적분누적 방지기법 기반 자세제어기를 이용한 쿼드로터 개발과 호버링 자세 제어 비행 실험

박대진,박천건,이상철,Park, Daejin,Park, Cheongeon,Lee, Sangchul 한국항공운항학회 2018 한국항공운항학회지 Vol.26 No.3

This paper deals with a development of a quad-rotor for a hovering attitude control. First, a rotational dynamics are derived to design an attitude controller. The attitude controller is based on PI (Proportional-Integral) controller. For a stable attitude control, an anti-windup method applies to the PI attitude controller. Additionally, a complementary filter is used to obtain more reliable attitude. Gain values of the attitude controllers based on the anti-windup method are obtained through tests. Finally, the quad-rotor with the anti-windup based PI attitude controller is developed and a hovering attitude control flight tests are performed. As a result, the developed quad-rotor is capable of stable hovering.

핫스팟 접근영역 인식에 기반한 바이너리 코드 역전 기법을 사용한 저전력 IoT MCU 코드 메모리 인터페이스 구조 연구

박대진,Park, Daejin 대한임베디드공학회 2016 대한임베디드공학회논문지 Vol.11 No.2

Microcontrollers (MCUs) for endpoint smart sensor devices of internet-of-thing (IoT) are being implemented as system-on-chip (SoC) with on-chip instruction flash memory, in which user firmware is embedded. MCUs directly fetch binary code-based instructions through bit-line sense amplifier (S/A) integrated with on-chip flash memory. The S/A compares bit cell current with reference current to identify which data are programmed. The S/A in reading '0' (erased) cell data consumes a large sink current, which is greater than off-current for '1' (programmed) cell data. The main motivation of our approach is to reduce the number of accesses of erased cells by binary code level transformation. This paper proposes a built-in write/read path architecture using binary code inversion method based on hot-spot region detection of instruction code access to reduce sensing current in S/A. From the profiling result of instruction access patterns, hot-spot region of an original compiled binary code is conditionally inverted with the proposed bit-inversion techniques. The de-inversion hardware only consumes small logic current instead of analog sink current in S/A and it is integrated with the conventional S/A to restore original binary instructions. The proposed techniques are applied to the fully-custom designed MCU with ARM Cortex-M0$^{TM}$ using 0.18um Magnachip Flash-embedded CMOS process and the benefits in terms of power consumption reduction are evaluated for Dhrystone$^{TM}$ benchmark. The profiling environment of instruction code executions is implemented by extending commercial ARM KEIL$^{TM}$ MDK (MCU Development Kit) with our custom-designed access analyzer.

셰일가스 개발을 위한 수압파쇄 기술 고찰

박대진(Daejin Park),이태엽(Taeyeob Lee),신창훈(Changhoon Shin),이성민(Seoungmin Lee) 한국가스학회 2016 한국가스학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.6

방향성 시추를 위한 기술개발 연구

박대진(Daejin Park),서준우(Junwoo Seo),김영완(Youngwan Kim),신창훈(Changhoon Shin) 한국가스학회 2020 한국가스학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.10

셰일가스 개발을 위한 수압파쇄 설계절차 수립

박대진(Daejin Park),정회석(Hoiseok Jung),이태엽(Taeyeob Lee),이성민(Seoungmin Lee) 한국가스학회 2016 한국가스학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.11

Development and Validation of the Determination of Sorafenib in Human Plasma using Tandem Mass Spectrometry Coupled with Liquid Chromatography

Daejin Park(박대진),Sunggon Lee(이성곤),Woomi Kim(김우미) 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.11

