• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1183-1190
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• 2018

전 세계적으로 환경규제가 지속적으로 강화되고 있으며 이에 효과적으로 대응하기 위해 전기자동차의 도입이 적극적으로 고려되고 있으며, EV 보급의 필수요소인 충전인프라 구축이 필수적이다. 본 논문에서는 스마트한 충전인프라 구축에 필수적인 전력선 통신 기술에 대하여 연구하였다. ISO/IEC 15118 국제표준에 부합한 HPGP규격의 물리계층 속도 10Mbps 및 TCP/IP계층 4.5Mbps 성능을 달성할 수 있는 제어보드와 해당 보드에 탑재되어 국제표준에 부합하는 충전단계 및 향후 지능형전력망과의 연계를 위한 기능을 수행할 소프트웨어 솔루션을 개발하였다. 또한 Combo 방식의 DC 급속충전기에 적용하기 위해 산업 환경 기준에 적합하도록 하드웨어를 설계하였으며 소프트웨어 솔루션과 함께 통합하여 V2G 통신 모듈을 개발하였다.

• 융합정보논문지
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• 제9권7호
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• pp.25-32
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• 2019

본 논문에서는 차량 ECU(Electronic Control Unit)의 리프로그래밍 시간 단축을 위한 차량 게이트웨이 개선 방안을 제안한다. 리프로그래밍 시간 단축을 위해 게이트웨이는 리프로그래밍을 진행하는 동안 리프로그래밍하는 ECU가 연결된 통신 채널에 리프로그래밍 이외의 메시지 전송을 금지하여야 하며, 이때 메시지 전송 금지로 인해 특정 ECU가 CAN 통신 수신 불가로 인한 고장이 발생하지 않도록 할 수 있어야 한다. 또한, 게이트웨이 내의 버퍼 오버플로우를 방지하기 위해 연속된 통신 메시지 전송 시 추가하는 지연 시간(STmin)을 최소로 할 수 있어야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 UDS(Unified Diagnostic Services)의 링크 제어 명령 및 최신 MCU(Micro Controller Unit)에서 제공되는 HW 게이트웨이 기능을 이용한 개선 방안을 제안한다. 제안한 개선 방안은 차량에서 널리 사용되고 있는 인피니언사의 TC275 기반 임베디드시스템을 이용하여 구현하였으며, 개선된 실험 결과를 제시한다.

• 과학기술학연구
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• 제19권2호
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• pp.207-249
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• 2019

이 논문은 올림픽 전산시스템 개발과정을 추적하면서 공식 역사서술 이면의 다이나믹스를 보이는 것을 기본 목적으로 한다. 서울올림픽 개최가 결정된 직후 정부는 앞선 올림픽에서 사용된 전산시스템을 도입하겠다고 구상했다. 이에 KAIST 전산개발센터 과학기술자들은 독자적 개발의 당위성을 설득하는 데 큰 노력을 기울였으며, 전국체전에서 무사히 작동되는 전산시스템을 개발함으로써 충분한 개발 능력을 갖추었음을 증명해야 했다. 올림픽 전산시스템 개발을 구체화하면서 주관부처, 참여 기관, 연구자 사이에 다양한 논쟁이 발생했고, 결과적으로 최종 산물은 단일한 하나의 시스템이 아니라 여러 기관이 개발한 각기 다른 네 개의 시스템이 결합한 모듈형으로 귀착되었다. 이 때문에 "장외금메달"이라는 호평을 받았지만, 어느 기관도 올림픽 전산시스템의 기술성과를 직접적으로 계승하거나 소유권을 주장하거나 못했다. 그럼에도 불구하고 개발 과정에서 축적된 기술, 하드웨어, 인력은 이후 여러 영역으로 확산하여 한국 정보통신기술 발전의 밑거름이 되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1403-1408
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• 2021

