채널 추정과 복조의 반복 수행을 통한 블라인드 등화

김금비 인하대학교 대학원 2017 국내석사

본 논문에서는 다중경로 페이딩 채널에서 블라인드 등화에 대해서 연구한다. 기존 블라인드 등화 알고리즘이 ISI를 충분히 제거하지 못하기 때문에 ISI의 최소화에 중점을 뒀고, 수신 신호와 추정하는 채널을 통과한 신호의 차이를 최소화하는 목적함수를 설정했다. 목적함수가 non-convex의 형태를 나타내기 때문에, 좌표 하강법을 이용해서 두가지 하위 문제로 나눴다. 첫째는 채널 임펄스 응답의 추정이고 둘째는 심볼의 복조다. 이 두 가지 문제를 교대로 반복하여 문제를 해결했다. 또한, 실외에서 넓은 대역폭을 갖는 채널의 경로가 공동으로 성긴 형태를 나타내기 때문에 압축 센싱 기술을 적용해서 채널을 추정했다. 모의실험의 결과는 제안하는 알고리즘인 성긴 채널의 추정과 복조를 교대로 반복 수행하는 방식을 통해 정규화 MSE와 BER이 Genie-aided 하한 성능에 도달하는 것을 확인할 수 있다. We consider blind channel equalization in multipath fading channels. Since conventional blind equalizer cannot get rid of ISI perfectly, we formulate an objective function of blind equalization minimizing the residual that is difference between the received signal and the predicted channel output. Since it is non-convex, we apply the block coordinate descent (BCD) method to divide the objective function with two subproblems. one is finding the channel impulse response and the other is demodulating symbols. We iterate these two subproblems alternately to find a solution. Since the wireless channels at outdoors with large bandwidth usually have a sparsity and common supports, we apply the compressive sensing technique to the channel estimation. Numerical results show that the proposed iterative sparse channel estimation and demodulation (ISCED) algorithm achieves the Genie-aided lower-bound performance in terms of normalized MSE and BER.

무선 데이터 전송시스템을 위한 자동 이득 제어 장치 설계

김금비 서울과학기술대학교 2010 국내석사

본 논문은 OFDM기반 고속 무선 패킷 데이터 전송시스템의 수신단에서 고속으로 수신 신호의 이득을 제어하기 위한 자동 이득 제어 장치(AGC, Automatic Gain Control)를 제안한다. 고속의 OFDM 시스템에서는 짧은 프리앰블 구간에서의 동기가 요구되므로 AGC블록에서 이득 결정을 위한 소요 처리 시간의 최소화가 필수적이다. 본 논문에서는 기저대역 전처리 블록의 소요 처리 시간을 최소화할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 방식에서는 측정된 수신 신호의 전력과 아날로그-디지털 변환기(ADC) 출력 신호의 통계적인 특성을 사용하여 이득을 제어하여 수신 신호가 ADC의 최적 동적범위에서 동작할 수 있도록 한다. 제안된 기법은 기존의 AGC에 비하여 향상된 수렴속도와 감소된 소요 처리 시간을 제공한다.

