• 대한교통학회지
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• 제29권2호
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• pp.91-100
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• 2011

허브네트워크 설계는 수송량의 증가에 따라 단위 수송비가 감소하는 규모의 경제효과를 이용하여 네트워크의 총 물류비용을 최소화시키는 허브입지, 기종점별 수송경로를 결정하는 최적화과정이다. 본 연구에서는 비허브가 한 개의 허브에만 연결되고, 기종점간의 직결수송이 허용되지 않고 허브간 수송만을 허용하는 단일할당 제약 허브네트워크 설계를 통해 네트워크의 최적 허브입지를 제시하지 못했던 김남주 외 (2008)의 한계를 극복하여 최적 허브입지를 결정적으로 제시하였다. 허브집합 결정과정에서는 greedy-interchange algorithm을 사용하였고, 수송경로탐색에서는 EMME/2를 사용하였다. 우리나라 전국 도로수송 네트워크에 적용한 결과, 최적 허브입지는 수도권, 경남권, 충남권, 전남권, 경북권, 충북권 등의 순서로 선정되었으며, 수송의 간선축인 경부축에 집중되었다. 단일할당 제약 허브정책으로 각 기종점간 직접운송 대신에 허브를 경유하는 운송 방식을 취함으로써 운송거리는 증가했으나, 수송비용은 오히려 감소하였다. 또한 기종점-허브간 우회거리 단축으로 인한 수송비용 절감보다 허브간 수송량 분산으로 인한 규모의 경제효과 감소가 더 커 허브수가 늘어남에 따른 수송비용 감소폭은 점차 감소하였다. 본 연구는 GIS프로그램을 이용한 공학적 접근방법을 통해 국내 화물수송의 대부분을 차지하는 도로수송의 최적 허브입지와 수송경로를 결정적으로 제시한 것으로 국가물류비용을 절감하려는 정책적 측면에서 의미가 있을 것으로 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제27권1호
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• pp.129-141
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• 2009

복합운송은 두 개 이상의 수송수단을 이용하는 기점에서 종점까지의 수송으로 정의될 수 있다. 복합운송이 허브 네트워크에 활용되면 집화된 수송량이 보다 적절한 수단들과 기술들에 의해 수송되기 때문에 네트워크 효율성이 제고될 수 있다. 이러한 장점에도 불구하고 문제의 복잡성 등으로 인하여 복합운송 허브 네트워크 설계 문제에 관한 연구는 그동안 활발하게 수행되지 않았다. 본 연구의 목적은 단일할당 전략을 이용하는 복합운송 허브 네트워크 설계 최적화 모형을 개발하는 것이다. 본 연구에서 개발된 모형은 수송비용, 재고비용, 서비스지체비용 등 복합운송 허브 네트워크에서 발생하는 다양한 비용요소들을 고려하는 한편, 운행빈도 변수를 사용함으로써 수송량 집화에 따른 수송 규모의 경제 효과를 내생적으로 결정할 수 있어 복합운송을 활용하는 실제 허브 네트워크의 특성들을 잘 반영할 수 있다. 개발된 모형은 비선형 정수계획 문제의 복잡한 구조를 가지고 있기 때문에, 본 연구에서는 모형에 대한 해석적 연구를 통하여 모형을 단순화함으로써 향후 알고리즘을 개발하기 위한 이론적 출발점을 제시한다. 본 연구는 복합운송 허브 네트워크의 설계뿐만 아니라 기존의 물류시스템 평가에도 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한교통학회지
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• 제26권6호
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• pp.103-112
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• 2008

허브네트워크 설계는 네트워크 내에 전환점 역할을 수행하는 허브를 건설하여 허브에서의 분류, 환적, 집화 등의 과정을 통한 규모의 경제효과로 네트워크의 물류비용을 줄이는 물류정책과정이다. 이는 일반적으로 물류비용을 최소화하기 위한 최적 허브수 및 입지, 그리고 최적 수송경로를 결정하는 것이 목적으로 허브정책, 허브입지, 비허브의 허브할당, 할인율 등의 특성으로 인하여 최적해의 도출이 어려운 NP-Hard문제이다. 본 연구에서는 기 형성된 네트워크 구조에서 수송량 증가에 따른 규모의 경제효과로서 나타나는 비용할인을 반영할 수 있는 Hornor and O'kelly (2001)를 살펴보고, 이를 근간으로 우리나라 전국 도로네트워크를 대상으로 할 인율에 따른 허브가능입지 및 수송경로 변화를 검토하였다. 본 연구는 링크중심의 도로네트워크 경로탐색과 같은 공학적인 접근을 통하여 대규모 도로네트워크와 수송자료를 이용하여 합리적인 시간 내에 최적해를 도출할 수 있는 방법론을 적용하여 우리나라에 적합한 허브네트워크를 제시한다는 점에서 의의가 있다. 나아가, 글로벌 경쟁화로 인한 범세계적 물류 네트워크에서 물류비용절감을 통해 국가 경쟁력을 확보하도록 하는 화물정책적 측면에서 기여할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6D호
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• pp.917-926
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• 2006

