• 스마트미디어저널
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• 제6권4호
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• pp.58-64
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• 2017

현대 사회는 급속한 세계인구의 증가, 농촌 인구의 고령화, 산업화로 인한 농작물 재배 지역의 감소, 농촌 지역의 수익 구조의 불량 등으로 농부들의 탈농촌화 등으로 먹거리 문제 해결이 중요한 화두로 떠오르고 있다. 최근 농촌의 수익을 증대시키기 위해서 스마트 팜(Smart Farm) 분야의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 기존의 스마트 팜 연구는 주로 온실의 농작물의 재배 환경을 모니터링 하여 온실의 조도, 습도, 토양 등이 불량해지면 재배 환경인자를 제어하는 시스템을 자동으로 가동시켜 농작물의 재배 환경을 최적의 상태로 유지하는 데 중점을 두어 연구되고 있다. 즉, 실내에서 재배하는 농작물에 중점을 두어 연구가 이루어지고 있으며 실외에서 재배되는 농작물의 재배환경에 적용되는 연구는 많이 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 과수원에서 자라는 과수의 수확 시기를 정확하게 예측하여 최상의 품질로 과일이 수확되게 지원하고 수확이 불량한 지역을 빅데이터 분석을 통해 모니터링하여 불량 지역의 수확성을 향상시키기 위해서 집중 관리할 수 있은 기능을 제공하는 아키텍처를 제안한다. 수확에 관련된 인자는 과일 색상 정보와 과일 무게 정보를 사용하며 실시간으로 수집되는 수확 상관인자 데이터를 Apache Spark 엔진을 이용하여 분석하도록 제안한다. Apache Spark 엔진은 대용량 배치성 데이터 분석 뿐만 아니라 실시간 데이터 분석에서도 우수한 성능을 보인다. 서비스를 수신하는 사용자 디바이스는 PC User 와 Smart Phone User를 지원한다. 센싱 데이터 수신 장치는 센싱되는 데이터를 수신한 후 서버로 전송하는 단순한 처리만 필요하므로 Arduino를 적용하였다. 과일의 수확시기를 조절하여 좋은 품질의 과일을 생산하려면 수확이 불량한 지역을 판단하여 불량지역을 집중 관리해야 한다. 본 논문에서는 빅 데이터 분석 기법을 이용해서 과일 수확의 불량지역을 판단하는 아키텍처 모델을 제안한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.75-80
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• 2015

ICT 기반의 융합전문가를 양성하기 위해서는 사물인터넷 활용 능력을 학습하여야 한다. 본 논문에서는 컴퓨터학을 전공한 교육생을 대상으로 5개월의 사물인터넷 관련 교육을 실시하여 융합전문가로 양성하기 위한 교육과정과 교육운영 전반을 다루는 교육모형 설계에 대한 내용을 기술한다. 교육과정은 기본역량과정, 핵심역량과정, 실전역량과정 그리고 현장연수과정으로 구분하여 총 10단계의 세부과정으로 구성하였다. 교과과정은 센싱기술, 네트워크기술, 보안 및 콘테츠 제작기술을 학습하도록 설계하였다. 본 교육모형은 2015년 고용노동부의 일자리창출 인력양성사업에 활용되어 높은 수료율과 취업률을 달성하는데 기여하여 효용성을 입증하였으며, 추후 대학교육에 적용할 수 있도록 Java 과정을 보완하는 등 교과과정을 확장할 계획이다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제36권1호
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• pp.44-51
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• 2019

Objectives : Teaching the standardized acupuncture point locations and improving the accuracy of acupoint locations through objective evaluation is a very important part of Korean medicine education. The aim of this study is to develop a dummy system for evaluation and support of teaching acupoint location in meridian and acupoints classes and to introduce the developed system. Methods : We established a protocol for the development of the system. The protocol included definition of usage purpose, definition of its essential performance, and set of scope. The system compares the amount of light at the target acupoint with the amount of light at the other sites to determine whether the target acupoint is properly specificated. Results : A prototype of the system was built according to the protocol and consists of light emitter, dummy, control/operation, input part and output part. The light emitter projects laser beam passing through the skin of the dummy. Light sensors were attached inside the acupoints of the dummy. Three types of light sensors were selected depending on the location of the acupoints. The arithmetic, input, and output parts were constructed using Arduino and Raspberry pi boards. The developed system was applied in class. Conclusions : It is thought that the dummy system for evaluation and support of teaching acupoint location can be used as a training model in order to help teach standardized acupoint locations and objective evaluation.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.121-128
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• 2019