가르시니아캄보지아 추출물과 녹차 추출물 안전성 및 이상사례 고찰

김금비 고려대학교 생명환경과학대학원 2023 국내석사

비만율이 전 세계적으로 증가하면서 사람들은 보다 효과적인 체중 관리를 위해 식이조절 식품을 구입하게 되었다. 이에 따라 다이어트 식품 시장도 성장하고 있다. 특히 일반 의약품보다 접근성이 좋은 식물유래 건강기능식품에 대한 수요도 높아지고 있다. 대표적으로 체지방 감소를 위한 기능성 원료로 가르시니아캄보지아와 녹차가 있다. 가르시니아캄보지아와 녹차는 전통적으로 음식에 첨가되거나 음료로 사용되었다. 이들을 이용한 건강기능식품이 다이어트 건강기능식품 시장의 절반 이상을 점유하고 있다. 한편 가르시니아캄보지아와 녹차에 대한 부작용이 전 세계적으로 보고되고 있다. 가르시니아캄보지아와 관련된 부작용의 상당수가 간 독성 증상이었고 일부는 간이식 및 사망에 이르는 심각한 증상을 보였다. 녹차에 대한 이상반응은 드물지만 위장장애와 간독성이 주요 증상이다. 간독성은 녹차의 고용량 섭취, 공복 상태와 관련이 있다. HLA-B*35:01유전형 보유자는 녹차의 섭취용량에 관계없이 심각한 간독성을 일으킬 수 있다. 부작용이 나타난 환자 대부분은 제품 섭취 중단 및 치료 후 수 일 이내에 증상이 호전되었으나 같은 제품을 다시 복용하고 증상이 재발되기도 하였다. 이런 사례를 바탕으로 해당 제품이 증상의 원인인 것으로 추정되지만 가르시니아캄보지아와 녹차의 명확한 독성 기전은 확인되지 않았다. 더군다나 권장 섭취량을 지켰음에도 발생하기도 했다. 건강기능식품 섭취 특성 상 하나의 제품에 여러 성분이 포함되어 있거나 여러 제품을 동시에 사용하는 경우가 있어 어떤 성분이 간독성을 유발할 수 있는지 특정하기가 매우 어렵다. 개별 원료의 안전성뿐만 아니라 원료의 조합으로 인해 발생할 수 있는 안전성 문제를 보다 잘 방지하기 위해서는 원료간 상호작용 및 복합섭취의 안전성에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 소비자가 무분별하게 소비하지 않도록 전달력 있게 정보를 제공할 수 있는 방안을 모색해야 한다. 소비자는 주의사항을 잘 읽어 보아야 하며, 기저질환이 있는 사람은 특히 주의해야 한다. 같은 기능성의 건강기능식품 여러 개를 한꺼번에 먹지 않도록 주의해야 한다. 다른 의약품이나 건강기능식품을 복용중인 경우 생리활성성분 간의 상호작용으로 예상치 못한 부작용이 나타날 수 있으므로 섭취 전 약사, 의사 등 전문가의 조언을 구해야 한다. Obesity rates increase worldwidely and people buy dietary foods for more effective weight management. As a result, the dietary food market is also growing. In particular, demand for herbal-derived health functional foods that are more accessible than general medicines is also increasing. Representatively, there are Garcinia cambogia and green tea as a functional ingredient for reducing body fat. Garcinia cambogia and green tea have traditionally been added to foods or used for drink. Health functional foods using those ingredients account for more than half of the diet health functional food market. However adverse events for Garcinia cambogia and green tea have been reported all over the world. Most of them related with Garcinia cambogia were liver toxicity, and some showed severe symptoms leading to liver transplantation and death. Although adverse events for green tea are rare, gastrointestinal disorder and hepatotoxicity are main symptoms. Hepatotoxicity is related to high-dose intake of green tea, fasting status. HLA-B*35:01 may concerned with severe hepatotoxicity regardless of dose. Most of them improved within a few days after stopping the intake, but if take same products, the symptoms repeated. It suggests that the product was the cause, but mechanism has not been identified. It occurred even though the recommended intake was followed. it is very difficult to specify which component may cause liver toxicity because of the fact that one product contains multiple components or multiple products are used simultaneously. In order to better prevent safety issues that may arise from the combination of raw materials as well as the safety of individual raw materials, continuous research on the safety of interaction between raw materials and combined intake is considered necessary. It is necessary to find a way to provide information with power of delivery so that consumers do not indiscriminately consume it. Consumers should carefully read the precautions, and people with underlying liver disease should be especially careful. And should be careful not to eat several health functional foods with the same functionality at once. After taking other medicines or health functional foods, should seek advice from experts such as pharmacists and doctors, keeping in mind that unexpected side effects may occur due to interactions between physiologically active ingredients.

