단일필라멘트와 다중필라멘트 초전도 코일의 교류 전류에 의한 발열 특성 비교 평가

황성민,김기웅,강찬석,이성주,이용호,Hwang, S.M.,Kim, K.,Kang, C.S.,Lee, S.J.,Lee, Y.H. 한국초전도학회 2011 Progress in superconductivity Vol.13 No.2

Since superconducting wires have no resistance, electromagnets based on the superconducting wires produce no resistive heating with DC current as long as the current does not exceed the critical current of the wire. However, unlike resistive wires, superconducting wires exhibit AC heat loss. Embedding fine superconducting filaments inside copper matrix can reduce this AC loss to an acceptable level and opens the way to AC-capable superconducting coils. Here, we introduce an easy and accurate method to measure AC heat loss from sample superconducting coils by measuring changes in the rate of gas helium outflow from the liquid helium dewar in which the sample coil is placed. This method provides accurate information on total heat loss of a superconducting coil without any size limit, as long as the coil can fit inside the liquid helium dewar. With this method, we have evaluated AC heat loss of two superconducting solenoids, a 180-turn solid NbTi wire with 0.127 mm diameter (NbTi coil) and a 100-turn filamented wire with 1.4 mm diameter where 7 NbTi filaments were embedded in a copper matrix with copper to NbTi ratio of 6.7:1 (NbTi-Cu coil). Both coils were wound on 15 mm-diameter G-10 epoxy tubes. The AC heat losses of the NbTi and NbTi-Cu coils were evaluated as $53{\pm}4.7\;{\mu}W/A^2Hzcm^3$ and $0.67{\pm}0.16\;{\mu}W/A^2Hzcm^3$, respectively.

3차원의 회로 모델링을 이용한 청색 GaN/InGaN LED의 전류 확산 효과에 관한 연구

황성민,심종인,Hwang, Sung-Min,Shim, Jong-In 한국광학회 2007 한국광학회지 Vol.18 No.2

본 논문에서는 GaN/InGaN 다중양자우물(MQW)의 청색 발광 다이오드(LED)에서의 3차원적인 전류 및 2차원적인 광 분포를 보여 주기 위해 새롭고 간단한 3차원 회로 모델링과 해석이 처음으로 제안되었으며 이를 실험적으로 검증하였다. LED의 회로 파라미터들은 금속 및 에피 박막의 저항과 다이오드만으로 이루어져 있으며 각각의 파라미터는 전송선 모델(TLM) 및 전압-전류의 특성으로부터 얻을 수 있다. 제안된 방법과 회로 파라미터를 상부로 발광하는(top-surface emitting) LED에 적용하여 금속 및 에피 박막의 각 저항 변화에 따라 활성층을 지나가는 전류 분포의 효과를 정량적으로 해석하였다. 그리고 제작된 청색 LED 소자의 발광 분포는 p-전극 주위에서 어두운 발광 분포를 보이는 해석 결과와 유사한 경향을 보여주었다. A new and simple method of 3-dimensional circuit modeling and analysis is proposed and verified experimentally for the first time by determining 3-dimensional current flow and 2-dimensional light distribution in blue InGaN/GaN multi-quantum well (MQW) light emitting diode (LED) devices. Circuit parameters of the LED consist of the resistance of the metallic film and epitaxial layer, and the intrinsic diode which represents the active region emitting the light. The circuit parameters are extracted from the transmission line model (TLM) and current-voltage relation. We applied the >> proposed method and extracted circuit parameters to obtain the light emission pattern in a top-surface emitting-type LED. The current spreading effect is analyzed theoretically and quantitatively with a variation of the resistance of metallic and epitaxial layers. The emitting-light distribution of the fabricated blue LED showed a good agreement with the analyzed result, which shows the dark emission intensity at the corner of the p-electrode.