소라페닙은 멀티카이네즈 억제제로서 신세포암, 전이성 간세포암 환자의 치료에 효과가 입증된 경구용 항암제이다. 이 연구의 목적은 고속액체크로마토그래피 텐덤질량분석기법(LC/MS/MS)을 이용하여 사람 혈장 내 소라페닙의 농도를 측정하는 효율적인 방법을 개발하고 한국식품의약품안전청(KFDA) 기준에 따라 분석법을 검정하는 것이다. 혈장시료(100 μl)에 내부표준물질인 chlorantraniliprole을 첨가한 후 이소프로필알콜과 에틸아세테이트로 구성(1:4, v/v)된 0.1% 포름산 함유 추출용액을 혼합하였다. 원심분리 후 상층액을 취하여 원심감압농축하였다. 잔사를 이동상에 재용해하고 Waters사의 역상 XTerraTM C18 칼럼(입자크기 3.5 μm)을 장착한 고속액체크로마토그래피 장치에 주입하였다. 액체크로마토그래피는 0.1% 포름산과 10 mM 암모늄 포메이트를 함유한 버퍼용액과 메탄올, 아세토나이트릴을 각각 1:6:3으로 혼합한 용액을 이동상으로 사용하였으며 5분 내에 측정을 완료하였다. 분석대상 물질들은 텐덤질량분석기에서 electrospray 양이온 이온화(ES+) 검출방식으로 확인하였으며 소라페닙은 ‘m/z 465.2 → 252.5’, chlorantraniliprole은 ‘m/z 484.4 → 286.2’으로 구성한 multiple reaction monitoring 방법을 사용하였다. 검정 결과, 2-5,000 ng/ml의 농도 구간에서 양호한 직선성(r<SUP>2</SUP>>0.99)과 정확도(90.7-103.9%), 정밀도(10% 이하)를 나타내었다. 새롭게 개발된 LC/MS/MS을 이용한 사람 혈장 내 소라페닙의 농도 측정법은 KFDA 기준을 만족하였으며, 기존의 방법에 비해 민감도가 높은 방법이었다. Sorafenib is a multikinase inhibitor and an oral anticancer drug approved for the treatment of patients with advanced renal cell carcinoma and those with unresectable hepatocellular carcinoma. The purpose of this study was to develop an efficient method of the determination of sorafenib in human plasma using tandem mass spectrometry coupled with liquid chromatography (LC/MS/MS) and validate the method by the guidelines of the Korean Food and Drug Administration (KFDA). Plasma samples (100 μl) were added with chlorantraniliprole as an internal standard and then mixed with the 0.1% formic acid-containing extraction solution composed of isopropyl alcohol and ethyl acetate (1:4, v/v). After centrifugation, the supernatant was concentrated at 45°C under negative pressure and centrifugal force. The residue was reconstituted with a mobile phase and injected into the HPLC instrument using a reverse phase Waters XTerra<SUP>TM</SUP> C18 column (particle size 3.5 μm). Liquid chromatography was carried out within the run time of 5 min using a mobile phase composed of buffer (0.1% formic acid and 10 mM ammonium formate), methanol, and acetonitrile (1:6:3, v/v/v). The analytes were monitored by tandem mass spectrometry in the multiple reaction monitoring method programmed to detect sorafenib at ‘m/z 465.2 → 252.5’ and chlorantraniliprole at ‘m/z 484.4 → 286.2’ with positive electrospray ionization mode (ES+). The result showed the proper linearity (r<SUP>2</SUP>>0.99) over the range of 2,000-5,000 ng/ml with good accuracy (90.7-103.9%) and precision (less than 10%). The newly developed method using LC/MS/MS was validated by the guideline of KFDA and identified as more sensitive compared to the previous methods.

셰일 저류층의 파쇄부피 예측 및 매장량 평가

박대진(Daejin Park),이태엽(Taeyeop Lee),김정균(Jungkyun Kim),이홍(Hong Lee),손혜라(Hyera Son),김영완(Youngwan Kim),신창훈(Changhoon Shin) 대한지질학회 2015 대한지질학회 학술대회 Vol.2015 No.10

3DTV 엑티브 셔터 안경을 위한 저전력 이산-사건 SoC

박대진(Daejin Park),곽승호(Sungho Kwak),김창민(Chang Min Kim),김탁곤(Tag Gon Kim) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.48 No.6

