• Spatial Information Research
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• 제20권1호
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• pp.59-69
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• 2012

일반적으로 비공간 센서 데이타뿐만 아니라 공간 센서 데이타를 동시에 사용하는 유비쿼터스 센서 네트워크 (USN) 환경을 위해서는 이러한 센서 데이타를 효율적으로 관리하는 센서 데이타베이스 시스템은 매우 중요하다. 이러한 이유에서 Tiny DB, Cougar 등과 같은 다양한 센서 데이타베이스 시스템들이 연구되고 있다. 그러나, 이들 대부분은 공간 센서 데이타 처리를 위한 공간 데이타 타입과 공간 연산자를 지원하지 않기 때문에 공간 센서 데이타를 처리하는데 어려움이 존재한다. 그러므로, 본 논문은 USN 환경에서 공간 센서 데이타에 대한 효율적인 관리를 위해 TinyDB를 확장하여 공간 센서 데이타베이스 시스템을 설계 및 구현하였다. 특히 공간 센서 데이타베이스 시스템은 공간 데이타 타입과 공간 연산자를 지원하고, 공간 데이타 스트림으로 인해 발생하는 시스템 부하를 줄이기 위해서 메모리 관리 기능과 필터링 기능 등을 제공한다. 마지막으로, 수행 시간, 정확도, 메모리 사용량 등 다양한 성능 평가를 통해 공간 센서 데이타베이스 시스템이 기존 TinyDB에 비해 성능이 우수하다는 것을 증명하였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제31권3호
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• pp.261-273
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• 2004

정보 통신 기술의 발달은 데이타베이스 분야에도 새로운 응용들을 만들고 있다. 예를 들어, 수많은 객체들의 위치를 추적하는 이동 객체 데이타베이스나 각종 센서들로부터 들어오는 데이타 스트림을 처리하는 스트림 데이타베이스에서 다루는 데이타는 일반적으로 매우 빠르고 끊임없이 변경된다. 하지만, 전통적인 데이타베이스에서는 데이타를 사용자의 명시적인 변경이 있기 전까지는 변하지 않는 상대적으로 정적인 것으로 간주하고 있기 때문에, 전통적인 데이타베이스 시스템은 이러한 끊임없고 동적인 데이터의 변화를 효율적으로 처리하는데 문제를 지닌다. 특히 다차원 데이타 처리를 위한 대표적 인덱스 구조인 R-트리의 경우, 데이타의 삽입이나 삭제가 연속적인 노드의 분할이나 합병을 유발하고 있으므로 이러한 문제는 더 심각해진다. 본 논문에서는 이러한 빈번한 변경 효율적으로 처리하기 위하여 새로운 R-트리 갱신기법인 리프 갱신 기법을 제안한다. 리프 갱신 기법에서는 새로운 데이타가 이전에 속해있던 리프 노드의 MBR 내에 있으면 전체 트리를 변경하지 않고 해당 리프 노드만을 변경시킨다. 이러한 리프 갱신 처리와 리프 노드를 직접 접근하게 해주는 리프 접근 해시 테이블을 이용하여 리프 갱신 기법은 데이타의 변경연산 비용을 크게 줄인다. 제안기법은 기존 R-트리의 알고리즘과 구조를 그대로 이용하고, R-트리의 정확성을 보장하므로 다양한 R-트리 변종들에도 적용 가능하고 R-트리를 이용하는 다양한 응용 환경에 이용이 가능하다. 본 논문에서는 제안 기법이 기존 기법에 대하여 가지는 갱신 연산의 비용 이득을 수학적으로 분석하였고, 실험을 통하여 제안 기법의 우수성을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제33권3호
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• pp.327-341
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• 2006

센서 네트워크, 모니터링, SDI (selective dissemination of information) 등과 같이 스트림 데이타를 생성하는 응용의 증가로 스트림 데이타에 대한 질의 처리를 효율적으로 지원하기 위한 연구가 활발히 수행되고 있다. 특히 SDI와 같은 웹 환경의 응용은 XML 스트림에 대한 질의 처리를 필요로 하는데, XML은 웹 환경에서 데이타 교환의 표준이므로 이에 대한 연구는 아주 중요하다. 그러나 현재까지 제시된 XML 스트림 질의 처리 시스템들은 정적인 질의 계획을 사용하기 때문에 동적으로 변하는 스트림 데이타에 대해 적응력 있게 대처하지 못하는 문제가 있다. 반면 관계 데이타 스트림에 대한 질의 처리 시스템들은 질의 연산자 라우팅 기법을 통해 동적인 질의 계획을 사용함으로써 적응력 있는 질의 처리를 지원한다. 본 논문에서는 관계 데이타 모델을 사용하는 시스템의 적응력 있는 질의 처리 모델을 적용하여XML 스트림에 대한 적응력 있는 질의 처리를 수행할 수 있는 시스템을 제안한다. 그리고 기존의 XML을 기반으로 하는 대표적인 시스템인 YFilter와 본 논문이 제안하는 시스템의 성능을 비교, 평가하여 본 논문이 제안하는 시스템의 효율성을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제37권6호
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• pp.324-332
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• 2010

