동시 양방향 통신이 가능한 2-Gbps 인덕터 결합 링크

전민기,유창식,Jeon, Minki,Yoo, Changsik 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.49 No.11

본 논문에서는 동시에 양방향 통신이 가능한 inductively-coupled link를 제안하고자 한다. 기존의 inductively-coupled link의 경우 채널을 통해 양방향 데이터 전송이 가능하지만 동시에 양방향으로 데이터 전송은 불가능하였다. Echo를 효과적으로 제거함으로써 동시에 양방향 통신이 가능하게 하였고 데이터 전송률 또한 높일 수 있었다. 동시에 양방향 통신 구조에서 각각의 chip은 송신과 수신을 동시에 수행한다. 테스트를 위해 3차원으로 chip을 적층하는 대신 하나의 chip 내에서 유사한 테스트 환경을 구현하였으며 $0.13-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작 되었다. A simultaneous bidirectional inductively-coupled link is presented. In the conventional inductively-coupled link, data can be bidirectionally transmitted through channel, however not simultaneously. We propose simultaneous bidirectional link for higher data rate with effective echo cancellation technique. Each chip performs TX-mode and RX-mode simultaneously. Instead chip stacking for test, similar test enviroment is realized in a single chip that is fabricated in a $0.13-{\mu}m$ standard CMOS technology.

스마트팜 맵 및 토양수분모형을 활용한 밭작물 관개용수량 산정

전민기 ( Min-gi Jeon ),남원호 ( Won-ho Nam ),홍은미 ( Eun-mi Hong ),황선아 ( Seon-ah Hwang ),한경화 ( Kyung-hwa Han ),장용선 ( Yong-seon Zhang ),홍석영 ( Suk-young Hong ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

밭작물 생육에 필요한 수분은 강우나 관개에 의하여 공급되며, 자연의 강우만으로는 밭작물에 필요한 소비수량을 충족시킬수 없는 양을 관개한다. 현재, 밭작물 소비수량은 Braney-Criddle 식을 활용하여 잠재증발산량만으로 산정하고 있으나, 밭작물의 소비수량은 증발산 외에 침투, 모관상승 등 토양내에서 수분이동에 의하여 이루어지고 있다. 따라서, 밭작물 소비수량 및 관개용수량은 증발산량 뿐만이 아니라 토양수분을 고려한 방법에 의하여 소비수량을 산정해야한다. 밭작물의 용수 공급은 농업용 저수지가 아닌 양수장, 취입보 및 관정 등을 통해 수행되고 있으며, 작물의 다양성, 지역적 소규모 분산 등으로 인하여 대규모 용수 개발에 어려움이 있다. 따라서, 밭작물의 경우 토양의 유효토층에서 소비된 수분의 감소량을 보충하는 관개량을 산정하고 이를 예측하여 밭용수 활용 계획을 수립해야 한다. 최근 농경지의 지속적인 감소와 토지이용변화에 따라 농경지 토양특성별 면적 산출이 어려움이 발생하였으나, 농림축산식품부의 스마트팜 맵 개발로 농경지 면적산출이 가능하다. 본 연구에서는 농촌진흥청 농업기상정보서비스에서 제공하는 토양수분관측망자료 및 스마트팜 (Smartfarm) 맵, 토양수분모형을 이용하여 밭작물과 토양의 물리적 특성에 기반한 관개용수량을 산정 및 변동특성을 분석하였다. 본 연구결과는 농업가뭄에 대응하기 위한 농업용수의 효율적인 이용에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

소스 코드 구조 변환을 통한 코드 사전학습 모델 적대적 공격

전민기(Mingi Jeon),고상기(Sang-ki Ko) 한국정보과학회 2022 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.12

밭가뭄에 따른 지하수위 및 토양수분 변동성 분석

전민기 ( Min-gi Jeon ),남원호 ( Won-ho Nam ),홍은미 ( Eun-mi Hong ),옥정훈 ( Jung-heun Ok ),황선아 ( Seon-ah Hwang ),허승오 ( Seung-oh Hur ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

