• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.212-215
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• 2010

고속 저장 장치로 사용되는 플래시 메모리 기반의 SSD와 전통적인 HDD에 대한 기초 연구와 개선점에 대하여 논하였다. 고속 SSD는 낮은 전력소모, 빠른 데이터 읽기속도 등의 특징으로 데스크톱 및 서버용 데이터베이스의 핵심 저장 요소가 되었다. 하지만, 빠른 읽기 연산에 비하여 상대적으로 느리거나 프리징이 있는 SSD의 쓰기 연산 특성을 고려하여 HDD와 RAID에 기반을 둔 기존의 전통적인 스토리지 관리 기법을 개선할 필요가 있다. 이를 위하여, 본 논문은 전통적인 RAID-1 미러링에 기반을 둔 복합적 미러링 기법을 제안한다. 제안 기법은 SSD에서 발생 가능한 프리징 현상을 피하기 위한 쓰기-부하 밸런싱과 쓰기 지연 연산을 통하여 RAID-1 처리 성능을 개선한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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• pp.12-15
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• 2016

데이터베이스 시스템의 트랜잭션 로깅이나 파일 시스템의 저널링에서 데이터 저장시 입출력 동기화(Synchronous I/O)는 올바른 프로르램 동작에 필수적이다. 하지만 입출력 동기화로 인한 프로그램의 지연 혹은 기다림은 응용 프로그램 성능의 저하를 가져온다. 본 논문에서는 차세대 저장장치인 비휘발성 메모리를 사용하여 지속성을 보장하며 쓰기 연산의 응답성을 개선하는 사용자 수준의 스토리지 모듈을 제안하고 기존의 동기화된 쓰기 연산과 성능을 비교하였다. 특히 멀티코어 환경에서 동시에 들어오는 여러 입출력 쓰기 연산 요청에 대하여 효율적으로 처리하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권8호
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• pp.758-762
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• 2008

플래시 메모리 중 저장장치로 사용되는 낸드 플래시 메모리는 유비쿼터스 및 모바일 환경에 적합한 특성으로 다양한 분야의 저장장치로 이용되고 있으며 효율적인 활용을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 모바일 환경에서 이용할 수 있는 멀티미디어 데이타베이스 시스템을 위한 인덱스로써 공간 데이타 액세스가 가능한 R-트리의 검색 성능을 향상시킨 MR-트리는 메인 메모리 데이터베이스 시스템에서 캐쉬 미스를 줄이고 중간 노드의 이용률을 높임으로써 연산 성능을 높일 수 있는 특성을 가진다. 본 논문에서는 검색 성능이 좋은 MR-트리를 활용하여 낸드 플래시 메모리 기반에서 효율적인 동작을 위한 지연 연산 기법을 제안하였다. MR-트리의 노드 크기를 낸드 플래시 메모리의 쓰기 연산 단위에 맞추고 인덱스 수정 연산 시 노드 크기만큼 지연 연산하여 쓰기 연산으로 인한 플래시 메모리에서의 추가적인 비용을 줄이고 연산 횟수를 줄여 인덱스 성능을 향상 시켰다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제11권2호
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• pp.133-142
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• 2009

최근 무선 인터넷이 발전하고 모바일 단말기 사용이 증가함에 따라 위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)에 대한 요구가 증가되고 있으며, 모바일 단말기 환경에서 효율적인 위치 기반 서비스를 제공하기 위해 공간 데이타를 저장 및 관리하는 공간 인덱스의 연구가 필수적으로 요구되고 있다. 플래시 메모리는 모바일 단말기에서 대용량의 공간 데이타를 효율적으로 저장하기 위한 보조 저장 장치로 많이 사용된다. 그러나 플래시 메모리에 기존 공간 인덱스를 그대로 적용할 경우 빈번한 노드 갱신에 의한 쓰기 연산 증가로 인덱스 성능이 저하된다. 이러한 문제점을 해결하고자 최근 플래시 메모리 기반 공간 인덱스가 연구되고 있지만 버퍼와 플래시 메모리의 공간 활용도가 낮아 효율성이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존의 플래시 메모리 기반 공간 인덱스들의 문제점을 해결하기 위해 노드 압축 기법과 쓰기 연산 지연 기법을 적용한 FR-Tree(Flash-Memory based R-Tree)를 제안하였다. FR-Tree의 노드 압축 기법은 공간 데이타의 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 상대 좌표값과 MBR 크기 값을 이용해 압축함으로써 플래시 메모리의 공간 활용도를 높였다. 그리고 쓰기 연산 지연 기법은 공간 데이타의 삽입, 갱신, 삭제시 플래시 메모리에 저장된 공간 인덱스에 바로 반영하지 않고 버퍼에 임시적으로 저장한 후 일괄적으로 플래시 메모리에 반영하여 플래시 메모리의 쓰기 연산 횟수를 줄였다. 특히, 버퍼내 동일한 공간 데이타들의 중복 저장을 방지하여 버퍼의 공간 활용도를 높였다. 마지막으로, 본 논문에서는 다양한 성능 평가를 통해 FR-Tree가 플래시 메모리에서 기존 공간 인덱스들에 비해 성능이 우수함을 입증하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 1부
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• pp.176-178
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• 2010

