내장형 3D 그래픽 가속을 위한 부동소수점 Geometry 프로세서 설계

남기훈,하진석,곽재창,이광엽,Nam Ki hun,Ha Jin Seok,Kwak Jae Chang,Lee Kwang Youb 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.43 No.2

본 논문에서는 휴대용 정보기기 시스템에서 더욱 향상된 실시간 3D 그래픽 가속 능력을 갖는 SoC 구현을 위해 효과적인 3D 그래픽 Geometry 처리 IP 구조를 연구하였다. 이를 기반으로 3D 그래픽 Geometry 처리 과정에 필요한 부동소수점 연산기를 설계하였으며, 내장형 3D 그래픽 국제 표준인 OpenGL-ES를 지원하는 부동소수점 Geometry 프로세서를 설계하였다. 설계된 Geometry 프로세서는 Xilinx-Vertex2 FPGA에서 160k gate의 면적으로 구현되었으며, 80 MHz의 동작주파수 환경에서 실제 3D 그래픽 데이터를 이용하여 Geometry 처리 과정의 성능 측정 실험을 하였다. 실험 결과 80 MHz의 동작주파수에서 초당 1.5M 개의 폴리곤 처리 성능이 확인되었으며, 이는 타 3D 그래픽 가속 프로세서에 비하여 평균 2배 이상의 Geometry 처리 성능이다. 본 지오메트리 프로세서는 Hynix 0.25um CMOS 공정에 의한 측정결과 83.6mW의 소모전력을 나타낸다. The effective geometry processing IP architecture for mobile SoC that has real time 3D graphics acceleration performance in mobile information system is proposed. Base on the proposed IP architecture, we design the floating point arithmetic unit needed in geometry process and the floating point geometry processor supporting the 3D graphic international standard OpenGL-ES. The geometry processor is implemented by 160k gate area in a Xilinx-Vertex FPGA and we measure the performance of geometry processor using the actual 3D graphic data at 80MHz frequency environment The experiment result shows 1.5M polygons/sec processing performance. The power consumption is measured to 83.6mW at Hynix 0.25um CMOS@50MHz.

전반적인 치아의 마모로 인한 수직고경 감소와 과피개교합을 갖는 환자의 전악 수복 증례

남기훈,박필규,김희경,강정경,Nam, Ki-Hun,Park, Pil-Kou,Kim, Hee-Kyung,Kang, Jeong-Kyung 대한치과보철학회 2016 대한치과보철학회지 Vol.54 No.1

치아 교합면의 점진적인 마모는 나이가 들면서 진행되는 정상적인 과정이다. 그러나 과도한 마모는 병적인 치수 상태, 교합 부조화, 기능 장애 및 심미적인 문제를 가져온다. 치아 수복을 위한 공간 확보, 심미성 증진, 또는 교합관계를 수정하기 위해서는 수직고경 변경을 고려하여야 하는데 환자의 심미적 요구와 술자의 기능적 목표를 최소침습적으로 달성하는 것을 충족시키는 범위 내에서 수직고경을 결정하고 새로운 수직고경에 대한 적응 평가를 함께 이루어야 한다. 그리고 과피개 교합 문제는 단순히 피개 교합의 정도에 국한된 문제라기 보다는 전후방적인 교합 문제를 복합적으로 지니고 있는 경우가 많다. 이러한 고려사항을 생각해 보았을 때 근본적인 문제 해결을 위해서는 악골 및 치아의 전후방적인 관계 개선과 더불어 결손부의 적절한 수복이 뒤따라야 한다. 본 증례는 67세 남자 환자로 다수 치아 마모와 구치부 상실된 환자로 수직고경의 증가를 동반하여 하악 무치악 부위는 가철성 국소의치, 상하악 유치악 부위는 고정성 보철물로 수복을 하였으며, 이에 기능적, 심미적으로 만족스러운 결과를 얻었기에 증례를 보고하고자 한다. Gradual occlusal attrition is a normal process of aging. However, severe attrition causes pathogenic pulp, occlusal disharmony, functional disorder and esthetic problems. Alteration of vertical dimension should be considered for space regaining for tooth restoration, esthetic improvement or correction of occlusal relationship. Vertical dimension should be determined within the range of minimal invasive process satisfying patient's esthetic requirements and operator's functional goal. And patient's adaptation to newly determined vertical dimension should be assessed simultaneously. Deep overbite is not a simple problem of overbite, instead it is an usually complicated problem with anterior-posterior occlusal relationship. Considering these facts, appropriate restoration of edentulous part as well as improvement of anterior-posterior relationship should be performed to solve this fundamental problems. In this study, a 67 year-old male patient with many worn teeth and loss of posterior teeth was treated with removable partial denture at edentulous mandibular area to increase vertical dimension and fixed prostheses at dentulous maxillary and mandibular area. With these treatments, we attained a satisfactory result in functional and esthetic aspects as a report case.

