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.

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.

연료전지의 수소저장용 마그네슘계 합금의 기계적 분쇄 반응에 의한 수소화 특성 평가

김호성,서희석,차재상,Kim, Ho-Sung,Suh, Hee-Seok,Cha, Jae-Sang 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.6

[ $Mg_2Ni$ ] 합금 및 $Mg_2Ni$와 카본 혼합물 입자의 수소저장 특성에 대한 기계적 분쇄(MG, Mechanical Grinding) 처리 효과를 고온 가스상의 PCT 측정 및 전기화학적인 마이크로 전극 측정법 등에 의해 검토되었다. PCT 측정은 약 $300[^{\circ}C]$의 고온에서 실시되었으며 전기화학적인 실험은 카본-섬유로 구성된 마이크로 전극을 1M KOH 수용액 속에서 조정자를 사용하여 MG 처리한 합금 단일입자에 접촉시켰다. 그 결과 $Mg_2Ni$ 합금과 카본 혼합물 입자의 경우 가스상에서 수소 해리압이 감소하고 상온에서 전기화학적인 수소화 특성이 크게 개선되었다. 이것은 기계적 분쇄(MG) 작용에 의한 합금의 미세화 및 나노화에 기인한다고 판단된다. 즉 고온 가스상의 PCT 측정 결과 수소 해리압이 MG 처리에 의해 0.55[MPa]에서 0.42[MPa]로 감소하였으며 동일 샘플 입자에 대해 마이크로 전극에 의한 평가에서도 수소화 피크가 보다 분명하게 관찰되었다. The effects of mechanical grinding(MG) treatment on the hydrogen storage of $Mg_2Ni$ alloy and $Mg_2Ni$ composite alloy($Mg_2Ni+graphite$) were investigated by pressure-composition-temperature(PCT) measurement, the micro-electrode technique of electrochemistry and etc, in which PCT was measured at high temperature(around $300[^{\circ}C]$) of gas phase and a carbon-filament micro-electrode for electrochemical evaluation was manipulated to make electrical contact with the particle in 1M KOH aqueous solution. It was found that the hydrogenation properties of $Mg_2Ni$ and graphite composite particle were greatly improved by the mechanical grinding treatment by which the $Mg_2Ni$ and graphite composite alloys could be changed into microstructure and nano-level particles. namely; the hydrogen dissociation pressure of PCT measurement was decreased from 0.55[MPa] to 0.42[MPa] and hydrogenation peaks by micro-electrode were also observed more clearly on the same sample.

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.

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.

연료전지의 수소저장용 마그네슘계 합금의 표면제어에 의한 전기화학적 수소화 거동 연구

김호성,이종호,부성재,Kim, Ho-Sung,Lee, Jong-Ho,Boo, Seong-Jae 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.7

The effects of surface treatment on the hydrogen storage properties of a $Mg_2Ni$ alloy particle were investigated by the microvoltammetric technique, in which a carbon-filament microelectrode was manipulated to make electrical contact with the particle in a KOH aqueous solution. It was found that the hydrogen storage properties of $Mg_2Ni$ at room temperature were improved by the surface treatment with a nickel plating solution. The sodium salts(sodium phosphate and sodium dihydrogen citrate) contained in the nickel plating solution made the alloy form an amorphous-like state, resulting in an improved hydrogen charge/discharge capacity at room temperature as high as about 150[mAh/g] from the original value of 17[mAh/g]. Potential-step experiment was carried out to determine the apparent chemical diffusion coefficient of hydrogen atom($D_{app}$) in the alloy. Since the alloy particle we used here was a dense, conductive sphere, the spherical diffusion model was employed for data analysis. $D_{app}$ was found to vary the order between $10^{-8}{\sim}10^{-9}[cm^2/s]$ over the course of hydrogenation and dehydrogenation process. [ $Mg_2Ni$ ]계 합금 입자의 수소저장 특성에 대한 표면처리 효과가 마이크로 전극 측정법에 의해 검토되었다. 카본-섬유로 된 마이크로 전극을 KOH 수용액 속에서 조정자를 사용하여 수소 단일입자에 접촉시켰다. 상온에서 $Mg_2Ni$ 합금의 수소저장 특성은 니켈 도금용액에 의한 표면 처리에 의해 크게 개선되었다. 니켈 도금용액 속에 있는 함유된 나트륨염(sodium phosphate 및 sodium dihydrogen citrate)이 합금을 아몰퍼스와 같은 형태로 만들었으며, 그 결과 상온에서 수소 흡장/방출 용량이 최초의 17[mAh/g]에서 150[mAh/g]로 향상되었다. 합금 입자 내에서 수소원자의 겉보기 화학적 확산계수를 계산하기 위하여 Potential-step 실험을 실시하였으며 데이터 해석을 위해 구형확산 모델을 적용하였다. 실험결과로서 겉보기 확산계수($D_{app}$)는 수소 흡장 및 방출되는 전 과정에서 $10^{-8}{\sim}10^{-9}[cm^2/s]$ 수준인 것으로 확인되었다.

