• 정보보호학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.1247-1260
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• 2021

최근, 무선 센서 네트워크에서 더욱 효율적인 노드의 에너지 관리를 위해 센서 데이터를 대신 수집해주는 모바일 싱크 노드에 관한 연구가 있었다. 대표적인 모바일 싱크 노드로는 UAV (Unmanned Aerial vehicle)가 사용되며, 학계에서는 최적의 UAV 경로를 계산하는 알고리즘을 제시하는 위주로 IoD (Internet of Drones) 환경의 급격한 발전을 만들어냈다. 동시에, 보안 관점에서 다수의 노드와 세션키를 효율적으로 만들어야 하는 IoD의 특성에 맞춰 상호 인증 및 안전한 키 교환을 목표로 하는 기법들이 몇몇 제시되었다. 하지만, 모바일 싱크 노드 환경에서의 안전한 통신을 제안한 대부분 논문은 종단 간 데이터 프라이버시가 지켜지지 않았다. 따라서 본 논문에서는 모바일 싱크 노드와 센서 노드 간 인증부터 모바일 싱크 노드가 센서 데이터를 기지국까지 안전하게 중계하는 통합적 보안 모델을 처음으로 제안한다. 또한, 제안한 프로토콜의 안전성을 비공식적으로 입증하고 알려진 다양한 공격으로부터 안전함을 보인다. 마지막으로 기존에 제시된 IoD 환경에서 안전한 키 교환을 주제로 한 기법들과 통신 오버헤드를 비교해 본 논문에서 제시한 기법이 우수하다는 것을 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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• pp.274-276
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• 2004

싱크의 이동성은 대규모 센서 네트워킹에 새로운 도전을 야기한다. 이동 싱크의 위치는 센서필드 전역에 걸쳐 전달되어야 하며, 이를 위해 각 센서노드는 새로운 정보를 갱신해야 한다. 그러나 빈번한 위치 갱신은 파워의 제약을 가진 센서에는 초과 에너지 낭비를 일으키고, 무선 통신의 충돌도 증가시킬 것이다. 이에 따라 본 논문은 다중 이동 싱크와 소스가 확장가능하면서 효율적으로 데이터를 전달하는 방법을 제안한다. 각 데이터 소스와 모바일 싱크가 적극적으로 싱크가 이벤트 정보를 획득 가능하도록 그리드 구조를 형성하고, 질의를 보내려는 하는 싱크도 로컬로 질의를 전송함으로써 그리드 형성에 적극 참여하였다. 본 제안 방법은 소스와 싱크가 중간 경유 노드에서 위치 정보를 교환함으로써 낮은 오버헤드로 경로 설정이 가능하게 하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권5호
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• pp.383-390
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• 2008

센서네트워크에서 이동하면서 데이터를 수집하는 모바일 싱크(Mobile Sink)는 유비쿼터스 환경에서 사건들에 대한 실시간 처리에는 적합하지만 많은 문제점을 지니고 있다. 특히 네트워크상에서 이동하는 모바일 싱크로 어떻게 데이터를 전송할 것인가에 대한 의문은 무선 센서 노드들의 효율적 운영 측면에서 중요한 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크를 위한 새로운 데이터 전송 기법인 DHA를 제안한다. DHA 방법은 홈에이전트 와 액세스 노드의 개념을 사용하여 최소한의 비용으로 모바일 싱크에게 신뢰성 있고 효과적인 데이터 전송을 수행할 수 있다. 제안된 기법에서는 모바일 싱크의 이동 정보는 모든 센서 노드들 대신 홈에이전트와 액세스노드에게만 통보한다. 무선 센서 노드들에서 수집된 데이터들은 고정된 홈에이젼트로 전송하며, 홈에이전트가 이들 데이터를 모바일 싱크로 전송한다. 제안된 방법은 무선망에서 발생하는 데이터 패킷들의 충돌 현상을 감소시킬 수 있으므로 모바일 싱크에 전달되는 패킷 수신 성공률을 향상시킨다. 실험을 통하여 제안된 기법은 무선 센서 네트워크내 에서 브로드캐스트 패킷수를 감소시키며 그 결과 데이터 전송 및 수신에 위하여 소모되는 에너지를 감소시킴을 보인다. 이런 효과는 배터리로 동작하는 무선 센서 네트워크의 전체적인 수명 연장에 기여한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권5호
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• pp.79-85
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 고정된 싱크 노드가 데이터를 수집하므로 싱크 노드와 주변 노드의 에너지는 다른 노드에 비해 상당히 많이 소모된다. 보다 큰 센서 네트워크에서 에너지 불균형은 급격하게 전체 센서 네트워크의 동작을 멈추게 한다. 이 논문은 대규모 무선 센서 네트워크의 수명을 늘이기 위해 모바일 싱크를 이용한 효율적인 데이터 수집 방법을 제안한다. 클러스터링을 통해 네트워크를 나누고 모바일 싱크가 각 클러스터를 방문하여 데이터를 수집한다. 모바일 싱크와 클러스터 헤드 사이의 메시지 전달을 통해 에너지 소비 효율은 높이며 모바일 싱크의 단점인 데이터 수집 시간을 최소화할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 또한 에너지 소비 및 데이터 수집 시간 측면에서 알고리즘을 분석하고 시뮬레이션을 통해 분석의 타당성을 증명한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1208-1214
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• 2009

