최근 바이오산업에 플라즈마를 융합하면서 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중 세포 재생이나, 멸균 등의 연구에 플라즈마를 이용하는 연구도 활발하게 진행되고 있다. 그러나 현재 사용되는 대기압 플라즈마 소스는 주로 단일 소스를 이용한다. 그러나 단일소스로는 연구의 진행 속도나 재현성 면에서 오차가 있는 것이 현실이다. 그래서 멀티소스에 대한 필요성이 증대되고 있다. 멀티 대기압 소스는 균일한 플라즈마 방전이 핵심이다. 그러나 대기압 조건에서 각 소스별로 균일하게 방전시키기는 쉽지 않다. 각 소스별로 동일한 power인가를 하고 방전기체의 동일한 flow를 맞추기 위한 연구도 다양하게 진행 중에 있다. 본 연구에서는 4개의 멀티소스를 24 well 크기에 맞춰서 설계 및 제작을 하였고 균일한 방전 및 flow에 대한 측정 연구를 진행하였다. 균일한 방전 측정을 위해서 먼저 전기적으로 각각 그라운드를 설치하여 각 그라운드마다 전압 및 전류를 측정하였고, 방전기체의 균일한 flow를 확인하기 위해 각 소스별로 플라즈마 방전 전에 흐르는 기체의 양을 측정 하였다.
현재 대기압 플라즈마는 신재생 에너지, 반도체, 표면처리, 바이오산업 등에서 다양하게 활용되고 있으며, 그에 대한 연구들이 진행되고 있다. 바이오산업에서의 플라즈마는 살균, 제독, 세포재생 등으로 연구되고 있으며, 이런 대기압 플라즈마의 응용은 꾸준히 증가하는 추세이다. 선행연구에 따라 멀티 플라즈마 젯 소스의 필요성이 제기되었으며, 플라즈마의 균일한 방전조건이 화두되어 왔다. 먼저 각 소스별 방전개시전압과 가스 유량에 따른 플라즈마의 전류와 전압 변화를 알아보았고, 이에 대한 문제점들을 보안하기 위해 앞서 연구한 멀티소스를 개선하여 플라즈마 방전 특성 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 기체유입방식이 다른 두 종류의 멀티 플라즈마 젯 소스를 이용하여 각 소스 채널별 유량변화에 따른 방전개시전압과 전류, OES (Optical Emission Spectroscopy)로 각 소스의 플라즈마 방전 특성을 측정하여 각 소스의 채널별 방전 균일도를 비교 분석하였다.
바이오메디칼 연구에 있어서 최근 플라즈마의 사용이 급격하게 늘어나고 있다. 세포나 세균에 플라즈마를 조사하여 이에 대한 반응성 연구와 의료용 살균기 등 여러 방면에서 필요로 하고 있다. 현재 주로 단일 플라즈마 소스를 이용한 실험이 진행되어가고 있다. 그러나 이러한 방식은 다양한 실험을 하기에는 시간이 다소 많이 걸리는 단점이 있다. 이에 다양하고 좀 더 정확한 연구를 위한 균일하게 방사되는 대기압 멀티 플라즈마 소스가 필요하다. 대기압 멀티플라즈마 소스는 각각 발생하는 플라즈마가 동일한 밀도 및 전자온도를 유지할 수 있도록 하는 것이 쉽지 않다. 이와 같이 상황에 맞는 소스를 제작하는 것도 중요하다. 본 연구에서는 24-well tissue culture testplate에 맞는 4개의 대기압 플라즈마 제트가 발생하는 소스를 목표로 하였다. 균일한 플라즈마가 발생할 수 있도록 시뮬레이션을 통하여 멀티 플라즈마 소스를 개발 및 제작하였다. 이에 대한 플라즈마 분석과 기초실험을 진행하여 재현성 테스트를 하였다.
