Nano-structured resistive random access memory for neuromorphic system

김민휘 서울대학교 대학원 2020 국내박사

최근 빅데이터에 기반한 기계학습 알고리듬의 급격한 발전으로 인간 뇌 신경망의 동작을 모방하는 적용 분야가 점차 확대되고 있다. 하지만 현재 널리 사용되는 폰 노이만 구조의 연산 시스템은 뇌 신경망의 매우 병렬적인 구조와 낮은 에너지 소모를 구현하는 하드웨어로서 내재적인 부조화를 가지고 있다. 따라서 인간의 훌륭한 학습, 기억, 추론, 판단 등의 기능을 인공적으로 실현하기 위해서 궁극적으로 하드웨어 수준에서의 근본적인 변화가 요구되고 있다. 한편, 최근 수십 년간 눈부신 발전을 이루어 온 실리콘 기반의 반도체 소자와 집적회로 제작 기술은 이러한 변화의 요구에 부응하는 가장 적합한 기술로 여겨지며 학계와 산업계에서 활발한 논의가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 실리콘 질화막 기반의 저항 변화 메모리를 제작, 소자의 전기적 특성을 확인하며 그 활용에 대해 연구하였다. 우선 개별 소자 단위에서 전압 인가에 의한 두 단자 메모리 소자의 저항 변화 현상을 확인하고 다양한 전기적 특성을 확인하였다. 나노 수준의 얇은 실리콘 산화막의 추가 형성이 저항 변화 메모리 소자의 동작 특성에 미치는 영향을 확인하고 분석하였다. 이 과정에서 소자 내부로 흐르는 오버슛 전류가 억제되어 소자 동작의 균일성 개선에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 또한 물질과 구조에 관계없이 회로 수준의 시뮬레이션에 사용할 수 있는 저항 변화 메모리 소자의 회로 모델을 제안하고 검증하였다. 어레이 단위에서 수십 나노 미터 수준의 면적을 갖는 저항 변화 메모리를 제작하고 전기적 특성을 확인하였다. 이 과정에서 비등방성 습식 식각 공정을 상온에서 적용하여 단결정 실리콘 하부 전극을 쐐기 구조로 미세화하고, 소자 면적의 감소에 따라 저항 변화 동작에서 동작 전압과 소모 에너지가 감소함을 확인하였다. 다단계의 전도도를 갖는 저항 변화 메모리를 인공 시냅스로 사용하는 교차점 어레이 구조의 벡터-행렬 곱 연산 기능을 활용하여, 소프트웨어 기계 학습을 통해 얻은 인공 뇌신경망의 구조와 문제 해결 능력을 에너지 효율적인 하드웨어로 구현할 수 있음을 확인하였다. Recently, the field of mimicking and utilizing the operation of the human brain neural network is gradually expanding due to the rapid development of the machine learning algorithms based on big data. However, the von Neumann architecture, which is widely used today, has inherent incompatibility as hardware that realizes very parallel structure and low energy consumption of brain neural network. Therefore, in order to artificially realize various functions such as learning, memory, reasoning, and judgment, a fundamental change at the hardware level is ultimately required. Meanwhile, silicon-based semiconductor device and integrated circuit fabrication technology, which has remarkably developed in recent decades, is considered as the most suitable technology to meet the demands of this change, and discussion is being actively conducted in academic and industrial fields. In this paper, silicon nitride-based resistive switching memory was fabricated, and the electrical characteristics of the device were verified and its application was studied. First, at the individual device level, the resistance change phenomenon of the two terminal memory devices through voltage application was confirmed and various electrical characteristics were confirmed. The effects of the additional formation of nanometer thin silicon oxide film on the operating characteristics of the resistive memory device was investigated. In addition, it was confirmed that the overshoot current flowing into the device can be suppressed, thereby improving the operation uniformity of the device. I also proposed and validated a circuit model of a resistive switching memory that can be used in circuit-level simulation regardless of material and structure. At the array level, resistive switching memory having an area of tens of nanometers was fabricated and its electrical properties were verified. In this process, the anisotropic wet etching process was applied at room temperature to form the wedge-structured silicon bottom electrodes, and it was confirmed that the operating voltage and energy consumption decrease in the switching operation as the device area decreases. By using multi-level resistive switching memory as an artificial synapse and utilizing the vector-matrix multiplication function of the cross-point array structure, I confirmed that the structure and problem solving ability of the artificial neural network obtained by software machine learning can be implemented with energy efficient hardware neural network.