본 논문에서는 전통적인 RAID-1 미러링에 기반을 둔 헤테로-미러링이라는 하는 새로운 저장 장치 관리 기법을 제안한다. 헤테로-미러링 기반의 스토리지 관리는 SSD에서 발생 가능한 프리징 현상을 피하기 위한 쓰기-부하 밸런싱과 쓰기 지연 연산을 통하여 RAID-1 처리 성능을 개선한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4997-5006
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• 2010

플래시 메모리 기반의 SSD는 데스크톱 및 이동형 컴퓨터의 저장 장치를 지원하는 우수한 미디어이다. 플래시 메모리는 비휘발성, 낮은 전력소모, 빠른 데이터 읽기속도 등의 특징으로 데스크톱 및 서버용 데이터베이스의 핵심 저장 요소가 되었다. 하지만, 빠른 읽기 연산에 비하여 상대적으로 느리거나 프리징이 있는 SSD의 쓰기 연산 특성을 고려하여 HDD와 RAID에 기반을 둔 기존의 전통적인 스토리지 관리 기법을 개선할 필요가 있다. 이를 위하여, 본 논문은 전통적인 HDD 미러링에 기반을 둔 헤테로-미러링이라는 새로운 저장 장치 관리 기법을 제안한다. 헤테로-미러링 기반 기법은 SSD에서 발생 가능한 프리징 현상을 피하기 위한 쓰기-부하 밸런싱과 쓰기 지연 연산을 통하여 RAID-1 처리 성능을 개선한다. 테스트 결과 제안한 기법은 쓰기 연산 부하와 프리징 부하를 크게 감소시키고, 기존의 SSD-RAID-1 기법의 성능을 18%, 응답 시간을 38% 개선함을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.51-56
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• 2009

플래시 메모리는 이미 데이터가 기록된 섹터에 대해 덮어 쓰기 연산이 되지 않는 특징이 있다. 이러한 플래시 메모리의 특징을 극복하기 위해 로그 버퍼 관리 기법이 소개 되었다. 그러나 현재 까지 연구된 로그 버퍼 관리 기법들 중 BAST 기법은 쓰기 연산의 패턴이 임의 쓰기인 경우 잦은 병합 연산을 발생시키는 문제가 있으며, 이를 개선한 FAST 기법은 자주 갱신되는 데이터에 의해 빈번하게 발생되는 병합 연산을 고려하지 않았다. 본 논문에서는 새로운 로그 버퍼 관리기법인 JBB를 제안한다. 제안하는 기법은 로그 블록의 병합 가치를 평가하여 빈번하게 갱신이 발생하지 않는 데이터에 대해서 데이터 블록과의 병합연산을 수행하고, 빈번하게 갱신되는 데이터에 대해 데이터 블록과의 병합을 최대한 지연한다. 이를 통해 불필요한 데이터 블록의 병합 연산을 방지하여 플래시 메모리의 소거 횟수를 크게 감소시켰고, 공간 활용을 극대화 하였다. 로그 버퍼 관리 기법의 대표적인 기법인 BAST와 FAST와의 성능 비교를 통해 본 논문에서 제안하는 기법의 우수성을 증명하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권5호
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• pp.412-421
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• 2009

