• 전자공학회논문지CI
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• 제45권3호
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• pp.1-6
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• 2008

데이터 그리드는 지리적으로 분산된 대용량의 데이터 자원을 광대역 통신망을 통해 공유한다. 이러한 그리드 환경은 물리적 네트워크인 인터넷 상에서 구현되기 때문에 대용량의 데이터를 전송하는데 많은 시간이 소요된다. 이러한 문제를 극복하기 위해서 여러 가지 복제 정책들이 제안되었는데, 기존의 데이터 그리드 복제 정책은 실제 인터넷의 구조를 고려하지 않고 논리적인 토폴로지를 바탕으로 제안되었기 때문에 실제 구축된 데이터 그리드에서 최적의 성능을 기대할 수 없다. 그리드에서 데이터 접근시간은 물리적 네트워크인 인터넷의 구조에 의해 가장 큰 영향을 받기 때문이다. 본 논문에서는 인터넷 구조 기반의 새로운 데이터 그리드 복제 정책으로 RSIA(Replication Strategy based on Internet Architecture) 복제 정책을 제안한다. 이 정책은 인터넷의 각 요소들 사이에 존재하는 구조적인 계층성을 고려하여 데이터 복사본을 배치하고, 데이터 전송 시 대역폭의 병목 구간을 피함으로써 시스템의 성능 저하를 줄인다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 제안하는 RSIA가 기존의 복제 정책에 비해 데이터 그리드의 성능 향상 면에서 우수함을 보인다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제7권1호
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• pp.9-19
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• 2021

원자력 테러 예방을 위해 기존의 물리 보호 시스템(PPS)를 수정한 빅데이터 기반의 클라우드 컴퓨팅 시스템과 통합된 데이터 마이닝 디자인이 조사됩니다. 원자력 범죄사건에 대해 시뮬레이션 연구에 의해 테러 관련 기관의 네트워킹이 모델링됩니다. 불법 도청 없이 무고한 사람들을 공격하려는 시도와 테러리즘을 정부가 탐지할 필요가 있습니다. 이 연구의 수학적 알고리즘은 테러 사건의 정확한 결과를 제공할 수 없지만, 시뮬레이션을 통해 잠재적 가능성을 얻을 수 있습니다. 본 결과는 시간에 따른 모양 진동을 보여줍니다. 또한 각 값의 빈도를 통합하면 결과의 전환 정도를 알 수 있습니다. 값은 63.125 시간에 -2.61741로 증가합니다. 따라서 테러 가능성은 나중에 가장 높습니다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권9호
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• pp.587-595
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• 2015

전통적으로 고에너지 물리, 해양, 기상, 천문 우주 등 다양한 과학 분야에서 수천 코어 이상의 CPU를 사용하는 대규모 워크플로우 지원을 요구하고 있으며 이를 위해 대부분 슈퍼컴퓨터와 같은 클러스터 기반의 대용량 시스템이 활용되고 있다. 이러한 시스템은 다수의 사용자 및 기관에 의해 공유되고 있으며, 사용자들의 다양한 요구 사항으로 인해 시스템 운영 및 관리에 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 가상화로 인한 성능 저하 문제를 최소화하고 사용자가 원하는 환경을 동적으로 제공하기 위해 컨테이너 기반 클러스터 관리 플랫폼 방안을 제시하고 구축 사례를 소개한다. 본 논문의 의의는 다음 3가지로 볼 수 있다. 먼저, 컨테이너 기반 가상화 기술과 스케줄러 기능을 연동하여 큰 성능 저하 없이 대규모의 과학워크플로우 지원을 위한 클러스터 구성 및 관리 방안을 제시하였다. 둘째, Docker 와 HTCondor를 활용하여 제시된 방안을 손쉽게 구축한 사례를 소개하였다. 셋째, 널리 활용되는 벤치마크 툴을 이용하여 Docker 성능을 검증하였으며, 다양한 프로그램 언어로 구현된 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 과학 워크플로우 지원 예제를 제시하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권2호
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• pp.411-422
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• 2017

현재 정책은 대역폭 공유에 대하여 평균 처리량을 높이고 로컬 네트워크의 대역폭 사용률을 향상시킨다. 하지만 이러한 정책은 각각 네트워크 흐름에 대역폭을 할당해주는 중앙 관리에서 사용자 특성 기반의 리소스를 할당 할 수 없다. 따라서 사용자 특성기반의 서비스를 보장하지 않기 때문에 불평등한 대역폭 할당이 발생된다. 따라서 본 논문에서는 제한된 대역폭 네트워크에서 대역폭을 공유하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 이상적인 퍼지 시스템을 사용하여 제한된 장치의 현재 사용량에 따른 대역폭 요청여부를 추전하고 결정한다. 본 논문에서는 OPNET의 비디오 스트리밍 시뮬레이션과 WebRTC의 실시간 비디오 스트리밍으로 구성된 두 가지 실행을 수행한다. 수행한 실험 결과를 통해 제안 된 방법이 네트워크 환경에서 사용자의 요구사항을 기반으로 대역폭 사용을 유연하게 공유 할 수 있다는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권1C호
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• pp.54-62
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• 2012

