가상현실(Visual Reality) 기술은 사람들의 흥미를 유발하며 그 관심으로 점점 발전하고 있다. VR 기술은 게임, 애니메이션, 교육 등 다양한 시장에서 활용되고 있다. 하지만 VR영상을 체험한 후 영상을 보내는 기기와 영상을 재생하는 HMD 등의 하드웨어 간의 지연시간 때문에 어지러움, 두통 등 멀미현상을 겪는 사람들이 많았다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 어트랙션의 이동보다는 환경에 주목하여 경로에 존재하는 구분선을 근접센서로 검출하여 사용자의 운동에 따른 경로 위의 위치를 정확히 계산한다. VR 영상과 사용자의 위치를 동기화하므로 사용자의 위치오차가 0.2%로 개선되었다.

모바일 기기의 확산으로 소셜 네트워크 서비스나 전자상거래 사이트의 사용자 수가 급증하고 있고 사용자들이 남긴 데이터의 양도 기하급수적으로 증가하고 있다. 그로 인해 전자 상거래 기업들은 사용자들이 남긴 방대한 양의 데이터로부터 어떻게 유용한 정보를 추출할 것인가 하는 과제를 갖게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 추천 시스템에 빅 데이터 처리 기법을 적용한 다양한 연구들이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 Apache Spark 플랫폼에서 Tag 가중치를 적용한 협업 필터링 기법을 사용한 추천방식을 제안한다. 제안하는 기법은 추천의 정확성을 높이기 위해 전처리 과정에서 Tag 데이터를 정제하고 아이템을 분류한 후 아이템 평가값에 기간 정보와 Tag 가중치를 적용하여 사용한다. RDD(Resilient Distributed Dataset)를 생성한 후 아이템 유사도와 예측값을 구하고 사용자에게 아이템을 추천한다. 실험을 통해 제안 하는 기법이 대량의 데이터를 빠르게 처리하고 추천의 적합성도 향상되는 것을 확인하였다.

현재까지 미세먼지에 대한 연구는 예측, 분석, 측정 등으로 나눠지는데, 주로 대기환경 분야에서 이루어져 왔다. 미세먼지는 대기질 인자와 기상인자 그리고 배출 등 여러가지 원인으로 인해 발생한다. 각 요소들이 미세먼지에 얼마나 많은 영향을 끼치는지 상관관계를 분석하는 것이 우선이라고 판단하였고, 이를 실험하였다. 이 상관 분석에는 기상청과 에어코리아를 통해 확보한 대기질 인자와 기상인자 데이터를 이용, IBM사의 SPSS라는 Tool을 사용하여 이루어졌다. 그 결과 각 대기질 인자와 기상인자들이 미세먼지 수치에 미치는 영향정도와 상관관계를 좀 더 명확하게 알 수 있었다. 본 논문에서는 미세먼지 수치와 영향요소 및 상관관계의 정확한 분석을 위해 상관분석 및 피어슨 상관계수로 결과를 나타낸다.

단백질을 구성하는 아미노산의 서열 정보만으로 단백질 이차 구조를 예측하기 위하여 심층 학습이 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 단백질 이차 구조를 예측하기 위하여 다양한 구조의 합성곱 신경망의 성능을 비교하였다. 단백질 이차 구조의 예측에 적합한 신경망의 층의 깊이를 알아내기 위하여 층의 개수에 따른 성능을 조사하였다. 또한 이미지 분류 분야의 많은 방법들이 기반 하는 GoogLeNet과 ResNet의 구조를 적용하였는데, 이러한 방법은 입력 자료에서 다양한 특성을 추출하거나, 깊은 층을 사용하여도 학습과정에서 그래디언트 전달을 원활하게 한다. 합성곱 신경망의 여러 구조를 단백질 자료의 특성에 적합하게 변경하여 성능을 향상시켰다.

생체 인식 방식 중 하나인 지문 인식과 홍채 인식 등은 태양광과 같은 외부 요소에 쉽게 영향을 받는다. 따라서 최근에는 생체 내부의 특징을 이용하는 방법으로 지정맥 인식을 이용하고 있다. 정확한 정맥 인식을 위해서는 정맥 영역과 배경 영역을 확실하게 분리하는 것이 중요하다. 하지만 입력 영상에 포함 된 불균일한 조명 성분의 영향으로 정맥 영역과 배경 영역을 분리하는 것이 어려웠기 때문에 입력 영상의 조명 성분을 정규화 시킨 후 정맥 영역과 배경 영역을 분리 할 수 있는 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 기존의 조명 정규화 방법을 바탕으로 영상 스트레칭 과정이 포함 된 영상의 전처리 단계와 이진화, 레이블링 방법을 개선하여 기존의 정맥 인식 기법에 비해 더 나은 질적 개선을 이루고 처리 속도를 향상 시킬 수 있는 방법을 제안한다.

