등방성 AM-FM 하이브리드 디지털 하프토닝에 관한 연구

조청운 중앙대학교 첨단영상대학원 2017 국내박사

Digital halftoning is very important technology in the printing industries. Diverse researches and patents are produced for every year and very large amount of printing devices and monochrome display devices such as e-ink are used. Objective of our research is developing new AM-FM digital halftoning technique which is recent major research area of digital halftoning technology. First one is solving anisotropy of halftoing pattern produced in error diffusion method. Anisotropy of error diffusion is due to scanning method we will propose new solution method. And we will extend error diffusion method which is limited to one pixel processing to can handle multiple pixels. Second one is to develop digital halftoning method which is based on reaction-diffusion model. The reaction-diffusion model is developed mathematical model to explain about various animal skin texture pattern. In this research we take notice of pattern produced by this model shows continuous transition from spot pattern to stripe pattern and can control the size of produced dot pattern freely, this properties is useful as a AM-FM hybrid technique. In this dissertation we proposed two novel AM-FM hybrid techniques which is new area in digital halftoning technology. First one we proposed is error diffusion method which can generate random processing order. This randomly changing direction method is general technique is applicable not only to grouped pixel but also to non-square pixels. In second method we showed pattern generated by reaction-diffusion model can be applied to digital halftoning results. This method can control size of dot and distance between dots and unique pattern of continuous transition from spot to stripe which is tone-representing method differentiated from stippling method. In this thesis we proposed tow novel AM-FM hybrid digital halftoning techniques. One method applicable to error diffusion resolve anisotropy problem and another method based on reaction-diffusion model is free from anisotropy due to iterative process. All two methods can generate variable size of dots and we showed new techniques is possible in digital halftoning area. 디지털 하프토닝은 인쇄분야에 있어 매우 중요한 기술이다. 매년 매우 많은 연구 와 특허나 나오고 있으며 다양한 인쇄 장치와 e-ink와 같은 단색 디스플레이 장치 가 사용되고 있다. 본 연구의 목적은 최근의 디지털 하프토닝 방법의 주요 연구 분야인 AM-FM 하 이브리드 기법에 있어 새로운 기법을 개발하는 데 있다. 첫 번째는 오차 확산 하 프토닝 방법에서 발생하는 하프토닝 패턴의 비대칭성을 해결하고자 한다. 오차 확 산 방법에서의 비대칭성은 스캐닝 방법에서 기인한 것으로 이에 대한 해결 방안을 제시하고자 한다. 또한 한 픽셀 단위 위주로 되어 있는 오차 확산 방법을 여러 픽 셀 단위에 대해서도 적용할 수 있도록 확장하고자 한다. 두 번째는 반응-확산 모 델을 이용한 하프토닝 방법을 개발하고자 한다. 반응-확산 모델은 다양한 동물의 피부 무늬에 대한 형성을 설명하기 위해 개발된 수학적 모델이다. 본 연구에서는 이러한 모델에 의해 만들어지는 패턴이 점무늬에서 줄무늬까지 연속적으로 변하는 특성과 연속적인 2차원 공간에서 정의되기 때문에 크기의 제어가 자유롭다는 점 때문에 AM-FM 하이브리드 기법으로 유용할 것이라는 점에 착안했다. 본 논문에서는 디지털 하프토닝 기술에 있어 비교적 새로운 분야인 AM-FM 하 이브리드 기법에 대한 새로운 두 가지 기법을 제시한다. 첫 번째 방법은 오차 확 산 방법에 있어 랜덤한 처리순서를 생성할 수 있는 방법을 제안하였다. 임의의 방 향으로 처리순서를 생성하는 방법은 여러 개의 픽셀이 그룹된 경우뿐만 아니라 비 사각형 픽셀에도 적용가능한 범용적인 방법이다. 따라서 단일 픽셀에만 처리되던오차 확산 방법을 1보다 큰 AM에 적용할 수 있게 해준다. 또한 방향이 랜덤하게 바뀜으로 해서 하프토닝 패턴의 비대칭성을 해결할 수 있게 되었다. 두 번째 방법 은 반응-확산 모델에 의해서 생성되는 패턴을 이용하여 하프토닝의 결과를 만들 수 있음을 보였다. 점의 크기와 점의 거리를 제어하여 패턴을 만들 수 있으며 중 간 밝기구간에서는 점 무늬가 줄 무늬로 자연스럽게 전환되어 표현되어 점묘법과 는 다른 톤 표현 방법을 보여준다. 본 연구에서는 새로운 AM-FM 하이브리드 디지털 하프토닝 기법으로써 두 가지 방법을 제시하였다. 오차 확산에 적용할 수 있는 방법은 오차 확산 방법에서의 순 차 처리에 따른 비대칭 패턴 문제를 해결하였으며, 반응-확산 모델에 의한 방법은 반복법인 특성으로 인해 비대칭성이 나타나지 않게 된다. 두 방법 모두 다양한 크 기의 도트 패턴에 사용할 수 있으며 기존의 방법과 다른 새로운 방법으로 디지털 하프토닝을 할 수 있는 가능성을 보였다.