農地 賃貸借料에 關한 硏究 : 全南 畓作地帶의 경우를 中心으로

김민휘 全南大學校 1986 국내석사

長期的으로 農業生産性을 높이고 國際競爭力을 배양하며 農家所得을 非農業部門 종사가구의 所得과 均衡시키면서 國民食糧을 값싸게 安定的으로 供給하기 위해서는 專業農을 中心으로 耕地의 所有 또는 利用이 集積되어야만 한다. 즉 專業農이 技術進步에 따른 效率的인 經營을 하기 爲해서는 適正規模가 됨으로써 이는 可能해진다. 그런데 現在와 같은 零細小農 構造로는 이같은 물결에 대응하는데 있어 분명히 限界가 있다. 이렇듯 農地流動化가 要請되고 時代의 흐름에 따라 勞動力과 資本事情 등에 의해 經營能力이 流動的이며 農家經濟 內部의 事情 등에 의해 農地流動이 불가피한 경우가 있다. 그럼에도 불구하고 現行 農地關係法律은 賃貸借制를 事實上 禁하고 있다. 賃貸借를 禁하고 있는 現實에도 불구하고 農地의 約 28%가 賃貸借되고 있고 이와 關聯되어 있는 農家가 46%에 達해 있다. 法律이 禁함에도 불구하고 現實的으로 農地의 賃貸借가 盛行되고 있고 또 그것이 農業發展 나아가서 國民經濟 全體의 發展을 爲한 農地의 流動이라고 看做된다면 應當 現行 農地關聯法律은 緩和 내지는 修整됨이 바람직 할 것이다. 本論文의 主要 目的은 이러한 與件下에 있는 農地의 關系 法律중 가장 중요하다고 생각되는 賃貸借料에 대해서 考察하고 또한 그것이 改正될 경우에 대비하여 그 科學的인 論據와 그 合理的인 方案을 提示함에 있다. 이와같은 硏究目的을 遂行하기 위하여 標本調査를 實施하였는데 標本은 全南地域을 山間地域, 中山間地域, 그리고 平野地域으로 구분하고 各 地域에서 2個部落씩 都合 6個部落을 有意 標本으로 抽出한 다음 다시 部落內에서 賃貸農과 賃借農을 無作爲 抽出하였다. 여기에서 나타난 硏究結果를 要約해 보면 다음과 같다. 1. 賃貸借料의 形態를 보면 豊凶이나 作況에 關係없이 賃貸借料를 一定額으로 定한 定額 賃貸借料制가 全 調査農家 196戶中 94件으로 48%이고, 豊凶이나 作況에 따라 賃借農이 負擔해야할 借地料의 額이 달라질 수 있는 定率 賃貸借料制는 102件으로 52%에 달해 定額制보다 定率制가 많은 것으로 나타났다. 2. 定率制는 定額制보다 經濟的 效率이 非效率的일뿐 아니라 賃貸借料 또한 高率이다. 따라서 農地流動을 通해 商業的 專業農을 育成시키는데는 政策的으로 定額制를 選擇함이 바람직 한 것이다. 3. 定額 賃貸借料制의 경우 賃貸借料水準은 收穫量의 40.8%로 나타났다. 이 水準은 金額으로 따져서 101,221원인데 賃貸農의 立場에서 볼때 이는 農地價格을 銀行 定期 預金利子率 10%로 환산한 121,340원의 機會費用에 미치지 못하는 水準이다. 한편 이를 賃借農 立場에서 볼때 이 賃借農 收益 101,359원을 육박하는 水準으로 平均利潤이 보장되지 않는 高率인 것으로 나타났다. 4. 定率制 賃貸借料制의 경우 賃貸借料 水準은 收穫量의 48.7%로 나타났다. 이 水準은 金額으로 따져서 119,109원인데 역시 賃貸農의 立場에서 볼 때 農地資本 利子額 121,340원의 機會費用에 미치지 못하는 水準이다. 또한 賃借農 立場에서 볼 때 平均 賃借農收益 101,359원을 육박하는 水準으로 역시 正常利潤이 보장되지 않는 高率인 것으로 나타났다. 5. 賃貸借料 形態는 그 經濟的 效率이 非效率的이며 그 利率이 高率인 定率制가 支配的이며 이 賃借料 水準마져도 生産者의 平均利潤은 커녕 生産費조차 보장되지 못한 형편으로 이는 利潤을 目的으로 하는 資本制的 賃貸借制라 할 수 없다. 6. 適正 賃貸借料 水準이란 그것이 農地資本에 대한 機會費用을 어느 정도 보장해 주고 榮農者에게는 平均利潤을 보장해줄 때의 水準을 意味한다. 그런데 앞으로 農民만이 農地를 所有한다고 할때 그 賃貸行爲는 收入目的보다 經營上의 事情에 의해 貸與하는 것이나, 賃貸農側은 經營上의 危險을 負擔하는 直接 生産者라는 뜻에서 賃借農側보다 높은 報酬를 보장함이 合理的일 것이다. 더불어 賃借農에게 非農家 所得水準과 均衡을 유지시켜 주며, 商業的 專業農을 育成 發展시키고자 할 경우 適正 賃貸借料 水準은 30% ∼ 35%정도로 定함이 合理的일 것이라 보아진다. One of the most important problems in farm management under a dynamic situation is getting distribution of resources to carry on farm production. Most farmers with limited resoures must obtain the use of more resources than can be purchased with their funds in order to operate on an efficient scale and improve their living standards. Land reform was carried out the declaration "Tillers must be the masters of their own land" in Korea in 1949. In the real