지금까지 컴퓨터악기 제작시도는 크게 샘플링 (sampling)방식과 피지컬 모델링(physical modeling)의 2가지 방식이 주를 이루었다. 샘플링 방식은 샘플링 과정에서 배음의 많은 부분이 삭제되기 때문에 현의 배음을 강조하는 익사이터(exciter) 효과가 미미하다. 하지만 피지컬 모델링 방식에서는 많은 배음을 지닌 음을 만들어 낼 수 있으며 이 배음 중 특별한 주파수대의 배음을 강조함으로써 더욱 실음에 가까운 음색을 만들어 낼 수 있다. 여기서는 현의 피지컬 모델링에 있어서 현의 특정 주파수대의 배음을 강조하는 익사이터를 구현함에 있어 화이트노이즈(백색소음)을 이용하는 방법을 제안한다. 그리고 가야금 소리의 엔벨로프(envelope)와 스펙트럼 비교를 통해 익사이터를 갖는 피지컬모델링 방식이 샘플링 방식 및 기존의 피지컬 방식보다 실제 가야금 소리에 더 적합함을 확인하였다.

자동차 블랙박스 영상용 자동차 번호판 인식 시스템에서는 수시로 변하는 도로 주변의 외부 환경에 의해 자동차 번호판에 그림자가 존재하는 경우가 많이 발생한다. 이러한 그림자는 번호판의 문자와 숫자의 개별 문자 분할 과정에서 예상하지 않은 오류를 발생시키게 되고, 그 결과 전체적인 자동차 번호판 인식률을 저하시킨다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 번호판 인식률을 높이고자, 번호판의 그림자를 효과적으로 제거하는 번호판 영상 이진화 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법에서는 그림자의 경계를 기준으로 그림자가 드리운 영역과 드리우지 않은 영역으로 분할하는데, 그림자의 경계를 찾기 위해 최소 자승법을 사용하여 그림자 경계선에 대한 곡선을 추정한다. 그림자가 존재하는 자동차 번호판의 영상에 대해 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과 기존 알고리즘 보다 훨씬 높은 인식률을 보임을 확인하였다.

선박 ICT융합 장비를 개발하여 선박에 탑재하기 위해서는 형식승인이 필수적으로 이루어져야 하며, 이를 위해서는 환경시험과 기능시험이 요구된다. 환경시험은 대상 장비가 선박 및 해상환경에서 동작하기 위해 요구되는 내구성을 만족하는지 시험하는 것을 의미하며, 기능시험은 대상 장비가 국제표준을 준수하여 고유 기능을 정확하게 수행하는지 시험하는 것을 의미한다. 국내 선박 ICT융합 장비에 대한 환경시험 가능 기관은 227여 곳에 달하는 반면, 기능시험 가능 기관은 전무한 실정이다. 이러한 이유로 현재 선박 ICT융합 장비 기능시험 시설을 구축 중에 있으며, 본 논문에서는 우선적으로 추진 중인 선박 디지털 인터페이스 및 항해통신장비의 기능시험 체계의 개발에 관한 내용을 다룬다. 주요 내용은 대상 장비의 기능시험을 단일 테스트 및 통합 테스트의 두 단계로 수행함으로써 시험 결과의 신뢰성을 향상시키는 것으로, 단일 테스트는 대상 장비의 고유 기능이 정상적으로 동작하는지를 확인하는 것이고, 통합 테스트는 정상적으로 다른 항해통신장비와 조화롭게 동작하는지를 검증하는 것이다. 이를 위해 단일 테스트에 요구되는 부가 연동 장비 등의 필수 기능 요소와 통합 테스트에 요구되는 연계 및 확장 요소를 분석한다.