AI 프로세서를 FPGA 기반으로 구현하는 연구가 최근 활발하게 진행되고 있다. Deep Convolutional Neural Networks (CNN) 는 AI 프로세서가 수행하는 기본적인 연산 구조로서 매우 방대한 양의 곱셈을 필요로 한다. CNN 추론 연산에서 사용되는 곱셈 계수는 상수라는 점과 FPGA 은 특정 계수에 맞춰진 곱셈기 설계가 용이하다는 점에 착안하여 곱셈기를 최적화 구현할 수 있는 방법을 제안한다. 본 방법은 2의 보수와 분배법칙을 활용하여 곱셈 계수에서 값이 1인 비트의 개수를 최소화하여 필요한 적층 덧셈기의 개수를 절감한다. CNN 을 FPGA 에 구현한 실제 예제에 본 방법을 적용해본 결과 로직 사용량은 최대 30.2%까지, 신호 전달 지연은 최대 22%까지 줄어들었다. ASIC 전용 칩으로 구현할 경우에도 하드웨어 면적은 최대 35%까지, 신호 전달 지연은 최대 19.2%까지 줄어드는 것으로 나타났다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.817-824
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• 2021

기존 네트워크 체계의 한계점을 극복하기 위해 등장한 SDN(Software Defined Networking) 기술은 네트워크 장비에서의 HW와 SW의 분리를 통해 기존 체계의 경직성을 해소한다. 이러한 SDN의 특성은 하드웨어 중심의 네트워크 장비를 벗어나 폭넓은 확장성을 제공하며, 다양한 규모의 데이터센터에서의 유연한 부하분산정책을 제공해준다. 그동안 이러한 SDN의 장점을 데이터센터에 적용한 연구들이 다수 진행되어왔으며 효과를 보여줬다. 기존 연구들에서 주되게 사용된 방식은 서버의 부하를 주기적으로 확인하여 이를 기반으로 부하분산을 수행하는 방식이었다. 이 방식에서는 서버의 수가 많고 서버 로드 확인 주기가 짧을수록 트래픽이 증가한다. 본 논문에서는 이러한 제한사항을 해소하기 위해 서버에서 특정 수준의 부하 발생 시 이를 컨트롤러로 보고하는 방식을 통해 불필요한 트래픽을 없애고 서버들의 자원을 보다 효율적으로 관리할 수 있는 새로운 부하분산 기법을 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1470-1476
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• 2020

모바일 장치와 IoT의 보안 프로토콜 구현에 적합한 경량 보안 SoC 설계에 대해 기술한다. Cortex-M0을 CPU로 사용하는 보안 SoC에는 타원곡선 암호 (elliptic curve cryptography) 코어, SHA3 해시 코어, ARIA-AES 블록 암호 코어 및 무작위 난수 생성기 (TRNG) 코어 등의 하드웨어 크립토 엔진들이 내장되어 있다. 핵심 연산장치인 ECC 코어는 SEC2에 정의된 20개의 소수체와 이진체 타원곡선을 지원하며, 부분곱 생성 및 가산 연산과 모듈러 축약 연산이 서브 파이프라인 방식으로 동작하는 워드 기반 몽고메리 곱셈기를 기반으로 설계되었다. 보안 SoC를 Cyclone-5 FPGA 디바이스에 구현하고 타원곡선 디지털 서명 프로토콜의 H/W-S/W 통합 검증을 하였다. 65-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성된 보안 SoC는 193,312 등가 게이트와 84 kbyte의 메모리로 구현되었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1159-1168
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• 2020

