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김재하 연구실
서울대학교 전기·정보공학부
김재하 교수
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김재하 연구실

서울대학교 전기·정보공학부 김재하 교수

김재하 연구실은 집적회로를 중심으로 고속 인터페이스 및 혼합신호 회로, 에너지 하베스팅과 초저전력 전력관리 회로, 뉴로모픽 시스템과 PIM 기반 AI 반도체를 아우르는 연구를 수행하며, 소자·회로·시스템·검증을 연계한 반도체 설계 기술을 바탕으로 차세대 지능형 전자시스템과 자가구동 플랫폼 구현에 기여하고 있다.

대표 연구 분야
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집적회로 및 고속 인터페이스 회로 설계 thumbnail
집적회로 및 고속 인터페이스 회로 설계
주요 논문
5
논문 전체보기
1
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green
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인용수 46
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2021
Toward Real-World Super-Resolution via Adaptive Downsampling Models
Sanghyun Son, Jaeha Kim, Wei‐Sheng Lai, Ming–Hsuan Yang, Kyoung Mu Lee
IF 18.6
IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence
Most image super-resolution (SR) methods are developed on synthetic low-resolution (LR) and high-resolution (HR) image pairs that are constructed by a predetermined operation, e.g., bicubic downsampling. As existing methods typically learn an inverse mapping of the specific function, they produce blurry results when applied to real-world images whose exact formulation is different and unknown. Therefore, several methods attempt to synthesize much more diverse LR samples or learn a realistic downsampling model. However, due to restrictive assumptions on the downsampling process, they are still biased and less generalizable. This study proposes a novel method to simulate an unknown downsampling process without imposing restrictive prior knowledge. We propose a generalizable low-frequency loss (LFL) in the adversarial training framework to imitate the distribution of target LR images without using any paired examples. Furthermore, we design an adaptive data loss (ADL) for the downsampler, which can be adaptively learned and updated from the data during the training loops. Extensive experiments validate that our downsampling model can facilitate existing SR methods to perform more accurate reconstructions on various synthetic and real-world examples than the conventional approaches.
https://doi.org/10.1109/tpami.2021.3106790
Upsampling
Computer science
Bicubic interpolation
Artificial intelligence
Process (computing)
Image (mathematics)
Image resolution
Computer vision
Algorithm
Pattern recognition (psychology)
2
article
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인용수 236
·
2018
Electronic skins for soft, compact, reversible assembly of wirelessly activated fully soft robots
Junghwan Byun, Yoontaek Lee, Jaeyoung Yoon, Byeongmoon Lee, Eunho Oh, Seungjun Chung, Takhee Lee, Kyu‐Jin Cho, Jaeha Kim, Yongtaek Hong
IF 27.5
Science Robotics
Designing softness into robots holds great potential for augmenting robotic compliance in dynamic, unstructured environments. However, despite the body's softness, existing models mostly carry inherent hardness in their driving parts, such as pressure-regulating components and rigid circuit boards. This compliance gap can frequently interfere with the robot motion and makes soft robotic design dependent on rigid assembly of each robot component. We present a skin-like electronic system that enables a class of wirelessly activated fully soft robots whose driving part can be softly, compactly, and reversibly assembled. The proposed system consists of two-part electronic skins (e-skins) that are designed to perform wireless communication of the robot control signal, namely, "wireless inter-skin communication," for untethered, reversible assembly of driving capability. The physical design of each e-skin features minimized inherent hardness in terms of thickness (<1 millimeter), weight (~0.8 gram), and fragmented circuit configuration. The developed e-skin pair can be softly integrated into separate soft body frames (robot and human), wirelessly interact with each other, and then activate and control the robot. The e-skin-integrated robotic design is highly compact and shows that the embedded e-skin can equally share the fine soft motions of the robot frame. Our results also highlight the effectiveness of the wireless inter-skin communication in providing universality for robotic actuation based on reversible assembly.