레일체결장치 절연특성이 AF궤도회로 신호 전송에 미치는 영향에 관한 연구

김금비 서울과학기술대학교 2018 국내박사

호남고속철도는 ATC 기반의 TVM-SEI 열차제어시스템으로 디지털 전송방식의 AF궤도회로로 구성되어 있다. TVM 자동열차제어장치(ATC)는 지상에서 열차 운전에 필요한 각종 신호정보를 차상으로 송신하여 고속열차를 제어하는 장치이다. ATC장치는 자동으로 열차의 속도를 제어하는 장치이다. AF궤도회로는 레일을 일정한 길이로 분할하여 독립적인 전기회로를 구성함으로써 열차 점유 시 차축에 의해 양측 레일 사이를 단락하여 계전기를 낙하시켜 열차의 유무를 검지하는 회로로 지상 신호정보를 반송신호에 실어 차상에 전송하고 열차는 픽업코일에 의해 정보를 수신한다. 우기(7월) 및 혹서기(8월)에 호남고속선 일부 터널 내 궤도회로에서 수신 전압값 저하 현상이 발생하였다. 그 중 오송 ~ 공주 구간에 봉명터널 및 계룡터널에서 전압값이 최솟값 이하로 저하되어 동 구간을 열차가 점유한 것으로 인식하여 열차 운행에 지장을 주었다. 장마 및 혹서기 빗물 유입 및 장기적인 고온고습도 환경에 의한 결로현상으로 AF궤도회로장치의 절연저항값이 저하된 것으로 추정되며 이에 대한 원인 분석 및 대책이 필요하다. 본 논문에서는 호남고속선 AF궤도회로의 분할 길이 및 수신전압 저하 개소 특성 분석, 경부 2 단계와 호남고속철도 궤도회로 특성시험 결과를 비교 분석하여 호남고속선 AF궤도회로 수신전압 저하 현상에 대한 원인 분석을 수행하였고 호남고속철도에 적용된 콘크리트궤도를 모사한 시험체를 이용하여 레일체결장치 전기저항시험 및 절연저항 측정 시험을 수행한 결과 분석을 통하여 레일체결장치의 절연성능 향상방안을 제안하였다. 향후, 제안한 레일체결장치의 절연성능 향상방안을 실제 적용하기 위해서는 현장 시범 부설을 통한 성능검증이 필요하다. 본 연구를 통해 빗물 유입 및 장기적인 고온고습도 환경에 의한 결로현상으로 인한 AF궤도회로 수신전압 저하 현상에 대한 원인 분석 결과와 레일체결장치 절연성능 향상 방안이 향후 호남고속철도 AF궤도회로 수신전압 저하 현상의 대책이 되기를 기대한다. The Honam High-Speed ​​Railway is an ATC-based TVM-SEI train control system consisting of an AF track circuit of digital transmission system. The TVM Automatic Train Control(ATC) is a device that controls high-speed trains by transmitting various signal information necessary for train operation on the ground. The AF track circuit is a device that control speed of train automatically. The AF track circuit divides the rail into a certain length to form an independent electric circuit, thereby detecting the presence of the train by dropping the relay between the two rails by the axle when the train is occupied. This carries ground signal information on the carrier signal and carries on the car, and the train receives the information by the pickup coil. In July and August, Some tunnels have been found about the voltage values received in the track circuits of the tunnel in Honam High Speed Railway. Among them, the voltage value in Bongmyung tunnel and Gyeryong tunnel decreased to below the minimum value between Osong ∼ Gongju section, and this phenomenon makes to be recognized as the section is occupied by the train. This interferes train operation. It is presumed that the insulation characteristic value of the track has been lowered due to rainwater inflow of the rainy and rainy season and tunnel condensation phenomenon. It is highly required to cause analysis and countermeasures. In this paper, cause analyzation of phenomenon of receiving voltage drop of AF track circuit in Honam High-Speed line is performed. This analysis compared divided length of AF track circuit, dropped places of receiving voltage in Honam High-Speed ​​Railway, and compared characteristics test results of track circuit of 2nd stage of Gyeongbu High-Speed ​​Railway and Honam High-Speed ​​Railway. In addition, the improved methods of insulation performance of rail fastening device are presented by analyzing the test results of electrical resistance measurement of rail fastening device and insulation resistance measurement. Those tests use the specimen simulation of the concrete track which is adopted in the Honam High-Speed ​​Railway. In order to actual adoption of the improvement method of insulation performance, it is necessary to verify the performance on-site test-bed. This study suggests the analysis results of the phenomenon of receiving voltage drop of AF track circuit by rainwater inflow and tunnel condensation, and presents reinforcement method of insulation performance of rail fastening device. It is expected that the result of this study will be the solution of phenomenon of receiving voltage drop AF track circuit in Honam High Speed ​​Rail.