An Internet of Things(IoT) technology which provides intelligent services by combining context-awareness based intelligences, inter-communication is made of between things and things or between things and person through the network connected with intelligent things is spreading rapidly. Especially as this technology is converged into smart device, mobile, cloud, big data technologies, it is applied into various domains. Therefore, this is different from existing Web or Mobile Application. New types of IoT applications are emerging by adapting IoT into Web or mobile. Because IoT application is not only focused on software but also considering hardware or things aspect, there are limitations existing development process. Existing development processes don't consider analysis and design techniques considering both hardware and things. We propose not only a meta-model for development process which can support IoT application's development but also meta-models for main activities in this paper. Especially we define modeling elements by using UML's extension mechanisms, provide development process, and suggest design techniques how to apply those elements into IoT application's modeling phase. Because there are many types of IoT application's type, we propose an Android and Arduino-based on IoT application as a case study. We expect that proposed technique can be applied into many of various IoT application development and design with a form of flexible and extensible as well as main functionalities or elements are more concretely described. As a result, it brings IoT application's flexibility and the effect of quality improvement.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.18-21
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• 2017

In this paper we present IoT compliant HD Digital Signage Controller design using Raspberry Pi. Nowadays, the digital signage system have gained increasing popularity and rapidly growing communications medium that offers a wide range of exciting ways with customers, enhance brand awareness, increase sales and margin uplift by replacing the traditional static signage system. This paper presents a cost-effective IoT based HD Digital Signage Controller (DSC) using R-Pi computer that can use various kinds of displays in order to make the system as efficient and affordable as possible to provide advertisement or other relevant information to people in public areas. The system is designed in such way the information about surrounding related place is taken through sensors and directly uploaded to the internet, and thus can be accessed anytime and displayed on screens by using Raspberry Pi that serves as controller in the system. The design and implementation of the system developed by using python programming language and its hardware consists of sensors, Arduino, Raspberry Pi 3 model B board and the displays. The main targets of this study are build a cost effective Digital Signage system as well as broadcasting information at display contents in public areas and control those digital signs.

• 공학교육연구
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• 제23권4호
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• pp.14-21
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• 2020

The aim of this study was to establish an university informal program roadmap, and also to draw up operational plans for human resources with core technologies of the fourth industry. To do this, first we derived university informal education program draft through experts workshop, then conducted a survey regarding the female university students' perception of educational programs and their educational needs on the 4th core technology matching programs. The following main results were obtained : First, students preferred 'hands-on training' by professionals and they wanted to be trained during summer or winter holidays or the night time during semesters. Also, they thought two hours of training per session was appropriate. Regarding these results, there was no difference depending on the majors. Second, while students had highly preferred for the courses related to data analysis, Arduino programing and VR(virtual reality), those related to 3D printing modeling were less preferred. Depending on the majors, preferred courses had different priorities, but non-preferred courses were similar regardless of majors. Based on these results, the university informal curriculum model and the operation plans for the core technologies of the fourth industry were proposed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.627-635
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• 2019

코딩 교육용 드론은 비행의 기초 원리를 체험하는 것뿐 아니라, 주로 아두이노(Arduino) 기반의 프로그래밍을 통해 드론을 제어하고 조종할 수 있도록 개발된 드론이다. 교육용 드론의 특성상 주 사용자는 드론 조종에 미숙한 학생들이기 때문에 드론과 외부 물체와의 충돌이 빈번하게 발생하여 드론 기체의 손상 비율이 높은 문제점이 있다. 본 연구에서는 교육용 드론 기체에 대한 구조 동역학 기반의 충돌 시뮬레이션 방법을 통해 드론의 구조적 안정성을 평가하였다. 약 240,000개의 4면체 요소를 갖는 해석 모델을 사용하여 $0^{\circ}$, $+15^{\circ}$, $-15^{\circ}$의 충돌 각도에 따른 3가지 케이스에 대해 충돌 시뮬레이션을 수행하였다. 3차원 구조물의 동적 거동 시뮬레이션에 탁월한 기능을 제공하는 ANSYS LS-DYNA를 활용하여 드론이 4 m/s의 속도로 벽에 충돌했을 때 주요 관심 부분인 드론 상 하부, 링 조립체에 발생하는 응력 분포 및 변형률을 분석하였다. 주요 관심 부분의 등가 응력에 따른 안전율은 0.72~2.64, 항복 변형률 기준 안전율은 1.72~26.67의 범위로 도출되었다. 이러한 안전율을 기준으로 재료 물성에 따른 항복 변형률과 종국 변형률을 초과하는 응력이 발생하는 부분에 대한 구조 안정성 확보를 위해 설계 보강이 필요한 부분을 제시한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.203-209
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• 2019

