1990년대 이르러 폭발적으로 증가하고 있는 인터넷 사용인구의 증가와 급속한 컴퓨터 응용 기술의 발전은 교육에 있어서 기존의 대면교육을 원격교육으로 대체하게 만드는 원동력이 되었으며, 21세기 국가 경쟁력 향상을 위해 영재교육에 대한 관심이 증대되고 있는 것이 사실이다. 본 논문에서는 멀티미디어와 결합된 원격교육 시스템이 영재교육에 어떻게 응용될 수 있는지를 살펴보고, 기존의 원격교육 시스템 개발방법론과 차이점을 통해 한국과학기술원 과학영재교육센터 원격영재교육 시스템이 가지고 있는 장점에 대해 살펴보도록 한다.
최근 고령화 사회로 진입함에 따라 건강 상태 상시 모니터링에 대한 관심이 높아졌으며, 이에 편승하여 부정맥을 탐지하는 기법에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 원격심전도 모니터링을 통해 병원 방문 없이도 진료 및 진단이 가능해 질 것으로 예측된다. 이러한 원격심전도 모니터링은 사이버물리시스템의 대표적인 응용사례에 해당된다. 본 고를 통해 우리는 원격심전도 모니터링 응용 사례를 물리시스템과 사이버시스템의 상호작용 관점에서 살펴보고, 이를 통하여 효율적인 시스템 설계 방안에 대하여 논한다.
메모리 병목현상의 완화와 구현상의 용이함으로 인해 NUMA 시스템이 지난 수년 동안 전형적인 다중 프로세서 시스템으로 자리를 잡아 왔다. 하지만 NUMA 시스템은 그 구조의 특성상 원격 메모리로의 접근 비율이 커질수록 응답 속도의 지연이 심화되므로, NUMA 시스템의 구현에 있어서 원격 캐쉬의 효율적인 설계를 요구한다. 본 논문에서는 보다 효율적인 원격 캐쉬의 설계를 목표로 하여, 원격 캐쉬 상에서 실제 응용 프로그램의 공유 단위(Granularity of Sharing)의 패턴을 분석하여 원격 캐쉬의 라인 사이즈를 실행 시간에 가상적으로 변화시킬 수 있는“다중 그레인 원격 캐쉬”방식을 제안한다. 그리고 이를 MINT를 통해 모델링한 후 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석한다. 시뮬레이션에서는 먼저 Profile-Based 방식을 이용하여 각 응용 프로그램별 최적의 원격 캐쉬 라인 사이즈를 찾아내고, 이를 이용하여 기존의 일반적인 NUMA 시스템에서의 원격 캐쉬와 본 논문에서 제안한 다중 그레인 원격 캐쉬와의 상호 비교를 통해 성능상의 차이점을 비교, 분석한다. 그 후 다중 그레인 원격 캐쉬가 시스템과 응용 프로그램간의 다양한 관계 속에서도 항상 최악의 경우를 피하면서 최적의 경우와 유사한 결과를 가짐을 보인다.
본고에서는 RUPI 규격이 포함하고 있는 여러 명세들 중에서 RUPI 서버에서 고려해야 되는 4가지 명세들-(1)다수 이종 로봇 클라이언트가 RUPI서버에 접속하였을 때 고가용성을 보장하는 'RUPI 서버 가용성', (2)원격에서 로봇 클라이언트의 상태를 진단하고 복구하는 '로봇 클라이언트 관리', (3)로봇 클라이언트에서 수행되기 어려운 응용 컴포넌트를 로봇 클라이언트를 대신하여 적재 및 관리하고 원격에서 실행하는 '로봇 클라이언트 응용 관리' 그리고 (4)상황인지 기반의 원격 로봇 응용 개발 및 운용을 위한 '원격 로봇 응용 프레임워크'-각각의 기술 규격에 대한 기본 개념을 소개한다. 또한 이들 각각의 기술들이 RUPI 서버 프레임워크에서 구현되기 위하여 만족해야 할 기술적 요구 사항들과 핵심 요소 기술들을 도출한다.
본 논문에서는 임베디드 시스템을 응용하여 인터넷으로 기기들을 원격으로 제어하는 장치를 개발한다. 이극 위하여 임베디드 디바이스 서버를 이용한 원격인터페이스 장치와, 이 장치륵 이용한 원격 제어 방법을 설계하고, 임베디드 인터넷 원격 제어를 위한 PC 프로그램을 개발을 설명한다. 개발된 장치는 집 안팎에서 출입구나 전등, 가전제품 등을 제어할 수 있는 홈 오토메이션이나 기타 인터넷을 이용한 산업용 원격 제어에 다양하게 이용가능하다. 또 논문에 서는 수 십 개의 모터를 동시에 제어할 수 있는 장치에 응용 예를 보인다.
