Earticle

개정된 ICT교육지침에는 알고리즘, 자료구조, 프로그래밍 내용과 같은 컴퓨터과학 요소가 매우 강화되었다. 또한 최근 교육과학기술부는 STEAM 교육을 강조하고 있다. 여기에서 가장 중요한 문제는 “어떠한 방법으로 가르쳐야 하는가?”이다. 즉, 교수학습 콘텐츠의 개발이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 레고 마인드스톰 NXT 교육용 로봇을 활용한 스택과 큐 학습 방안을 제시한다. 주된 목표는 로봇이 미로라는 현실적인 구조물을 탐색할 때 스택과 큐가 어떻게 사용되는지를 보여주는 것이다. 교수학습 전략으로는 알고리즘 작성, 순서도, NXT-G 프로그래밍으로 정하였다. 단순한 미로는 왼쪽과 오른쪽 중 어느 한쪽에만 길이 있는 미로이고, 복잡한 미로는 삼거리가 포함된 미로이다. 이 두 개의 미로는 직접 개발하여 제작하였다. 마스터 로봇은 미로의 출구까지 탐색하면서 경로를 스택에 저장한 후, 이 스택을 이용하여 다시 입구까지 되돌아온다. 또한 마스터 로봇은 미로를 탐색하면서 경로를 실시간으로 슬레이브 로봇의 큐에 전달한다. 그 후 슬레이브 로봇은 큐에서 경로를 꺼내어 탐색없이 미로를 주행한다. 로봇의 미로 탐색이라는 미션을 해결하는 과정에서 학습자들은 스택과 큐의 활용 분야를 자연스럽게 이해하게 된다. 이러한 수업을 통해서 학습자들의 논리적인 사고력과 창의력이 향상되고, ICT 교육과 STEAM 교육에도 적용이 가능하리라 기대된다.

ICT education guidelines revised in 2005 reinforce computer science elements such as algorithm, data structure, and programming covering all schools. And Ministry of Education emphasizes STEAM education. Most important is that "How instruct them". This means necessity of contents. So this paper suggests learning method of Stack and Queue using LEGO MINDSTORMS NXT. The main purpose is that how stack and queue are used, when robot explore realistic maze. Teaching and learning strategies are algorithm, flowchart, and NXT-G programming. Simple maze has path in left or right, but complex maze has three-way intersection. These are developed by authors. Master robot explores maze and push stack, and then return to entrance using stack. Master robot explores maze and transmits path to slave's queue. And then slave robot drives without exploration. Students can naturally learn principles and applications of them. Through these studies, it can improves ability of logical and creative thinking. Furthermore it can apply to ICT and STEAM education.

지금까지는 Pollard의 Rho 알고리즘이 대칭키의 암호를 해독하는 이산대수 문제에 대해 가장 효율적인 방법으 로 알려져 있다. 그러나 이 알고리즘은 거인걸음 보폭 m = 「 p 」개의 데이터를 저장해야 하는 단점과 더불어 O( p ) 수행 복잡도를 보다 감소시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 이산대수의 사이클 검출을 위한 Nivasch의 스택 법의 데이터 갱신 횟수를 73% 이상 감소시키는 배열법을 제안하였다. 제안된 방법은 배열을 적용하였으며, ( xi < 0.5xi-1) ∩ (xi < 0.5(p-1)) 인 경우에 한해 배열 값을 갱신하는 방법을 적용하였다. 제안된 방법은 스택법과 동일한 모듈러 연산횟수를 보였지만 스택 법에 비해 이진탐색 법을 적용하여 배열 갱신 횟수와 탐색 시간을 획기적으로 감소시켰다.

Until now, Pollard's Rho algorithm has been known as the most efficient way for discrete algebraic problems to decrypt symmetric keys. However, the algorithm is being studied on how to further reduce the complexity of O( p ) performance, along with the disadvantage of having to store the giant stride m = 「 p 」 data. This paper proposes an array method for cycle detection in discrete logarithms. The proposed method reduces the number of updates of stack memory by at least 73%. This is done by only updating the array when ( xi < 0.5xi-1) ∩ (xi < 0.5(p-1)). The proposed array method undergoes the same number of modular calculation as stack method, but significantly reduces the number of updates and the execution time for array through the use of a binary search method.

