• 융합정보논문지
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• 제8권2호
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• pp.233-238
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• 2018

중소기업 및 영세기업들은 생산관리 뿐만 아니라 설비, 안전, 에너지 관리 측면에서 중소기업의 운영 관리를 위해서 다양한 시도를 하고 있다. 그러나, 중소기업은 투자 여력이 없어 중소기업의 경영 개선과 생산성 향상을 위한 스마트팩토리 구축이 쉽지 않은 상황이다. 본 논문에서는 중소기업에서 현재 운영 중인 공장 장비를 부분적으로 연동하는 스마트팩토리를 구축 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 중소기업의 스마트팩토리 환경을 단계적으로 구축하여 운영할 수 있도록 전체 제조 공정 중 제품 정보와 출시 정보를 IoT 장치에 이용하여 수집 보관 관리 처리 하도록 하고 있다. 또한, 제안 알고리즘은 장치간 인증 정보를 중앙의 서버가 중앙집중식으로 관리함으로써 IoT 장치 수에 상관없이 IoT간 연계를 자동화하는 특징이 있다. 성능평가 결과, 제안 알고리즘은 스마트팩토리 환경을 구축하기 전의 공장 프로세스와 효율성을 평가한 결과 13.7% 향상된 결과를 얻었고, 공장 내 제품 처리 시간도 19.8% 향상된 결과를 얻었다. 또한, 공정 프로세스에 투입된 인력 투입 비용도 37.1% 감소된 결과를 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8B호
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• pp.1241-1250
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• 2010

스마트그리드의 개념이 확장되면서 다양한 산업과 융합되어 확산되어가고 있는 상황에서 스마트그리드의 가능성 및 가치를 검증하고 평가할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 스마트그리드가 융합되어 확산될 수 있는 산업분야를 조망하고 이를 토대로 스마트그리드 산업의 경제적 파급효과를 도출하고자 하는데 목적을 두고 있다. 스마트그리드산업의 확산방향을 파악하기 위하여 참여사업자(players)의 진화 전략과 파생될 수 있는 신사업을 중심으로 살펴보았으며, 이를 통해 에너지, 건설, 가전, 자동차산업이 융합산업으로 선정되었다. 선정된 산업분야와 추정한 국내 전망치를 적용하고 산업연관표를 활용하여 유발계수를 도출한 후, 경제적 파급효과를 추정하였다. 그 결과, 2010-2020년까지의 총생산유발액은 약 77조 원, 총부가가치유발액은 약 24조 원, 총고용유발인원은 약 31만 명에 이를 것으로 전망되었다.

• 융합정보논문지
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• 제11권9호
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• pp.138-144
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• 2021

전자부품 조립사업은 제품불량이 발생했을 때, 입고된 원자재불량 또는 작업불량을 추적하는 것이 중요하며, 결과에 따라 납품업체 또는 작업현장 개선이 중요하다. 스마트팩토리의 핵심 과제는 데이터 통합허브를 구축하여 저장·관리·분석을 실시간으로 처리하고 클러스터공정, 에너지, 환경, 안전을 통합관리 하는 것이다. 전자부품 관련 중소기업에 생산현장관리를 실시간 모니터링하여 생산데이터의 정확한 분석과 수집으로 신뢰도를 향상시키기 위해서는 스마트팩토리 구축이 필수적이다. 본 논문은 스마트팩토리를 도입하고자 하는 전자 부품관련 중소기업의 특성을 고려해 시스템 구성방법, 스마트팩토리 관련기술 과 적용사례 등을 정의하여 구축에 활용토록 개발되었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.1-8
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• 2023

