• 제목/요약/키워드: 분산 자원

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무선 센서네트워크에서 노드의 에너지와 연결성을 고려한 클러스터 기반의 백본 생성 알고리즘 (On Generating Backbone Based on Energy and Connectivity for WSNs)

  • 신인영;김문성;추현승
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.41-47
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks)는 기존의 애드혹 네트워크(Ad-hoc Networks)보다 제한된 노드 자원, 배터리 의존성과 같은 제약사항을 가진다. 이러한 이유로 기존의 방법들과는 다른 형태의 에너지 효율적인 라우팅 연구가 진행되었지만 여전히 많은 문제점을 가지고 있다. 그러므로 본 논문에서는 노드의 에너지와 차수를 고려한 클러스터 기반의 백본 생성 알고리즘을 제안한다. 클러스터링과 같은 계층구조 방식은 본질적으로 데이터 집중 및 융합에 유리한 장점이 있으며, 클러스터 헤드의 관리에 의해서 일반 노드들을 조정하여 전력 소모도 낮출 수 있다. 또한 백본을 구성하는 백본노드만 라우팅 정보를 유지하여 제어트래픽과 같은 통신오버헤드를 크게 줄일 수 있으며, 깨어있는 노드의 수를 최소화할 수 있다. 그러나 백본노드들은 비백본 노드의 트래픽을 모두 처리해야 하므로 에너지 소모가 크다. 따라서 에너지레벨 또는 차수가 높은 노드를 클러스터헤드로 선정해서 강건한 백본을 형성하고, 헤드 주변 노드 간 패킷전달의 역할을 분산함으로써 전체 네트워크 라이프타임(Network Lifetime)을 증가시킬 수 있는 방안을 제안한다. 시뮬레이션 결과에서 제안 알고리즘은 기존 연구에 비해 클러스터헤드의 잔여에너지측면에서 약 10.36%, 차수측면에서 약 24.05%의 성능 향상을 보이며, 네트워크 라이프타임도 향상되었다.

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CGSR 기반의 이동 애드 흑 네트워크에서 신뢰성 있는 통신을 위한 노드간 인증 기법 (A Multistage Authentication Strategy for Reliable N-to-N Communication in CGSR based Mobile Ad Hoc Networks)

  • 이혜원;문영성
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권6호
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    • pp.659-667
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    • 2005
  • 이동 애드 혹 네트워크(Mobile Ad Hoc Network, MANET)는 유선 기반 망에 의존하지 않으면서 이동 단말기들로 구성된 망으로 다중 홉 기반의 무선 통신을 제공한다. 그러나 동적인 토폴로지 변화, 중앙의 감시와 관리의 결여, 자원의 제약성, 무선 매체의 사용 등의 문제점 때문에 수동공격인 도청에서 능동공격인 DoS까지 다양한 공격에 노출되기 쉽다. 이를 위해 메시지 인증이나 사용자 인증, 안전한 패킷 전송 기법 둥 다양한 보안 기법을 적용할 수 있으나, 인증이 이루어지지 않은 네트워크는 다른 보안성이 만족된다 하더라도 공격자에게 쉽게 노출된다. 본 논문에서는 CGSR[1]에서 제안하고 있는 클러스터링 기법을 기반으로 하여 인증된 노드들만이 통신에 참여할 수 있도록 하는 일반 노드와 클러스터 헤드키 관리자로 구성된 계층적 노드 인증기법을 제안한다. 키 관리를 위해서는 부분 분산 기법[2]을 적용하며, 키 관리자와 클러스터 헤드 간 인증 및 클러스터 헤드간 인증, 일반 노드와 클러스터 헤드간의 인증 등의 다단계 인증절차 갖는다. 더 나아가 노드간 통신시 자신의 ID를 교환함으로써 부인봉쇄를 제공한다. 본 논문에서는 제안하는 메커니즘이 보안 요구사항을 어떻게 만족시키는지 분석하고 각 공격유형에 대한 방어기법을 보인다. 성능평가를 위해서 제안하는 메커니즘의 인증 시간을 분석함으로써 노드증가 시에도 제안하는 모델이 잘 동작할 수 있음을 보인다.