수송 규모의 경제 효과는 허브 네트워크의 특수한 현상이다. 허브 네트워크의 중요한 특성은 규모의 경제 효과로 인한 비용 절감과 허브 시설 운영 및 수송량 집화에 따른 지체와 관련한 비용들을 정량화하는 것이다. 그럼에도 불구하고 허브 입지 문제의 NP-complete 특성으로 인하여, 대부분의 기존 연구자들은 근사해 도출을 위한 휴리스틱 알고리즘 개발에 초점을 맞추었다. 본 연구의 목적은 규모의 경제 효과를 반영하는 허브 네트워크 설계 모형을 개발하는 것이다. 모형은 허브 네트워크의 특수성을 고려하고 다양한 비용요소들을 결정할 수 있도록 설계된다. 개발된 모형식을 반영하는 휴리스틱 알고리즘이 개발되며 모형의 결과들은 실제 데이터를 이용하여 최근 발표된 연구결과들과 비교된다. 분석 결과, 제안된 모형은 수송량 집화에 따른 규모의 경제 효과를 잘 반영할 수 있는 것으로 확인되었다. 본 연구는 효율적이고 합리적인 네트워크 설계의 이론적 기반을 구성함과 동시에 현재 및 계획 중인 물류시스템의 평가에도 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2006년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.1036-1041
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• 2006

본 연구에서는 허브와 스포크의 입지선정과 차량 경로가 통합된 hub-and-spoke 네트워크 설계문제를 다룬다. Hub-and-spoke 네트워크는 대량화와 공동화를 통해 물류효율화를 실현하기 위한 대표적인 구조로 물류시스템에서 흔히 사용되고 있다. 이러한 물류시스템에서 물류비용의 절감과 고객서비스 향상을 위한 효율적인 수송네트워크 설계는 매우 중요하다. 전통적인 hub-and-spoke 네트워크 설계문제에서 각 스포크의 위치와 화물량이 미리 주어진 상황에서 허브의 입지를 결정하였다. 하지만 스포크 역시 스포크가 담당하는 고객들의 위치와 담당 영역에 따라 그 위치와 수, 그리고 화물량이 변할 수 있다. 또한 정확한 비용산출을 위해서는 스포크에서 고객으로의 수집과 배달을 위한 차량경로가 함께 고려되어야 한다. 다루는 수송망 설계문제는 상호 관련성 있는 여러 부분문제가 결합된 통합문제로써 이를 해결하는 방법으로 기존의 발견적 방법에 의한 순차적 기법은 한계가 있다. 본 연구에서는 공생 진화알고리듬 기반의 방법론을 채용하여 다루는 수송망 설계문제를 동시에 통합적으로 해결할 수 있는 알고리듬을 개발한다. 실험을 통해 개발한 알고리듬의 우수성과 그 적용성을 보인다.

• 한국경제지리학회지
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• 제12권4호
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• pp.540-556
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• 2009

허브-스포크 망은 항공, 육상 교통 및 정보통신분야에서 유동의 규모의 경제를 고려하여 기간망을 설계하는 대표적인 입지 최적화 문제이다. 이 연구는 우선, 기존의 허브 스포크 망에 관한 지리학 및 타 분야의 연구 경향과 함께 최근 논의되고 있는 신뢰성에 기반한 허브 입지 모델을 소개한다. 기본 모델은 입지 배분 방식에 따라 단일 배분 및 다중 배분 입지 모델로 구분되고, 기본 모델의 확장 형태로서 최소 유동량 제약을 적용한 입지 디자인 모델이 제시되었다. 모델의 행태를 살펴보기 위해 미국의 15개 도시의 신뢰성 및 유동 자료를 이용하여 네트워크의 규모의 경제성과 네트워크 비용, 그리고 신뢰성간의 관계에 초점을 두어 분석을 하였다. 이 연구는 경제성과 신뢰성에 바탕을 둔 입지 문제 및 네트워크 최적화 분야에 고려해야 할 요인의 특성을 밝혔다는 점에서 그 중요성이 강조된다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2002년도 종합학술발표회논문집
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• pp.504-507
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• 2002