NAND 플래시 메모리는 특성상 덮어쓰기 연산이 불가능하기 때문에 지움 연산이 선행되어야 하므로 I/O 처리 속도가 느려지게 되어 성능저하의 원인이 된다. 또한 지움 횟수가 제한적 이어서 지움 연산이 빈번히 발생하게 되면, NAND 플래시 메모리의 수명이 줄어든다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 NAND 플래시 메모리의 특성을 고려한 쓰기 지연 기법을 사용하면, 쓰기 횟수가 줄어들어 I/O 성능 향상에 도움이 되지만, 캐시 적중률이 낮아진다. 본 논문은 NAND 플래시 메모리 파일 시스템을 위한 더블캐시를 활용한 페이지 관리 정책을 제안한다. 더블 캐시는 실질적인 캐시인 Real Cache와 참조 페이지의 패턴을 관찰하기 위한 Ghost Cache로 구성된다. 이 정책은 Ghost Cache에서 쓰기를 지연함으로써 Real Cache에서의 적중률을 유지할 수 있고, Ghost Cache를 Dirty 리스트와 Clean 리스트로 구성하여 Dirty 페이지에 대한 탐색 시간을 줄임으로써 쓰기 연산 성능을 높인다. 기존 정책들과의 성능을 비교한 결과 제안된 정책이 기존 정책들에 비해 평균적으로 적중률은 20.57%, 그리고 I/O 성능은 20.59% 우수했고, 쓰기 횟수는 30.75% 줄었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제1권2호
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• pp.67-79
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• 1998

대부분의 GIS 응용 프로그램은 다수의 공간객체에 대하여 주로 읽기 연산을 수행하며 접근하는 공간객체가 복합 객체인 경우 그 복합객체와 그 복합객체가 포함하는 공간객체에 모두 접근하게 된다. GIS 응용 프로그램에서 공간객체의 생성, 삭제, 변경연산은 매우 드물게 일어나지만 다수의 공간객체에 대하여 수행된다. 본 논문은 GIS 응용 프로그램의 이러한 특성을 고려하여 다수의 공간객체들을 신속히 탐색하기 위한 다단계 사전인출 질의의 개념을 제시하고 생성하는 영속객체들을 최적의 성능으로 데이타베이스에 반영하기 위한 지연쓰기 기능을 객체지향 데이타베이스 시스템인 바다-III에 설계하고 구현한 내용을 제시한다. 다단계 사전인출 질의는 그 질의를 만족하는 객체들뿐만 아니라 그 객체들이 포함하는 객체들을 사용자가 명시한 단계만큼 데이타베이스로부터 인출하여 클라이언트 캐쉬에 등록하는 기능이다. 지연쓰기 기능은 응용 프로그램이 생성한 객체들에 대하여 서버의 부담을 최소화하고 클라이언트와 서버간의 통신을 최소화하면서 데이타베이스에 반영하는 기법이다. 이들 두 기능은 GIS 응용과 같이 다수의 복합객체를 탐색하고 생성하는 응용에 적합하다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.176-178
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• 2012

낸드 플래시 메모리는 FTL의 페이지 re-mapping 동작으로 인하여 특정 페이지가 무효화되었음에도 불구하고 물리적으로 소거되지 않은 상태로 낸드 플래시 공간을 점유하는 문제가 발생할 수 있다. 플래시 저장장치의 제어기는 플래시 기반 저장장치의 지속적인 쓰기 성능 유지와 저장 용량 확보를 위해 무효 페이지를 물리적으로 제거하고 유효 페이지를 수집하는 가비지 컬렉션 연산을 수행한다. 따라서 다수의 블록을 대상으로 가비지 컬렉션 연산을 수행할 경우, 많은 페이지 복사와 블록 삭제 연산들로 인한 저장장치 지연현상이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 낸드 플래시 저장장치에 적용 가능한 효과적인 가비지 컬렉션 메커니즘을 제안한다. 선점방식 가비지 컬렉션 기법은 블록 맵의 데이터 구조를 간단히 수정하여, 단일 블록을 대상으로 가비지 컬렉션을 수행한다. 이 기법의 유효성은 페이지 복사와 블록 삭제 연산을 세부 단위로 분할하여 처리가 가능하므로 가비지 컬렉션이 수행되는 도중에 요청되는 호스트의 요청에 기민하게 응답가능하다는 것이다.