agricultural world Since, the present law not allowed to tenant definitely. Since the present land law which prohibits tenants is neither in practice not desirable for the farms to achieve optimum use of land other resources. The opinion that the society is going to suggest is that the present land law should be a more flexible One rather than a rigid one. In this situation, the purpose of this study is to examine the efficiency of the pattern of rental, to examine the ways to improve the ability of rent, to determine the fair leasing arrangements that bring the efficiency of land uses. To complete this study, the author conducted a survey of 196 farms which were involved in 6 villages consiously sampled from 3 different agricultural districts ciassified as the plain area, the medium-mountaineous area, mountaineous area covering all of chonnam Province. And, the evidence to be presented concerning the leasing theory and, leasing arrangements be based on the secondary sources or others empirical studies. The major results of this study are summaried as follows. The fixed crop-share system is 94 accounting for 48.0 percent among 196 farms. The fixed proportional sharing system of products 102 acounting for 52.0 percent among 196 farms, which is recognized as one of the most undesirable rental systems because of its nature, absorbing the yield made by a tenant's creative performances in production. The fixed proportional sharing system is inefficiency in economic efficiency, and much higher than the fixed crop-share system. Therefore, 9 think the fixed crop-share system is better than the fixed proportional sharing system for agricultural development. In the case of the fixed crop-share system, the level of rental is 40.7 percent of the annual total crop harvested. It's elvel is low inside of landords, and high in side of tenant. In case of the fixed proportional sharing sharing system, the level of rental is 48 percent of the annual total crop harvested. Also, It's level is low in side of landlords, and high in side of tenant. The author's point is going to suggest strongly is that level of rental should be 30-35 percent of the annual total crop harvested. Then, the interest rates for agricultural land is admitted by landlords to some extent, and returing rates to management for productor is sufficient level of giving an opportunity for the farmers to increase their farming efficiency through enlarging the size of farming land.