Improvement of Transglycosylation Efficiency using a Glycosynthase Mutant derived from Thermoplasma acidophilum ${\alpha}$-Glucosidase

황성민,서성화,박인명,최경화,김도만,차재호,Hwang, Sung-Min,Seo, Seong-Hwa,Park, In-Myoung,Choi, Kyoung-Hwa,Kim, Do-Man,Cha, Jae-Ho The Korean Society for Microbiology and Biotechnol 2012 한국미생물·생명공학회지 Vol.40 No.2

Glycosynthase는 친핵성 아미노산을 비친핵성 아미노산으로 치환하여 당전이 산물의 가수분해를 막아서 당전이 효율을 증가시킬 수 있다. 이전 연구에서 본 실험실은 열에 안정하고 산에 강한 Thermoplasma acidophilum 유래의 ${alpha}$-glucosidase (AglA)가 당전이 활성이 있음을 입증하였으나 시간이 지남에 따라 당전이 산물이 가수분해 되었다. 이러한 AglA의 당전이 효율을 개선하기 위하여 친핵성 아미노산인 아스파라긴산을 글리신으로 치환하였다. 이 치환된 glycosynthase는 니켈 친화력 크로마토그래피를 통하여 정제되었으며, 정제된 돌연변이 단백질의 배당체를 합성하는 능력이 말토오스를 공여체로 그리고 p-nitrophenyl-${alpha}$-D-glucopyranoside($pNP{\alpha}G$)를 수용체로, 그리고 $pNP{\alpha}G$가 당공여체 및 수용체로 이용될 수 있는지 검사하였다. Glycosynthase를 이용한 당전이 산물의 수율은 약 42.5%를 보였으며 시간이 지남에 따라서 가수분해되지 않았다. 박막 크로마토그래피법을 이용한 반응산물의 분석은 수용체의 높은 농도에서 기존의 효소보다 많은 양의 배당체를 합성할 수 있음을 보여주었고, 특히 중성보다 낮은 pH 영역에서 가장 높은 활성을 보여줌을 확인하였다. 이러한 결과는 glycosynthase가 산업적으로 배당체를 합성하는데 유용성이 크다는 것을 나타낸다. Glycosynthase is an active site nucleophile mutant enzyme, prepared from glycosidase, which is capable of synthesizing oligosaccharide derivatives without the hydrolysis of the product. Thermoacidophilic ${\alpha}$-glucosidase of Thermoplasma acidophilum (AglA) exhibits a transglycosylating activity yielding various glycosides. AglA was converted to glycosynthase by the substitution of the catalytic nucleophile Asp-408 residue into non-nucleophile glycine in order to increase its ability to synthesize various glycosides by transglycosylation. The glycosynthase mutant was purified by Ni-NTA chromatography and its glycoside-synthesizing activity was measured by using an external nucleophile, sodium formate buffer, providing maltose as a donor and p-nitrophenyl-${\alpha}$-D-glucopyranoside ($pNP{\alpha}G$) as an acceptor, respectively. In addition, $pNP{\alpha}G$ was examined for its feasibility to act as both a donor and an acceptor, and products were compared with those of the wildtype enzyme. The mutant enzyme was found to catalyze the formation of a specific product from $pNP{\alpha}G$ with a yield of 42.5% without further hydrolysis, while the wild-type enzyme produced two $pNP{\alpha}G$ products at low yields. The results demonstrate the possibility of satisfactory yields for the reactions in the presence of small amounts of acceptor, and demonstrate that the high activity of the mutant, at pHs below neutrality, was applicable in the transfer of glucose from the natural donor.

SQUID 센서 기반의 극저자장 자기공명 장치를 위한 사전자화코일 전류구동장치 개발

황성민,김기웅,강찬석,이성주,이용호,Hwang, S.M.,Kim, K.,Kang, C.S.,Lee, S.J.,Lee, Y.H. 한국초전도학회 2011 Progress in superconductivity Vol.13 No.2