기존의 다양한 무선인터넷 플랫폼이 WIPI(Wireless Internet Platform for Interoperability)라는 무선인터넷 플랫폼으로 표준화되면서 무선응용프로그램의 상호 운용성 및 하드웨어에 대한 독립성을 보장할 수 있게 되었다. 그러나 WIPI플랫폼 기술이 아직 초기 단계에 머물러 있어 응용프로그램 개발을 위한 API의 지원이 미비하여 다양한 응용프로그램을 개발하기가 힘들다. 따라서 본 논문에서는 개발자에게는 원격 모니터링 및 정보가전 제어 서비스에 대한 API를 제공하고. 사용자에게는 WIPI 단말기를 이용하여 언제 어디서나 무선인터넷에 접속하여 원격 모니터링 및 정보가전 제어 서비스를 제공할 수 있는 WIPI 기반의 원격 모니터링 및 정보가전 제어 시스템을 설계 및 구현하였다.
타일 기반 대규모 디스플레이에 컴퓨터 게임과 같은 3D 응용의 화면을 표현하기 위해 다양한 방법과 기술이 시도되고 있다. 컴퓨터게임 개발 시 일반적으로 상용 게임엔진이 활용된다는 점을 고려하여 본 논문은 가장 널리 사용되고 있는 엔진 중의 하나인 유니티 엔진을 사용하여 기 개발된 3D 응용에 적용할 수 있는 원격 분할 렌더링 기술을 제안한다. 본 기술의 3D 응용에 적용한다면 별도의 개발이나 수정 없이 타일 기반 대규모 디스플레이에 컴퓨터게임 화면을 표현할 수 있다. 본 논문은 게임엔진 기반 원격 분할 렌더링 시스템의 구현에 필요한 기술적 이슈를 고찰하고 실험적인 구현을 통해 기술적 가능성을 검증하고자 한다.
셋탑 박스와 같은 내장형 타겟 시스템의 자원 제약으로 인해 내장형 실시간 응용을 효율적으로 개발하기 위해서는 원격 호스트 상에서 동작하는 응용 개발 도구가 필요시 된다. 본 논문에서는 호스트 상의 원격 디버거, 대화형 쉘, 자원 모니터와 같은 응용 개발 도구들의 타겟 접근을 최소화하고 통신 채널을 하나로 유지하기 위해 호스트와 타겟 간의 중개자 역할을 하는 타겟 서버를 설계 구현한 내용에 대해 기술한다. 우리가 개발한 타겟 서버는 호스트-타겟 통신 방식, 실행 모듈 형식에 독립적인 구조이며, 도구의 확장성을 고려하여 Open API를 제공한다.
본 논문에서는 원격제어가 가능한 의료용 로봇 응용을 위한 웹기반-영상처리 시스템을 구현하였다. 개발된 소프트웨어 시스템은 다양한 영상처리 모듈과 원격 제어동작 모듈로 계층적으로 구성되어 있으며, 계층적 구성은 상위계층의 복잡한 응용을 위한 확장성과 웹에서의 접근성을 만족하였다. 또한, 응용환경의 변화에 따른 처리된 영상의 표시, 전송, 저장 및 공유를 위하여 다양한 DICOM, VRML, CAD (STL) 파일형식을 지원하였다. 메시지를 기반으로 한 데이터 교환과 객체-지향 모듈과 오픈소스 기반의 소프트웨어 구성은 다양한 원격 의료 응용에 따른 다양한 요구조건에 맞는 효율적인 동적 조합이 가능할 것이다.
이동로봇에 통신 기술을 결합하여 응용하려는 시도는 Tele-Robotics라는 학문의 한 분야로 이미 국내외적으로 정착되고 있다. 초기에 Tele-Robotics.Tele-Operation 기술은 극한작업을 위해서만 사용되었으나, 최근에는 일상생활과 밀접한 다양한 분야로 그 응용분야를 넓혀가고 있다. 본 논문에서는 대화식 무선통신 기능을 가진 이동로봇을 제작하고 그와 통신할 수 있는 호스트 시스템을 구성하여 이동 로봇의 원격 제어, 원거리에서의 지형 탐색, 데이터 수집 기능 등을 구현함으로써 본격적인 원격 탐색 시스템 구축을 위한 기초 연구를 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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