국내 논 재배의 경우 저수지, 양수장 등 농업수리시설물에서 농업용수를 공급받고 있으나, 밭의 경우 농업수리시설물 등에서 용수를 공급받는 관개전은 전국 밭 면적의 18.5% 수준으로 가뭄 대비 및 대응 능력이 부족한 실정이다. 농업수리시설물에서 용수공급을 받지 않는 대부분의 밭작물은 자연강우에 대부분의 용수공급을 의존하고 있으며, 이로 인해 장기간 가뭄 발생 시 극심한 피해가 발생한다. 따라서 가뭄 발생 주기가 짧아짐에 따라 미래 가뭄 발생에 대한 선제적인 밭가뭄 위험지역 예측이 필요하다. 현재 기상청, 농업가뭄관리시스템, 국가가뭄정보포털 등 다양한 기관에서 가뭄정보를 제공하고 있으나, 작물의 특성과 실제 재배기간을 고려한 가뭄 분석은 이루어지지 않아 밭가뭄 대응에 어려움이 있다. 미국지질조사국(United States Geological Survey, USGS)에서는 월 단위 지하수위 데이터를 보통 이하(Below-normal), 보통(Normal), 보통 이상(Above-normal) 3단계로 구분하고 있으며, 지하수위 데이터가 전체 기간중 하위 25%의 보통 이하 단계를 가뭄으로 판단하고 있다. 토양수분의 경우 밭작물 생육에 영향을 미치는 주요한 인자 중 하나로 평가되고 있으며, 농촌진흥청의 토양수분관측망 실측 자료 및 토양 특성과 포장용수량 및 위조점을 활용한 토양유효수분율을 밭가뭄 모니터링으로 활용하고 있다. 본 연구에서는 최근 발생했던 밭가뭄 사상을 바탕으로 지하수위 및 토양수분의 변동성을 분석하고자 한다. 토양수분의 경우 농촌진흥청 토양수분관측망에서 전국 농업기상대와 연계하여 표토 10cm 지점에 토양수분센서를 설치하여 토양수분 데이터를 수집하고 있으며, 전국 168개 지점에 설치 및 운영되고 있다. 기상관측망의 경우 기상청에서 종관기상관측소(Automated Synoptic Observing System, ASOS) 102개 지점, 방재기상관측소(Automatic Weather System, AWS) 510개 지점에서 기상 데이터를 수집하였고, 지하수위는 농림축산식품부와 환경부 자료를 활용하였다.

농업용 저수지 스마트 물관리 시험시스템의 구축 및 평가

전민기 ( Min-gi Jeon ),김진택 ( Jin-taek Kim ),하창용 ( Chang-yong Ha ),김대식 ( Dae-sik Kim ),김한중 ( Han-joong Kim ),남원호 ( Won-ho Nam ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

국내 농업용 저수지는 전국에 17,240개소 설치되어 평상 시 농업용수의 약 60%를 공급하고 있으며 홍수 시 저류를 통한 하류지역 피해저감 등의 기능을 담당하고 있는 주요 수리시설이다. 저수지 관리는 한국농어촌공사(3,411개소)와 지자체(13,829개소)에 의해 유지, 운영되고 있으며, 농림기술개발 연구성과(2004년)로 개발, 현장 보급된 자동수위 측정기가 농업용 저수지 1,765개소에 설치되어 저수위를 계측, 물관리에 활용되고 있다. 그러나, 설치 이후 많은 기간이 경과하여 관련 분야 ICT 기술 발전과 기준 변화를 적용하지 못하고 있어 고도화 기술개발의 필요에 따라 농림기술개발사업으로 기술개발이 추진되고 있다. 본 연구에서는 개발 성과를 시험하기 위한 현장 시험지구의 선정과 시험시스템 구축, 운영을 통한 활용성 평가를 수행하고자 한다. 시험시스템의 설치를 위한 시험지구는 한국농어촌공사 안성지사의 미산저수지를 대상으로 하였으며, 미산저수지에는 기존의 저수위 자동측정기가 설치되어 있어 신규개발의 고도화 시스템을 설치하여 비교, 평가 등이 용이한 장점이 있다. 시험시스템의 주요 개발기술은 기존의 저수위 단일항목 측정에서 영상, 저수위, 강우 등 다항목 측정과 현장과 서버간 정보통신의 실시간 이중화(기존, 단일 통신망) 등의 고도화 기술 등이 있으며, 시험 시작품을 시험지구에 설치하여 시험시스템을 구축하여 시험 운영하고 있다. 저수지 관리자와 담당기관에서는 수위 단일 측정에서 강우, 영상 등의 다양한 모니터링을 추가적으로 구축함으로써 저수지 주변의 폭우 사상 혹은 국지적인 돌발강우에 신속히 대비하고 저수지 수위 이상변화 감지, 알람 기능 및 홍수 상황 발생시 실시간 정보 전달을 위한 통신 이중화 등의 고도화 기술을 개발하고자 한다.