SQUID sensor-based ultra low-field magnetic resonance apparatus with ${\mu}T$-level measurement field requires a strong prepolarization magnetic field ($B_p$) to magnetize its sample and obtain magnetic resonance signal with a high signal-to-noise ratio. This $B_p$ needs to be ramped down very quickly so that it does not interfere with signal acquisition which must take place before the sample magnetization relaxes off. A MOSFET switch-based $B_p$ coil driver has current ramp-down time ($t_{rd}$) that increases with $B_p$ current, which makes it unsuitable for driving high-field $B_p$ coil made of superconducting material. An energy cycling-type current driver has been developed for such a coil. This driver contains a storage capacitor inside a switch in IGBT-diode bridge configuration, which can manipulate how the capacitor is connected between the $B_p$ coil and its current source. The implemented circuit with 1.2 kV-tolerant devices was capable of driving 32 A current into a thick copper-wire solenoid $B_p$ coil with a 182 mm inner diameter, 0.23 H inductance, and 5.4 mT/A magnetic field-to-current ratio. The measured trd was 7.6 ms with a 160 ${\mu}F$ storage capacitor. trd was dependent only on the inductance of the coil and the capacitance of the driver capacitor. This driver is scalable to significantly higher current of superconducting $B_p$ coils without the $t_{rd}$ becoming unacceptably long with higher $B_p$ current.

SAW Self-Aligned Selectively Grown W-GAte) MOSFETs (SAW (Self-Algined Selectively Grown W-Gate) MOSFETs의 제작 및 특성 분석

황성민,노광명,정명준,허민,정하풍,서정원,박찬광,고요환,이대훈,Hwang, Seong-Min,Rho, Kwang-Myoung,Chung, Myung-Jun,Huh, Min,Jeong, Ha-Poong,Suh, Jeong-Won,Park, Chan-Kwang,Koh, Yo-Hwan,Lee, Dai-Hoon 대한전자공학회 1995 전자공학회논문지-A Vol.32 No.6

We proposed SAW (Self-Algined Selectively Grown W-Gate) MOSFET structure, and strudied electrical characteristics of the fabricated SAW MOSFETs. The threshold volgate of 0.21${\mu}$m SAW NMOSFET was 0.18 V and that of 0.24 ${\mu}$m SAW PMOSFET was -0.16 V. The subthreshold slope was 74 mV/decade for NMOSFET and 82 mV/decade for PMOSFET. The maximum transconductance of NMOSFET and PMOSFET, at V$_{GS}$=2.5 V and V$_{DS}$=1.5 V, were260 mS/mm and 122 mS/mm. The measured saturation drain current at V$_{GS}$=V$_{DS}$ =2.5 V was 0.574 mA/${\mu}$m for NMOSFET and -0.228 mA/${\mu}$m for PMOSFET. The gate resistance of SAW MOSFET was about m$\Omega$cm and the n+-p junction capacitance of SAW MOSFET was about 10% lowas than that of the conventional MOSFET's.

하드웨어 배치 정규화 기능의 플래시 메모리 기반 이진 신경망

황성민(Sungmin Hwang),이왕주(Wangjoo Lee),박정우(Jeong Woo Park),서동우(Dongwoo Suh) 대한전자공학회 2022 대한전자공학회 학술대회 Vol.2022 No.11

자기 주도적 학습이 강화된 조별 발표 물리 수업이 마이스터고 학생의 과학 관련 태도와 의사소통능력에 미치는 영향

황성민(Seong-Min Hwang),최혁준(Hyukjoon Choi) 한국교원대학교 뇌기반교육연구소 2020 Brain, Digital, & Learning Vol.10 No.4

The purpose of this study was to investigate the effects of group-led presentations with enhanced self-directed learning on science-related attitudes and communication skills of Meister high school students. Pre- and post-tests on science-related attitudes and communication skills were conducted, and surveys were conducted to determine class satisfaction. The conclusion of this study was as follows; First, the application of group presentations, which strengthened self-directed learning, positively changed students’ science-related attitudes. Second, the application of group presentations, which strengthened self-directed learning, did not give a positive result to the students communication ability.

SA 해쉬 알고리즘을 이용한 동일 데이터 업로드 방지 시스템 설계

황성민(Sung-Min Hwang),석호준(Ho-Jun Seok),김석규(Seog-Gyu Kim) 한국컴퓨터정보학회 2011 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.19 No.2