This paper presents an improved approach towards reducing the switching loss of insulated gate bipolar transistors (IGBTs) for a medium-capacity-class power conditioning system (PCS). In order to improve the switching performance, the switching operation is analyzed, and based on this analysis, an improved switching method that reduces the switching time and switching loss is proposed. Compared to a conventional gate drive scheme, the switching loss, switching time, and delay are improved in the proposed gate driving method. The performance of the proposed gate driving method is verified through several experiments.

고층 건물에서 혹한기에 심하게 발생하는 연돌효과는 건물 외벽 및 창문에 구조적 영향을 미치고, 제연기능을 기능을 저해하고, 승강기 문 개폐 장애와 소음 및 공조기능 장애 등 설비 기능에 부정적 영향을 미치며, 화재시 승강기 승강로 등 수직 샤프트를 통해 연기를 전파시킨다. 계단실의 상하부를 화재 시 자동으로 개방함으로써 계단실의 기류 유동 마찰을 이용하여 연돌효과를 대폭 줄일 수 있고, 승강기 승강로 또한 상하부를 개방함으로써 승강로와 거실 사이의 차압을 줄여서 연기의 전파를 막을 수 있다. 샤프트 복합효과를 이용하여 차압을 상당부분 제어할 수 있으며, 일반용 샤프트만으로 샤프트 복합효과를 일으키기에 부족한 경우에는 연돌효과 제어 전용 보조 샤프트를 검토할 필요가 있다.

중위도 이북의 건물에서 고층건물의 혹한기 연돌효과는 건물의 여러 가지 기능에 큰 영향을 미치며, 승강기 승강로는 화재시 차압 때문에 연기의 주된 전파통로가 된다. 외피의 밀폐성능을 높여 건물 내부의 연도효과를 줄일 수 있으나, 외피의 밀폐기능은 비상시 피난을 위해 피난경로를 개방하는 순간 일시에 무력화된다. 또한 건물 외피의 밀폐성능이 우수할수록 연돌효과 그 자체로써 건물외피에 미치는 구조적 영향이 커진다. 고층부의 연돌효과는 외피를 밖으로 밀어내는 작용이므로 풍하측에서는 마이너스 풍압에 더하여 건물 외피에 부담을 증가시킨다. 그러므로 고층건물에 발생하는 혹한기 연돌효과의 영향을 정리하자면 다음과 같다. ${\bullet}$ 건물 외벽 및 창문에 미치는 구조적 영향 ${\bullet}$ 제연 시스템의 기능 저해 ${\bullet}$ 승강기 문 개폐 장애와 소음 등 설비 기능의 부정적 영향 ${\bullet}$ 공조기능 장애 ${\bullet}$ 화재시 승강기 승강로 등 수직 샤프트를 통한 연기 전파 혹한기 건물 안팎의 온도차가 40K일 때 높이 600m인 초고층 건물 최상층에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 풍속으로 환산할 때 32m/s에 달한다. 그러므로 초고층 건물 설계시에는 최상층의 풍하측에 설계상의 예상 최대풍속에다 이러한 환산풍속을 더한 고속 풍력이 창문을 밖으로 밀어내는 것으로 보아야 한다. 또한 공조 및 환기시스템에서는 이러한 차압을 고려하지 않으면 고층부에서 환기 성능이 무력화될 수 있다. 다음과 같은 방법들을 이용하여 고층건물의 연돌효과를 효과적으로 줄일 수 있다. 1) 계단실의 연돌효과 저감 방법 계단실에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 계단실에 상승기류를 발생시킨다. 이러한 차압과 상승기류는 계단실 상하부를 개방하면 자연적으로 평형을 이루게 되므로 별도의 제어가 필요 없게 된다. 또한 화재감지기와 연동하여 상하부 외벽의 개구부를 열어두게 되면 피난상황에 따라 문이 여닫힘으로써 발생하는 압력상태의 변화를 고려할 필요가 없게 된다. 2) 승강기 승강로의 연돌효과 승강로의 상하부에 대규모 개구를 두면 대규모의 외기가 도입되어 상승 유동 후 배출되므로 승강로 내부 온도 저하로 연돌효과가 저감되고, 승강로로 유입된 연기는 대규모의 외기에 희석되어 농도가 낮아지고 대부분 외부로 배출된다. 3) 샤프트 복합효과를 이용하는 방법 거실 평면적에 비해 승강기나 계단이 아주 많고 누설틈새 등 개구의 면적 합계가 크면 샤프트들이 서로 복합효과를 이루어 연돌효과에 의한 차압이 줄어든다. 연돌효과 제어용 샤프트를 하나 더 보조적으로 설치함으로써, 보조샤프트에 의해 발생하는 차압으로 거실을 가압 혹은 감압하여 문제가 되는 차압을 어느 정도 상쇄할 수 있다.