실시간 임베디드 센서 네트워크 시스템에서의 이벤트 감지는 대부분 현실세계에서 수집된 센서 데이터들의 조합에 기반한다. 이에 최근에 이루어진 연구들에선 센서 데이터들을 수집, 집계하는 낮은 수준의 다양한 메커니즘들을 제안하였다. 그러나 실시간에서 연속적으로 발생하는 복잡한 이벤트들의 감지와 다양한 종류의 센서들로부터 입력되는 실시간 데이터의 처리를 위한 시스템에 대한 솔루션은 보다 많은 연구를 필요로 한다. 즉, 경량의 데이터 혼합이 가능하고 많은 컴퓨팅 자원을 필요로 하지 않는 실시간 이벤트 감지 기법이 필요하다. 이벤트 감지 프레임워크는 실시간 모니터링과 센서 데이터의 도착으로 일어나는 데이터 융합 메커니즘을 통하여 적시성과 임베디드 센서 네트워크의 자원 요구량을 감소시킬 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 또한 임베디드 센서 네트워크 시스템이 신뢰성을 지닐 수 있도록 하기 위한 기반 기술인 프라이버시를 보장할 수 있는 익명화 기술을 설명한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권6호
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• pp.388-396
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• 2007

본 연구에서는 센서 네트워크를 이용하여 유비쿼터스 서비스를 제공해 주는 주차관리시스템을 구현하였다. 유비쿼터스 주차 관리 시스템은, 인터넷과 연결된 PDA나 휴대폰 상에서 현재 주차장의 정보를 한눈에 파악하여 빠르게 주차 공간을 확보할 수 있도록 해 준다. 유비쿼터스 주차관리시스템의 구현을 위해서 하드웨어 센서 노드, 센서 어플리케이션, 그리고 웹서버 응용 프로그램을 개발하였다. 제안하는 시스템은 일정주기로 주차공간의 상태를 업데이트 할 뿐만 아니라, 사용자가 원할 때 웹 상에서 버튼을 눌러 현재의 상황을 실시간으로 확인 할 수 있는 양방향 통신기능을 제공한다. 수집된 주차공간 정보는 일정기간 데이타베이스에 저장함으로써, 시간 혹은 공간별 주차 사용시간을 분석할 수 있도록 구현되었다. 본 연구에서 개발한 시스템은 10대 규모의 대학 내 주차장에 실제 설치하였으며, 인터넷 단말기를 통하여 서비스를 제공함으로써 실용성을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제35권1호
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• pp.1-16
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• 2008

센서 네트워크에 이용되는 데이타 스트림 관리 시스템에서는 한정적 정보들이 개별적으로 입력되기 때문에 종합적인 결과를 얻기 위해서는 상대적인 계산 비용이 높은 조인 연산자는 필연적으로 요구된다. 데이타 스트림은 잠재적으로 무한한 크기를 가지므로 조인 연산자는 슬라이딩 윈도우 제약사항을 가져야 함은 당연하다. 또한, 종합적인 결과를 얻기 위해 조인 연산자는 여러 입력을 취할 수 있어야 한다. 이를 가능하게 하는 것이 바로 슬라이딩 윈도우를 가지는 MJoin 연산자이다. 본 논문에서는 이러한 여러 MJoin 연산자가 시스템에 등록되어 있는 환경을 가정하고, 슬라이딩 윈도우를 가지는 MJoin의 특성을 반영하여 전역적으로 공유된 질의 처리 기법인 MMJoin 기법을 제안한다. MMJoin 기법은 첫째, 전역적으로 공유된 질의 실행 계획 수릴 문제, 조인 연산 결과에 대한 윈도우 갱신 문제 및 라우팅 문제로 나누어 다룬다. 이러한 연구의 노력은 데이타 스트림 환경에서 효율적인 다중 질의 최적화 및 처리 기법의 기초연구로 활용될 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제33권6호
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• pp.578-589
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• 2006