인지 무선 애드혹 네트워크에서의 주변 상황을 고려한 협력적 멀티홉 라우팅 방법 (Multi-hop Routing Protocol based on Neighbor Conditions in Multichannel Ad-hoc Cognitive Radio Networks)

  • 박건우;최재각;유상조
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권4A호
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    • pp.369-379
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    • 2011
  • 제한된 주파수 자원의 효율적인 사용을 위한 인지 무선(Cognitive Radio) 네트워크에서는 노드간에 라우팅을 수행함에 있어 주사용자의 출현에 따른 스펙트럼 핸드오버 과정이 라우팅 지연 시간의 대부분을 차지하고, 경로의 신뢰성도 떨어뜨린다. 본 논문에서는 멀티 채널 환경의 인지 무선 ad-hoc네트워크에서 주사용자의 출현 가능성과 주변 사용자의 상황을 고려한 분산적 라우팅 경호 선택 프로토콜을 제안한다. 각 노드는 경로 탐색시에 노드별 이용가능 채널, 이웃노드의 주사용자 출현 여부등의 정보가 담긴 메시지를 브로드캐스팅하며 이를 받은 중계 노드들은 이 메시지의 정보를 갱신하여 재전송하고 상태테이블을 유지한다. 목적노드는 메시지들을 받으면서 최적의 경로를 결정하고 그 경로로 응답메시지를 보냄으로써 경로선택을 마친다. 데이터 전송중에는 주사용자의 출현확률과 평균 출현시간을 갱신해간다. 그 중 가장 값이 낮은 채널을 선택하여 주사용자의 출현에 따른 영향이 적도록 하고, 주사용자의 출현이 발견될 시에 이용가능채널 리스트를 이용하여 전체경로를 바꾸지 않으면서 채널이동만으로 주사용자에 의한 간섭을 회피할 수 있도록 한다. 모의 실험을 통해 기존의 라우팅 방법 보다 제안된 방법을 이용하여 선택된 경로의 구간별 신뢰도는 현저히 높아지고 소요되는 비용은 낮아짐을 확인하였다.

추천시스템을 위한 복합지식저장소 설계 (Design of Compound Knowledge Repository for Recommendation System)

  • 한정수;김귀정
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권11호
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    • pp.427-432
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    • 2012
  • 본 연구는 복합저장소 구축 방법과 복합지식 프로세스 개발을 위한 기술적 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 복합지식 저장소에 저장되는 데이터 대상은 복합지식 메타데이터와 디지털 자원 모두를 포함하며, 사용목적에 따라 사용자 역할, 기능적 요소, 서비스 범주로 나눌 수 있다. 이 세 가지 요소는 저장소의 추상적 모델을 설명하는 기본적인 구성요소이다. 본 연구에서는 복합지식의 메타데이터를 2가지 요소로 구분하여 정의하였다. Component는 지식을 사용하고 생성하는 주체나 활동단위, 리소스 자체 등에 대한 속성을 나타내고, Context는 지식객체가 포함되어 있는 맥락을 나타낸다. 복합지식 프로세스 Agent는 복합지식의 분류와 등록, 검색, 패턴 정보 관리 등의 역할을 수행하고 복합지식 저장소와 사용자 사이의 데이터 흐름과 처리를 담당한다. 복합지식 프로세스 Agent는 데이터의 검색과 추출, 분산 환경에서 데이터 교환을 위한 데이터의 수집과 출력, 저장된 데이터의 추가, 변경 등이 발생한 것을 알려주는 경고, 데이터의 저장과 등록, 메타데이터 조회 후 원하는 물리적 자료를 요청하는 요청과 전달 등의 기능으로 구성하였다. 본 연구에서 개발하고자하는 추천시스템을 위한 복합지식저장소 구축은 산업 현장에서 적시에 다양한 콘텐츠를 사용자에게 제시함으로서 일과 학습이 동시에 일어날 수 있도록 하여 시의적절한 지식을 실시간 가시화함으로써 학습 생산성을 증대하는데 도움을 줄 수 있다.