삼국시대 왕실장신구의 현대적 디자인에 관한 연구

김민휘 국민대학교 디자인대학원 2005 국내석사

우리나라는 석기시대와 금속시대를 거치며 장신구의 재료와 기법이 발달해 오다가 삼국시대에 이르러 본격적으로 장신구를 사용하게 되었다. 삼국시대는 여러 나라로 흩어져 있던 소국연맹체들이 병합하면서 각기 중앙집권체제를 이룩하였다. 그 결과 고대국가로서의 면모를 갖추어 나갈 수 있었으며, 동시에 문화, 예술에 있어서도 훌륭한 업적을 이룰 수 있었다. 삼국의 예술은 서로 공통점을 보이기도 하나, 각국의 독자적인 개성이 뚜렷이 구별된다. 힘과 패기를 바탕으로 한 고구려, 우아하고 세련되며 섬세한 미적 기교가 강조된 백제, 소박하면서도 보수적이나 엄격한 조화미를 갖춘 신라, 유난히도 구슬을 좋아했던 신비한 가야 등 모두 뛰어난 예술성을 자랑한다. 삼국시대 공예품은 대부분 고분에서 부장품으로 출토되었으며, 특히 장신구는 왕족위주로 발달하며 왕족의 장신구는 그 의미가 특별했다. 즉 선사시대 이래 존재한 샤머니즘이나 점술이 유행하였는데, 고대 장신구 특히 왕족이 사용했던 장신구는 아름다움을 나타내는 장식적인 기능과 동시에, 일종의 부적 마스코트로 사용되는 등 주술적인 색채가 강하였다. 따라서 왕의 장신구는 악령을 쫓고 자신의 생명을 보호하는 한편 공동생활을 영위하고 집단행동을 통솔하기 위해서 사용되었다고 한다. 이런 정신적인 믿음을 바탕으로 미적으로도 삼국시대의 장신구는 우리나라 장신구 사상 전무후무한 화려한 발전상을 보였다. 그 결과 삼국시대의 장신구는 한국적 조형성과 미적 개성을 충분히 표현함으로써 삼국시대의 공예미술을 대표한다고 할 수 있다. 이 연구에서는 삼국시대 나라별로 역사적 배경을 알아보고, 대표적인 예술품과 국보급 왕실 장신구를 주제로 하여 각 나라의 특징적 조형성을 살펴보았다. 그리고 이들의 이미지와 기본적인 제조기법을 바탕으로 현대적 감각과 기능성을 접목시킴으로써 예술작품으로 뿐만 아니라, 문화상품으로서의 가능성을 모색해 보았다. 결론으로 삼국시대 왕실 장신구 등 우리 선조들의 위대한 문화유산을 발굴하고, 이를 현대적으로 상품화시켜 봄으로써 우리 문화의 정체성을 드러내는 한편 세계시장에서의 경쟁우위를 확보할 수 있으리라 기대해 본다. There had been advances in the material and technique of ornaments in Korea, through the stone age and the metal one. Afterward the use of the ornaments got popularized during Samgook period, meaning Korean ancient three kingdoms-Goguryo, Baekjae and Shlla. They united scattering minor countries and founded three centralized dynasties. So they could make great achievements in culture and art. The arts of three dynasties had both similarities and differences. In the concrete, Goguryo's art had power and energy whereas Bakjae's was elegant, refined and skillful. Shilla's had simple conservativeness and strict symmetry and Gaya's liked the glass beads especially. All Korean ancient kingdoms were superior in artistry. The objects of craft-work were mostly excavated with the grave goods in Samgook period. The ornaments were developed for the royal family and used for decoration and incantation. So the ornament of the king were designed to put away the evil spirits and protect his life, which led to King's greater power and stability of the kingdom. Under this spiritual and political background, the ornaments of Samgook period were remarkably advanced. Consequently, it is said that the ornaments of Samgook period are representative of Korean formative arts and aesthetic character. In this study, I examine some representative works of the national treasure class among Samgook royal ornaments, And I try to modernize these image and basic manufacturing techniques. In conclusion, I want to excavate the great cultural inheritance of our ancestors, hoping Korea will be able to show off competitive advantage in the world market.

