다중 문턱전압 CMOS를 이용한 저 전력 캐리 예측 가산기 설계

김동휘,김정범,Kim, Dong-Hwi,Kim, Jeong-Beom 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지 A Vol.15 No.5

본 논문은 다중 문턱전압 CMOS를 이용하여 저 전력 특성을 갖는 캐리 예측 가산기 (carry look-ahead adder)를 설계하였으며, 이를 일반적인 CMOS 가산기와 특성을 비교하였다. 전파 지연시간이 긴 임계경로에 낮은 문턱전압 트랜지스터를 사용하여 전파 지연시간을 감소시켰다. 전파 지연시간이 짧은 최단경로에는 높은 문턱전압 트랜지스터를 사용하여 회로전체의 소비전력을 감소시켰으며, 그 외의 논리블럭들은 정상 문턱전압의 트랜지스터를 사용하였다. 설계한 가산기는 일반적인 CMOS 회로와 비교하여 소비전력에서 14.71% 감소하였으며, 소비전력과 지연 시간의 곱에서 16.11%의 성능향상이 있었다. 이 회로는 삼성 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 통하여 검증하였다. This paper proposes a low-power carry look-ahead adder using multi-threshold voltage CMOS. The designed adder is compared with conventional CMOS adder. The propagation delay time is reduced by using low-threshold voltage transistor in the critical path. Also, the power consumption is reduced by using high-threshold voltage transistor in the shortest path. The other logic block is implemented with normal-threshold transistor. Comparing with the conventional CMOS circuit, the proposed circuit is achieved to reduce the power consumption by 14.71% and the power-delay-product by 16.11%. This circuit is designed with Samsung $0.35{\mu}m$ CMOS process. The validity and effectiveness are verified through the HSPICE simulation.

환경보전에 관한 학술논문공모 은상 - 환경과 개발과의 관계

김동휘,Kim, Dong Hwi 환경보전협회 1987 환경정보 Vol.9 No.4

<제3회> 환경보전에 관한 학술논문 은상 - 환경과 개발과의 관계(2)

김동휘,Kim, Dong Hwi 환경보전협회 1987 환경정보 Vol.9 No.3

다양한 높이를 가진 철골 중간모멘트골조의 내진성능평가

김동휘,박유진,한상환,Kim, Dong Hwi,Park, Yu Jin,Han, Sang Whan 한국전산구조공학회 2014 한국전산구조공학회논문집 Vol.27 No.4

본 연구의 목적은 다양한 높이에 따른 철골 중간모멘트골조의 내진성능을 평가하는 것이다. 구조물의 내진성능은 ATC-63에서 제안한 방법론에 따라 평가되었다. 3층, 6층, 9층, 12층 중간모멘트골조의 설계는 KBC 2009에 따라 수행하였다. 접합부의 모델링은 철골 중간모멘트골조에서 요구되는 회전성능인 0.02rad을 만족하도록 모델링하였다. 연구를 수행한 결과, 구조물의 붕괴확률은 높이가 증가함에 따라 증가하였다. 특히 9층과 12층 구조물은 ATC-63에서 제시한 요구조건을 만족하지 못하였다. The objective of this research is to evaluate the seismic performance of steel intermediate moment frames(IMFs) with different heights. The seimic performance is conducted according to ATC-63. Three-, six, nine- and twelve-story IMFs are designed according to KBC 2009. The connection is modeled to have a drift capacity of 0.02rad, which is required for IMF connections. This study shows that the probability of collapse increases with an increase in the height of the frame. Nine- and twelve-story frames did not satisfy the requirement specified in ATC-63.