이동 환자 생체신호의 실시간 전달을 위한 오버레이 네트워크 기반 자율군집형 미들웨어 플랫폼 (Self-Organizing Middleware Platform Based on Overlay Network for Real-Time Transmission of Mobile Patients Vital Signal Stream)

  • 강호영;정설영;안철수;박유진;강순주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권7호
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    • pp.630-642
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    • 2013
  • 이동환자의 생체진단신호 원격전달을 위해서는 환자 및 감시자의 이동성, 환자의 이상징후 감지기능과 관련 컴퓨팅 자원들의 자율군집성 동작 서비스 바인딩 기능이 필수적으로 요구된다. 기존의 연구는 이동 환자 생체 신호 전달을 위해 중앙 집중화된 방식으로 중앙 서버 스스로 단일 고장점(Single Point of Failure)이 되어 서버가 다운되면 전체 시스템이 멈추게 되고, 지역적으로 일어나는 서비스에 대해 중앙으로 데이터 트래픽을 발생시킨다. 오버레이 네트워크 기반 자율군집형 미들웨어 플랫폼은 자율군집 메커니즘을 적용하여 구성한 유무선 이기종망 환경하의 오버레이 네트워크를 통해 관리 서버에 의한 중앙 또는 외부의 제어 없이 노드 간 협업에 의해 다양한 센서 장치(생체신호 측정 장비 포함)와 스마트폰, TV, PC 및 외부 시스템 간에 실시간 스트림 데이터를 송수신할 수 있도록 개발된 미들웨어 플랫폼이다. 생체신호 측정 장비로부터 발생한 여러 생체진단신호를 도처에 존재하는 자율군집형 분산 미들웨어 플랫폼인 SoSpR(Self-organizing Software-platform Router)로 관리 서버의 중재없이 자율적으로 실시간 전달 및 저장하고 동시에 복수개의 다양한 수신 단말에서 가까운 SoSpR로부터 실시간 수신 및 재생 시킬 수 있다.

국내 방송채널사용사업자(PP)의 전략집단과 성과에 관한 연구 (A Study on Strategic Groups of Program Providers(PP) and the Performance in Korea)

  • 여현철;김재범;이상식
    • 한국언론정보학보
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    • 제46권
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    • pp.387-419
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    • 2009
  • 유사한 자원을 가지고 유사한 전략을 사용하는 기업들의 집합체로 정의되는 '전략 집단 (strategic group)' 개념은 기업과 산업의 중간에 위치하여 산업조직론과 전략경영의 접점이 되고 있다. 본 연구는 경영학 분야에서 주로 적용되었던 '전략 집단'의 개념을 방송채널사용 사업자(Program Provider) 산업에 적용하였다. 본 연구는 국내 PP시장에는 몇 개의 전략 집단이 존재하며, 집단 간 전략적 변수의 차이는 무엇이며, 전략 집단별 PP의 성과는 어떤 차이가 있는지를 살펴보고자 하였다. 이러한 목적을 위하여 40개 상업 PP를 분석하였다. 전략 집단 분류 변수를 이용, 군집 분석을 실시한 결과 9개의 군집으로 분류되었다. 전략 집단 구분시 군집 형성에 상대적으로 기여도가 큰 변수는 운영 효율성(4.05), 가격(3.83), 규모, 즉 SO 송출수(3.56), 수신료 의존도(2.58), 수평 결합(2.16) 등의 순이었다. 전략 집단간 재무성과 간의 관계를 조사하기 위해서, 성과 변수 간에 분산 분석을 실시한 결과, 전략 집단 간에 가입자당 매출액은 유의적 차이가 있었지만, 매출액 영업 이익률, 현금흐름 비율은 통계적으로 유의미하지 않았다. 기존 연구에서는 역사가 오래된 PP가 성과가 높거나 전략 집단 형성에 크게 기여한다고 하였다. 그러나 이번 연구에서는 역사 변수 역시 집단 구분이나 성과에 큰 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.