교회공동체의 새 복음화를 위한 문화선교에 대한 고찰

김민휘 수원가톨릭대학교 대학원 2013 국내석사

2012년 10월 11일에서 2013년 11월 24일까지 교회는 제 2차 바티칸 공의회 개막 50주년을 기념하며 ‘신앙의 해’(Year of Faith)를 보내고 있다. 교황 베네딕토 16세는 제13차 세계주교대의원회의를 소집하면서 그 주제를 “그리스도 신앙의 전수를 위한 새로운 복음화”(The New Evangelization for the Transmission of theChristian Faith)로 선정하였다. 이 회의는 2012년 10월 7일부터 28일까지 로마에서 열렸다. 교황 베네딕토 16세의 사목 방향은 최근 교황청 새복음화촉진평의회(2010년 9월 21일 설립)를 신설한 것에서 보여주듯이 계속해서 ‘새로운 복음화’에 맞추어져 있다. 이것은 무신론, 종교 냉소주의, 탈그리스도교, 세속주의, 상대주의 등 현재 서구 교회가 겪고 있는 신앙의 근원적인 위기에서 나온 것이다. 이러한 현상은 아시아 교회, 구체적으로는 한국 교회에서도 일어나고 있다. 보편 교회의 문제와 지역 교회의 문제가 별개의 것이 될 수 없고 복음화의 문제가 남의 이야기가 될 수 없다는 것을 반증하고 있다. 이제 세계는 더 이상 단일한 문화 체계 안에서 우리의 것만을 고집하거나 배타적, 폐쇄적인 국수주의적 문화를 고집할 수 없게 되었다. 즉, 세상에 더욱 개방되고 열린 다문화적 생활방식을 요청받고 있는 것이다. 이것은 문화라는 삶의 터전에서 살아가는 신앙인에게도 현실의 위기이다. 문화는 시대의 언어이며, 공기와도 같은 것이다. 오늘날 세상을 ‘복음화한다’는 것은 교회가 인간 삶의 총체적인 장(場)인 문화를 복음의 빛으로 조명하는 것도 포함하고 있다. 문화에는 사람의 ‘혼(魂)’이 담겨 있으며, 사람들은 문화를 통해 서로 교감을 나누고 이해하며 상호 소통한다. 그리스도인에게 문화는 복음 을 전하는 ‘매개체(媒介體)’이다. 논자는 이러한 시대적 상황 속에서 오늘날 선교의 맥락은 ‘온고지신(溫故知新)’의 정신 아래, 급속하게 확산되고 있는 새로운 문화에대해 알고 가톨릭 신앙정신으로 바라보는 문화선교에 주목하였다. 복음정신에 입각하여, 이 시대의 새로운 문화들에 대해 교회가 문화를 매개체로 하여 선교와 사목에 도움을 줄 것이라고 사료되기 때문이다. 이러한 문화선교에 대한 올바른 이해와 인식을 위해 본 연구는 총4장의 내용으로 구성하였다. 제1장에서는 문화의 개념과 근거, 문화와 복음의 상호 관계성을 고찰하였다. 문화는 인간이 삶을 영위하면서 산출되는 모든 것의 총제이며, 문화는 신앙이 실천되는 장소이며 영성이 꽃피우는 우리 삶의 자리이기에 그 연관성은 매우 깊다는 것을 살펴보았다. 또한 복음은 문화를 통하지 않고서는 전해질 수 없고, 문화는 복음의 빛으로 변혁되어야 하기에 그리스도인의 신앙이 실천되는 구체적인 자리인 문화는 복음화의 영역에 속해있는 것이다. 마지막으로 복음은 문화라는 옷을 입고 나타나며, 이미 문화화되어 선포된 복음은 그것을 다시 받아들이는 사람들안에서, 그리고 그들에 의해 문화화된다는 결론을 내렸다. 제 2장에서는 복음으로 문화를 복음화하기 전 단계로 선교의 개념과 새로운 복음화 모델로서 복음에 의한 문화화, 복음을 통한 문화화, 복음에 대한 문화화라는 세 가지 문화의 복음화에 모델에 대해살펴볼 것이다. 그리고 복음의 원천인 성경을 통해 선교의 근거와 선교의 모범이자 최초의 선교사이신 예수 그리스도, 이방인의 사도로서 문화선교의 모델인 바오로 사도의 선교활동을 살펴봄으로서 문화선교의 전체적인 의미와 근거를 제시하였다. 더 나아가 제 2차 바티칸 공의회의 「선교 교령」과 교황 바오로 6세의 「현대의 복음 선교」와 교황 요한 바오로 2세의 「교회의 선교 사명」이라는 문헌을 통해 교회 교도권의 선교에 대한 공식적인 입장을 제시하였다. 