양방향 펌프의 유동 해석을 통한 펌프 케이싱의 최적설계

김동휘,노유정,임오강,최은호,최주용,Kim, Dong-Hwi,Noh, Yoojeong,Lim, O-Kaung,Choi, Eun-Ho,Choi, Ju Yong 한국전산구조공학회 2018 한국전산구조공학회논문집 Vol.31 No.2

A two-way pump can reduce costs by draining and circulating water out and into the drum of the washing machine using a single motor whereas a conventional one-way pump uses two motors for doing the same function. However, when the water is drained through the drainage outlet in the two-way pump casing, a backward or inhalation flow occurs and the water flows to the circulation outlet. Likewise, when the water is circulated, the backward flow or inhalation makes the water flow to the drainage outlet. In this study, design optimization of the two-way pump casing is performed to maximize its performance while improving backward flow and inhalation occurring inside of the pump casing. For this, design variables of the pump casing that mainly affect the performance of the pump such as flow rate and torque of the motor were selected through the analysis of mean. Using response surface models for the performances, the ratio of the flow rate to the torque was maximized with satisfying the constraints for the back flow and inhalation through design optimization. 기존의 한방향 펌프는 순환과 배수를 위해 각각의 모터를 사용하지만, 양방향 펌프는 하나의 모터로 모터의 회전 방향에 따라 배수와 순환이 모두 가능하므로 원가절감이 가능하다. 하지만 양방향 펌프는 배수와 순환 시 펌프 케이싱 내부에서 역류와 흡입이 발생하여 유입된 물이 각각 배출구와 순환구로 원활하게 유출되지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 주효과 분석을 통해 배출과 순환 시 유출되는 유량과 토크에 주요한 영향을 미치는 인자를 설계변수로 선택하여 실험계획법, 근사모델, 그리고 최적설계를 통해 펌프 케이싱 형상을 최적화함으로써 역류와 흡입은 개선하고 펌프의 토크 대비 배출구와 순환구의 유량을 증가시키는 효과를 거두었다.

<제3회> 환경보전에 관한 학술논문 은상 - 환경과 개발과의 관계(3)

김동휘,Kim, Dong Hwi 환경보전협회 1987 환경정보 Vol.9 No.5

회원작품 - Retreat의 집

김동휘,Kim, Dong-Hwi 대한건축사협회 1994 建築士 Vol.1994 No.1

건축물의 소방시설 점검 문제점과 대안의 기초적 연구

김동휘(Dong Hwi Kim),함형우(Hyeong Woo Ham),권인규(Inkyu Kwon) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.추계

화재 예방, 소방시설 설치⋅유지 및 안전관리에 관한 법률 제25조에 따르면, 특정소방대상물의 관계인은 관리업자에게 연 1회 이상 자체소방검사를 하고, 그 결과에 대하여 7일 이내에 소방본부장이나 소방서장에게 보고하게 되어있다. 자체소방검사는 작동기능검사, 종합정밀검사로 나눌 수 있으며, 자체소방검사를 하지 않거나 거짓으로 보고서를 작성하면 벌금 또는 과태료 처분을 하고 있다. 하지만 화재 발생 시 소방시설 부⋅오작동으로 인한 사고피해는 매년 증가하고 있는 추세이다. 2020년 7월 용인에서 발생한 물류센터 화재의 경우, 화재가 발생했음에도 평소 오작동 문제로 인해 연동 정지상태로 운용중이던 화재수신기가 미작동 하여 스프링클러, 방화 셔터 등의 소방시설 미작동으로 화재가 빠르게 확산, 다수의 인명피해가 발생하게 되었다. 정성희 연구위원의 19년 소방사업자의 배상책임 현황과 과제 보고서에 따르면 소방시설 부⋅오작동으로 인한 인명피해는 2017년 기준 각각 291명, 570명으로 매년 28%, 23%씩 증가하는 추세를 보인다. 용인 물류센터는 자체소방검사를 해야 하는 특정소방대상물임에도 불구하고, 소방시설이 연동 정지상태로 운용되고 있거나, 소방시설이 제대로 설치되어 있지 않아 피해가 더욱 크게 발생하게 되었다. 이처럼 자체소방검사를 함에도 실질적으로는 제대로 검사가 진행되고 있지 않아 화재피해가 커지는 것을 막기 위하여 제도적 변화가 필요하다고 판단된다. 현행 관련법에는 자체소방검사의 경우 연 1회 실시하는 것으로 규정되어 있으나 1년 이내에 침수, 화재, 이물질 등 다양한 이유로 인해 기기가 고장 나거나 오작동하는 경우가 많이 발생하고 있다. 이로 인하여 화재 발생 시 소방시설이 제대로 작동하지 않는 것을 방지하기 위하여 기존 연 1회였던 자체소방검사 기간을 분기별, 혹은 연 2회 이상으로 늘리고, 관리업자 또는 관계인이 제출한 자체소방검사 보고서의 신뢰성 확보를 위한 제도적 개선이 필요한 것으로 판단된다.