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이동물체 데이터베이스의 페트리 넷 모형 (Petri Net Model for Moving Objects Database)

  • 임재걸;이계영
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제41권3호
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    • pp.1-10
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    • 2004
  • 현재 이동물체 데이터베이스에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 연구의 대부분은 갱신 전략의 효율성 증대에 초점이 맞추어져 있고, 이동물체 데이터베이스 시스템의 사용자 요구사항 검증에 대한 연구 논문은 전무하다. 아무리 효율성이 좋은 갱신 전략이 적용되었더라도, 시스템 설계자는 시스템이 사용자 요구사항을 만족하는지에 대해 개발초기에 반드시 검증을 해 보아야 한다. 예를 들어, 이동물체가 n개이면, n개에 대한 데이터베이스 정보 갱신 작업과 새로운 정보를 사용자에게 제공하여주는 작업을 정해진 시간 내에 완료할 수 있는지 개발 초기에 검증해야 하는 것이다. 본 논문은 이동물체 데이터베이스의 요구사항 분석을 위하여, Design/CPN이라는 시뮬레이션 도구를 이용하여 페트리 넷 모형을 구축하고, 시뮬레이션을 통하여 사용자 요구사항을 검증하는 방법을 소개한다. 본 논문은 이동물체 데이터베이스의 사용자 요구 분석을 위한 최초의 시뮬레이션 모델을 제공하는데 의의가 있다. 이 시뮬레이션 모델은 본 저자가 이미 발표한 퍼지시간 페트리 넷 모형에 대해 거리기반 갱신전략과 분산 데이터베이스 모형을 첨가 확장한 것이며, n 개의 이동물체를 고려한 분석 결과를 소개한다. 또한, 본 모형은 Design/CPN이라는 시뮬레이션 도구로 구축되었기 때문에 시스템에 대한 자동분석이 가능하다. 본 모형의 응용 범위는 사용자 요구사항 분석에 국한된 것이 아니라, 갱신 비용과 정보의 정확도 간, 혹은 갱신에 소요되는 시간과 자원간의 상관관계를 분석하는 데에도 유용하게 쓰인다.

침입감내기술 기반의 보안시스템 설계 및 구현 : 워게임체계를 중심으로 (Design and Implementation of Security System Based on Intrusion Tolerance Technology : Focus on Wargame System)

  • 이강택;이동휘;김귀남
    • 융합보안논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.41-48
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    • 2005
  • 오늘날 디지털혁명을 기반으로 한 세계화속에서 우리나라는 1990년대 후반부터 'IT 강국'으로 급부상하였으나, 이러한 정보화에 따른 역기능으로 해킹, 바이러스유포, 스팸릴레이, 피싱 등의 보안 침해사고가 매년 증가하여 정보사회 구현에 큰 걸림돌로 작용하고 있다. 이처럼 정보화의 역기능은 우리군의 국방체계에 대한 침해로 자연스레 연결되고 있으며, 이에 군은 국방체계에 대한 정보보호를 위해 다양한 노력을 기울이고 있으나, 점차 자동화, 지능화, 대중화, 분산화, 대규모화되고 있는 해킹수법들과 알려지지 않은 취약점이나 새로운 공격기법에 대해 효율적으로 대응하는데 한계가 있다. 따라서 국가안위와 직접적으로 연관될 수 있는 현 국방체계의 주요 운용 자원들(Resources)에 대한 가용성(Availability), 신뢰성(Reliability), 무결성(Integrity) 및 기밀성(Confidentiality) 등의 보장뿐만 아니라, 운용 시스템에 대한 예상치 못한 공격이나 침입행위가 발생하거나 또는 시스템 결함이 발생할 경우에도 무중단 시스템 운영을 보장하기 위한 체계 안정성(Safety)과 지속성(Maintainability)을 충족시켜주는 '의존성'(Dependability)에 대한 보장이 절실히 요구된다 하겠다. 본 연구는 국방체계의 의존성 보장을 통해 보안 및 무중단운영 요구를 충족시키고자 침입감내기술을 기반으로 하는 보안구조 설계 완성을 목표로 하였다. 이를 위해 침입감내시스템 구축에 요구되는 핵심기능들을 관련연구로 식별하였으며, 국방체계들중 구현대상체계로 선정한 워게임체계의 구조분석을 통해 보안상의 문제점을 식별하여 단계별 계층별 보안 메커니즘 제시하고 식별된 핵심 요구기능들을 구현하여 침입감내기술 기반의 국방체계 보안구조 설계를 완성하였다

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전통적인 유체역학 방법론과 CFD 결합을 통한 Fischer-Tropsch 고정층 반응기 내부 흐름의 체계적 모델링 (Conventional Fluid Dynamics and CFD Modeling for the Systematic Analysis of the Inside Flow of the Fischer-Tropsch Packed Bed Reactor)