NFC/센서를 이용한 실시간 시약 관리 시스템

김호성,장재명,정회경,Kim, Ho-Sung,Jang, Jae-Myung,Jung, Hoe-Kyung 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.2

최근 Arduino, Raspberry Pi 등 임베디드(Embedded) 보드의 보편화와 인터넷 기술 발달로 인해 스마트 홈 및 산업분야에서 이를 활용한 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서도 시약장과 임베디드 보드가 융합된 스마트 시약장의 개발 필요성이 부각되고 있다. 현재 시약 관리 시스템은 시약 자체를 보관하거나 관리하는데 있어 수기 또는 컴퓨터를 사용하여 프로그램에 저장하는 것이 대부분이다. 또한 사용자가 시약장을 관리하기에 취약한 시간대에 위험 상황 발생 시 관리자가 인식하지 못할 경우 큰 화재가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 시약장에 RFID리더기 및 센서를 부착한 뒤 입력받은 데이터를 데이터베이스에서 관리 하여 사용자에게 보여주고, 시약장 내부에서 이상 상황 시 실시간으로 모바일 기기에 경고 메시지를 전송하여 취약 시간에도 위험 상황을 알려주는 시스템을 설계 및 구현한다. 이는 시약장의 안정성과 효율성을 향상 시킬 수 있을 것으로 판단된다. Recent developments in internet technologies has enabled widespread growth of embedded systems like Arduino, Raspberry Pi and other smart home systems. A research in the industrial sector on the utilization of the board has been made. The development needs of the embedded board in a reagent bottle case system has been highlighted. Current reagent Management System has to hold and manage the reagent itself is mostly to save the program using handwritten or machine. In addition, there is a risk to the system during the vulnerable zone administrator to manage the situation of the reagent bottle case can lead to a massive fire. In this paper, reagent bottle case RFID readers and data in real-time is monitored by attaching a sensor management through the database and sends a warning message to the mobile device of the administrator in real time during hazardous situations in the reagent bottle case. This is improve the reliability and efficiency of reagent bottle case.

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 $3{\sim}4{\times}10^{-9}\;cm^2/s$.

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.

독일 쾰른 대성당의 비례 분석에 관한 연구

김호성,박진호,홍민기,Kim, Hosung,Park, Jin-Ho,Hong, Minkee 한국건축역사학회 2015 건축역사연구 Vol.24 No.2

This article deals with a proportional analysis of Cologne Cathedral with regard to the medieval tradition of geometry and figurate numbers that were commonly used in the medieval period. It first outlines symbolic and geometric notions of the geometry and numbers during the medieval period, and then, interprets the proportional design of the plan and section of the cathedral in analogy with the notion. It concludes that the proportional design of the cathedral was not quite arbitrary but carefully designed for the systematic and symbolic quality of the medieval aesthetic tradition.