중등교육에서 바이오파이썬을 활용한 유전자 융합 탐구 프로그램 개발

김금비 성균관대학교 일반대학원 2021 국내석사

지식기반사회로 발전하면서 정보기술(IT)과 생명과학기술(BT)이 급격하게 발달하고 있다. 이에 창의·융합적인 인재를 양성하기 위해 과학과에서는 탐구를 기반으로 한 교육활동을 강조하고 있다. 그러나 해당 차시 안에 교수학습과정을 마무리해야 하는 시간적인 제약과 직접 실험하기 어렵거나 실제 과정을 구현하기 어려운 점을 고려하여 정보기술과 융합한 탐구 프로그램을 개발하였다. 이 연구는 정보기술과 생명과학기술이 융합된 생물정보학을 이용하기 위하여 생명과학II의 ‘유전자의 발현과 조절’ 단원을 중심으로 구성하였으며 생물정보학을 쉽게 접근하기 위하여 파이썬 라이브러리의 한 종류인 바이오파이썬을 활용하여 개발하였다. 또한 학생들의 이해를 중심으로 한 융합 탐구 프로그램을 개발하기 위해 ‘유전자의 발현과 조절’ 단원의 성취기준을 분석하여 백워드 설계 템플릿을 작성하였고, FGI(Focus Group Interview)를 통해 템플릿을 개선하여 프로그램 구성안을 개발하였다. 완성된 융합 탐구 프로그램은 타당성을 확보하기 위하여 과학 교육, 정보 교육 전문가 집단이 검토하였으며 그 결과는 CVI(Content Validity Index) 값으로 산출하였다. 전문가 타당화 결과 평균값은 3.87, CVI 값은 0.99로 프로그램이 전반적으로 타당하다고 본다. 이 프로그램의 개발은 시간적, 환경적인 제약이 많은 생명과학 교과의 탐구 활동을 정보 교과와 융합함으로써 과학적 탐구능력과 창의·융합적인 사고를 기를 수 있을 것으로 본다. Developing into a knowledge-based society, Information Technology (IT) and Biotechnology (BT) are rapidly growing. In order to cultivate creative and convergent men of talent, science department emphasizes educational activities based on inquiry. However, considering the time constraints that require the completion of the teaching learning process within the period, the difficulty of experimenting and the difficulty of implementing the actual process, an inquiry program fused with information technology was developed. This study was organized around the ‘Expression and Regulation of Gene’ section of Bio Science II in order to use Bioinformatics, a fusion of information technology and biotechnology, and to be able to access Bioinformatics easily, the study was developed using Biopython, a type of the Python library. Also, to develop a convergence inquiry program centered on students' understanding, the backward design template was prepared by analyzing the achievement criteria of the 'Expression and Regulation of Gene' section, and the program structure was developed by improving the template through FGI (Focus Group Interview). The completed convergence inquiry program was reviewed by a group of experts in science education and information education to ensure validity, and the result was calculated as a CVI (Content Validity Index) value. From the results of expert validation tests, the average is 3.87 and the CVI value is 0.99, which verify that the program have validity overall. The development of this program is expected to foster scientific inquiry ability and creative-convergence thinking by merging the inquiry activities of the bioscience subject, which have many time and environmental constraints, with the information subject.

Direct-Ink-Writing of Dual-Responsive Liquid Crystal Elastomers

김금비 부산대학교 대학원 2023 국내석사

Liquid crystal elastomers (LCEs) are stimuli-responsive actuating materials that undergo reversible shape changes upon exposure to external stimuli. LCEs are promising alternatives for conventional actuators owing to the versatility of accepted stimuli and simple processing methods, such as extrusion-based three-dimensional (3D) printing. Recently, several double-layered polymer-LCE composites responding to one or more stimuli were fabricated by combining two materials. However, few reports are available regarding the fabrication of single-layered soft LCEs that respond to two different stimuli via 3D printing. Such LCE can be customized to adapt to diverse environments by simply varying the printing geometries of the single layer. In this study, the chemical composition of the liquid crystal ink was investigated to determine the optimal formulation for fabricating an LCE that responds to both relatively low temperatures and moisture. Subsequently, the optimized ink was used for direct-ink-writing-based 3D printing and subsequent ultraviolet crosslinking, yielding dual-stimuli-responsive LCEs (dual-LCEs). Subsequently, the shape transformations in response to heat and moisture were examined using uniaxially aligned monodomain LCEs. Importantly, the as-fabricated four-petal flower-shaped LCE actuator exhibited two different shape transformations toward heat and moisture, thereby demonstrating the potential of the as-developed dual-LCEs for application in soft robotics or actuators.