• 정보처리학회 논문지
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• 제13권2호
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• pp.48-59
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• 2024

하드웨어 자체적으로 가상화를 지원하는 기능들이 추가됨에 따라 다양한 작업 유형을 가진 사용자 어플리케이션들이 가상화 시스템에서 효율적으로 운용되고 있다. 가상화 지원 기능 중 SR-IOV는 PCI 장치에 대한 직접 접근을 통해 하이퍼바이저 또는 운영체제 개입을 최소화하여 시스템 성능을 높이는 기술로 베어-메탈 시스템 대비 비교적 긴 I/O 경로 및 사용자 영역과 커널 영역에 대한 빈번한 컨텍스트 스위칭 등 가상화 계층의 추가로 낮은 네트워크 성능을 가진 가상화 시스템에서 네트워크 I/O 가속화를 실현하게 해준다. 이러한 성능적 이점을 이용하기 위해 가상머신 또는 컨테이너와 같은 인스턴스에 SR-IOV를 접목할 시 최적의 네트워크 I/O 성능을 도출할 수 있는 네트워크 자원 관리 정책이 활발히 연구되고 있다. 본 논문은 I/O 가속화를 실현하는 SR-IOV의 네트워크 성능을 1) 네트워크 지연 시간, 2) 네트워크 처리량, 3) 네트워크 공정성, 4) 성능간섭, 5) 다중 네트워크와 같은 측면으로 세밀한 성능 평가 및 분석을 Virtio와 비교하여 진행한다. 본 논문의 기여점은 다음과 같다. 첫째, 가상화 시스템에서 Virtio와 SR-IOV의 네트워크 I/O 과정을 명확히 설명했으며, 둘째, Virtio와 SR-IOV의 네트워크 성능을 다양한 성능 메트릭을 기반으로 분석하였다. 셋째, 가상머신 밀집도가 높은 환경에서 SR-IOV 네트워크에 대한 시스템 오버헤드 및 이에 대한 최적화 가능성을 실험으로 확인하였다. 본 논문의 실험 결과 및 분석들은 스마트 팩토리, 커넥티드-카, 딥러닝 추론 모델, 크라우드 소싱과 같은 네트워크 집약적인 서비스들을 운용하는 가상화 시스템에 대한 네트워크 자원 관리 정책에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.105-114
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• 2020

본 논문에서는 산업 애플리케이션을 위한 5G Non-Public Network에서의 보안 이슈를 다룬다. 일반 대중에게 모바일 네트워크 서비스를 제공하는 공공 네트워크와는 달리, 5G Non-Public Network는 명확하게 정의된 사용자 조직이나 조직들의 그룹에게 5G 네트워크 서비스를 제공하며, 캠퍼스나 공장과 같이 사용자 조직이 지정한 영역 내에 구축된다. 본 논문의 주목적은 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation)에서 제안한 네 가지 구축 모델에 따라 5G Non-Public Network가 이산 산업 및 공정 산업을 위하여 구축될 경우 고려되어야 할 보안 위협 및 잠재적 보안 요구사항을 도출하는 것이다. 본 논문의 범위를 명확하게 하기 위해 먼저 5G Non-Public Network에 적용할 보안 툴박스를 심층 방어 개념으로 표현한다. 일반적인 5G 이동통신 서비스와 관련된 보안 이슈는 본 논문의 범위에 포함되지 않는다. 그 다음, 산업 도메인에 5G-ACIA의 구축 모델을 적용할 때 고려해야 할 보안 이슈를 도출한다. 도출된 보안 이슈들은 세 가지 범주로 나뉘며 각각의 보안 이슈들은 개요, 보안 위협 및 잠재적 보안 요구사항의 순서로 서술된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.610-619
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• 2016