엑티브 셔터 안경 기반 3DTV와 페시브 편광 필터 안경 방식 3DTV의 화질 비교는 최근에 이슈로 대두되고 있다. 엑티브셔터 안경 방식 기술이 Full-HD 3D영상 구현이 가능함에도 불구하고 스테레오 영상에 대한 동기 신호의 전송 수신 및 재구성 과정 중에 내부/외부 잡음 환경에 영향을 받아 3D안경에 탑재된 동기화 프로세서 칩의 오동작으로 영상 플리커가 자주 발생한다. 이러한 문제를 극복하기 위해 동기 신호에 실리는 잡음의 제거 및 오차 보정을 추가적으로 수행하는 과정이 필요하며 이로 인해 추가로 소모되는 전력이 증가하고 있다. 본 논문에서는 3DTV 엑티브 셔터 안경을 위한 동기 신호 처리 프로세서를 구현하는 저 전력 이산 사건 (Discrete-Event) 기반 SoC (DE-SoC)칩을 제안한다. 이를 위해 이벤트 적재기와 소수점 타이머 하드웨어를 구현한다. 제안한 기법을 통해 실시간으로 수신되는 동기 수신 회로 구동을 최대한 지연시킴으로써 전력을 소모하는 하드웨어를 부분을 최소화 하며 소수점 타이머를 이용하여 동기 신호 수신 부를 완전히 정지시킨 상태에서도 일정 시간 동기를 유지하는 특성을 이용하여 무선 동기 수신부의 전력소모를 줄이고 외부 잡음의 영향을 완벽하게 차단할 수 있다. 제안한 기법을 위해 약 15,000개의 로직 게이트와 1Kbytes SRAM 버퍼를 추가로 사용한다. 그럼에도 불구하고 전력 소모는 기존대비약 20%이하로 떨어질 뿐만 아니라 TV로부터 오는 동기 신호 없이도 2시간동안 1%정도의 동기 오차를 보여준다. Debates concerning the competitive edge of leading 3DTV technology of the shutter glasses (SG) 3D and the film-type patterned retarder (FPR) are flaring up. Although SG technology enables Full-HD 3D vision it requires complex systems including the sync transmitter (emitter) the sync processor chip and the LCD lens in the active shutter glasses. In addition the transferred sync-signal is easily affected by the external noise and a 3DTV viewer may feel flicker-effect caused by cross-talk of the left and right image. The operating current of the sync processor in the 3DTV active shutter glasses is gradually increasing to compensate the sync reconstruction error. The proposed chip is a low-power hardware sync processor based discrete-event SoC(system on a chip) designed specifically for the 3DTV active shutter glasses. This processor implements the newly designed power-saving techniques targeted for low-power operation in a noisy environment between 3DTV and the active shutter glasses. This design includes a hardware pre-processor based on a universal edge tracer and provides a perfect sync reconstruction based on a floating-point timer to advance the prior commercial 3DTV shutter glasses in terms of their power consumption. These two techniques enable an accurate sync reconstruction in the slow clock frequency of the synchronization timer and reduce the power consumption to less than about a maximum of 20% compared with other major commercial processors. This article describes the system's architecture and the details of the proposed techniques also identifying the key concepts and functions.

폴링기반 통신 시스템을 위한 에너지 인지적인 동적 주파수 조절 알고리즘

조민기,박대진,Cho, Mingi,Park, Daejin 한국정보통신학회 2022 한국해양정보통신학회논문지 Vol.26 No.9

고성능 프로세서와 같은 하드웨어의 발전이 계속됨에 따라 임베디드 환경에서 전력관리는 여전히 중요한 문제이다. DVFS와 같은 전력관리방식은 네트워크 통신과 같은 폴링 기반의 입출력 프로그램에서 효율적인 전력관리를 위해 적응형 방식으로 CPU 주파수를 조절한다. 본 논문에서는 기존 전력관리방식에서의 문제점을 제시하고 새로운 전력관리 방식을 제안한다. 이를 통해 데이터 수신의 빈도가 낮은 상황에서는 폴링 주기를 늘려 전력소모를 줄일 수 있고, 반대로 데이터 수신이 빈번한 상황에서는 최대주파수로 동작하여 성능저하없이 동작 할 수 있다. 이를 임베디드 보드상에 코드계층으로 구현하고 Atmel사의 Power Debugger를 통해 실험 관찰한 결과 제안한 방식은 기존의 전력관리방식과 비교하여 전력소모에서 최대 30%의 성능향상을 보였다. Power management is still an important issue in embedded environments as hardware advances like high-performance processors. Power management methods such as DVFS control CPU frequencies in an adaptive manner for efficient power management in polling-based I/O programs such as network communication. This paper presents the problems of the existing power management method and proposes a new power management method. Through this, it is possible to reduce electric consumption by increasing the polling cycle in situations where the frequency of data reception is low, and on the contrary, in situations where data reception is frequent, it can operate at the maximum frequency without performance degradation. After implementing this as a code layer on the embedded board and observing it through Atmel's Power Debugger, the proposed method showed a performance improvement of up to 30% in energy consumption compared to the existing power management method.

온칩 컨볼루션 가속기를 포함한 대칭적 버퍼 기반 액티브 노이즈 캔슬러의 경량화된 FPGA 구현

박승현,박대진,Park, Seunghyun,Park, Daejin 한국정보통신학회 2022 한국정보통신학회논문지 Vol.26 No.11

As the noise canceler with a small processing delay increases the sampling frequency, a better-quality output can be obtained. For a single buffer, processing delay occurs because it is impossible to write new data while the processor is processing the data. When synthesizing with anti-noise and output signal, this processing delay creates additional buffering overhead to match the phase. In this paper, we propose an accelerator structure that minimizes processing delay and increases processing speed by alternately performing read and write operations using the Symmetric Even-Odd-buffer. In addition, we compare the structural differences between the two methods of noise cancellation (Fast Fourier Transform noise cancellation and adaptive Least Mean Square algorithm). As a result, using an Symmetric Even-Odd-buffer the processing delay was reduced by 29.2% compared to a single buffer. The proposed Symmetric Even-Odd-buffer structure has the advantage that it can be applied to various canceling algorithms.