Investigation of Reliability of 1x-nm DRAM Peripheral PMOS Transistors for Cryogenic Memory Applications

Bang Hayoung 국민대학교 일반대학원 2024 국내석사

본 연구는 1x-nm 기술 노드 DRAM 주변 회로용 PMOS 트랜지스터에서 음의 바이어스 온도 불안정성(NBTI)과 핫 캐리어 열화(HCD) 현상을 77 K-370 K의 극저온을 포함한 전 온도범위에서 조사하였다. 연구의 주된 목적은 극저온 환경에서 소자의 성능과 신뢰성을 평가하고 분석하는 것이며, 이는 급격히 증가하는 데이터 중심 시대에서 양자 컴퓨팅 및 고성능 컴퓨팅 시스템에서의 응용 분야에서 점점 중요해지고 있다. NBTI 분석에서는 얇은 게이트 산화막과 두꺼운 게이트 산화막을 포함한 두 가지 소자 유형을 연구하였다. 연구 결과, NBTI는 낮은 온도에서 비-아레니우스 특성을 보였으며, 이는 기존의 Reaction-Diffusion (R-D) 모델만으로는 충분히 설명할 수 없는 현상이다. 따라서, 극저온 환경에서 NBTI 메커니즘을 보다 정확하게 이해하기 위해서는 계면 트랩과 산화막 트랩을 동시에 고려하는 접근 방식이 필수적이다. 특히, 얇은 게이트 산화막에서는 극저온에서 산화막 트랩이 열화에 더 큰 영향을 미치며, 두꺼운 게이트 산화막에서는 계면 트랩과 산화막 트랩을 동시에 고려해야 한다는 점이 강조된다. 극저온 환경에서는 얇은 산화막을 가지는 소자의 Nonradiative multiphonon (NMP) 모델이 부각되어 보이는 것을 확인하였으며, 두꺼운 산화막을 가지는 소자에서는 전 온도에 걸쳐 R-D 모델이 주로 적용된다는 점을 보여준다. HCD 분석 결과, 기존 주로 알려진 열화 경향과는 달리 PMOS 트랜지스터의 문턱 전압(VT)이 작아지는 현상이 확인되었으며, 이는 산화막 내의 전자 트래핑이 원인이다. 이 현상은 전 온도 범위에서 일관되게 나타났으며, 이는 극저온 환경의 조건에서도 열화 메커니즘이 변하지 않음을 보여준다. 특히, 극저온에서 포논 산란의 억제가 캐리어 이동성을 향상시켜 VT의 추가적인 열화를 초래하며, 이는 스트레스 전과 후의 기판 전류(Isub) 차이로 나타난다. 따라서, PMOS에서의 HCD 경우 hole 뿐만 아닌 전자의 영향을 고려해야 하며, 극저온에서의 ΔVT의 증가를 유의해야 함을 알 수 있다. 결론적으로, 본 연구는 극저온을 포함한 다양한 온도 범위에서 DRAM 주변 트랜지스터의 열화 메커니즘 간 복잡한 상호작용에 대한 중요한 통찰을 제공하며, 특히 극저온 환경에서 안정적으로 작동할 수 있는 설계 최적화를 위한 지침을 제시한다. 이러한 연구 결과는 극저온 환경에서 동작하는 DRAM 개발에 중요한 방향을 제시하며, 고성능과 고신뢰성을 요구하는 차세대 컴퓨팅 기술의 발전에 기여할 수 있다. This study presents an in-depth examination of the negative bias temperature instability (NBTI) and hot carrier degradation (HCD) phenomena in 1x-nm dynamic random-access memory (DRAM) peripheral PMOS transistors over a broad temperature range of 77–370 K. The primary objective here is assessing the reliabilities and performances of these devices in cryogenic environments, which are becoming increasingly important for applications, such as space exploration, quantum computing, and high-performance computing systems. In the NBTI analysis, two device categories featuring thin and thick gate oxides were investigated. The findings reveal that NBTI displays non-Arrhenius characteristics at low temperatures—a behavior inadequately described by the conventional reaction–diffusion (R-D) model. Consequently, a dual-framework approach encompassing both interface traps (Nit) and oxide traps (Not) is crucial to accurately elucidate the NBTI mechanisms in cryogenic regimes. Notably, oxide traps predominantly drive the degradation in thin gate oxides at cryogenic temperatures, whereas both Nit and Not contribute significantly in thick gate oxide devices. This comprehensive analysis highlights the critical role of the nonradiative multiphonon (NMP) model, particularly for thin oxides at low temperatures, whereas the R-D model is more applicable for thicker oxides at high temperatures. The present investigation into HCD reveals a deviation from the conventional degradation trend as the threshold voltage (VT) shifts negatively due to electron trapping within the oxide layer. This trend persists across all examined temperatures, indicating that the degradation mechanism remains consistent under extreme conditions. Specifically, at cryogenic temperatures, the suppression of phonon scattering enhances carrier mobility and exacerbates VT degradation. Therefore, the roles of both holes and electrons are accountable for HCD in PMOS devices, with the pronounced ΔVT increase under cryogenic conditions warranting careful consideration. Overall, this study advances the understanding of the intricate degradation mechanisms affecting DRAM peripheral transistors and underscores the necessity of design optimization for reliable operation under extreme conditions. These insights provide a foundation for developing DRAM technologies capable of sustained high performances and reliabilities in cryogenic environments, thereby contributing to the evolution of next-generation computing systems capable of robust operation under harsh conditions.