제 3장에서는 한국교회의 문화선교의 실태와 현황에 대해 먼저 직접적 측면에서 교회의 인식부족과 인프라 부족의 문제 등을 살펴보고, 간접적 측면으로 2011년 한국 천주교회 통계자료와 2011년 수원교구 통계자료를 통해 드러난 각종 지표들을 비교․분석하여 문화선교적인 현실과 그 문제점을 파악하고자 한다. 특히 세속화 현상, 교회의 중산층화와 소외 계층의 발생, 지배와 소유의 문화, 집단적 이기주의, 성직자의 권위주의 등은 드러난 한국교회의 문제점으로 지적되고 있음을 살펴보았다. 제 4장에서는 문화선교의 실천적 측면에서 현재 실시되고 있는 교회의 외적인 차원으로 먼저 교회문화 운동에 주목하였다. 평신도들이 주축이 되어 1968년 한국 평협이 결성되었고, 이후 ‘내 탓이오 운동’, ‘똑바로 운동’ 등을 주도하면서 세상에 교회문화를 알리는데 앞장 서왔다. 김수환 추기경의 선종 이후 지금도 활발하게 펼쳐지고 있는 ‘바보의 나눔 운동’과 책 읽는 교회를 세상에 알린 ‘신심서적 읽기 운동은 각각 사랑과 나눔의 정신과 능동적인 도서선교의 새로운 모습을 보여주었다. 또한 단순히 종교적 공간의 역할에 그치는 것이 아니라 성당 공간을 문화적으로 활용한 교회 내 여러 사례들을 살펴보면서 더불어, 교회 장례문화를 통해 성당을 삶과 죽음이 함께 공존하는 연대적 전례공간으로 만들어 교회가 새로운 추모문화를 만들어가는 시대적 요청을 받고 있음도 주목해야 한다. 한편 평생 교육의 개념이 확산되면서 교회 내 사도직 활동과 영성생활 등을 위한 평생교육의 필요성이 제기되고 있다. 이에 가톨릭센터의 사례는 성당 공간의 활용이라는 측면과 더불어 신자 재교육과 가톨릭문화 함양에 큰 기여를 하고 있음을 살펴볼 수 있다. 더 나아가 오늘날 실시되고 있는 성지 순례의 사례들을 살펴보면서, 성지가 가지고 있는 거룩한 장소라는 개념이외에도 문화적인 측면에서 다양한 성지를 발굴 개발하려는 성지 확장의 추세를 살펴볼수 있었다. 성지는 거룩한 영역으로서 신자들에게만 국한되지 않고, 문화적 관점에서 문화유산의 의미로 인식되는 것이다. 마지막으로 정보화시대인 오늘날 문화선교에 있어서 미디어교육의 중요성을 제시하였다. 교회는 신앙과 삶에 총체적 도전을 가하는 미디어환경에 대응할 수 있도록 준비해야만 한다. 그러나 연구조사 사례에서 드러나듯이 상당수의 신학생들과 사제들은 대학교 내 미디 어교육의 필요성에 대해 매우 높은 요구를 나타내었다. 때문에 미디어 교육과정이 신학교 양성과정 안에서 도입될 수 있도록 체계적인 연구와 미디어교육의 기회가 제공되어야 한다는 것을 살펴보았다. 교회 내적 차원에서는 문화선교적 관점으로 양성해야함을 선교 의식 함양을 위한 사제 양성, 쇄신, 개방된 마음과 폭넓은 협력정신의 차원으로 제시하였다. 문화란 삶의 뜻을 추구한 것이요, 그 삶의 뜻을 주는 것은 복음이다. 그러하기에 문화의 실체는 복음적이라고 말할 수 있다. 복음이 선포되고 가르치는 내용은 세기를 통하여 계속되는 그리스도인들의 생생한 경험으로 더욱 풍요해지는 것이므로 만민선교를 위한 사람들의 회심과 복음화를 위해서 언제나 새로운 것이다. 시대의 징표로서 우리가 살아가고 있는 환경에서 문화와 복음은 불가분의 관계에 놓여 있다. 하느님 나라 건설에 있어서 인류의 모든 문화를 활용할 수 있어야 하겠다. 복음과 복음 선교가 어떠한 문화에도 속하지 않는다고 해서 모든 문화와 융합할 수 없다는 말은 아니다. 오히려 예속되지 않으면서, 그 속에 침투 작용하는 것으로 보아야 하는 것이다. 시시각각 변화하는 문화 안에서 살아가고 있는 우리에게 하느님의 기쁜 소식인 복음을 전하는 문화 선교적 자세의 중요성은 이루 말할 수 없을 정도로 중요하며 강조해도 지나치지 않는다. 잊지 말아야 할 것은, 세상에 복음을 선포하는 가톨릭 신앙의 고유성을 잃지 않으면서 세상의 문화를 바라보는 사랑의 대화를 통해 문화선교를 이룰 수 있다는 점을 주지해야만 할 것이다.