금속화재 위험감소 방안에 관한 이론적 연구

남기훈(Ki-Hun Nam),이준식(Jun-Sik Lee) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.12

금속화재는 나트륨(Na), 리튬(Li) 등과 같은 가연성 금속이 연소하는 화재이다. 일반적인 물계, 가스계 소화약제에는 적응성이 없으며 금속화재용 소화약제 또는 건조사로 화재를 진화할 수 있다. 위험물안전관리법상 가연성 금속에 속하는 2류 및 3류 위험물 화재가 최근 5년간 104건이 발생했으며, 가연성 금속을 사용하는 연료전지, 반도체 산업의 발전으로 화재 건수는 더욱 증가할 것으로 예상되고 있다. 하지만 국내에는 금속화재와 관련된 법적 기준이 마련되어 있지 않아 금속화재용 소화약제 및 소화기 개발은 물론 화재 예방 및 대응 시스템 구축이 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 금속화재의 위험성을 감소시킬 수 있는 방안을 마련하기 위해 국내외 관련 법령 분석 및 금속화재 사례 11건을 분석하였다. 이를 통해 금속화재의 위험성을 감소를 위해 관련 법령 마련에 필요한 요소를 도출하였으며 금속화재 발생 시 소화약제로 사용되고 있는 건조사의 관리 및 지원방안을 제시하였다. 또한, 금속화재의 예방 및 대응에 필요한 안전교육 및 시설 관리 방안을 제시하였다. A class D fire or combustible metal fire is characterized by the presence of burning metals. Only certain metals or metal compounds are flammable, including sodium and lithium. General fire extinguishing agents, such as dry chemical powder, water-based fire extinguish agents, and carbon dioxide, cannot be used in class D fires. This is because these agents cause adverse reactions or are ineffective. In addition, the amount of usage of combustible metals is increasing due to continuous development of the semiconductor and fuel cell industries. Despite this, Korea does not have standards and laws related to combustible metal fires. This paper suggests directions of the class D fire management policies to reduce the class D fire risk and impact by analyzing the standards and laws related to class D fires and combustible metal fire cases. The factors to make laws on class D fire prevention and response systems, and management system of dry sand were determined. These results may be used to help reduce the risk of class D fires and improve the response abilities.

딥러닝 합성곱에서 데이터 재사용에 최적화된 GPGPU 설계

남기훈(Ki-Hun Nam),이광엽(Kwang-yeob Lee),정준모(Jun-Mo Jung) 한국전기전자학회 2021 전기전자학회논문지 Vol.25 No.4