IEEE 802.11 물리/MAC 계층을 기반으로 무선 다중 홉 연결을 제공하는 Wi-Fi 메쉬 네트워크는 RFID 시스템과 무선 센서 네트워크를 위한 네트워크 인프라로 최근 각광받고 있다. 그런데, 현재의 IEEE 802.11 기술의 경쟁 기반 MAC 프로토콜은 빈번한 프레임 충돌(Collision)과 자원 미사용(Idle)으로 인해 Wi-Fi 메쉬 네트워크가 제공하는 용량(Capacity)을 충분하게 활용하지 못하는 실정이다. 본 논문에서는 Wi-Fi 메쉬 네트워크의 수율을 최대화하기 위한 다중 채널 스케줄링 MAC (MCS-MAC) 프로토콜을 제시한다. MCS-MAC 프로토콜은 IEEE 802.11 무선 채널의 특징인 이차적 간섭 모형(Secondary Interference Model) 하에서 프레임 충돌이 없이 최대 가중치를 가지는 링크들을 활성화하여 Wi-Fi 네트워크의 수율을 극대화하는 특징을 가지고 있다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 MCS-MAC 프로토콜이 기존에 알려진 동적 MAC 프로토콜들에 비해 최소 세 배 이상 수율을 향상할 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권6A호
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• pp.558-564
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• 2007

무선 성능 향상을 통해 다양한 이동 멀티미디어 서비스 제공을 목표로 하는 3G Long Term Evolution (3G LTE)은 Packet Switching (PS) 도메인에서 VoIP 기반 음성 서비스를 제안하고 있다 패킷 지연과 손실에 민감한 VoIP 트래픽을 PS 도메인을 통해 처리할 경우 기존 3G 시스템의 CS 도메인 기반 음성 서비스와 달리 여러 가지 기술적 어려움이 예상된다. 더욱이 OFDM을 물리계층으로 채택한 3G LTE는 Physical Resource Block (PRB) 단위로 전송 자원을 관리함에 따라 새로운 자원관리 방식 개발도 필요하게 된다. 본 논문에서는 3G LTE 의 VoIP 기반 음성 서비스를 위한 MAC 계층의 PRB 할당 스케줄링 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통한 검증 결과를 보인다. 알고리즘의 핵심은 VoIP 우선 모드를 동적으로 활성화하여 VoIP 서비스의 QoS를 보장하고, 이러한 우선 모드 적용으로 인한 시스템 자원효율성 저하를 최소화하기 위해 우선 모드 지속시간을 적응적 조절하는 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.13-20
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• 2024

본 논문에서는 유동체를 해석할 수 있는 수치해석기법 중 하나인 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)의 병렬해석 알고리즘이 소개된다. 무요소법(meshless method)의 SPH는 연속체 거동을 입자기반으로 표현하기 때문에 컴퓨팅하는데 높은 자원을 요구한다. 그래서 병렬해석 알고리즘은 SPH 시뮬레이션에서 필수적으로 고려되어야 한다. 계산영역을 일정한 간격으로 분할시켜 독립적으로 해석하는 영역분할 알고리즘은 병렬해석 알고리즘 중에 가장 대표적인 방법이다. 그리고 그 중 Cartesian 좌표계의 영역분할 방법은 입자들의 좌표를 빠르고 편리하게 검색할 수 있는 장점이 있어, DEM(Discrete Element Method)이나 MD(Molecular Dynamics)에서 대중적으로 사용되고 있다. 그러나 SPH의 경우 입자들이 smoothing 길이 이내의 주위 입자 정보가 필요하기 때문에 분할 영역 간의 입자정보 공유가 중요하다. 그리고 이에 따른 CPU의 로드밸런스가 중요하다. 본 연구에서는 직교 영역분할의 크기를 동적으로 미소화 시켜 잉여 CPU가 발생하지 않도록 하는 높은 병렬효율성의 알고리즘이 제안되었다. 그리고 수치해석 모델을 통하여 효율성을 검증하였다. 유동체 모델에 대해 총 30 CPU까지 제안된 방법의 병렬효율성을 검토하였고, 28개의 물리적 코어 수까지 90%의 병렬효율성을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.295-303
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• 2004