취약성 진단을 위한 시뮬레이션 시스템의 주요 구성 요소인 네트워크 모델의 설계 및 구현을 소개한다. 특히, 네트워크에 존재하는 취약점을 진단, 분석하기 위한 모델링 방법론을 제시하고, 구체적인 모델의 설계와 구현을 수행하였다. 네트워크 모델은 네트워크 구성요소인 허브, 라우터 및 네트워크 호스트들을 추상화한 모델들의 결합(Coupling) 형태로 구성되며, 각 구성 요소들은 각자의 취약성을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 각 구성요소의 취약성의 집합으로 네트워크를 표현하고, 취약성을 기반으로 한 네트워크 모델의 구조적인 특성과 동적인 특성을 제시한다. 취약성 진단을 위해 제시된 모델링 방법을 통해 구현된 네트워크 모델은 시뮬레이션 실행을 통해 분석되어 그 유효성을 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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• pp.349-351
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• 2004

본 논문에서는 이더넷의 네트워크 진단과 분석을 위해 필수적인 트래픽 발생기를 IPv6주소체계를 지원하는 네트워크 환경을 고려하여 설계하고 구현한다. 인터넷주소의 고갈과 IPv4프로토콜의 비효율성을 개선하기 위해 IPv6프로토콜에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또, 이더넷 트래픽은 패킷의 양과 프로토콜의 종류 그리고 패킷의 길이에 영향을 받는다. 본 연구에서 설계하고자 하는 트래픽 발생기는 이 세가지 항목을 조정하여 다양한 네트워크 트래픽을 발생하는 것을 목표로 한다. 설계된 트래픽 발생기는 허브, 라우터등의 네트워크 장비의 성능 명가와 패킷을 모니터링하는 소프트웨어들인 네트워크 진단 시스템과 침입탐지 시스템 등의 성능 평가 및 검증을 위해 사용될 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.288-290
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• 2019

해가 갈수록 스마트홈을 구성하는 다양한 IoT 상품들이 출시되고 있고 이것들을 통합 관제하기 위한 IoT 허브(gateway) 등의 제어 장치들이 필요해 지고 있다. 구글의 'Google home', 아마존의 'Echo' 등이 대표적이다. 그러나 이러한 제어 장치들은 클라우드 기반으로 동작되기 때문에 비용이 발생하고 개인으로부터 생성되는 민감한 개인 데이터들의 보관방법에 대한 다양한 문제들을 내포하고 있다. 본 연구팀은 독립형 스마트 IoT 허브 개발을 통해 개인정보를 보호하고 다양한 IoT 단말기들을 손쉽고 간편하게 제어하고자 하였다. 그리고 IoT 단말기와 연결된 센서의 실시간 모니터링 및 분석을 인공지능 기술인 강화 학습 기술을 이용해 구현할 수 있었다. 네트워크 끊김, 고장 등 IoT 단말기 들의 다양한 통신값을 분석하고 이를 기반으로 안정적이고 효율적인 제어를 가능할 수 있게 되었다. IoT 단말기는 아두이노를 이용했으며 스마트 IoT 허브는 라즈베리 파이로 구현해 개인정보를 보다 안전하게 보호하고 다양한 IoT 단말기를 모니터링 하고 제어할 수 있는 독립형 IoT 허브를 설계하고 구현할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2001년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.585-588
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• 2001

본 논문에서는 네트워크와 PC 를 통합적으로 관리할 수 있는 시스템을 설계하고 구현하는 것을 목표로 한다. 본 시스템의 기능으로는 PC 의 시스템 정보관리기능, 네트워크 정보기능, 원격관리등의 기능과 라우터의 회선 관리 및 성능분석 기능이 있다. 기존의 개별관리 개념을 탈피하여 소규모 네트워크에서 PC 와 라우터나 스위치허브와 같은 네트워크 장비를 통합적으로 관리하여 네트워크의 상황을 보다 정확하게 파악하고 능동적으로 대처할 수 있는 방안을 모색하고자 한다.