혁신요인이 소비자 자동차 구매의도에 미치는 영향에 관한 연구 : 고급 지능 주행 보조시스템을 중심으로

YIN LIANG 세종대학교 대학원 2025 국내박사

전 세계 자동차 산업이 지능화, 전기화로 전환하는 추세에서 자율 주행 기술이 핵심 추진력이 되고 있다. 본 연구는 고위차 지능 지원 주행이 소비 자의 구매 의지에 미치는 영향 메커니즘에 집중하여 문헌 연구법, 설문 조 사법, 실증 연구법을 종합적으로 활용하여 심도 있는 연구를 진행하였다. 혁신 확산 이론(DOI), 자극 - 유기체 - 반응(SOR) 모델, 기술 수용 모델 (TAM) 등의 이론을 정리하여 관련 분야의 연구 현황을 분석하고, 혁신 요 인, 신뢰, 지각된 유용성, 지각된 사용 용이성, 인플루언서의 전문성 및 구 매 의지를 핵심 변수로 하는 연구 모델을 구성하고 14가지 연구 가설을 제 안하였다. 혁신 특성에서 출발하여 연구에서는 이를 상대적 이점, 적합성, 시험 가 능성, 관찰 가능성의 네 가지 차원으로 분류하였다. 지능 지원 주행은 안전 성과 효율성 면에서 뚜렷한 상대적 이점을 가지고 있어 사고를 줄이고 교 통 체증을 완화할 수 있다. 적합성은 교통 인프라와 운전 습관과의 일치성 에 나타나며, 시험 가능성은 자동차 회사의 시승 행사, 한정 시간 동안의 무료 체험 등을 통해 구현되며, 관찰 가능성은 무인 택시 운영 데이터 공 개, 실제 사례 보여주기 등을 통해 강화된다. 이러한 특성이 소비자의 제품 인식과 태도에 영향을 미치며, 이어서 구매 의지에 영향을 미친다. 신뢰는 소비자의 자동차 구매 결정에서 결정적인 역할을 하며, 혁신 특성 의 영향을 받는다. 기술 수용 모델의 지각된 유용성과 지각된 사용 용이성 도 마찬가지로 소비자의 자동차 구매 의지에 영향을 미친다. 인플루언서는 새로운 정보원으로서 그 전문성이 소비자의 신뢰와 지각된 유용성에 조절 효과를 가진다. SOR 모델에 기반하여 외부 자극(예: 혁신 특성)은 소비자의 내부 인지(신 뢰, 지각된 유용성, 지각된 사용 용이성)에 영향을 미치며, 이어서 구매 의 지에 영향을 미친다. 본 연구에서는 문헌연구법(文献研究究法), 설문조사법 (调查法), 실증연구법(实证硏究法)을 사용하였다, 설문 조사를 통해 데이터를 수집하고 SPSS 26.0과 AMOS 26.0을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 혁신 특 성은 신뢰, 지각된 유용성, 지각된 사용 용이성에 정적인 영향을 미치며, 신 뢰, 지각된 유용성, 지각된 사용 용이성은 구매 의지에 정적인 영향을 미친 다. 인플루언서의 전문성은 신뢰와 지각된 유용성에 조절 효과를 가지며, 신뢰, 지각된 유용성, 지각된 사용 용이성은 외부 요인과 구매 의지 사이에 서 매개 역할을 한다. 본 연구는 자동차 기업과 관련 종사자들에게 중요한 참고 자료를 제공한 다. 기업은 지능 지원 주행 기술의 혁신 특성을 향상시키고, 인플루언서와 의 협력을 강화하며, 정보 전달을 최적화하여 소비자의 신뢰와 구매 의지를 높여야 한다. 동시에 본 연구는 후속 연구를 위한 기반을 마련하였으며, 향 후 다양한 문화 배경과 기술 발전 단계에서 관련 요인의 영향 변화를 더욱 심도 있게 탐구할 수 있다. 주요어 : 고위차 기능 보조 주행, 구매 의도, 혁신 확산 이론, 자극-유기 체-반응 모델, TAM 모델