센서 네트워크는 무선 네트워크에 비해 데이터 혼잡과 핫 스팟에 취약하다. 이는 이동 싱크 지원 라우팅 프로토콜이 다수의 제어 패킷을 사용하고 단일 노드를 통해 모든 패킷을 전송하기 때문이다. 따라서 패킷의 수를 감소시키고 패킷을 분산시키는 라우팅 프로토콜이 필요하다. 이를 위해서 본 논문에서는 클러스터 노드의 에이전트를 이용한 이동 싱크 지원 라우팅 프로토콜을 제안한다. 이의 프로토콜은 기존 이동 싱크 지원 라우팅 프로토콜보다 패킷의 수를 줄임으로써 통신 오버헤드와 에너지 소비를 감소시킨다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (D)
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• pp.245-250
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• 2008

본 논문에서는 무선 센서 네트워크 환경에서 센서 노드의 에너지 소모를 줄이고 네트워크의 수명을 최대화하기 위해 Tiered-MAC을 제안한다. Tiered-MAC은 싱크노드와 센서노드 로 구성되는 계층적 센서 네트워크 구조에서 싱크노드의 최대 전송 영역은 스케줄 기반의 TDMA를 사용하고, 이외의 영역은 경쟁 기반의 CSMA를 사용함으로써 많은 데이터 트래픽이 집중하여 혼잡상황이 잦은 싱크노드 주변의 송수산을 관리하여 불필요한 에너지 소비를 줄이도록 설계되었다. 스케줄 기반으로 동작할 때 공간사용을 최대 화 하여 전송률을 높이고 전송지연을 줄이는 슬롯할당 기법을 제안하였다. 또한 ns-2 시뮬레이터를 이용 한 실험을 통하여 제안한 기법의 성능을 CSMA와 TDMA를 비교하였고, 실험 결과를 통해 제안하는 기법이 에너지 효율적으로 동작하는 것을 확인하였다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2004년도 춘계학술대회 21세기 IT산업의 발전 전망
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• pp.8-13
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• 2004

무선 센서 망을 구성하는 각 노드는 크기가 작고 가진 에너지 또한 매우 적기 때문에 오랜 시간 동안 노드가 활동하기 위해서는 에너지 소모를 최소로 하는 것이 관건이다. 무선 센서 망은 애드 혹 망과 매우 유사하지만, 통신, 전력소모 그리고 계산능력 측면에서 제약을 받는다. 각 노드들은 응용계층에서는 적은 양의 데이터를 생성하고, 느린 속도로 전송되는 특징을 가진다. 각각의 노드들은 소스(source)와 싱크(sink)가 될 수 있는 일반적인 애드 혹 환경과는 달리 하나의 기지국(base station)이 싱크의 역할을 하고 싱크를 제외한 노드들은 소스의 역할을 하게 된다. 또한 무선 센서 망은 설치된 후 지속적으로 주변을 관찰하고 고정된 상태로 있는 것이 대부분이다. 기존 애드 혹 망에서 라우팅 프로토콜은 이러한 무선 센서 망의 특징을 만족할 수 없다. 본 논문에서는 무선 센서 망의 통신 형태의 특징을 고려하여 트리 기반 라우팅 프로토콜을 확장한 에너지 측면에서 효율적인 라우팅 프로토콜을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.1045-1048
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• 2006