  • 김현승;조재훈;홍기훈;문동주;신동일
    • 한국가스학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.65-77
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    • 2016
  • Fischer-Tropsch 반응기 내 복잡한 반응과 흐름을 상세히 모델링하는 것은 CFD 분야에 있어 도전적 과제이다. Fischer-Tropsch 반응은 여러 가지 탄소수를 가진 탄화수소들을 만들어내는데, 탄화수소에는 무수히 많은 이성질체가 존재하는 이유로 모든 화학종에 대해서 각각의 반응속도식을 도출해 적용하는 것은 어렵다. 이의 극복을 위해 기존 연구들에서 사용된 반응속도식 모델링 방법론들을 분석한 뒤, 화학종별 상세한 반응속도식 적용을 위해 non-Anderson-Schulz-Flory 방법론을 선정하여 상세 모델링을 진행하였다. 또한 반응 특성상 다상 흐름 형태를 띠는데, 다상 흐름 모델링의 경우 상간의 간섭이나 분산상의 분포 및 유동 형태 등에 따라 적합한 모델링 방법론이 다르다. 그러나 기존 연구들에서는 타당성에 대한 논의나 근거 제시 없이 각양각색의 내부 흐름 모델링 방법론이 사용되고 있다. 실험을 통해 내부 흐름 형태를 관찰한 뒤 유동 형태에 따른 모델링을 진행하는 것이 최선이나, 자원 여건상 어려움이 있어, 본 연구에서는 전통적인 유체역학 이론에 근거해 내부 흐름 형태를 먼저 추론하고 Mixture 모델 방법론을 선정하여 체계적인 CFD 모델링을 진행함으로써, 사용된 방법론에 대한 근거를 마련하고자 하였다. 10가지 실험조건에서 진행한 실험 결과와 본 연구의 시뮬레이션 결과를 비교하였으며, 이를 통해 본 연구가 제안하는 체계적 모델링 방법론의 타당성을 입증하였다.

밭토양에서 토양수분과 온도변화에 따른 분변성 대장균 사멸율 변화 (Pathogenic E. coli Inactivation in Upland Soils to a Change of Soil Moisture Content and Temperature)

  • 김민경;김민영;최철만;고병구;권순익;원항연
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.90-95
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    • 2010
  • 전 세계적으로 가축분뇨를 농경지에 시용하는 것은 작물과 토양에 양분을 공급하는 측면에서 오래 전부터 이용되어 왔으며, 최근 들어서는 자원을 재순환하기 위한 측면으로 이용되고 있다. 그러나, 환경적인 측면에서 가축분뇨를 농경지에 시용하였을 때 미생물적 평가나 규제기준은 비용과 시간이 많이 요구되어 우리나라에서는 이에 대한 연구가 수행되지 못한 실정이다. 따라서, 본 연구는 밭토양에서 토양수분과 온도조건에 따른 분변성 대장균의 사멸율을 조사하여 분변성 대장균이 외부 환경에 영향을 미칠 수 있는 수준을 평가하고자 수행하였다. 시료는 토양수분조건(10, 35, 65, 80%) 및 온도조건 (20, 25, $30^{\circ}C$)별로 정해진 기간 (3, 7, 14, 21, 28일) 동안 배양되었으며 각각의 시료에 포함된 대장균의 수는 plating method 를 이용하여 측정되었다. 분산분석을 통한 측정자료의 통계분석 결과, 분변성 대장균의 생존에는 토양수분함량과 온도가 주 요인이었는데, 특히 토양수분함량이 감소할수록 그리고 온도가 증가할수록 E. coli의 사멸율은 직선적으로 증가하였다. 또한, 토양수분 조건과 온도조건 중에서 분변성 대장균의 사멸율은 온도조건에 더 상관이 높은 것으로 나타났으며, 모든 온도조건에서 10%의 토양수분조건에서 분변성 대장균의 사멸율이 높았다. 이는 토양수분이 E. coli의 사멸에 제한적인 요인으로 작용하였음을 의미한다. 따라서, 본 연구는 가축분뇨를 농경지에 시용할 때 인체의 위해성과 외부 환경의 건전성을 유지하기 위해서는 고온 저습한 토양조건에서 시용하여야 한다는 현실적인 가이드라인을 제시하고자 한다.