水素 擴散火焰의 縮小 反應 메카니즘 및 構造에 關한 硏究

이수용 서울大學校 大學院 1991 국내박사

단일 및 복합광물계에서 우라늄의 수착특성 : 열역학적 수착모델의 적용 및 해석

이재광 연세대학교 대학원 2008 국내박사

The mobilization of metal contaminants through geological media is strongly influenced by the reaction between metals and the surrounding rocks and mineral phases. Sorption on mineral surfaces is a main retardation mechanism of toxic elements migration in the mineral-groundwater system. In this study, the batch type experiments of U(VI) sorption on single minerals and natural composite minerals were carried out over a wide range of pH, ionic strength, U(VI) concentration and carbonate concentration. The thermodynamic sorption models were also applied to evaluate and estimate the U(VI) sorption on minerals. The single minerals included goethite, hematite, kaolinite, and quartz; and natural composite minerals included the sediment soils and the crushed granite particles.The chemical aqueous speciation of U(VI) was calculated by the geochemical code MINTEQA2 at different aqueous conditions to investigate the correlation between the aqueous speciation and sorption of U(VI). Free uranyl ion (UO22+) and uranyl hydroxides were the dominant species in solution in anaerobic condition, while uranyl carbonates, such as UO2CO3, UO2(CO3)22-, and UO2(CO3)34- were increased in an alkaline pH region as increased the carbonate concentration. It insinuated that the carbonates in solution could inhibit the U(VI) sorption onto minerals and thus enhance the mobility of U(VI) in solution-mineral interface due to the low sorption affinity of uranyl carbonato species to mineral surfaces.A diffuse double layer model (DLM) was used to evaluate the reactions between U(VI) and single mineral surfaces and U(VI) surface formation constants were also calculated. U(VI) sorption onto the mixture of goethite and kaolinite was accomplished to investigated the mineralogical contribution of iron oxide and clay mineral to U(VI) sorption. Sorption of U(VI) onto the natural composite minerals, i.e. sediment soil was estimated from the information of the reactions between U(VI) and single minerals. U(VI) sorption on the sediment soils were successfully evaluated by using a DLM despite of its complex mineralogical composition.The factors affecting the sorption of U(VI) onto the crushed granite particles were empirically investigated. The solution pH and carbonate concentration had an important role in U(VI) sorption onto granite while the ionic strength effect was insignificant. The fraction of U(VI) associated with clay minerals and refractory minerals