무선 센서 네트워크는 센서 필드 상의 이벤트에 관한 데이터를 소스로부터 싱크로 수집하기 위해 연구되어왔다. 멀티패스 라우팅은 노드나 링크 단절에 의해 소스에서 싱크로의 패스가 종종 손실되는 문제에 대해 신뢰성 있는 데이터전송을 위한 매력적인 방안 중 하나이다. 사람이나 동물 혹은 차량 등과 같은 모바일 이벤트 상황에서, 소스는 이 모바일 이벤트의 이동에 따라 연속적으로 소스가 발생할 수 있다. 따라서 멀티패스 라우팅에서 모바일 이벤트의 상황은 새로운 도전 과제를 제시한다. 그러나 기존의 멀티패스 라우팅 연구는 주로 소스들에서 정적인 싱크로 효율적인 멀티패스 구성과 패스 단절에 대한 빠른 멀티패스 재구성에 초점을 두었다. 따라서 이전 멀티패스 라우팅 프로토콜은 모바일 이벤트에 의해 발생하게 되는 연속적인 각각의 소스들이 소스에서 싱크로 각각의 멀티패스를 필요로 한다. 이는 이전 방안이 소스의 수에 비례하여 멀티패스 구성비용이 증가게 한다. 따라서 우리는 모바일 이벤트에 의해 연속적으로 발생하게 되는 소스를 지원하는 효율적인 멀티패스 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안방안에서 이전 소스에서 만들어 놓은 기존의 멀티패스를 이용함으로써, 새로운 소스가 효율적으로 재구성을 할 수 있다. 이를 위해, 제안방안은 지역적 멀티패스 재구성, 광역적 부분 멀티패스 재구성, 광역적 전체 멀티 패스 재구성의 세 방안 중 하나를 선택한다. 이 선택을 위해 우리는 멀티패스 재구성 비용과 데이터 포워딩 비용의 합을 계산하는 분석적인 에너지 소비 비용 모델을 제시한다. 시뮬레이션 결과 모바일 이벤트의 상황에서 멀티패스 라우팅을 할 때 제안방안이 기존의 방안보다 우수한 성능을 보였다.
멀티소스 다운로딩 기법은 사용자가 요구하는 데이터를 가지는 여러 소스로부터 동시에 데이터를 다운로드 받아 사용자가 사용할 수 있는 최대의 대역폭을 사용할 수 있도록 하는 기법이다. 결국 이러한 동작은 전체 시스템의 네트워크 대역폭 사용을 효율적으로 만들어준다. 우리는 현재 여러 분산 시스템에서 사용중인 멀티소스다운로딩 기법의 장점과 그 활용도를 조사하였고, 비대칭 인터넷 하부구조상에서 가지는 의미를 분석하였다. 이러한 연구는 이후에 멀티소스 다운로딩 기법을 분산 시스템이 아닌 타 시스템으로 응용하거나 활용하기 위한 연구의 토대가 될 수 있을 것이다.
대역폭을 많이 차지하는 멀티미디어 트래픽이 인터넷을 채워감에 따라 멀티캐스트가 웹 캐스팅을 훨씬 효율화시켜주는 대안으로 등장하고 있다. 소스별 멀티캐스트라는 이 새로운 트래픽관리 프로토콜은 기존 인터넷 프로토콜 멀티캐스트 기술 확산에 걸림돌로 지적됐던 네트워크 컨피규레이션 문제를 해결해 줄 수 있다는 매력을 준다. 소스별 멀티캐스트 지원이 가능하도록 네트워크를 업그레이드하는데 시간이 걸리는 문제가 있기는 하지만, 차세대 인터넷 표준에 들어가게 될 가능성이 높은 이번 시도를 지지하는 기업들이 매우 많다는 것이 많은 전문가들의 공통된 의견이다.
다자간 데이터 송수신을 필요로 하는 다자간 화상 회의, 일대다 스트리밍, 일대다 파일 전송 등의 응용에서는 멀티캐스트를 사용하여 데이터 전송 부담을 줄일 수 있다. 그러나 IP 멀티캐스트가 인터넷 상에서 널리 지원되지 않고 있기 때문에, 멀티캐스트를 응용 계층에 구현하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 일대다 대용량 파일 전송에서 효과적으로 전송시간을 단축할 수 있는 응용계층 멀티캐스트 기법을 제시한다. 신뢰적 전송을 위하여 Forward Error Correction (FEC)를 사용하여, 전송시간 단축을 위해 데이터 소스 외에 수신자들이 가상적으로 소스의 역할을 수행하도록 한다. 즉, 임의의 수신자는 데이터 소스뿐만 아니라, 다중 가상 소스로부터도 데이터를 수신할 수 있으므로 파일 수신 시간을 단축시킬 수 있다.