연구는 인포그래픽 표현의 다양화와 전달 효율성을 시각적 조형성을 중심으로 파악하는 기초연구로, 조형적 특성에 중점을 두었다. 이를 위해 기하학적 유형과 유희적 유형으로 구분하여 각각의 조형적 속성들을 도출하여 유의미한 차이가 있음을 증명하였고 인포그래픽의 유형별 조형성과 내용전달의 상호 관계성을 분석하였다. 그 결과 기하학적 유형은 규칙성, 명확성, 시인성, 내용전달성이, 유희적 유형은 유희성, 시인성, 명확성, 내용전달성의 속성이 도출되었다. 또한 내용전달을 중심으로 나머지 속성의 관계를 분석한 결과, 기하학적 유형에서는 규칙성과 시인성이 내용전달 효과에 유의미한 긍정적인 영향력을 주고 있으며 유희적 유형에서는 유희성과 명확성이 내용전달에 유의미한 영향을 주는 것으로 나타났다. 따라서 인포그래픽의 조형성은 시각화 과정에서의 유의미한 차이에 의해 표현 유형을 구분하며 내용전달의 영향을 주는 세부 요인 또한 조형적 요소에 있음을 실증적으로 확인하였다.

컴퓨팅, 통신, 그리고 미세 전자기계 기술의 최근 발달로 인하여 무선 센서 네트워크 응용들이 군사용으로부터 물체 추적, 화재 탐지, 그리고 차량 센서 네트워크와 같은 많은 상업적인 분야로 확산되고 있다. 어떤 응용들에서는 WSNs를 구성하고 있는 센서 노드들이 모니터링 지역에서 생산한 버스티한 데이터를 최종 목적지인 싱크 노드까지 제한된 시간 내에 전달해야 하는 경우가 있다. 본 논문에서는 제한된 시간 내에 버스티 패킷을 전달해야 하는 응용에 적합한 BTF-MAC을 제안한다. BTF-MAC 프로토콜은 동기식 듀티 사이클 MAC 프로토콜이며, 슬롯 예약 및 데이터 트래픽에 적응적으로 동작 구간을 확대하는 메커니즘을 가진다. 성능 분석 결과 BTF-MAC 프로토콜이 관련 프로토콜인 DW-MAC이나 SR-MAC 등에 비해 에너지 소모나 전송지연 비교에서 훨씬 우수한 결과를 보여준다.

해양수산부는 2016년 유실어구에 의한 피해를 최소화하기 위해 전자어구실명제 실행계획을 발표하였다. 어구의 과다사용 및 폐어구 저감을 위해 어구의 종류 및 위치, 사용자의 실명을 포함한 정보를 IoT 기반의 통신을 이용하여 어선 및 관제센터에 효율적으로 전송할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 전자어구실명제를 실행하기 위한 LoRa 기반의 부이 장착 단말 장치와 어선용 게이트웨이를 제안한다. SEMTECH사의 SX1276 칩 사양과 ISM 대역인 900 MHz 대역을 사용하여 1(게이트웨이):200(부이) 통신이 가능하도록 설계하고 제작하였다. 또한 전자어구실명제 실행의 기술적 제안으로써의 실증을 위해 해상 시험 결과를 분석하였다.

본 논문은 협대역 간섭신호에 대응하기 위한 새로운 SC-FDE 구조를 제안한다. 기존의 SC-FDE구조는 협대역 간섭신호가 발생했을 시 채널 추정이 어려워지고, 그로 인해 데이터 복원이 어려운 상황이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 큰 전력의 협대역 간섭신호가 발생했을 때에도 주파수영역 채널추정이 가능한 새로운 SC-FDE 프레임 구조를 제안한다. 구체적으로 기존방식은 시간영역 채널추정을 먼저 수행한 후 푸리에변환을 통해 주파수 영역 채널을 추정하지만 본 논문은 곧바로 수신신호에서 주파수영역에서 채널추정이 가능하도록 새로운 SC-FDE의 구조를 제안하며 제안하는 구조의 성능 향상은 컴퓨터 모의실험을 통해 검증하였다. 모의실험 결과 재머의 크기가 수신신호의 크기와 동일한 환경에서 제안하는 방식은 재머가 없는 경우 대비 약 2 dB 이내의 손실로 수신이 가능하지만 기존의 방식은 통신이 불가능 하다.