이 논문에서는 스마트폰 또는 스마트 워치와 같은 스마트 디바이스를 이용한 IoT 기반의 배낭식 청소기 제어 시스템을 구현한다. 구현 시스템은 제어모듈 제작, 제어 모듈 프로그래밍, 스마트 디바이스 프로그래밍으로 이루어져 있다. 이 중 제어 모듈은 아두이노 나노, HM-10 BLE 모듈 및 릴레이를 기본 부품으로 하여 제작하였다. 스마트 디바이스는 제어 모듈과 양방향 BLE 통신으로 신호 교환을 하고 있으며, 이를 통해 청소기의 시작/정지를 제어 할 수 있게 한다. 배낭식 청소기는 사다리 등을 이용해야 하는 높은 장소를 청소할 때 효과적이다. 그러나 배낭식 청소기를 시작/정지하기 위해 메고 있는 청소기를 벗어야 하는 경우가 종종 발생한다. 이 논문에서 구현한 사물인터넷 기반의 청소기 제어 시스템은 청소기를 벗지 않으면서도 청소기의 시작/정지를 제어할 수 있도록 함으로써 문제를 근본적으로 해결하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.521-521
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• 2023

지방상수도의 관 파손사고 감지 및 누수관리 방법에는 블록시스템 구축을 통한 소블록별 야간최소유량 감시방법이 가장 대표적이다. 야간최소유량은 새벽 2시와 4시 사이의 인구 활동 비율이 가장 낮은 새벽 시간대에 소블록에 공급된 유량을 의미하며, 대부분 유량 성분은 누수량일 것이라는 가정에서 출발한다. 그러나 아파트 중심의 주거 형태를 보이는 도심지의 경우, 새벽 시간대에도 다량의 물수요가 비정기적으로 발생하고 있어 관망의 이상 여부를 감시하기 위한 관리기준으로서 야간최소유량을 이용하기에는 높은 일간 변동성에 따른 한계가 있다고 할 수 있다. 즉, 야간최소유량은 관 파손사고 발생의 감시보다는 관로 연결 또는 급수전 분기 부위에서 발생하는 미량의 누수가 수개월에 걸쳐 누적되는 장기추세를 분석하여 누수탐사반의 투입 시점을 결정하기 위한 근거를 제시하기 위한 목적으로 사용되며, 아직까지 관 파손사고의 발생은 자체적인 감지보다는 민원에 의해 인지되는 경우가 많다. 최근, 스마트관망 구축사업(SWM) 등을 통해 관 파손 및 누수 감지를 위한 청음식 누수감지센서가 소블록 내 도입되고 있으나, 초기 시설투자에 큰 비용이 수반되며 주변 소음과 배터리 전원방식의 한계로 인하여 새벽 시간대에만 분석이 제한적으로 적용되는 경우가 많아 이 역시도 상시적인 관 파손사고의 감시기술이라 보기는 어렵다. 본 연구에서는 소블록 유입점에서의 유량·압력과 소블록 내에 설치된 대수용가 스마트미터, 그리고 사고감지를 위한 수압계 사이의 평상시 수리적 균형을 학습한 DNN(Deep Neural Network) 모델을 이용하여 관 파손사고를 실시간 감지하는 모델 개발연구를 수행하였다. 모델은 관 파손사고 감지를 위한 수압계의 최적 위치와 대수를 결정하기 위한 모듈과 관 파손사고 감지모듈로 구성되며, 1개 소블록 Test-Bed를 구축하여 모델을 생성하고 PDD 관망해석 모델을 통해 생성된 가상의 사고에 대한 감지 여부로서 개발 모델의 감지성능을 평가하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.41-54
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• 2023

스마트 그리드는 효율적인 에너지 생산과 소비, 관리를 지원해주는 전력망 시스템으로 다양한 분야와 산업에서 활용되고 있다. 그러나 공개된 네트워크를 통해 서비스가 제공되는 환경에서는 보안 취약점과 개인정보 침해에 대한 신뢰 문제 해결은 필수적이다. 특히, 스마트 미터 단말의 식별정보는 중앙화된 서버를 통해 일괄적으로 관리되며, 중앙화된 관리 구조는 단말기 탈취, 데이터 위조 및 변조, 삭제 등 공격에 취약하다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 탈중앙 분산원장 기술인 블록체인을 활용한 스마트 미터 인증 프로토콜을 제안한다. 제안된 방식은 블록체인을 통한 개별 스마트 미터 단말의 고유한 분산식별자(DID) 발급과 물리적복제방지기술(PUF)을 기반한 난수 값을 사용하여 데이터의 무결성과 신뢰성을 강화한다. 또한 비정형 보안 분석 및 AVISPA 시뮬레이션을 이용하여 제안한 방식의 안전성을 분석하고 관련 연구들과 비교하여 효율적인 방식임을 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.59-64
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• 2020