슬관절 전치환술 후 발생한 대퇴골 삽입물 주위 골절의 이중 금속판 고정술

김동휘(Dong Hwi Kim),차동혁(Dong Hyuk Cha),고강열(Kang Yeol Ko) 대한정형외과학회 2021 대한정형외과학회지 Vol.56 No.1

목적: 슬관절 전치환술 후 발생한 대퇴 삽입물 주위 골절에 이중 금속판을 이용한 고정술 후 결과를 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 2007년 10월부터 2013년 2월까지 슬관절 전치환술 후 발생한 대퇴골 삽입물 주위 골절 23예 중 Lewis와 Rorabeck의 분류상 II형으로 삽입물 이완은 없으나 과상부 분쇄골절이거나 골절선이 외상과까지 연장됐거나 주대(stem)가 있어 편측 고정만으로 골절부의 안정성을 얻을 수 없다고 판단한 경우에 내, 외측 이중 금속판을 이용하여 내고정술을 시행하고 최소 1년 이상 추시가 가능했던 13예를 대상으로 하였다. 환자의 평균 연령은 72세(65–82세)였고 여자가 11예, 남자가 2예였다. 수상 기전은 낙상이 9예, 교통사고가 4예였다. 류마티스관절염 1예를 제외하고 12예에서 골관절염으로 슬관절 전치환술을 받았고 3예에서 재치환술 등의 이유로 주대가 있었다. 슬관절 전치환술 후 골절 발생까지의 평균 기간은 28개월(1–108개월)이었고, 술 전 환자의 평균 골밀도는 T score -3.2 (-1.7에서 -4.4)였으며, 평균 추시기간은 23개월(12–65개월)이었다. 수술법은 골절부의 내측에 먼저 광근 하방으로 접근하여 해부학적 정복을 시행하고 금속판으로 내고정을 시행한 후 추가로 외측에 최소 절개법을 통해 잠김 압박 금속판을 사용하여 내고정하였다. 골유합 기간 및 합병증, 최종 추시 시 Hospital for Special Surgery Knee Score (HSS)를 평가하였다. 결과: 평균 골유합 기간은 17.4주(7–40주)였으며 2예에서 지연 유합이 발생하였으나 추가적 수술 없이 36주와 40주에 골유합을 얻었다. 1예에서 불유합이 발생하여 재고정술 및 자가골 이식술을 시행 후 3개월에 완전한 골유합을 얻었다. 최종 추시 시 전후방 각형성은 평균 2.86도(0–4.9도), 내외반 각형성은 평균 1.67도(-1.2–4.9도)로 전체 예에서 부정 유합은 없었다. 최종 추시 시 슬관절 운동 범위는 평균 90도였고, HSS 점수는 평균 85점(70–95점)이었다. 결론: 슬관절 전치환술 후 발생한 대퇴골 삽입물 주위 골절 시 편측 고정만으로 골절부의 안정성을 얻을 수 없는 경우 이중 금속판을 이용한 내고정술은 안정적인 고정으로 빠른 재활이 가능하고 임상적으로 양호한 결과를 얻을 수 있는 방법으로 생각된다. Purpose: This study evaluated the results of dual plate fixation for periprosthetic femur fracture after total knee arthroplasty (TKA). Materials and Methods: From October 2007 to February 2013, 23 cases of periprosthetic femur fracture after TKA were treated at the author’s hospital. There were 13 cases of fixation using a medial and lateral dual plate when the stability of the fracture site could not be achieved by one side fixation with a follow-up of more than one year. The cases included no loosening of the femoral component in fractures that were categorized as Lewis–Rorabeck classification II and supracondylar comminuted fractures and elongation of the fracture line to the lateral epicondyle of the femur or stem in the medullary canal. The mean age was 72 years (65–82 years), and 11 cases were female. Three cases had a stem due to revision. The mean bone marrow density was -3.2 (-1.7 to -4.4), and the mean period from primary TKA to periprosthetic fractures was 28 months (1–108 months). The mean follow-up period was 23 months (12–65 months). The medial fracture site was first exposed via the subvastus approach. Second, the supplementary plate was fixed on the lateral side of the fracture using a minimally invasive plate osteosynthesis technique. The average union time, complications, and Hospital for Special Surgery Knee Score (HSS) at the last follow-up were evaluated. Results: The mean union time was 17.4 weeks (7–40 weeks). Two cases showed delayed bone union and nonunion occurred in one case, in whom bone union was achieved three months later after re-fixation using a dual plate with an autogenous bone graft. The mean varus-valgus angulation was 1.67 degrees (-1.2–4.9 degrees), and the mean anterior-posterior angulation was 2.86 degrees (0–4.9 degrees) at the last follow-up. The mean knee range of motion was 90 degrees, and the HSS score was 85 points (70–95 points) at the last follow-up. Conclusion: Dual plate fixation for periprosthetic femur fractures that had not achieved stability by one side plate fixation after TKA showed a good clinical result that allowed early rehabilitation.