컴퓨터에서 실행되는 다양한 응용들은 네트워크를 통해 패킷 형태로 정보를 전달하며 대부분의 패킷들은 TCP/IP 또는 UDP/IP 프로토콜을 따른다. 기업 및 기관의 네트워크 관리 담당자는 네트워크 트래픽 측정 및 감시, 네트워크 보안 등을 위해서 네트워크를 통해 전달되는 패킷들을 지속적으로 관리할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 실제 전달되는 데이터를 면밀히 조사하는 DPI(Deep Packet Inspection)에서 페이로드의 특정 패턴을 검색하는 패킷 페이로드 분석 알고리즘들의 성능 분석하는 것을 목적으로 하고 있다. 페이로드를 조사하는 가장 기본적인 과정은 특정 패턴을 페이로드에서 신속하게 검색하는 것이다. 본 논문에서는 페이로드에 특정 패턴이 존재하는 경우, 그 패턴을 검출할 수 있는 여러 알고리즘들을 소개하고, 세 가지 관점에서 수학적으로 성능을 분석하고, 응용프로그램의 목적에 적합한 적용 방안을 제시한다.

형태 보존 암호는 암호화하고자 하는 목적 정보에 대한 변형 없이 형태를 유지한 상태로 암호화하는 기법으로써 최근에 국가보안기술연구소에 의해 제안되었다. 본 논문에서는 형태 보존 암호를 활용하여 기존의 사이버 보안 관련 문제를 해결하는 방안을 제안하고자 한다. 먼저 랜섬웨어 공격을 효과적으로 방어하기 위해 시그니처 및 확장자를 형태보존암호로 암호화하는 방안을 제시한다. 해당 기법은 최소한의 정보를 암호화함으로써 랜섬웨어에 대한 노출을 최소화할 수 있다. 두 번째로 스테가노그래피와 같이 비밀 정보를 숨기는 기술상에서도 해당 정보의 양을 최소화함으로써 공격에 대비할 수 있는 방안을 제시한다. 마지막으로 형태보존암호와 경량암호에서 암호화에 따른 동작 속도를 비교하고, 형태보존암호를 최적화하였을 때, 그에 따른 성능 향상까지 비교하고자 한다.

블록체인이란 중앙 시스템을 없애고 P2P (Peer to Peer) 형식으로 개개인을 연결하여 분산 원장을 공유하는 기법을 의미한다. 본 논문에서는 블록체인을 이용하여 현 기부 시스템의 보안 적 취약점을 개선하고자 한다. 기존의 기부 시스템은 불우 이웃에게 직접적으로 입금하는 방식이 아닌 기부 단체를 통해 기부를 한다. 따라서 기부자가 입금을 하고 나면 해당 금액이 어떻게 쓰이는지 알 수 있는 방법이 없다. 이에 대한 해결방안으로 기부 시스템에 블록체인(blockchain) 기법을 도입하여 기부한 금액이 언제 어떻게 쓰이는지 누구나 열람 할 수 있게 하는 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법에서는 블록체인 기반의 가상 모금 회를 만들어 기부자가 가상 계좌에 입금을 하면 그에 상응하는 암호 화폐로 환전해준다. 해당 코인으로 기부자는 원하는 불우 이웃을 선택하여 기부를 할 수 있고 그 암호 화폐를 받은 불우 이웃은 모금 회를 통해 환전을 할 수 있다. 따라서 기부 서비스 이용자 모두 투명하고 안전하게 서비스를 활용하는 것이 가능하다.

현재 네트워크 정보보호를 위하여 다양한 보안 시스템들이 개발되어 활용되고 있다. 보안 솔루션을 도입하는 것만으로 보안상의 위험을 상당수 방지할 수 있지만, 보안 솔루션은 그 목적과 기능에 따라 적절한 형태로 사용되어야 충분한 가치가 발휘될 수 있다. 정보보호시스템에 많이 사용되는 보안 솔루션으로는 방화벽, IDS, IPS 등이 있다. 그러나 다양한 정보보호시스템을 도입하고 있더라도 이를 우회하여 공격하는 기법은 항상 존재한다. 본 논문에서는 정보보호시스템에서 우회공격 기법에 대한 대응 방안과 우회 공격 기법을 훈련에 적용할 수 있는 효과적인 훈련 시나리오를 제안한다. 제안한 대응 훈련 시나리오의 유효성을 검증하기 위해 GNS3 네트워크 시뮬레이터를 사용하였으며, VirtualBox를 이용하여 가상 운영체제를 구축하였다. 제안하는 네트워크 정보보호시스템을 우회하는 공격에 대한 대응훈련 시나리오는 실제 공격에 대응하는데 매우 효과적으로 활용될 수 있다.