속도중합을 역산을 이용하면 탄성파 자료처리에서 있어서 다양한 처리가 가능하므로, 이 분야는 최근에 들어 매우 유용한 영역으로 주목을 받고 있다. 이러한 다양한 처리에 속도중합 역산을 응용하기 위해서는 사용하는 역산이 잡음에 강하면서도 고해상도의 속도중합 결과를 얻을 수 있어야 한다. 이러한 성질을 갖는 역산 방법들 중에서 가장 성공적인 방법 중의 하나라고 볼 수 있는 반복적 가중의 최소자승법(Iteratively Reweighted Least-Squares: IRLS)의 이론적 배경과 구현 방법을 소개하고, 기존 기술 특성과 한계성을 살펴보았다.

Recently, the velocity stack domain is having an attention as a very useful domain for various processing in seismic data processing. In order to be used in many applications, the velocity stack should be obtained through an inversion method and the used inversion should have properties like the robustness to noise and the parsimony of velocity stack result. Iteratively Reweighted Least-Squares (IRLS) method is the one of the inversion methods that have such properties. This paper describes the theoretical background, implementation of the method, and examines the characteristics and limits of the IRLS method.

속도중합의 역산을 이용하면 탄성파 자료처리에 있어서 다양한 처리가 가능하므로 이 분야는 최근에 들어 매우 유용한 영역으로 주목을 받고 있다. 하지만 다양한 처리에 적용하기 위해서는 사용되는 역산 방법이 잡음에 강하면서도 고해상도의 속도중합 결과를 만들 수 있어야 한다. 이러한 특성을 갖는 대표적인 역산에는 ${L_1}-norm$을 최소화시키는 IRLS(Iteratively Reweighted Least-Squares)방법을 주로 사용하였다. 본 논문에서는 이러한 성질을 갖는 또 다른 역산 방법의 하나로서 CGG (Conjugate Guided Gradient) 방법을 소개한다. CGG 방법은 반복적 최소자승법의 하나인 Conjugate Gradient (CG)방법을 변형시킨 형태로 ${L_1}-norm$을 최소화 시키는 역산법으로 활용할 수 있다. 본 논문에서는 CGG방법을 소개하고 기존의 IRLS방법과의 차이점 및 결과들을 비교하였다. 모의자료와 현장자료에 대한 실험결과를 통해서 CGG 방법이 IRLS방법과 마찬가지로 다양한 잔여/모델 norm을 최소화시키는 역산방법으로 사용될 수 있음을 보여준다.

Recently the velocity stack inversion is having many attentions as an useful way to perform various seismic data processing. In order to be used in various seismic data processing, the inversion method used should have properties such as robustness to noise and parsimony of the velocity stack result. The IRLS (Iteratively Reweighted Least-Squares) method that minimizes ${L_1}-norm$ is the one used mostly. This paper introduce another method, CGG (Conjugate Guided Gradient) method, which can be used to achieve the same goal as the IRLS method does. The CGG method is a modified CG (Conjugate Gradient) method that minimizes ${L_1}-norm$. This paper explains the CGG method and compares the result of it with the one of IRSL methods. Testing on synthetic and real data demonstrates that CGG method can be used as an inversion method f3r minimizing various residual/model norms like IRLS methods.

During PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) operation monitoring and diagnosis are important issues for reliability and durability. Stack defect can be followed by a critical cell voltage drop in the stack. One method for monitoring the cell voltage is CVM(Cell Voltage Monitoring), where all cells in the stack are electrically connected to a voltage measuring system and monitored these voltages. The other methods are based on the EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy) and on nonlinear frequency response. In this paper, intermodulation(IM) method for diagnosis PEMFC stack is introduced. To detect one or more critical PEMFC cell voltage PEMFC stack is excited by two or more test sinusoid current, and the frequency response of the stack voltage is analyzed. If one or more critical cell voltage exists, higher harmonics on the voltage frequency spectrum will appear. For the proposed IM method, stack simulation and experiments are conducted.

최근 IoT 기술이 꾸준하게 발전되면서 의료 시스템, 스마트 TV 시계 등에서 많이 활용되고 있다. 소프트웨어 개발의 66%가 메모리 공격에 취약한 C 언어를 통해 개발되고 C 언어를 사용하는 IoT 기기에 위협적으로 작용한다. 스택스매싱 오버플로 공격은 사용자가 정의한 버퍼 크기보다 큰 값을 삽입하여 반환 주소가 저장된 영역을 덮어쓰게 하여 프로그램이 정상적으로 동작하지 못하게 한다. 메모리 가용량이 적은 IoT 기기는 스택스매싱 오버플로 공격에 취약하다. 또한, 기존의 백신 프로그램을 그대로 적용하게 되면 IoT 기기가 정상적으로 동작하지 못한다. 연구에서는 IoT 기기에 대한 스택스매싱 오버플로 공격을 방어하기 위해 여러 탐지 방법 중 카나리아를 사용하여 각각 무작위 값, 체크썸, DSLR(무작위 저장 위치)로 조건을 설정했다. 2개의 카나리아를 버퍼 내에 배치하여 하나는 버퍼의 끝인 반환 주소 앞에 배치하고 나머지 하나는 버퍼 내 무작위 위치에 저장했다. 이는 고정된 위치에 저장된 카나리아 값은 공격자가 위치를 예측하기 쉬우므로 무작위한 위치에 카나리아를 저장하여 공격자가 카나리아의 위치를 예측하기 어렵게 했다. 탐지 프로그램 실행 후 스택스매싱 오버플로 공격이 발생 후 각 조건을 만족하게 되면 프로그램이 종료된다. 설정한 조건을 각각 조합하여 8가지 경우의 수를 만들었고 이를 테스트했다. 이를 통해 IoT 기기에는 다중 조건을 사용한 탐지 방법보다 DSLR을 이용한 탐지 방법을 사용하는 것이 더 효율적이라는 결과를 얻었다.

With the recent steady development of IoT technology, it is widely used in medical systems and smart TV watches. 66% of software development is developed through language C, which is vulnerable to memory attacks, and acts as a threat to IoT devices using language C. A stack-smashing overflow attack inserts a value larger than the user-defined buffer size, overwriting the area where the return address is stored, preventing the program from operating normally. IoT devices with low memory capacity are vulnerable to stack smashing overflow attacks. In addition, if the existing vaccine program is applied as it is, the IoT device will not operate normally. In order to defend against stack smashing overflow attacks on IoT devices, we used canaries among several detection methods to set conditions with random values, checksum, and DSLR (random storage locations), respectively. Two canaries were placed within the buffer, one in front of the return address, which is the end of the buffer, and the other was stored in a random location in-buffer. This makes it difficult for an attacker to guess the location of a canary stored in a fixed location by storing the canary in a random location because it is easy for an attacker to predict its location. After executing the detection program, after a stack smashing overflow attack occurs, if each condition is satisfied, the program is terminated. The set conditions were combined to create a number of eight cases and tested. Through this, it was found that it is more efficient to use a detection method using DSLR than a detection method using multiple conditions for IoT devices.

