고 있음을 확인하였으며, 전위주사속도를 증가 시킬 경우 환원 전하량은 주사 속도에 의존하지 않고 거의 일정한 수치를 보여 주고 있으나, 산화 전하량은 환원 전하량 보다 크고 주사속도 구간에서 부반응인 산소발생이 증가하고 있음을 확인했다. 그리고 Calvanostat에 의한 정전류 충방전 실험의 결과 수산화니켈 단일 입자의 방전용량은 이론용량 289 mAh/g에 근접한 수치(약 250 mAh/g)를 보여 주었으며 또한 Potential Step에 의해 단일 입자내의 수소이온 확산계수($D_{app}=3{\sim}4{\times}10^{-9}\;cm^2/s$)가 얻어졌다. Electrochemical studies were performed for a single particle of nickel hydroxide for the cathode of Ni-MH batteries. A carbon fiber microelectrode was manipulated to make electrical contact with an alloy particle, and electrochemical experiments were performed. As a result of cyclic voltammetry, the oxidation/reduction and oxygen evolution reaction (OER) are clearly separated for a single particle. The total cathodic charge (Qred) is practically constant for the scan rate investigated, indicating that the whole particle has reacted. The total anodic charge(Qox) was larger than that of reduction reaction, and the magnitude of oxygen evolution taking place as a side reaction was enhanced at lower scan rates. As a result of galvanostatic charge and discharge measurement, the discharge capacity of single particle was found to be 250 mAh/g, value being very close to the theoretical capacity (289 mAh/g). The apparent proton diffusion coefficient(Dapp) using potential step method inside the nickel hydroxide was found to range within $3{\sim}4{\times}10^{-9}\;cm^2/s$.

DXA 골밀도 검사에서 방사선사가 인식하고 있어야 할 Pitfall

김호성,Ho-Sung Kim 대한핵의학기술학회 2023 핵의학 기술 Vol.27 No.1

Bone densitometry is a disease in which bones are easily broken due to metabolic bone disease, and DXA is used as a clinical standard test. Although DXA is a good method with good accuracy and reproducibility, it is frequently subject to test errors in testing and result analysis and analysis. Therefore, it is important to recognize the error issues that radiologists should basically be aware of when performing bone density tests, prevent erroneous diagnoses and treatments resulting from the results, and reduce the unnecessary costs associated with them. aim. The inspection must be carried out if the quality control of the equipment is basically continuously performed well before the inspection. Before starting the examination, the patient's age, sex, race, weight, pregnancy status, and any foreign objects that can be removed should be checked, and the examination should be performed in the correct posture. In addition, it is important to analyze results consistently. Radiologists, who play the most important role in ensuring accurate examinations, need to be aware of the potential for errors in advance and develop the ability to deal with the potential for errors in each examination. For that reason, regular education is considered essential.

니켈수소전지용 수산화니켈 입자의 표면처리와 전해액 첨가제 LiOH의 전기화학적 거동

김호성,오익현,Kim, Ho-Sung,Oh, Ik-Hyun 한국전기화학회 2008 한국전기화학회지 Vol.11 No.2

본 논문은 니켈수소전지의 양극 재료인 수산화니켈의 단일 입자 및 코발트 금속산화물에 의해 표면처리 된 수산화니켈 단일 입자에 대해 각각 알카리 전해액 중의 LiOH 첨가 효과를 마이크로전극 측정시스템을 사용하여 평가하였다. 전위 주사법에 의해 실험한 결과, 수산화니켈 입자에 대한 산화환원 반응과 산소발생 반응에 대한 전기화학적 거동을 보다 명확히 확인 할 수 있었다. 특히, LiOH 첨가에 의해 관찰되는 특징적인 변화는 환원전류 피크가 매우 낮고 브로드하게 반응하는 것으로서, LiOH가 수산화니켈 입자의 격정 구조에 영향을 주어 전기화학적 반응특성에 관여함을 알 수 있다. 그러나 표면 개질 하지 않는 수산화니켈 입자에 LiOH를 첨가 할 경우 용량 및 사이클 특성이 동시에 저하하는 경향을 의였다. 그러나 코발트 금속 산화물로 표면 개질 한 수산화니켈 입자의 경우, LiOH 첨가에 의해 용량 및 싸이클 특성이 향상되는 현상이 관찰 되었다. Single particle of nickel hydroxide and the surface-treated one with cobalt element were performed to review the effect of LiOH additive in alkaline electrolyte for Ni-MH batteries using microelectrode test system. As a result of cyclic voltammetry, the electrochemical behaviors such as the oxidation/reduction and oxygen evolution reaction are clearly observed for a single particle of nickel hydroxide, respectively. Furthermore, the reduction current peak of nickel hydroxide added with LiOH in electrolyte was very low and broad compared with the normal nickel hydroxide without an additive LiOH, which had a bad effect to the crystallization structure of nickel hydroxide. However, it was found that capacity and cycle properties of the nickel hydroxide treated with cobalt greatly increased by the addition of LiOH.