IoT체계의 계정 및 권한관리 방법에 대한 연구

김민휘 아주대학교 아주대학교 IT융합대학원 2018 국내석사

최근 우리는 빠르게 변화하는 환경 하에서 수많은 보안사고와 마주하고 있다. 기존 단말PC를 감염시켜 DDoS(서비스 거부 공격)공격을 하는 방식과 달리 최근 급증하고 있는 보안침해사고 공격대상은 IoT 기기를 감염시켜 공격하는 형태로 변화하고 있다. IoT 기기의 수는 2017년에서 2020년까지 연 평균 22%의 증가율을 보이고 있다. 스마트 폰까지 포함한다면 최대 500억 개의 기기가 보급될 것으로 보여 IoT 기기에 대한 보안강화가 필요하다. IoT 기기를 악성코드로부터 보호하기 위해서는 관리자 계정설정이 취약한 임베디드시스템에 대한 계정관리가 필요하다.[1] 현재 계정관리시스템은 Single sign-on 방식으로 통합적으로 관리되고 있어 한 단계의 인증을 통해 모든 시스템에 접근이 가능하지만 보안에는 취약한 환경을 가지고 있다는 단점이 있으며 제한된 플랫폼만 연동이 가능하다는 단점이 있다. 그래서 본 연구에서는 확장된 연동 플랫폼과 2-Facotr 인증시스템을 통해 기존 SSO 방식에서 보다 강화된 보안 Web인증과 SSL-VPN을 통한 2단계 인증구축을 통해 한계점을 극복할 수 있는 계정관리 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 2-Factor 인증시스템 기반에 계정관리시스템으로 IoT기기 특성에 따라 Customizing 가능하여 통합적으로 관리할 수 있다. 제안된 시스템은 클라우딩 컴퓨팅 시스템 기반으로 설계 구현되어 다양한 지역의 사업장에서 사용이 가능하다는 것을 실험을 통해 그 가능성을 검증한다. In recent years, we have faced a number of security incidents under rapidly changing circumstances. Unlike the method of DDoS (Distribute denial of service attack) attack by infecting the existing terminal PC, the target of attacking security breach accident is changing into a form of attack by infecting IoT device. The number of IoT devices is growing at a CAGR of 22% from 2017 to 2020. When smartphones are included, up to 50 billion devices will be deployed and the security of IoT devices must be enhanced. In order to protect IoT devices from malicious code, it is known to access malicious code through an embedded device with weak administrator account settings.[1] Currently, the account management system is managed as a single sign-on system with access to all systems through a single authentication phase. However, it has the disadvantage that the security environment is weak and only limited platforms can be interlocked. Therefore, this study proposes an account management system that can overcome the limitations through the enhanced interoperable platform and the 2-Facotr authentication system through the strengthened security web authentication and the 2-step authentication construction through SSL-VPN in the existing SSO system . The proposed system is an account management system based on 2 - factor authentication system. It can be customized according to the characteristics of IoT device and can be integrated management. The proposed system is designed based on cloud computing system and proved that it can be used in workplaces in various regions.