GRACE 위성 중력자료를 활용한 토양수분 및 지하수위 변화 분석

전민기 ( Min-gi Jeon ),남원호 ( Won-ho Nam ),홍은미 ( Eun-mi Hong ),옥정훈 ( Jung-heun Ok ),황선아 ( Seon-ah Hwang ),허승오 ( Seung-oh Hur ) 한국농공학회 2021 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2021 No.-

소성 온도가 Co-free 소재의 형태와 결정성에 미치는 영향

전민기(Mingi Jeon),채수종(Sujong Chae),고민성(Minseong Ko) 한국전지학회 2023 한국전지학회지 Vol.3 No.2

전 세계적으로 탄소 중립을 통해 기후 변화에 대응하려는 노력이 강화되면서 리튬이온전지의 기술 개발이 활발해지고 있다. LiNi<SUB>x</SUB>Co<SUB>y</SUB>Mn<SUB>1-x-y</SUB>O₂(NCM)은 높은 에너지 밀도를 바탕으로 전기차와 에너지 저장 장치 등 중·대형 전지에 사용된다. 그러나 NCM에서의 양이온 혼합과 코발트(Co)로 인한 미세균열의 발생은 용량 유지율의 감소로 이어지게 된다. 또한 Co의 편재성과 높은 가격으로 인하여 Co의 함량을 줄이는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 공침을 통해 합성된 Ni<SUB>0.9</SUB>Mn<SUB>0.1</SUB>(NM91) 전구체를 사용하여 다양한 소성 온도(780℃, 800℃, 820℃에 따른 형상적 및 구조적 차이가 전기화학적 특성에 미치는 영향을 확인하였다. 초기 방전 용량과 30사이클 용량 유지율은 800℃에서 소성된 물질에서 192.5 mAh g<SUP>-1</SUP>/97.1%로 높은 결정성으로 인해 초기 방전 용량이 높게 나타났으며, 780℃에서 소성된 물질은 183.7 mAh g<SUP>-1</SUP>/99.9%로 작은 일차입자의 기계적 특성으로 인해 높은 용량 유지율을 나타냈다. Lithium ion batteries (LIBs) are developing various technologies to respond to climate change through carbon neutrality. LiNi<SUB>x</SUB>Co<SUB>y</SUB>Mn<SUB>1-x-y</SUB>O₂ (NCM) is a key component in medium and large-scale batteries for electric vehicles and energy storage due to its high energy density. However, the capacity retention of NCM decreases as a result of cation mixing and the occurrence of microcracks induced by cobalt (Co). Additionally, reducing Co content is also essential due to its rarity and high price. In this study, a Ni<SUB>0.9</SUB>Mn<SUB>0.1</SUB> (NM91) precursor prepared by coprecipitation were investigated the properties of morphology and structural variations at different calcination temperatures (780℃, 800℃, 820℃). As a result, the NM91 calcinated at 800oC exhibited an initial discharge capacity and 30 cycle capacity retention of 192.5 mAh g⁻¹/97.1%, highlighting a substantial initial discharge capacity attributed to its elevated crystallinity. In addition, the NM91 calcinated at 780℃ resulted in a 30 cycle capacity retention of 183.7 mAh g⁻¹/99.9%, demonstrating a notable capacity retention rate influenced by the mechanical characteristics of small primary particles.

GRACE 위성영상 기반 토양수분자료를 활용한 밭가뭄 분석

전민기 ( Min-gi Jeon ),남원호 ( Won-ho Nam ),옥정훈 ( Jung-heun Ok ),황선아 ( Seon-ah Hwang ),허승오 ( Seung-oh Hur ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

최근 전 세계적으로 지구온난화에 따른 기후변화로 인해 기상재해의 피해가 증가하고 있으며, 특히 우리나라의 경우 최근 10년간 매년 국소적으로 가뭄이 발생하였으며 가뭄의 발생 빈도와 피해가 증대되고 있다. 농업수리시설물에서 관개용수를 공급받는 논과 비교하여 밭작물의 경우 관정을 통해 용수를 공급받고 있으나 밭 관개전의 비율이 18.5%에 그쳐 가뭄에 더욱 취약하다. 자연 강우를 통해 필요한 용수량을 공급받는 천수답이 대부분이고 관개시설이 부족하기 때문에 강우로 인한 밭작물의 수분 공급에는 한계가 있으며, 충족되지 못한 수분 부족량은 관개를 통해 공급하여야 한다. 이 경우 공급해야 하는 양은 작물의 증발산량 뿐만이 아니라 토양내 수분의 이동을 고려하여 산정해야 한다. 토양수분을 소비함으로써 생육하는 밭작물은 작물의 생육 시기와 기후, 농업 환경에 민감하며, 토양수분 부족 및 가뭄에 직접적인 영향을 받는다. 가뭄이 지속되면 토양수분 결핍이 발생하고 식생 수분 스트레스가 증가하여 밭작물 생산성에 영향을 미칠 수 있기때문에, 토양수분은 작물 생산 및 농업적 가뭄 평가의 지표가 될 수 있다. 본 연구에서는 미항공우주국(The National Aeronautics and Space Administration, NASA)와 독일 항공우주연구소 DLR에서 2002년 발사한 저궤도 중력측정 위성인 GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment)의 토양수분자료를 활용하여 우리나라 밭가뭄 분석을 수행하고자 한다.