본 논문은 양방향 트래픽에서 비동기 전송모드 네트워크의 동적인 TCP 연결을 분석하고 트래픽 패턴을 프로토콜 상에서 네트워크 경로를 통해 개선됨을 연구한다. RTP(Round Trip Delay time)가 결정한 피드백루프의 시간 한계를 초과하는 정보의 형태로 조정하는 LTS 제어 모듈과 TCP를 연계시키는 방법에서 정보를 개연적인 특성을 갖고 여러 시간대에 걸처 분산하는 기존 윈도우를 기반으로 시연하기 때문이다. 이를 효과적으로 활용할 수 있는 방법으로 개선하며 TCP의 성능에서 자기 유사성 트래픽의 물리적 모델링에 기반한 시뮬레이션을 벤치마크 환경을 통해 수행한다. 본 논문은 양방향 네트워크에서 자기 유사성 트래픽 조건으로 스텍의 전송 프로토콜 변화의 영향을 파악 및 평가하는 방법론을 활용하고 과중한 조건에 자기유사성에 의해 경로 트래픽 혼잡제어 개선을 나타낸다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.13-24
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• 2013

현재 다양한 탄성파 기반의 물리탐사 기법들이 지반조사를 위해 널리 이용되고 있는데 이는 지반의 동적 특성들이 공학적 물성과 상관관계를 갖기 때문이다. 하지만, 지반공학적 물성치들의 고유한 비균질성이 탄성파 속도 및 진폭 등의 전파 특성에 영향을 미침에도 불구하고 그에 대한 고려가 안되고 있는 실정이다. 그래서, 본 연구에서는 지반의 고유한 비균질성이 탄성파 전파특성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 추계론적 수치해석 방법을 적용하였다. 탄성파의 도달 시간 변화와 파두 특성에 주안점을 두어 분석을 수행하였다. 지반의 공간적 상관 거리와 파장과의 상관성 및 탄성파 전파거리와 파장과의 상관성이 탄성파의 도달 시간 변화에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. Turning band method를 적용하여 변동계수의 범위가 10 ~ 40%인 다양한 비균질 강도를 갖는 지반을 유한차분 그리드에 생성하였다. 유한차분법을 이용하여 비균질 지반에서 탄성파의 전파를 시뮬레이션하였고, 추계론적 기법으로는 Monte Carlo 시뮬레이션 기법을 적용하였다. 추계론적 수치해석 결과, 지반의 비균질 강도가 증가함에 따라 탄성파의 파두 형상의 일그러짐이 현저하게 발생하였고, 그에 따라 탄성파의 도달 시간도 지연되는 것으로 나타났다. 지반의 공간적 상관 거리와 파장과의 상관성 및 탄성파 전파 거리와 파장과의 상관성은 탄성파의 도달 시간 변화와 긴밀한 상관성이 있는 것으로 나타났다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권4호
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• pp.535-542
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• 2009

무선센서네트워크는, 다수의 센서노드가 넓은 지역에 배치되어 자신의 전원에 의해 동작하고 다른 센서노드와 협력하여 환경검침 또는 물리량 검침을 수행하는 무선네트워크로 정의한다. 각각의 센서노드들은 자신의 배터리전원소모를 최소화하여, 장기간 사용할 수 있어야 하며, 센서 노드를 적절하게 배치하여 전체 네트워크 커버리지를 제공할 수 있어야 무선센서네트워크의 수명을 늘일 수 있다. 초기 센서노드의 배치로는 센서들의 배터리 수명 등의 이유로 제약이 있으며, 모바일센서노드는 센서가 이동하여 새로운 커버리지를 제공함으로써, 이러한 제약조건을 완화할 수 있다. 본 논문에서는 perimeter coverage property를 만족하는 모바일 센서들의 단계적인 이동을 통한 커버리지 제공기법을 제안한다. 각각의 모바일 센서노드들은 이웃한 센서노드들이 dead 노드인지 판단하게 되며, dead 노드인 경우, 센서네트워크의 커버리지 hole을 만드는지 여부를 판단한 후, 각각의 모바일 센서노드들은 hole의 중심점을 계산하고, 관련된 센서노드들이 협동하여, 단계적으로이동하여, 최종 hole을 커버하는 새로운 센서네트워크를 형성하게 된다. 본 제안기법을 시뮬레이션하여 DCM 기법과 비교한 결과, 에너지 효율을 결정하는 전체 움직임거리 측면에서 최소 50% 이상의 성능향상을 보임을 확인하였다.