본 논문은 합성곱 신경망에 데이터 재사용 방법을 효과적으로 적용하여 연산 횟수와 메모리 접근 횟수를 줄일 수 있는 GPGPU구조를 제안한다. 합성곱은 kernel과 입력 데이터를 이용한 2차원 연산으로 kernel이 slide하는 방법으로 연산이 이루어 진다. 이때, 합성곱 연산이 완료될 때 까지 kernel을 캐시메모리로 부터 전달 받는 것이 아니고 내부 레지스터를 이용하는 재사용 방법을 제안한다. SIMT방법으로 명령어가 실행되는 GPGPU의 원리 이용하여 데이터 재사용의 효과를 높이기 위해 합성곱에 직렬 연산 방식을 적용하였다. 본 논문에서는 레지스터기반 데이터 재사용을 위하여 kernel을 4x4로 고정하고 이를 효과적으로 지원하기 위한 warp 크기와 레지스터 뱅크를 갖는 GPGPU를 설계하였다. 설계된 GPGPU의 합성곱 신경망에 대한 성능을 검증하기 위해 FPGA로 구현한 뒤 LeNet을 실행시키고 TensorFlow를 이용한 비교 방법으로 AlexNet에 대한 성능을 측정하였다. 측정결과 AlexNet기준 1회 학습 속도는 0.468초이며 추론 속도는 0.135초이다. This paper proposes a GPGPU structure that can reduce the number of operations and memory access by effectively applying a data reuse method to a convolutional neural network(CNN). Convolution is a two-dimensional operation using kernel and input data, and the operation is performed by sliding the kernel. In this case, a reuse method using an internal register is proposed instead of loading kernel from a cache memory until the convolution operation is completed. The serial operation method was applied to the convolution to increase the effect of data reuse by using the principle of GPGPU in which instructions are executed by the SIMT method. In this paper, for register-based data reuse, the kernel was fixed at 4x4 and GPGPU was designed considering the warp size and register bank to effectively support it. To verify the performance of the designed GPGPU on the CNN, we implemented it as an FPGA and then ran LeNet and measured the performance on AlexNet by comparison using TensorFlow. As a result of the measurement, 1-iteration learning speed based on AlexNet is 0.468sec and the inference speed is 0.135sec.

마그네슘 화재의 효과적인 초기소화를 위한 금속화재용 소화기 활용방안에 관한 연구

남기훈 ( Ki-hun Nam ),이준식 ( Jun-sik Lee ) 한국산업융합학회 2021 한국산업융합학회 논문집 Vol.24 No.6

Magnesium fires require early fire extinguishment due to impulsive and rapid-fire expansion that makes difficult fire fighting. For this reason, efficient early fire fighting and appropriate prevention of fire spread are considered mainly as significant fire extinction measures. However, there is a limit to developing tools for metal fire fighting, such as devices, facilities, and fire extinguishing agents, due to a lack of regulatory instruments in South Korea. It often generates challenges to early fire fighting implementation by fire responders. Thus, the aim of this study is to investigate a measure for securing the efficiency of early fire fighting in magnesium. This study identified the applicability of the metal fire extinguisher used in the United States for magnesium fire through a performance test of a fire extinguishing agent for metal fire. Moreover, we implemented a free burning experiment using magnesium powder to compare varying combustion and extinction process that could occur during applying metal fire extinguishers. Finally, this study suggests measures of the use and application of metal fire extinguishers for magnesium.

Hyperledger Fabric 기반의 지능형 IoT MES(Manufacturing Execution System) 플랫폼 구현

남기훈(Ki-Hun Nam) 한국정보기술학회 2021 한국정보기술학회논문지 Vol.19 No.11

In recent years, intelligent IoT systems have maximized production efficiency through analysis and monitoring of the data they produce. In addition, it has features that can reduce inventory losses by adjusting inventory and output according to market conditions. Because most of the MES system is in operation, it also contains information such as product schematics and performance. As security is strict, a security system is needed that performs better than a typical security system. This paper proposes a Hyperledger Fabric based Role-Based Access Control(RBAC) that complements the Attribute Certificate(AC), which was defined for attributing Public Key Certificates(PKC) in the existing blockchain. We propose a Hyperledger Fabric based RBAC-PAC model that can quickly and accurately identify and reflect access and authorization to the roles of entities. The performance of the proposed system is compared with existing research in terms of efficiency. Throughout this task, we find that the proposed system has a higher number of entities and the more frequent renewal of rights, the more efficient it is.