본 연구에서는 WENNER 4전극법 기반에 GMD(신규 대지 고유 저항 측정 장치)와 측정용 Probe(접지동봉)가 PLC(전력선 통신)로 연결된다. 측정용 Probe는 2개(P1,P2)가 1조로 모두 5조 10개의 Probe가 직렬로 각각 1m, 2m, 4m, 8m, 16m 간격으로 대지(토양)에 설치되어 있다. GMD에서 보낸 PLC 신호를 측정용 Probe 1조(P1)의 수신기가 감지하면 Probe에 부착된 PSD(전력 공급 장치)에서 측정용 미세 전압과 전류가 대지로 흐르게 되고 P1과 P2 사이의 토양을 거쳐 Probe 1조(P2)에 유입 된다. 이때 대지 저항으로 인해 전압 강하가 발생되는 원리로 저항값을 측정하게 된다. 이렇게 1~5조까지 T초 간격으로 대지 저항을 측정하고 측정된 데이터는 메인 장비에 탑재된 Arduino Server에 저장 한다. 저장된 측정 데이터는 옴의 법칙(Ohm's Law)에 의한 수식 R=E/I와 고유저항 ${\rho}=6.28aR$ (여기서, R: 측정저항, E: 측정전압, I: 측정전류, a:Probe 간격, ${\rho}$: 고유저항 )를 통해 고유저항을 얻을 수 있다. 실시간으로 얻어진 데이터를 Main PC에 설치된 CDGES 프로그램과 연동되어 데이터 분석이 가능하게 되고 대지(토양)의 접지 환경을 실시간 모니터링 할 수 있게 된다. 또한, 대지(토양)의 온도, 습도 등 계절의 특성을 파악하여 3D 그래프 지원으로 입체적인 Display가 가능하다. 연구의 한계점은 실험적으로 개발 운용한 모델로 상업적인 접근을 위해 Test Bed의 구체적인 적용 방안이 필요할 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.550-558
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• 2019

The roll motion of a general vessel, which is more influenced by resonance as compared to other motions, adversely affects the passenger and hull. Therefore, reducing the roll motion through an anti-rolling system is critical, and most ships use various devices such as anti-rolling tanks, bilge keels, and fin stabilizers to accomplish this. In this study, a simplified model is developed for the application of an anti-rolling device for unmanned semi-submersible vessels. The applied anti-rolling device is installed on the stern and stem of a ship using a pair of servo motors with added weight, and the motor is controlled through the Arduino. The moment of the motor is designed and implemented based on a mathematical model such that it is calculated through the restoring force according to the heel angle of the ship. The performance of the proposed system was verified by utilizing the roll damping coefficient calculated by the free-roll decay test and logarithmic decrement method and was validated by a towing tank test. The system is expected to be used for unmanned vessels to perform sustainable missions.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.29-35
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• 2018

최근 어린이집에서 안전사고가 빈번하게 발생하고 있다. 유형별로는 부딪힘, 넘어짐, 끼임, 화상, 떨어짐, 통학버스 교통사고, 이물질 삽입... 등이 있으며, 이러한 안전사고 즉, 재난으로 인해 사망까지 이르는 영유아들이 매년 꾸준히 증가하는 추세이다. 이에 따라 안전사고, 즉 재난에 대한 예방이 시급한 실정이다. IoT(Internet of Things)는 위험을 예방하기 위해서 다양한 센서와 관련제품들이 생활공간에서 인터넷으로 연결해 관리되고 있다. 특허 IoT 제품은 언제 어디서든 스마트폰이나 센서 등으로 자동 제어하기 때문에 에너지와 시간을 아끼고, 편리하고 신속 정확하게 지킬 수 있다. 이 논문은 학습현장 즉, 학교나 유치원 및 어린이집과 같은 곳에서 건물재난관리를 위한 사물인터넷 전용망인 SK LoRa 통신망과 아두이노를 이용하여 재난에 대응하고 예방할 수 있는 연구 모델을 제안하고자 한다. 그리고 건물재난관리에 필요한 다양한 센서로 건물 내 다양한 안전 상태를 표현하고 데이터는 스마트폰으로 송수신하여 주거환경을 제어할 수 있는 시스템 모델을 제안한다.