in granite was about 19% from the study of a sequential chemical extraction procedure and the XRD pattern identified that it was chlorite. Though chlorite contents in granite was below 1%, its contribution to U(VI) sorption on granite was very high.A non-electrostatic model was used to interpret the U(VI) sorption properties of granite because there wasn't any electrostatic information available for the charge and potential of the crushed granite particles. Several U(VI) surface species, such as SOUO2+, SOUO2OH, SOUO2CO3-, and SOUO2(CO3)23- were assumed and at least two types of surface binding sites (strong and weak) were considered to describe U(VI) surface reactions with granite surface. From the model calculation, it was suggested that UO22+ and UO2CO30(aq) would dominantly react with the granite surface and the strong binding sites were 1% of total binding sites. 지하 환경에서 오염물질은 다양한 경로를 통하여 지표권으로 이동하게 되며 지하매질에 대한 오염물질의 수착은 이동속도를 지연시키는 역할을 담당하게 된다. 본 연구에서는 회분식 실험을 수행하여 다양한 광물에서 우라늄의 수착특성에 영향을 주는 pH, 이온강도, 우라늄 농도, 그리고, 탄산염 등의 영향을 평가하였다. 또한 단일광물 및 복합광물계에서 우라늄의 수착특성을 이해하기 위하여 열역학적 수착 모델을 적용하고 그 결과를 해석하였다.우라늄의 수착을 열역학적 모델로 평가하기 위하여 실험과 동일한 조건에서의 우라늄 화학종 분포를 구하였다. 우라늄은 수용액의 조건에 매우 민감하게 반응하여, 탄산염이 없을 경우 우라늄은 광물과 반응성이 좋은 우라닐 또는 수산화 우라닐 이온으로 주로 존재한다. 그러나, 수용액 중의 탄산염이 증가하게 될 경우 UO2CO3, UO2(CO3)22-, 그리고, UO2(CO3)34- 등의 광물에 대한 수착친화도가 낮은 우라닐 탄산 화학종의 분포가 증가한다.광물에 대한 우라늄의 회분식 수착실험을 위하여 단일광물로는 토양시료의 주 구성광물인 침철석, 적철석, 석영, 그리고, 카올리나이트를 사용하였으며, 복합광물로는 4 종류의 토양시료와 심부지질 암석인 화강암을 사용하였다.토양시료를 구성하고 있는 단일광물에 대한 전기적 특성은 비교적 잘 알려져 있으므로, 단일광물에 대한 우라늄 수착을 확산 이중층 모델로 평가하여 탄산염을 배제한 조건과 탄산염이 대기압 수준으로 존재하는 수용액 조건에 대한 단일광물 표면의 우라늄 화학종 형성상수를 도출하였다. 또한 토양시료에 다량 분포하고 있는 카올리나이트와 산화철광물인 침철석의 혼합물에 대한 확산 이중층 모델 평가를 통하여 산화철광물의 우라늄 수착에 대한 기여도를 평가하였다.확산 이중층 모델 모사를 통하여 얻은 단일광물 및 혼합광물에 대한 우라늄의 표면 착화물 형성상수를 이용하여 토양시료에 대한 우라늄 수착을 예측하였으며, 토양시료의 구성광물의 수착기여도를 예측하였다. 토양시료는 복잡한 광물학적 조성을 가지고 있음에도 불구하고 단일광물에 대한 열역학적 수착 모델의 결과를 이용하여 토양시료에 대한 우라늄 수착 실험결과를 성공적으로 평가하였다.화강암에 대한 우라늄 수착특성을 평가하기 위하여 다양한 수용액 조건에 대한 회분식 수착실험을 수행하였다. 구성광물의 수착기여도를 직접적으로 확인하기 위하여 연속화학추출법을 이용하였다. 연속화학추출 시험결과 점토광물 및 난분해성 광물에 수착된 전체 우라늄의 19%가 추출되었으며, 추출 전후의 수착에 관여한 광물이 녹니석임을 확인하였다. 또한 화강암-녹니석의 혼합광물에 대한 수착실험을 통하여 녹니석이 소량으로 존재하여도 우라늄 수착에 크게 기여하는 것을 확인하였다.화강암은 매질 표면의 특성이 매우 복잡하여 표면의 전기적 특성에 대한 정보를 직접적으로 얻기 어렵다. 따라서, 열역학적 모델의 적용에 있어서 조성이 복잡하고 표면 특성 분석이 어려운 복합광물에 적용 가능한 비정전기적 표면 착화반응 모델을 이용하여 우라늄 수착을 해석하였다. 열역학적 모델을 적용하기 위하여 화강암 표면과 반응하는 화학종은 SOUO2+, SOUO2OH, SOUO2CO3-, 그리고, SOUO2(CO3)23-등으로 고려하였으며, 강한 수착점과 약한 수착점의 두 자리 표면 수착점을 가정하였다. SOUO2+와 SOUO2CO3-의 두가지 표면 화학종을 가정하고, 강한 수착점은 전체 수착점의 1%로 가정하였을 때 모사결과는 실험결과와 비교적 잘 일치하였다.