네트워크가 보편화되면서 어떠한 정보의 교환도 시간과 장소에 상관없이 가능하게 되었다. 자체 실험실에서 실험한 값을 포함하여 분산된 다양한 소스로부터 많은 실험 값의 정보를 통합하는 즉, 멀티 소스 데이터에 대한 통합 규칙을 만들 수 있다면 다양하고 유용한 정보를 얻을 수 있을 것이다. 또한 통합된 규칙을 통해서 새로운 안목으로 실험을 진행할 수도 있으며, 미처 생각하지 못했던 관련 지식을 습득할 수도 있을 것이다. 본 논문에서는 이러한 분산된 데이터를 통합하여 멀티 소스 데이터들 간의 통합 규칙을 만들고 이의 분석 기반이 되도록 하는 방법에 대해 소개한다.
Peertopeer(P2P) 네트워크를 구성하는 각 피어는 서로 다른 네트워크대역폭, 업로드속도, 컴퓨터성능을 가지므로 미디어 요청피어가 특정 피어로부터만 데이터를 받는 경우엔 사용자 QoS를 만족시키지 못할 가능성이 높다. 또한 미디어데이터를 제한된 시간 내에 수신해야하는 스트리밍시스템에서는 여러 피어로부터 데이터를 수신하는 멀티소스스트리밍이 더욱 요구된다. 본 논문에서는 P2P 네트워크 환경에서 여러 피어로부터 미디어를 송수신하고 파일로 저장하는 멀티소스스트리밍시스템을 설계, 구현하였다. 그리고 스트리밍 중인 피어가 가진 미디어파일의 일부분을 전송하는 기법을 적용하여 비트 전송률과 동시 수요자 수를 증가시켰다.
본 연구에서는 위성영상 활용 지능형 재난관측·감시 기술 개발을 목적으로 위성영상과 멀티소스(CCTV, 항공영상, 공공DB 등)와의 연계·융합을 통해 재난상황관리의 정확도 향상과 위성영상 활용성 제고 방안을 제시하고자 하였다. 위성영상 수집·배포시스템으로부터 전달되는 위성영상과 멀티소스의 연계 융합을 통한 재난상황정보의 표출을 목적으로 상황판연계 표출시스템 가동 절차와 위성영상 수집을 통한 위험탐지 알고리즘과의 연계를 위해 재난상황업무 기반 시스템 가동절차를 수립하고, 위기관리표준 매뉴얼 상 상황업무절차를 적용해 예비설계를 진행하였다. 상황실 실무자 설문을 통해 작성된 시스템 요구사항과 규격서를 기반으로 상황업무절차를 적용해 먼저업무시스템 설계를 진행하였다. 평시에는 GIS통합상황판에서 관리됨을 전제로 위성영상 수집에 대한국가적 예산 투입 측면을 고려해 중대본 설치가 필요한 대형재난 발생상황을 가정하여 상황판연계·표출시스템의 가동되도록 설계하였다. 또한, 위성영상 분석을 통한 피해위험도와 재난이력통계 등 멀티소스와 중첩한 결과를 실시간으로 표출함에 따라 상황실근무자는 재난확산 여부를 판단하고, NDMS를 통해 재난상황을 전파할 수 있도록 설계하였다. 상황판연계 표출시스템의 원활한 데이터 입/출력을 위해 재난유형 및 분석단계별 클래스 정의, 유스케이스 ID(요구기능)와 1:1 또는 1:n매칭을 수행하여 재난유형 및 분석단계별 클래스를 정의하였다. 정의된 클래스는 유스케이스인 요구기능과 매칭을 수행하였고, 시스템 가동절차 중 피해위험도분석, 재난이력통계, 중첩결과표출, NDMS 상황전파에 대한 상황업무절차를 기반으로 산불·홍수·산사태·대설·태풍 총 5종의재난별 시퀀스를 설계하였다. 마지막으로 화면정의서와 UI/UX설계서를 기반으로 Figma를 통해 시스템구동화면을 사전에 모의하였다. 향후, 진행되는 연구에서는 위성영상과 멀티소스를 연계한 화면을 실체화하여 더욱 정확한 재난상황관리가 가능하도록 NDMS 연계 상황판 표출 시스템을 개발하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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