최근 IoT 기술이 꾸준하게 발전되면서 의료 시스템, 스마트 TV 시계 등에서 많이 활용되고 있다. 소프트웨어 개발의 66%가 메모리 공격에취약한 C 언어를 통해 개발되고 C 언어를 사용하는 IoT 기기에 위협적으로 작용한다. 스택스매싱 오버플로 공격은 사용자가 정의한 버퍼 크기보다큰 값을 삽입하여 반환 주소가 저장된 영역을 덮어쓰게 하여 프로그램이 정상적으로 동작하지 못하게 한다. 메모리 가용량이 적은 IoT 기기는스택스매싱 오버플로 공격에 취약하다. 또한, 기존의 백신 프로그램을 그대로 적용하게 되면 IoT 기기가 정상적으로 동작하지 못한다. 연구에서는IoT 기기에 대한 스택스매싱 오버플로 공격을 방어하기 위해 여러 탐지 방법 중 카나리아를 사용하여 각각 무작위 값, 체크썸, DSLR(무작위 저장위치)로 조건을 설정했다. 2개의 카나리아를 버퍼 내에 배치하여 하나는 버퍼의 끝인 반환 주소 앞에 배치하고 나머지 하나는 버퍼 내 무작위위치에 저장했다. 이는 고정된 위치에 저장된 카나리아 값은 공격자가 위치를 예측하기 쉬우므로 무작위한 위치에 카나리아를 저장하여 공격자가카나리아의 위치를 예측하기 어렵게 했다. 탐지 프로그램 실행 후 스택스매싱 오버플로 공격이 발생 후 각 조건을 만족하게 되면 프로그램이 종료된다. 설정한 조건을 각각 조합하여 8가지 경우의 수를 만들었고 이를 테스트했다. 이를 통해 IoT 기기에는 다중 조건을 사용한 탐지 방법보다 DSLR을이용한 탐지 방법을 사용하는 것이 더 효율적이라는 결과를 얻었다.

With the recent steady development of IoT technology, it is widely used in medical systems and smart TV watches. 66% of softwaredevelopment is developed through language C, which is vulnerable to memory attacks, and acts as a threat to IoT devices using languageC. A stack-smashing overflow attack inserts a value larger than the user-defined buffer size, overwriting the area where the return addressis stored, preventing the program from operating normally. IoT devices with low memory capacity are vulnerable to stack smashing overflowattacks. In addition, if the existing vaccine program is applied as it is, the IoT device will not operate normally. In order to defendagainst stack smashing overflow attacks on IoT devices, we used canaries among several detection methods to set conditions with randomvalues, checksum, and DSLR (random storage locations), respectively. Two canaries were placed within the buffer, one in front of thereturn address, which is the end of the buffer, and the other was stored in a random location in-buffer. This makes it difficult for anattacker to guess the location of a canary stored in a fixed location by storing the canary in a random location because it is easy foran attacker to predict its location. After executing the detection program, after a stack smashing overflow attack occurs, if each conditionis satisfied, the program is terminated. The set conditions were combined to create a number of eight cases and tested. Through this,it was found that it is more efficient to use a detection method using DSLR than a detection method using multiple conditions for IoTdevices.

The sensing of a stack coolant deficiency is very important in that cooling performance of a fuel cell, overheating prevention of a stack or coolant heater. This paper explains the performance comparison between the coolant contact/noncontact level sensors and coolant deficiency sensing logic using the pressure sensor in a stagnant or circulating flow. Throughout the comparison, the pressure sensor is more suitable than the other sensors in terms of the precision, fast response, sensing frequency. After the experiment, the pressure sensor is equipped to an FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) to verify sensing definitely. There was no miss-sensing using pressure sensor while FCEV runs in the conditions of the paved road and cross country road.

최근 기술의 발전으로 인해 자연어 처리 모델의 성능이 증가하고 있다. 그에 따라 평문 지문이 아닌 KorQuAD 2.0 과 같은 웹 문서를 지문으로 하는 기계 독해 과제를 해결하려는 연구가 증가하고 있다. 최근 기계 독해 과제의 대부분의 모델은 트랜스포머를 기반으로 하는 추세를 보인다. 그 중 대표적인 모델인 BERT 는 문자열의 순서에 대한 정보를 임베딩 과정에서 전달받는다. 한편 웹 문서는 태그 구조가 존재하므로 문서를 이해하는데 위치 정보 외에도 태그 정보도 유용하게 사용될 수 있다. 그러나 BERT 의 기존 임베딩은 웹 문서의 태그 정보를 추가적으로 모델에 전달하지 않는다는 문제가 있었다. 본 논문에서는 BERT 에 웹 문서 태그 정보를 효과적으로 전달할 수 있는 HTML 임베딩 기법 및 이를 위한 전처리 기법으로 HTML 태그 스택을 소개한다. HTML 태그 스택은 HTML 태그의 정보들을 추출할 수 있고 HTML 임베딩 기법은 이 정보들을 BERT 의 임베딩 과정에 입력으로 추가함으로써 웹 문서 질의 응답 과제의 성능 향상을 기대할 수 있다.