무선 센서 네트워크에서 하나의 싱크가 아닌 여러 개의 싱크(multi-싱크)인 경우에는 데이터의 전송에 있어 특정 라우팅 기법을 이용하는 것 보다 플러딩방식이 매우 적합한 전송기법으로 알려져 있다. 그러나 유선 환경 등의 기타 네트워크에서 사용되던 플러딩 방식을 무선 센서 네트워크에 그대로 사용하는 것은 적절하지 않다. 무선 센서 네트워크에서는 에너지의 효율성이 무엇보다 중요하며 기존의 플러딩방식은 불필요한 패킷의 중복전송 등 해결해야 할 문제점들이 많이 남아있기 때문이다. 우리는 이웃 노드들의 노드 리스트를 적절히 관리하여 불필요한 패킷의 재전송을 막아주며, 노드 리스트를 관리하는 오버헤드를 최소화 하여 에너지 효율성을 높인 무선 센서 네트워크의 특성에 맞는 플러딩방식인 HEEF기법을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2015년도 제51차 동계학술대회논문집 23권1호
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• pp.77-80
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• 2015

무선통신을 기반으로 하는 WSN은 통신의 특성상 네트워크보안에 취약점을 가진다. 무선통신의 취약점은 누구나 네트워크에 접근이 가능하다는 것이다. 이에 따라 침입에 강인한 무선 센서 네트워크인 INtrusion-tolerant routing protocol for wireless SEnsor NetworkS(INSENS)가 제안됨으로써 WSN의 초기 라우팅 설정 시 침입하는 공격자를 사전에 차단할 수 있게 되었다. 그러나 라우팅 설정 후에 노드가 공격자에 의해 훼손당하게 된다면, 노드의 주요정보를 이용해 공격자는 또다시 라우팅 공격이 가능해진다. 본 논문에서는 공격자에 의해 훼손된 노드가 라우팅 공격 중 대표적인 공격인 싱크홀 공격 메시지를 방송하였을 때, 페어와이즈 키를 통해 효과적으로 공격메시지를 차단하는 양방향인증기법을 제안한다. 이로써 INSENS에서 발생하는 싱크홀 공격을 차단함으로써 WSN의 보안 강화에 기여한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.51-58
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• 2010

이동 싱크를 이용한 데이터 수집에서 센서 노드들이 이동 싱크의 통신반경에 포함되는 시간은 불균등하다. 불균등한 시간내에 효율적인 데이터 수집을 위해서는 이동 싱크와 센서 노드간 데이터 수집 스케줄링이 필요하다. 기존 이동 싱크에 이용된 스케줄링 기법들은 데이터 수집을 위해 이동 싱크의 통신범위에 머무는 시간과 이동 싱크로 수집된 데이터양 등을 고려하였다. 하지만 기존 연구들은 센서 네트워크에서 수집되는 데이터의 특성을 고려하지 않았다. 본 논문에서는 센서 노드별 데이터 수집 주기와 이동 싱크와 센서 노드사이의 데이터 수집 주기로 구성된 TDMA 스케줄링 기법을 제안하였다. 또한 온도, 습도 등과 같이 일정하게 증가 혹은 감소하는 센서 데이터의 특성을 고려한 TDMA 스케줄링 기반의 데이터 수집기법을 제안하였다. 제안한 데이터 수집 기법은 센서 노드별 전체 데이터의 수집이 아닌 사용자가 설정한 임계 값보다 크게 변한 데이터를 수집한다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 기존 스케줄링 기법 중 데이터 균등 수집을 목표로 하는 DWEDF 기법과 성능 평가를 수행하였다. 실험 결과 제안하는 기법이 기존 DWEDF 기법에 비해 데이터 수집에 소모되는 에너지가 약23% 줄었고, 센서 노드의 데이터 수집실패가 감소하였다.