비사실적 렌더링 기법 구현 사례

남기훈(Ki Hun Nam),이범로(Lee Bum Lo) 한국통신학회 2015 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11

Digit-Serial 유한체 연산기와 Elliptic Curve algorithm에 기반한 암호프로세서 설계

남기훈(Ki-Hun Nam),이광엽(Kwang-Youb Lee) 대한전자공학회 2001 대한전자공학회 학술대회 Vol.2001 No.6

효율적인 복합재난관리를 위한 위기관리정책 방향에 관한 연구

남기훈(Nam, Ki-Hun) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.4

복합재난은 하나의 재난으로 인해 다양한 유형의 재난들이 동시 또는 순차적으로 발생하는 새로운 형태의 재난으로 기존 단일 재난과 비교할 수 없는 피해를 유발하고 있어 이에 대한 관리 방안 및 위험을 감소시킬 수 있는 연구가 필요한 상황이다. 복합재난의 대표적인 사례인 토호쿠 지진(2011)은 규모 9.0의 지진이 발생해 쓰나미, 화재 및 폭발, 원자력 발전소 폭발 및 방사능 유출 사고가 발생했으며 이로 인해 국가적 마비사태를 초래했다. 더욱이 사회기반시설이 파괴되면서 2차 재난을 유발하는 원인이 되었고 대응 및 복구가 원활히 이루어지지 않으면서 피해의 크기를 가중시켰다. 국내의 경우 아직 복합재난에 대한 재난관리체계가 갖추어져 있지 않은 것은 물론 기존의 단일재난관리체계 조차 많은 문제점을 가지고 있어 복합재난발생시 국가적 대형 피해를 발생시킬 수 있는 가능성이 매우 높은 실정이다. 이에 본 연구에서는 복합재난에 대한 이론적 고찰 및 사례를 분석하였다. 이를 통해 복합재난의 위험을 감소시키고 효율적인 국내 복합재난관리체계 구축에 필요한 정책 방향을 제시하였다. In order to contribute to the development of disaster risk management, compound disasters which could be devastating and ruin civilization were studied. Compound disasters pertain to events that occur together, influencing or exacerbating the overall severity or the intensity of another hazard taking place. The impacts are more dynamic and complex than they would be if they occurred separately. An example of this are the Great East Japan Earthquake which caused several types of disaster such as a massive tsunami, fires, and nuclear power plant explosions and radiation leaks. Despite this, Korean government don’t have compound disaster management systems as well as don’t even conduct basic researches on compound disasters. To make matters worse, the nation cannot but be more vulnerable to those disasters because of geographical and social features. This study aims at suggesting directions of disaster risk management policies to reduce compound disaster risk and impact through employing a review of the literature and compound disaster cases. It is recommended that the results can reduce the risk of great compound disaster and improve response abilities.

적외선 열화상법 및 FE-SEM을 활용한 마그네슘 연소특성에 관한 실험적 연구

이준식,남기훈,Lee, Jun-Sik,Nam, Ki-Hun 한국산업융합학회 2020 한국산업융합학회 논문집 Vol.23 No.6

Magnesium powder has been widely used in various industries because it is light weight and extremely high mechanical strength including aeronautics and chemicals. However, magnesium, as a combustible metal, poses serious safety issues such as fires and explosions if it is not managed properly. Especially, magnesium's max adiabatic flame temperature is 3,340℃ and it is impossible to extinguish it by using water, CO2 and Halonagents. The aim of this study is to identify the combustion characteristics of magnesium powder. We carried out a combustion experiment, using 1 kg of magnesium (purity > 99 %, particle < 150 ㎛). The features of the magnesium burning process were scrutinized using infrared thermal image analysis. Also, a field-emission scanning electron microscope (FE-SEM) were used employed to analyze particulate composites and properties. It concludes the significant tendency of magnesium fire and light, combustion carbide's particle characteristics. This study contributes to make better prevention and response manners to magnesium fires, as well as fire investigation measures.