When communication such as light, radio wave, or magnetic field is used underwater, the communication distance is very short, so sound waves are mainly used. However, by combining the strengths of each medium and communicating, stable communication may be possible. Underwater multi-media communication requires a protocol stack that supports it, which is very complex. To this end, this paper proposes a standard protocol stack and modeling technique to enable easy protocol stack modeling for the purpose. In fact, in this paper, a random model was created and analyzed through the proposal of modeling elements and similarity measurement methods, and as a result, it was analyzed that it was very helpful in creating a new model based on a standard model.

본 논문에서는 연료전지 스택진단용 양방향 컨버터의 설계 및 제어기법을 제안한다. 스택진단용 컨버터는 교류전류 제어를 위한 양방향 DC/DC 컨버터를 사용하였으며 컨버터의 전류를 교류로 제어하기 위한 전류 제어기법이 요구된다. 정확한 전류 제어를 위해 d-q 변환을 통해 전류 제어를 수행하였다. 본 논문에서 사용한 제어기법을 통해 넓은 입력전압 범위에서도 충전, 방전으로 연료전지에 교류 전류를 공급하여 연료전지의 전압 변화를 확인함으로써 연료전지 스택의 상태를 진단할 수 있다. 제안하는 컨버터의 제어기법에 대한 타당성은 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증하였으며 1.5kW급 스택진단용 양방향 DC/DC 컨버터의 설계 기법을 제안하였다.

Hardware implemented ring buffer systems and methods are presented for the effective management of the ring buffer in TCP/IP communication. The layer interface of the ring buffer systems transfer free buffer and used buffer size information to the TCP/IP stack upper or low layer. The pointer updation interface calculates a temporary pointer from the data size which is needed by the present pointer of the ring buffer and upper or lowyer layer. The pointer manager of the ring buffer systems is responsible for saving the present pointer of the ring buffer, updating the ring buffer pointer to the new pointer, calculating the free buffer size and used buffer size of the ring buffer, and transferring the information to the upper layer. The ring buffer systems help the TCP/IP layer and TCP/IP upper or lower layer to decide the sending or receiving data size effectively. The delay of transferring data can be lowered by the ring buffer system.

HT-PEMFC (high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell) using PA (phosphoric acid) doped PBI (polybenzimidazole) membrane has been researched for extending the lifetime. However, the existing work on durability of HT-PEMFC focuses on identifying degradation causes of lab scale. The short life time of HT-PEMFC is still the problem for its commercialization. In this paper, an operating method to maximize life time of 5kW HT-PEMFC stack are proposed. The proposed method includes major steps such as minimization of OCV (Open Circuit Voltage) exposure, control of the proper stack temperature, and N2 purging for the stack. This long life operating method was based on the fragmentary results of degradation from previous research works. Experimentally, the 5 kW homemade HT-PEMFC stack was operated for a long time based on the proposed method and the stack successfully can operate within the desired degradation rate for the target life time.

원자력 발전소내 연도를 통하여 병출되는 고준위 $^{14}C$ 측정을 위한 탄산염 부유측정법에 대하여 연구 하였다. 탄산염 부유측정법이 비록 감도는 낮지만 시료량이 적은 반면 높은 비 방사능을 갖는 시료의 측정에 적절하며, 상대적으로 단순하고 신속한 방법임을 알 수 있었다.

The purpose of this study was to optimize carbonate suspension counting method for the measurements of high level activity of $^{14}C$ in a reactor stack effluent gases. Although it is less sensitive method, the carbonate suspension counting method has been found to be a suitable technique for the $^{14}C$ monitoring of samples with small amount but with high specific activity and to be relatively simple and fast.