EVENT TREE를 이용한 정량적 화재 위험성 평가의 기초적 접근

김동휘(Dong Hwi Kim),김승준(Seung Jun Kim),권인규(Inkyu Kwon) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.추계

정량적 화재 위험성 평가에는 잠재적 화재 위험성과 발생 가능한 화재 시나리오의 정량적 수치뿐 아니라 화재 위험성과 화재 시나리오에 의해 유발되는 결과도 포함된다. 본 연구는 사건계통수 기법을 사용한 정량적 화재 위험성 평가 가이드의 기초적인 정보 제공을 목적으로 한다. 사건계통수 방식의 적용 과정은 다음과 같다. (1) 구조물에 적용되어 있는 방화대책(감지기 여부 등), 발화요소(흡연물질 등), 혹은 적용 가능한 추가적인 방화대책(스프링클러, 정기적인 대피 훈련 등) 등 구조물 화재에 영향을 주는 요소를 파악, 가정한다. (2) 화재 예방 조치의 여러 가지 조합을 고려하여 사건계통수를 작성한다. 여러 화재 방지 조치들을 조합함으로써, 여러 시나리오를 제작한다. (3) 각 화재 시나리오의 확률은 시나리오와 관련된 화재 예방조치 이행 실패의 확률값을 사용하여 계산한다. (4) 화재 시나리오에 대한 화재 발생 확률은 화재발생의 고유비율(inherent rate)과 화재발생 고유비율을 최소화하기 위한 다양한 화재 예방조치의 효과를 고려하여 평가되고, 화재발생의 고유비율에 대한 화재예방 조치의 효과는 잔존확률승수(residual probability multiplier)를 적용하여 평가한다. (5) 각 화재 결과의 감소에 대한 평가에 기초하여 화재 예방 조치의 영향은 잔존결과승수(residual result multiplier)를 적용하여 평가한다. (6) 화재 예방 조치의 성공 또는 실패의 확률에 기반하여 모든 화재 시나리오의 잔존위험승수(residual risk multiplier)를 계산 할 수 있다. 이는 (시나리오의 확률)X(잔존확률승수)X(잔존결과승수)를 통하여 계산하며, 이 값을 화재발생의 고유비율(inherent rate)과 비교하여 화재 위험도를 파악할 수있다. 정량적 화재 위험 평가는 화재 위험 또는 화재 상황의 발생 확률과 화재 위험 또는 화재 상황의 결과에 대한 수치적 정량화를 제공하며, 이를 통하여 건물 전반적인 화재 위험값을 구할 수 있고, 이를 활용하여 건물의 화재 위험 요소를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.