본 논문은 클라이언트에서 서버로 파일을 전송할 때, 클라이언트가 보내고자 하는 파일이 서버에 동일한 파일로 있다면 업로드를 받지 않고, 서버의 파일을 재사용함으로써 트래픽을 감소시킬 수 있을뿐더러, 스토리지 용량 또한 절약할 수 있는 시스템 설계이다. 본 논문에서 제안하는 해쉬(Hash) 함수 SA를 사용하여 파일에 해쉬 코드를 생성함으로써 다른 해쉬 함수 보다 키 값의 길이가 길어지고 빠른 속도로 해쉬 값을 얻을 수가 있다. SA Hash Algorithm을 통해 얻어진 해쉬 값을 서버로 전송하여 서버에 동일한 파일이 있다면 클라이언트에서 파일을 전송 받지 않고, 서버 내부의 파일을 사용하는 것으로 자원 절감 효과를 낼 수 있다. 서버에서의 파일 관리도 기존의 날짜, 아이디 등 구별 방식이 아닌 SA Hash Algorithm으로 생성된 해쉬 값으로 파일을 관리 할 수 있음으로 파일 관리의 편의성뿐만이 아니라 빠른 속도로 파일을 접근할 수 있다.

하드웨어 배치 정규화 기능의 플래시 메모리 기반 이진 신경망

황성민(Sungmin Hwang),이왕주(Wangjoo Lee),박정우(Jeong Woo Park),서동우(Dongwoo Suh) 대한전자공학회 2022 대한전자공학회 학술대회 Vol.2022 No.11

데이터 공학 : 가중 윈도우를 통한 사용자 이력 기반 추천 시스템

황성민 ( Sungmin Hwang ),( Rajashree Sokasane ),( Hiep Tuan Nguyen Tri ),김경백 ( Kyungbaek Kim ) 한국정보처리학회 2015 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.4 No.6

온라인에서 물품을 구매하고자 할 때, 추천 시스템은 사용자에 맞춘 추천을 하게 되며, 사용자가 관심을 가질만한 새로운 물품까지 추천해준다. Collaborative filtering 등, 여러 모델들이 보다 정확한 추천을 위해 제안되었으며, 활발히 연구되고 있다. 그중 Collaborative filtering은 사용자 선호도를 예측하는 데 좋은 결과를 보여주지만 사용자 개체 및 데이터가 부족한 환경에서는 사용자들끼리의 비교를 힘들게하여 collaborative filtering이 적용되기 힘들게 한다. 새로 시작하는 시스템이거나 사용자 개체 수가 적은 경우, 문제가 발생하며, 이와 같은 상황에서는 content-based filtering이 사용된다. 하지만 content-based filtering은 비슷한 물건만 추천해주거나, 사용자 성향 변화를 제대로 반영하지 못하는 등의 여러 단점을 가지고 있다. 이러한 한계점들을 극복하기 위해서 사용자 구매 기록에 가중 윈도우를 적용하고, 사용자 구매 기록 분석을 통한 윈도우 가중치 조정을 수행하는 시스템을 제안한다. 사용자 성향의 변화에 민감하게 반응할 수 있고, 이를 기반으로 무의미한 추천을 제거하며, 사용자가 찾기 어려운 관련 물품 추천이 가능한 새로운 상품도 추천하는 시스템을 제시하며, 언급된 사용자 개체 및 데이터가 부족한 환경에서의 동작을 검증하기 위해, 스타트업 무역업체에서 제공된 상품정보 기반 실험을 통해 제안된 시스템의 동작을 검증하였다. When we buy items in online stores, it is common to face recommended items that meet our interest. These recommendation system help users not only to find out related items, but also find new things that may interest users. Recommendation system has been widely studied and various models has been suggested such as, collaborative filtering and content-based filtering. Though collaborative filtering shows good performance for predicting users preference, there are some conditions where collaborative filtering cannot be applied. Sparsity in user data causes problems in comparing users. Systems which are newly starting or companies having small number of users are also hard to apply collaborative filtering. Content-based filtering should be used to support this conditions, but content-based filtering has some drawbacks and weakness which are tendency of recommending similar items, and keeping history of a user makes recommendation simple and not able to follow up users preference changes. To overcome this drawbacks and limitations, we suggest weighted window assisted user history based recommendation system, which captures user’s purchase patterns and applies them to window weight adjustment. The system is capable of following current preference of a user, removing useless recommendation and suggesting items which cannot be simply found by users. To examine the performance under user and data sparsity environment, we applied data from start-up trading company. Through the experiments, we evaluate the operation of the proposed recommendation system.