전지구 격자형 CHIRPS 위성 강우자료의 한반도 적용성 분석

전민기 ( Jeon Min-gi ),남원호 ( Nam Won-ho ),문영식 ( Mun Young-sik ),김한중 ( Kim Han-joong ) 한국농공학회 2020 한국농공학회논문집 Vol.62 No.2

A high quality, long-term, high-resolution precipitation dataset is an essential in climate analyses and global water cycles. Rainfall data from station observations are inadequate over many parts of the world, especially North Korea, due to non-existent observation networks, or limited reporting of gauge observations. As a result, satellite-based rainfall estimates have been used as an alternative as a supplement to station observations. The Climate Hazards Group Infrared Precipitation (CHIRP) and CHIRP combined with station observations (CHIRPS) are recently produced satellite-based rainfall products with relatively high spatial and temporal resolutions and global coverage. CHIRPS is a global precipitation product and is made available at daily to seasonal time scales with a spatial resolution of 0.05° and a 1981 to near real-time period of record. In this study, we analyze the applicability of CHIRPS data on the Korean Peninsula by supplementing the lack of precipitation data of North Korea. We compared the daily precipitation estimates from CHIRPS with 81 rain gauges across Korea using several statistical metrics in the long-term period of 1981-2017. To summarize the results, the CHIRPS product for the Korean Peninsula was shown an acceptable performance when it is used for hydrological applications based on monthly rainfall amounts. Overall, this study concludes that CHIRPS can be a valuable complement to gauge precipitation data for estimating precipitation and climate, hydrological application, for example, drought monitoring in this region.

우리나라 연별 및 월별 잠재증발산량 추세 분석 및 증발산 산정방법들의 비교

전민기 ( Mingi Jeon ),남원호 ( Won-ho Nam ),홍은미 ( Eun-mi Hong ),한경화 ( Kyung-hwa Han ),조희래 ( Hee-rae Cho ),옥정훈 ( Jung-hun Ok ),홍석영 ( Suk-young Hong ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

증발산량 (Evapotranspiration, ET)은 수표면이나 토양면에서 수증기의 형태로 대기중으로 방출되는 증발량과 식물의 엽면을 통해 지중의 물이 대기 중으로 방출되는 증산량의 합으로, 수문순환에서 증발산의 측정 및 추정은 유역 수자원 관리에 있어 물수지 및 물 순환 체계의 규명에 중요한 요소이다. 또한 증발산량은 기상학과 수문학에 사용되는 중요한 농업기상 매개 변수이며, 수문순환과 강우-유출모형의 검증과 개발, 기후예측 및 기상예측모형 등의 기초 자료로 활용된다. 하지만 증발산량의 측정은 광역 지역 및 산간 지역의 경우 계측 가능한 관측 자료가 부족하기 때문에 해당지역의 기상특성 등을 고려하여 잠재증발산량 (Potential Evapotranspiration, PET)을 추정하기 위한 공식들이 개발되었다. PET 산정공식은 물수지방법, 공기동력학적 방법, 에너지와 공기동력항의 조합 방법, 복사에 기초한 방법 그리고 기온에 기초한 방법 등으로 구분할 수 있으며, 이러한 다양한 PET 산정공식 중에서 해당지역의 사용 가능한 기상자료를 이용하여 지형 및 지리적 조건에 적합한 공식을 선정해야한다. 본 연구에서는 1961년부터 기상자료가 있는 56개소의 기상관측소를 대상으로 8가지 PET 산정공식 (Penman (1948), Thornthwaite (1948), Hamon (1961), Jensen-Haise (1963), Modified Penman (1963), Linacre (1977), Hargreaves (1985), FAO Penman-Monteith (FAO P-M) (1998))을 사용하여 PET를 산정하였다. 국제연합식량기구 (Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)에서 표준으로 선정한 FAO P-M 방법을 기준으로 단순선형회귀분석 (Simple Linear Regression Analysis)을 활용하여 비교/분석하였으며, 통계지표인 평균제곱근오차 (Root Mean Square Erorr, RMSE), 평균편의오차 (Mean Bias Error, MBE), 평균절대오차 (Mean Absolute Error, MAE) 및 결정계수 (R²)를 활용하였다. 본 연구의 결과는 지역특성을 고려한 작물별 실제증발산량 산정 방법 개발과 농업수자원 관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.