https://doi.org/10.1126/scirobotics.aas9020
Robot
Soft materials
Soft robotics
Computer science
Embedded system
Electrical engineering
Materials science
Engineering
Nanotechnology
Artificial intelligence
3
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green
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인용수 239
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2017
In Vivo Self‐Powered Wireless Transmission Using Biocompatible Flexible Energy Harvesters
Dong Hyun Kim, Hong Ju Shin, Hyun-Seung Lee, Chang Kyu Jeong, Hyewon Park, Geon‐Tae Hwang, Ho‐Yong Lee, Daniel J. Joe, Jae Hyun Han, Seung Hyun Lee, Jaeha Kim, Boyoung Joung, Keon Jae Lee
IF 19
Advanced Functional Materials
Additional surgeries for implantable biomedical devices are inevitable to replace discharged batteries, but repeated surgeries can be a risk to patients, causing bleeding, inflammation, and infection. Therefore, developing self‐powered implantable devices is essential to reduce the patient's physical/psychological pain and financial burden. Although wireless communication plays a critical role in implantable biomedical devices that contain the function of data transmitting, it has never been integrated with in vivo piezoelectric self‐powered system due to its high‐level power consumption (microwatt‐scale). Here, wireless communication, which is essential for a ubiquitous healthcare system, is successfully driven with in vivo energy harvesting enabled by high‐performance single‐crystalline (1 − x )Pb(Mg 1/3 Nb 2/3 )O 3 −( x )Pb(Zr,Ti)O 3 (PMN‐PZT). The PMN‐PZT energy harvester generates an open‐circuit voltage of 17.8 V and a short‐circuit current of 1.74 µA from porcine heartbeats, which are greater by a factor of 4.45 and 17.5 than those of previously reported in vivo piezoelectric energy harvesting. The energy harvester exhibits excellent biocompatibility, which implies the possibility for applying the device to biomedical applications.
https://doi.org/10.1002/adfm.201700341
Materials science
Energy harvesting
Biocompatibility
Wireless
In vivo
Biocompatible material
Biomedical engineering
Piezoelectricity
Power transmission
Voltage
정부 과제
32
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1
2024년 3월-2027년 1월
|1,018,000,000
신소자 시냅스 및 뉴런 회로 동시 구현을 통한 연결 재구성형 SNN 코어개발
신소자 기반 비휘발성 시냅스 어레이와 모델 재구성 가능한 뉴런 어레이가 동일 die상 집적된 연결 재구성형 뉴로모픽 코어 개발 및 검증.1. 뉴로모픽 코어 검증에 필요한 시냅스 어레이 개발­-낮은 공정 온도를 통해 상부 집적 가능한 3단자 기반 IGZO 전하저장형 시냅스 소자와 2단자 기반 RRAM 시냅스 소자를 사용한 32x32 이상의 시냅스 어레이 제작...
뉴로모픽
스파이킹 신경망
연산 가속기
신소자 시냅스 어레이
재구성형 뉴런 어레이
2
2024년 3월-2027년 1월
|862,000,000
신소자 시냅스 및 뉴런 회로 동시 구현을 통한 연결 재구성형 SNN 코어개발
신소자 기반 비휘발성 시냅스 어레이와 모델 재구성 가능한 뉴런 어레이가 동일 die상 집적된 연결 재구성형 뉴로모픽 코어 개발 및 검증.1. 뉴로모픽 코어 검증에 필요한 시냅스 어레이 개발­-낮은 공정 온도를 통해 상부 집적 가능한 3단자 기반 IGZO 전하저장형 시냅스 소자와 2단자 기반 RRAM 시냅스 소자를 사용한 32x32 이상의 시냅스 어레이 제작...
뉴로모픽
스파이킹 신경망
연산 가속기
신소자 시냅스 어레이
재구성형 뉴런 어레이
3
주관|
2023년 6월-2028년 12월
|1,844,000,000
인공지능반도체대학원(한양대학교)
- 인공지능, 소자/공정, 설계 3대 특화 교육 커리큘럼 개발 및 체계 구축 - 대학원 FAIR개최를 통한 석박사과정 확보 - 인공지능반도체 장비 및 설계 인프라확보에 10억 투자 - 기업수요 반영 인공지능반도체 분야 산학프로젝트 30건 이상, 참여인원 60명 이상 - 참여 학생 70%이상 해외인턴 지원 프로그램을 진행하여 긴밀한 국제공동 연구 및 혁신교육과정 참여, 참여대학 및 해외기업 20개 이상 - 석사 배출인원 48명 및 취업지도
인공지능
반도체 공학
고급인력양성
반도체 설계
초거대 인공지능
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2023피드 포워드 이퀄라이제이션을 수행하는 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 컨버터1020230097451
등록2021에너지 하베스팅 장치 및 그 제어 방법1020210120603
등록2018디지털 회로를 모델링하는 회로 모듈 및 이를 포함하는 시뮬레이션 장치1020180079299
전체 특허

피드 포워드 이퀄라이제이션을 수행하는 연속 근사 레지스터 아날로그 디지털 컨버터

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230097451

에너지 하베스팅 장치 및 그 제어 방법

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210120603

디지털 회로를 모델링하는 회로 모듈 및 이를 포함하는 시뮬레이션 장치

상태
등록
출원연도
2018
출원번호
1020180079299