증발냉각기반 전외기 공조시스템 개발 및 실증 파일럿 시스템 구축

김민휘 세종대학교 대학원 2011 국내석사

우리나라 전체 에너지 소비의 25%정도를 차지하고 있는 건물분야에 있어서 에너지 소비 및 온실가스 배출을 효과적으로 절감할 수 있는 고효율, 고성능 공조시스템 개발을 위해 오래전부터 꾸준한 노력이 이어져 왔다. 이 중 물의 증발잠열을 이용한 냉방시스템은 주로 건조한 기후지역에 적합한 것으로 알려졌으나, 급기측 공기와 증발냉각을 위해 분사되는 물이 직접적으로 접촉하지 않는 간접식 증발냉각방식(indirect evaporative cooling, IEC)을 사용할 경우, 비교적 고온다습한 기후지역에서도 경제성이 있는 냉방효과를 얻을 수 있다는 사실이 알려지면서 북미 지역 및 중국을 중심으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 또한, 최근 실내 공기질 향상을 위해 100% 외기만으로 실내 환경을 조절하는 전외기 공조시스템(100% outdoor air system)이 오염된 공기를 재순환하여 발생되는 여러 가지 실내 공기질에대한 문제 해결이 가능함에 따라 각광받고 있다. 이에 본 연구에서는 우리나라의 기후조건에서 기존 증발냉각시스템의 적용상 한계를 기술적으로 극복하고 100% 외기만 공급하여 실내 공기질 및 온열환경을 항상 쾌적하고 건강하게 유지하는 증발냉각 기반 고효율 100% 외기공조시스템을 제안하였다. 더불어 본 시스템의 우리나라의 기후조건에 적용 가능한 운전모드를 개발하고, BACnet기반 자동제어를 통한 효율적인 제어방안을 제시 하였다. 또한, 다양한 운전 시나리오와 다양한 간접식 및 직접식 증발냉각기의 효율에 따른 시스템 성능 예측 시뮬레이션을 통해 기존의 변풍량(VAV) 공조시스템과의 연간 운전에너지 소비량 예측 및 상호비교를 수행하여 제안된 시스템의 에너지절감효과를 정량적으로 검토하였다. 더불어, 국내 주요지역들에서 본 시스템이 운전될 경우 기존의 변풍량시스템(VAV)에 대한 연간 에너지 소비량을 상호 비교함으로써 제안된 시스템의 에너지 절감효과를 예측해 보았다. 본 시뮬레이션들을 바탕으로, 증발냉각기반 전외기 공조시스템의 적절한 설계 방법을 제안하고, 이를 바탕으로 실제 건물에 설치 예정인 소규모 파일럿 시스템의 설계 과정 및 용량산정을 수행함으로써 그 적용성을 검토하였다. 이때, DEC와 현열교환기가 직렬로 연결되어 하나의 IEC를 구성하는 Dry Coil IEC 유닛을 제작하고 항온항습 chamber를 이용해 다양한 외기조건 하에서의 Dry Coil IEC 유닛의 열교환 효율 변화를 실험을 통해 실측하였다. 또한, 실측결과를 바탕으로 현재 전 세계적으로 널리 활용되고 있는 건물에너지해석 프로그램인 EnergyPlus에 사용된 Dry Coil IEC 시뮬레이션 모델의 개선점을 제시하였다.

Energy performance evaluation of liquid desiccant and evaporative cooling-assisted 100% outdoor air system

김민휘 한양대학교 대학원 2016 국내박사

The indirect and direct evaporative cooling-assisted 100% outdoor air system is known as an environmental-friendly air conditioning system that uses the latent heat of water vaporization to cool the supply air. Through the pilot system operation, the proposed system could save significant operating energy in intermediate and heating season comparing with the conventional variable-air-volume (VAV) system; however, it was observed that over 36% of operating energy was more consumed in cooling season. It was mainly caused by the limitation of cooling capacity of indirect and direct evaporative cooler in cooling season. In this research, the enhanced evaporative cooling system integrated with desiccant system was proposed and developed, and applicability of two types of desiccant system (i.e., solid desiccant and liquid desiccant system) was investigated and energy saving potentials were also analyzed through the detailed simulation. Based on this simulation results, the prototype of a desiccant and evaporative cooling-assisted 100% outdoor air system was proposed and operation sequence depends on the outdoor and indoor air condition was developed. Through the integration of water-side free cooling and solar thermal system for liquid desiccant system, operating energy saving potential via conventional VAV system was investigated through the simulation. It was found that about 51% of cooling season operating energy savings comparing with the conventional VAV system were obtained. In order to validate the simulation results, 42-m2 floor area served pilot systems of proposed system was installed. A conventional VAV system was also installed for comparison with the proposed system. The outlet air conditions and effectiveness of the system were monitored by measuring the variation of air condition at each measurement location. The proposed system was integrated with water-side free cooling in the desiccant solution and process air cooling to enhance its energy performance. The energy coefficient of performance (COP) of water-side free cooling applied to cool the desiccant solution was 8-17, whereas that of the conventional air-cooled chiller was 1-3. The operating energy of the systems were compared under identical indoor air and outdoor air conditions. It was found that the operating energy of the proposed system in heating season can save 73.2% comparing with the conventional VAV system. However, in cooling season, it was observed that the proposed system consumed 9-27% more operating energy. It was mainly caused by the undesirable regenerator fan operating energy consumption. The simulated operating energy consumption of major components of the proposed system was well matched with the experimental data using pilot system. When the unexpected regenerator fan energy consumption was modified, it could be expected that the 57% of annual operating energy saving potential can be achieved via detailed simulation.