마이크로 전극에 의한 2차 전지용 활물질 단일 입자의 전기화학적 평가

김호성,이충곤,Kim Ho-Sung,Lee Choong-Gon 한국전기화학회 2006 한국전기화학회지 Vol.9 No.2

마이크로전극을 사용하여 니켈-수소 전지의 전극 활물질인 수소저장합금$(MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3})$과 수산화니켈의 단일입자에 대하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 즉 마이크로 전극을 활물질 입자 한 개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전위 주사(Cyclic Voltammograms) 및 포텐셜 스텝(Potential Step)으로 실험을 실시하였다. 그 결과 수소저장 합금 입자의 경우 -0.9, -0.75, -0.65V 부근에서 3개의 산화 피크 및 -0.98V에서 수소발생 전위, 그리고 수산화니켈 입자의 경우 프로톤 산화 환원 반응(0.45V, 0.32V)과 산소 발생 반응 전위를 보다 명확하게 확인 할 수 있었다. 그리고 수소흡장합금 입자 내에서의 수소 흡장 및 방출 전 과정에 대해 수소 확산계수 $(D_{app})\;(10^{-9}\sim10^{-10}cm^2/s)$가 얻어졌다. Electrochemical properties were studied for a single particle of active material of hydrogen storage alloy $(MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3})$ and nickel hydroxides $(NiOH)_2$ for the secondary Nickel Metal Hydride (Ni-MH) batteries using the microelectrode, which was manipulated to make electrical contact with an active material particle for cyclic voltammograms (CV) and potential-step experiments. As a result of CV test, it was found that three kinds of hydrogen oxidation peaks at -0.9, -0.75 and -0.65 V and hydrogen evolution peak at -0.98 V for hydrogen storage alloy were separately observed and two kinds of peaks of proton oxidation/reduction at 0.45 and 0.32 V and oxygen evolution reaction (OER) at 0.6 V for nickel hydroxides were also more clearly observed. Furthermore hydrogen diffusion coefficient within a single particle was also found to vary the order between $10^{-9}\;and\;10^{-10}cm^2/s$ over the course of hydrogenation and dehydrogenation process for potential-step experiments.

IEEE 802.15.6 UWB WBAN에서 다중 홉 전송에 대한 성능 평가

김호성,황호영,Kim, Ho-Sung,Hwang, Ho Young 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.7

In this paper, we evaluate the performance of multi-hop transmissions in IEEE 802.15.6 ultra wide band (UWB) wireless body area network (WBAN). The packet structure in the physical layer, and encoding and decoding are considered for multi-hop transmissions in IEEE 802.15.6 UWB WBAN. We analyze the data success rate and energy efficiency of multi-hop transmissions with considering the length of data payload, transmission power, and distances between the nodes in IEEE 802.15.6 UWB WBAN. Through simulations, we evaluate the data success rate and energy efficiency of multi-hop transmissions with varying the length of data payload, transmission power, and distances between the nodes in IEEE 802.15.6 UWB WBAN. Finally, we can select an energy-efficient multi-hop transmission in IEEE 802.15.6 UWB WBAN depending on the length of data payload, transmission power, and distances between the nodes. 본 논문에서는 IEEE 802.15.6 초광대역(Ultra Wide Band, UWB) 무선 인체 영역 네트워크(Wireless Body Area Networks, WBAN)에서 다중 홉 전송에 대한 성능을 평가한다. IEEE 802.15.6 UWB WBAN에 대한 물리 계층 패킷 구조와 인코딩, 디코딩 과정을 고려한다. 데이터 페이로드의 길이, 전송 전력 세기, 노드들간 거리에 따라 한 홉 전송, 두 홉 전송, 세 홉 전송에 대한 데이터 전송 성공률과 에너지 효율을 제안하고 분석한다. 시뮬레이션을 통해, 한 홉 전송, 두 홉 전송, 세 홉 전송에서 데이터 페이로드의 길이, 전송 전력 세기, 노드들간 거리의 변화에 따라 달라지는 데이터 전송 성공률과 에너지 효율에 대해 비교하고 평가한다. 최종적으로 다양한 변수와 상황에 따라 다중 홉 전송에 대한 에너지 효율을 파악하고, 에너지 효율이 가장 높은 전송 방법을 택하여 전송할 수 있음을 보인다.

Fabrication and remote laser ignition of Al/CuO energetic nanocomposites incorporated with functional dyes for enhanced light absorption

김호성,Jeong Keun Cha,Ji Hoon Kim,김수형 한국공업화학회 2020 Journal of Industrial and Engineering Chemistry Vol.82 No.-

In this study, we investigated the effects of dyes on the laser ignition characteristics of Al nanoparticles(NPs) and CuO NPs-based energetic nanocomposites. Various functional dyes (e.g., N-719, rose bengal(RB), methylene blue (MB)) were employed as a light absorbing medium for Al/CuO energeticnanocomposites. According to UV–vis spectrometer analysis results, N-719, RB, and MB dyes hadrelatively strong light absorption in the blue, green, and red wavelength ranges, respectively. The resultsof red, green, and blue (RGB) laser ignition tests for various dye-coated Al/CuO composites demonstratedthat the laser ignition threshold power density for the composites gradually decreased with increasingdye concentration. To test the possibility of selective optical ignition, the various dye-coated Al/CuOcomposites were irradiated using RGB laser beams operating with afixed and relatively low powerdensity. The results showed that the N-719-, RB-, and MB-coated Al/CuO composites were onlysuccessfully ignited under the condition of blue, green, and red laser beam irradiation, respectively. Thissuggests that energetic nanocomposites coated with special dyes could be employed as potential ignitersand heat energy sources, the reactions of which are initiated by selective and remote light-energyirradiation, in various thermal engineering applications.