유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 기술로 주목 받고 있는 RFID (Radio Frequency Identification) 기술의 발달로 인해 이를 이용하여 사람들에게 편의를 제공하는 응용들이 점점 늘어나고 있다. 이러한 응용들을 쉽게 개발하기 위해서는 다양한 센서를 관리하며, 센서를 통해 수집된 태그 데이타 스트림으로부터 의미있는 데이타를 추출하여 응용에 전달해주는 미들웨어 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 UbiCore (Ubiquitous Core)라 불리는 in 기반 RFID 미들웨어 시스템을 제안한다. UbiCore는 다음과 같은 특징을 가진다. 첫째, XQueryStream이라는 XQuery에 기반한 연속 질의 언어를 제공한다. 둘째, 프리 필터링과 중간 결과 재사용을 통해 스트림 데이타에 대한 질의 처리 속도를 향상 시킨다. 셋째, 연속적으로 생성되어 들어오는 실시간 데이타뿐 아니라 트리거에 기반하여 저장된 이력 데이타에 대한 질의를 지원한다. 넷째, 컨텍스트와 서비스의 연계 정보를 표현하기 위한 마크업 언어인 CSML(Context-driven Service Markup Language)을 제공한다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제33권1호
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• pp.138-149
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• 2006

센서 네트워크나 유비쿼터스 환경이 보급되면서 최근에는 저장되어 있는 데이타가 아닌 계속적으로 빠르게 지나가는 스트리밍 데이타에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 기존의 Publish-Subscribe 시스템도 인터넷의 발달로 데이타가 실시간으로 빠르게 들어오는 스트리밍 데이터의 형태를 가지게 되면서 스트리밍 데이타 연구에 관심을 가지게 되었고 이 중에서도 웹 환경의 표준으로 많이 사용되는 XML에 관심을 가지게 되었다. Publish-Subscribe 시스템에서 서버에 들어오는 스트리밍 XML 데이타에 대해서 질의에 빠르게 매치(match)되는 것을 찾기 위한 스트리밍 XML 데이타 필터링 기법이 오토마타를 이용해서 연구되었으며, 이중에서 비결정적 오토마타를 사용한 방법이 YFilter이다. 비결 정적 오토마타를 사용하는 YFilter의 경우 질의 앞부분의 공통된 오퍼레이터를 한번에 계산하기 위해서 XPath 질의의 공통된 앞부분을 공유하고 질의의 루트부터 처리하는 하향식 방식을 사용하고 있다. 하지만, 부분매칭 경로질의의 경우에는 질의의 앞부분 공유를 방해하고 질의를 루트에서부터 처리할 필요가 없기 때문에 YFilter에서 부분매칭 경로질의가 증가하면 처리량이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이 문제 대해 XPath 질의의 공통된 뒷부분 공유에 기반한 상향식 방식을 사용하는 PoSFilter를 한가지 해결책으로 제시한다. 그리고 YFilter와 PoSFilter의 처리량을 비교를 통해서 PoSFilter의 경우 부분매칭 경로질의가 증가할 때 YFilter보다 좋은 처리량을 나타내는 것을 검증한다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제34권4호
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• pp.343-356
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• 2007

센서 네트워크, 위치 기반 서비스 등의 기술 발전에 따라, 최근의 이동객체 위치정보는 연속적이고 끊임없이 변경되는 스트림 데이타 형태를 가지게 되었다. 본 논문에서는 이와 같이 스트림 형태로 발생하는 이동객체의 위치정보를 제한된 메모리에 저장하고, 과거 위치를 추정하는 효율적인 방법을 제안한다. 이를 위하여, 우선 제한된 메모리 양으로 지속적으로 추가되는 이동객체의 과거 위치 이력을 저장하기 위한 위치정보의 점진적 추출(incremental extraction) 개념을 제시한다. 점진적 추출이란 새로운 위치정보가 추가될 때마다, 시스템이 관리해야 할 과거 위치정보를 기존 위치정보와 새로운 위치정보를 바탕으로 점진적으로 추출하는 방법을 의미한다. 그런 다음, 이러한 점진적 추출 개념을 적용하여 스트림 환경에서 위치정보를 저장 및 추정하는 전체적인 프레임워크를 제시한다. 그리고, 제안한 프레임워크 하에서 추정위치를 계산하는 방법으로 다항식을 이용한 직선기반과 곡선기반 방법을 제시한다. 다음으로, 점진적 추출 개념을 사용하여 과거 위치를 추출하는 방법으로 균등 간격 추출, 기울기 기반 추출. 그리고 최근 시점강조 추출의 세 가지 방법을 제시한다. 실험 결과, 제안한 점진적 추출 방법은 적은 비율(0.1%)의 위치정보를 저장함에도 불구하고 과거 위치추정에 있어 비교적 높은 정확도(오차율 3% 이내)를 나타냈다. 특히, 곡선기반의 점진적 추출 방법은 전체 위치 데이타의 0.1% 만을 저장하면서도 오차율 1.5% 미만의 높은 정확도를 나타내었다. 이러한 결과로 볼 때, 제안한 방법은 스트림 환경에서 이동객체의 위치정보를 저장하고, 과거 위치를 추정하는 우수한 연구결과라 사료된다.