기존에 다수의 인스트루먼트에 대한 제어 및 모니터는 전문화된 영역으로 그 구현에 있어 고가의 전용 모듈을 필요로 하였다. 하지만 최근 임베디드 기술의 발전 속에 M&C(Monitor and Control)를 수행할 수 있는 다양한 제품이 출시되고, 적용 범위가 확대되고 있다. 이에 따라 예전에 비해 소규모의 M&C 환경을 보다 손쉽게 구축할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 별도의 하드웨어 제품을 통해 구현해야 했던 VLBI 시스템의 M&C를 저렴한 범용 임베디드 기술로 대체할 수 있는 방안에 대해 논하였다. 메모리 기반의 데이터 송수신 그리고 저장은 비단 VLBI 뿐만 아니라 네트워크 분야에서 일반화된 기술이고, 이더넷을 구성하는 일부 아이템을 VLBI(Very Long Baseline Interferometer) 시스템 환경에 맞게 최적화시킬 경우 보다 효과적인 M&C를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 이에 대한 시스템 설계 및 구현 방안을 구체화하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1075-1080
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• 2020

컴퓨팅 기술과 네트워킹의 발달은 4차 산업혁명의 근본이 되는 기술로 발달하고 있다. 이중 실감 미디어 분야인 AR과 VR 기술은 많은 응용영역으로 발달하고 있으며, 특히! 의료분야의 발전가능성은 매우 높다. 보건의료분야의 발전 가능성으로는 인구의 노령화에 따른 다양한 만성 질환의 증가와 이를 처리할 수 있는 기반시설의 제한, 전문 인력의 부족과 같은 문제점을 해결하기 위해, AR/VR과 같은 4차 산업혁명의 대표기술을 이용한 헬스케어 분야의 서비스를 채택하고 있다. 이에 따라, 헬스케어 분야의 AR/VR의 영역은 전체 산업 시장의 약 17%를 차지하고 있다. 이에 본 연구는 AR을 이용한 인지 판단 기술은 경도인지장애자 대상으로 컴퓨팅 시스템을 통한 인지 평가를 적용하고, 결과를 바탕으로 증강현실을 이용한 인지 재활 콘텐츠를 활용할 수 있도록 연구하고, 인지 판단 기술에 필요한 하드웨어와 소프트웨어 설계를 통해 AR을 이용한 인지 판단 기술과 헬스케어 분야에 도움을 주고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.198-203
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• 2020

본 논문에서는 소규모 강의 범람 예측을 위한 인공 수위 예측 시스템을 제안한다. 강의 수위 예측은 홍수 피해를 줄일 수 있는 대책이 될 수 있다. 그러나 하천 범람에 영향을 미치는 강 또는 강우의 고유 특성으로 인해 범람 모델을 구축하기가 어렵다. 일반적으로 하류 수위는 상류의 인접한 수위에 영향을 받는다. 따라서 본 연구에서는 측정 지점에서 수위를 예측하기 위해 두 개의 상류 측정 지점의 수위를 순환신경망(LSTM)을 사용하여 인공 지능 모델을 구축했다. 제안 된 인공 지능 시스템은 수위 측정기를 설계하고 Nodejs를 사용하여 서버를 구축했다. 제안 된 신경망 하드웨어 시스템은 실제 강에서 6시간마다 수위를 잘 예측함을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.301-307
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• 2021

사물인터넷의 부흥과 더불어, 사물인터넷의 핵심인 임베디드 시스템은 상황의 변화에 따른 지능적 제어 능력이 요구되고 있다. 하지만 임베디드 시스템은 하드웨어, 메모리, 시간, 전력 등 자원의 제약이 많다. 이때, 임베디드 시스템에서 펌웨어에 변경이 필요할 때는 플래시 메모리를 초기화하고 다시 전체 펌웨어를 업로드 해야 한다. 따라서, 수정의 필요성이 없는 부분도 초기화하고 다시 작성해야 한다는 점에서 시간 및 에너지적으로 비효율적이다. 본 논문에서는 플래시 메모리 각 섹터에 펌웨어를 분할하여 펌웨어의 수정이 필요할 때 수정이 필요한 부분의 섹터만을 교체하는 방법을 제안한다. 본 논문에서는 실제 타겟 보드를 사용하여 제안하는 방법을 검증하였고, 그 결과 약 절반의 시간을 단축할 수 있었다.