파리기후협약에서 한국은 2030년까지 온실가스 배출전망(BAU) 대비 37% 감축이라는 의욕적인 목표를 제출하였다. 그리고 대응방안의 하나로 지능형 전력망인 스마트 그리드가 제시되었다. 스마트 그리드의 적용되기 위해서는 다양한 분야에 EMS(Energy Management System)가 설치 및 운영되어야 하는데, 수요자의 인식부족과 시스템 ROI의 한계로 보급이 지연되고 있는 상황이다. 따라서 최근에는 설치된 EMS의 효율을 높이기 위한 다양한 데이터 분석과 제어기술이 제시되고 있다. 본 연구에서는 IoT로 수집된 빅데이터를 SARIMA 모델로 분석하여 예측함으로써 공공 스포츠 시설의 에너지 사용량을 절검하여 운영하는 계측제어 알고리듬을 제시한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.283-287
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• 2020

본 논문에서는 스마트폰 앱을 통하여 환풍기의 현재 상태 모니터링, on/off 기능 등 IoT를 지원하는 제어 시스템을 구현하였다. 기계학습(Machine Learning) 알고리즘 종류 중 하나인 지도학습에 포함되는 선형회귀(Linear Regression)를 적용하여 자율적으로 가정의 실내 온도, 습도의 데이터를 수집하여 상태를 진단하고 운전하면서 에너지를 최대한 효율적으로 사용하면서 사용자의 요구를 충족하도록 하였다. 구현한 시스템에서는 수동제어보다 같은 습도가 되는 데 필요한 환풍기의 작동 시간이 더 적다는 것으로 더 좋은 에너지 효율을 확인할 수 있었다. 이로 인해 사용자들은 기존의 환풍기보다 더욱 편리하고 효율적으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권5호
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• pp.1093-1101
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• 2017

스마트 그리드를 구성하는 기본 단위 요소인 마이크로그리드(Microgrid)는 전력의 중앙 공급방식에서 벗어나 독립된 하나의 체계를 이룬다. 본 논문은 전력변환장치(Power Conditioning System)를 기반으로 마이크로그리드를 계통으로부터 전기적으로 독립시키고, 신재생 에너지원과 에너지 저장장치(Energy Storage System) 등의 분산자원(Distributed Energy Resource)을 활용하여 효과적으로 독립 상태를 유지하고 운영할 수 있는 방법을 제안한다. 계통의 위상검출과 동기화를 통해 계통에 연계하거나 독립 시에 부하에 미치는 영향을 최소화할 뿐만 아니라 계통의 정전 상황에서도 안정적으로 운영이 가능하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.96-98
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• 2014

무선 센서 네트워크(WSN)는 컴퓨팅 능력과 무선 통신 능력을 갖추고 있는 센서 노드로부터 획득한 정보를 무선으로 실시간 수집하며, 처리, 활용하는 기술로서 현재 그 응용 분야는 환경 모니터링, 헬스 케어, 보안, 스마트 홈, 스마트 그리드 등 매우 다양하다. 하지만 무선 센서 네트워크는 저가의 센서 노드를 구성하기 위해 저전력과 저용량이라는 제약조건을 갖고 있다. 그러므로 무선 센서 네트워크에서는 제한된 에너지와 용량을 효율적으로 사용하는 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 노드간의 연결 상태와 남아있는 에너지의 양을 비교함으로써 하이브리드 형식의 클러스터 헤드 노드를 선정하고 클러스터링하는 알고리즘을 제안함으로서 무선 센서 네트워크의 효율성과 정확성 증대를 목표로 한다.