복잡한 2차원 물체 인식용 로봇 시각장치의 구현에 관한 연구

김호성,김영석,변증남,Kim, Ho-Seong,Kim, Yeong-Seok,Byeon, Jeung-Nam 대한전자공학회 1985 전자공학회지 Vol.22 No.1

A computer vision system for robot is developed which can recognize a variety of two dimensional complex objects in gray level noisy scenes. the system is also capable of determining the position and orientation of the objects for robotlc manipulation. The hardware of the vision system is developed and a new edge tracking technique is also proposed. The linked edges are approximated to sample line drawing by split and merge algorithm. The system extracts many features from line drawing and constructs relational structure by the concave and convex hull of objects. In matching process, the input obhects are compared with the objects database which is formed by learning ability. Thelearning process is so simple that the system is very flexible. Several examples arc shown to demonstrate the usefulness of this system.

지대주 각도와 연결방식이 지르코니아 지대주의 파절강도에 미치는 영향

김호성,조혜원,Kim, Ho-Seong,Cho, Hye-Won 대한치과보철학회 2017 대한치과보철학회지 Vol.55 No.1

목적: 내부 연결형과 외부 연결형의 임플란트에서 직선형과 경사형 지르코니아 지대주의 파절강도를 비교하였다. 재료 및 방법: 내부육각 연결형 임플란트 20개와 외부육각 연결형 임플란트 20개에, 기성 직선형 지르코니아 지대주와, $17^{\circ}$ 경사형 지르코니아 지대주를 10개씩 체결하였다. 시편은 연결 방식과 지대주 각도에 따라 4개의 군으로 나누었다: 내부 연결형/ 직선형 지대주, INS군; 내부 연결형/ 경사형 지대주, INA 군; 외부 연결형/ 직선형 지대주, EXS 군; 외부 연결형/ 경사형 지대주, EXA 군. 모든 시편은 만능시험기에서 1 mm/min의 crosshead speed로 $30^{\circ}$ 하중을 가했다. 지대주의 파절강도를 측정하고, 2-way ANOVA와 independent t-test로 통계처리 하였다(${\alpha}=.05$). 결과: 각 군의 평균파절강도는 다음과 같다: INS군, 955.91 N; INA군, 933.65 N; EXS군, 1267.20 N; EXA군, 1405.93 N. 외부 연결형이 내부 연결형에 비해 파절강도가 높았다(P < .001). 내부연결형(P = .747)과 외부 연결형(P = .222)에서 지대주 각도에 따른 파절강도는 차이가 없었다. 또한 내부 연결형 지대주는 육각 부위에서 수평 파절이 일어난 반면, 외부 연결형 지대주는 설측 치경부에서 파절되었다. 결론: 외부 연결형 지르코니아 지대주가 내부 연결형 지대주에 비해 파절 강도가 높았고, 직선형과 경사형 지르코니아 지대주의 파절강도는 차이가 없었다. Purpose: The purpose of this study was to evaluate the fracture strength of straight and angled zirconia abutments for internal hex and external hex implants. Materials and methods: Twenty internal hex implants and 20 external hex implants were prepared. The prefabricated straight zirconia abutments and 17-degree-angled zirconia abutments were connected to those 40 implants. The specimens were classified into 4 groups depending on the connection type and abutment angulation; internal hex implant/straight abutment, group INS; internal hex implant/angled abutment, group INA; external hex implant/straight abutment, group EXS; external hex implant/angled abutment, group EXA. All specimens were loaded at a 30-degree angle with a crosshead speed of 1 mm/min using universal testing machine. The fracture loads were analyzed using 2-way ANOVA and independent t-test (${\alpha}=.05$). Results: The mean fracture load for INS was 955.91 N, 933.65 N for INA, 1267.20 N for EXS, and 1405.93 N for EXA. External hex implant showed a significantly higher fracture load, as compared to internal hex implant (P < .001). No significant differences in fracture loads were observed between the straight and angled abutment in internal hex implants (P = .747) and external hex implants (P = .222). Internal hexes of abutments were fractured horizontally in internal connection implants, while lingual cervical neck portions were fractured in external connection implants. Conclusion: The zirconia abutments with external hex implants showed significantly higher fracture strength than those with internal hex implants. However there was no difference in fracture strength between the straight and 17-degree-angled zirconia abutment connected to both implant systems.