제품 및 설비의 3차원 디지털 모델을 기반으로 제품 생산 시 이루어지는 모든 공정 및 제품을 구성하는 재료의 기계적 거동 등을 초기 설계 과정에서 미리 시뮬레이션 해봄으로써 저비용으로 보다 신속하고 신뢰성 있는 설계를 할 수 있도록 돕는 일련의 기술들을 디지털매뉴팩처링 기술이라 부른다. 그러나 이 기술들을 수행할 수 있는 전산적 인프라스트럭처의 가격이 매우 높을 뿐만 아니라, 특히 중소 제조 기업규모에서는 그러한 시뮬레이션 결과를 정확하고도 효율적으로 설계에 적용할 수 있는 전문 인력이 절대적으로 부족한 실정이다. 이러한 점을 고려하여 한국과학기술정보연구원(KISTI), H대학교 그리고 지역 중소기업체 등이 협력하여 고성능 컴퓨팅 기반 디지털 제조 전문 인력 양성을 위한 산학연 협동 디지털매뉴팩처링(DM) 트랙을 H대학교에 설치하여 운영 중이다. 본 논문에서는 이 과정을 이수하는 학생들이 졸업 후에 산업체에서 디지털매뉴팩처링 실무에 바로 투입되어 일할 수 있는 일련의 교육 과정 사례를 보여준다. 2013년부터 2년간 진행했던 디지털매뉴팩처링 트랙 강의의 운영 사례를 수록하되, 설립 과정, 강의 내용, 실습 내용, 학생들의 평가 및 개선 방향 등을 정리하였다. 전반적으로 트랙 운영, 교과목 운영, 학생들의 학습 성취도 면에서는 성공적이었으며, 향후 보다 많은 학생들의 활발한 참여와 더불어 취업이나 인턴십 제공, 캡스톤디자인프로젝트의 협동 운영 등을 포함한 참여 기업의 보다 적극적인 관심을 촉진하여, 전국적인 디지털매뉴팩처링 인력 양성 네트워크로 확대해 나갈 수 있을 것으로 보인다.

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.38-41
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• 2008

본 연구에서는 독성가스 중 가장 널리 이용되는 염소와 암모니아 가스 누출에 대한 누출속도 추정 방법을 제안하고자 한다. 우선, 독성 가스 누출이 자주 발생하는 위험 지역 주변에 펜스 형태의 광센서 네트워크를 설치한다. 센서가 규정 농도 이상의 위험물질을 감지하게 되면, 자동적으로 물질을 분석하고 그 물질의 농도정보를 얻게 된다. 기존의 역추적 모델들은 3개 이상의 센서 정보로부터 결과물을 요구하기 때문에, 하나의 센서정보로 누출속도를 구해야 하는 이 시스템에는 적합하지 않다. 이 연구에서 제안한 신경망을 기반으로 한 역추적 알고리즘과 농도정보 및 기상정보를 이용하여 누출원에서 누출속도를 구하게 된다. 관련 위험물 저장 설비의 공정정보, 물질정보, 기상정보 그리고 센서로부터 얻은 농도데이터 등 14개의 입력 데이터를 넣어 출력값인 누출속도를 구하게 된다. 이는 독성가스 저장시설 주변에 사는 주민들에게 위험시설에 대한 신뢰감을 향상시키며, 독성 가스 누출시 주변 지역 주민들에게 긴급상황을 신속히 전달할 수 있는 비상대응의 일환으로 활용 할 수 있을 것이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.1007-1015
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• 2008

제조공정 내의 센서 및 계장기기로 부터의 실시간 데이터를 웹 상에서 제공하기 위해 XML(eXtensible Markup Language)에 기반한 통신 서비스 모델을 제안하였다. HTML(Hyper Text Markup Language)은 웹상에 비실시간 멀티미디어 데이터를 표현하는 데는 적합하나 제조 공장에서 발생되는 실시간 데이터를 표현하는 데는 적합하지 못하다. 인트라넷 환경에서 프로세스 데이터의 XML 기반 웹 서비스 적용을 위해 시스템 설계 기준을 제공을 목적으로 통신 서비스의 실시간 성능에 대해 평가하였다. 데이터 표현을 위한 XML스키마를 제안하고 메시지 길이 증가로 인한 전송 지연과 원 데이터를 정의된 XML 표현으로 변환하는 과정에서 발생하는 처리 지연의 측면에서 시뮬레이션에 의해 성능을 평가하였다. 시뮬레이션에서 XML로의 변환 기능을 수행함에 있어 두 가지 형태의 구현 구조를 가정하였다. 하나는 데이터의 변환이 데이터가 계측기에서 SCC(Supervisory Control Computer)로 전송된 이후 SCC에서 수행되는 구조이고 다른 하나는 데이터가 SCC로 전송되기 전에 계측기에서 변환 과정이 수행되는 구조이다. 두 구조 각각에 대해 20%, 50%, 80%의 부하와 6종의 메시지 길이의 조건 각각을 변화시키면서 성능을 평가하였다. 실험 결과는 Ethernet 100BBaseT 네트워크에서 총 트래픽이 7 Mbps 이하인 시스템에서 적용이 가능함을 보여 주었다.