• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.04a
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• pp.659-662
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• 2009

임베디드 시스템 분야가 발전하면서 하드웨어와 소프트웨어의 복잡도가 증가하고 또한 응용프로그램들의 요구사항이 점차 다양해짐에 따라 기존의 범용 운영체제에서 모든 작업을 처리하는 방법은 시스템의 신뢰성과 안정성을 떨어뜨리게 된다. 이를 해결하기 위해 응용프로그램 특성에 맞는 운영체제가 동작할 수 있는 다중 운영체제 플랫폼을 구성하는 것이 임베디드 시스템의 가상화 기술이며 시스템의 안정성과 신뢰성을 증진시키는 목적으로 사용한다. 본 논문은 가상화 기술을 임베디드 시스템에 적용하고 가상화 기술에 알맞은 디바이스 드라이버를 작성하고 이에 대한 성능을 측정, 평가한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.04a
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• pp.678-680
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• 2009

본 논문에서는 성능 분석과 검증을 위한 방법으로 가상화 기법을 이용하여 성능을 분석할 수 있는 도구를 제안한다. 가상 머신의 성능 분석을 통해 원하는 이벤트들의 발생 양상에 따른 시스템의 성능을 호스트 머신에서 파악할 수 있다. 즉 가상 머신에서 사용하는 자원과 발생하는 이벤트에 대한 정보를 호스트 머신에서 확인할 수 있고, 가상 머신에서 발생한 사용자 입력을 호스트 머신이 임의로 재생시킬 수 있다. 이러한 기능을 통해 사용자 입력 패턴에 따른 시스템 자원의 상태 및 성능을 분석하여, 해당 시스템의 안정성을 시험할 수 있는 검증 환경을 제공한다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.12 no.5
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• pp.103-112
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• 2007

In this paper, we implement a hypervisor that runs multiple uC/OS-II real-time kernels on one microprocessor. The hypervisor virtualizes microprocessor and memory that are main resources managed by uC/OS-II kernel. Microprocessor is virtualized by controlling interrupts that uC/OS-II real-time kernel handles and memory is virtualized by partitioning physical memory. The hypervisor consists of three components: interrupt control routines that virtualize timer interrupt and software interrupt, a startup code that initializes the hypervisor and uC/OS-II kernels, and an API that provides communication between two kernels. The original uC/OS-II kernel needs to be modified slightly in source-code level to run on the hypervisor. We performed a real-time test and an independent computation test on Jupiter 32-bit EISC microprocessor and showed that the virtualized kernels run without problem. The result of our research can reduce the hardware cost, the system space and weight, and system power consumption when the hypervisor is applied in embedded applications that require many embedded microprocessors.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.14-14
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• 2023

산업발전에 따른 인구증가, 기후위기에 따른 가뭄 및 물 부족심화, 그리고 수질오염 등은 2015년 제79차 UN총회의 물 안보측면에서 국제사회의 물 분야 위기관리를 위해 2030년을 지속가능한 발전 목표(Sustainable Development Goals)로 하였다. 또한, 현재 물 산업은 빠르게 성장하고 있으며, 2016년 세계경제포럼(World Economic Forum) 의장 클라우스 슈밥(Klaus Schwab)부터 주창된 제4차 산업혁명로 인해 현재 물 산업의 패러다임 또한 급속히 변화하고 있다. 이는 컴퓨터를 기반으로 하는 CPS(Cyber Physical System) 및 DT(Digital Twin) 연계 분석방식의 혁신을 일컫는다. 2002년경에 DT의 기본개념이 제시되었고, 2006년경에는 Embedded System에서의 DT와 같은 개념으로 CPS의 용어가 등장했다. DT는 현실세계에 존재하는 사물, 시스템, 환경 등을 S/W시스템의 가상공간에 동일하게 모사(Virtualization) 및 모의(Simulation)할 수 있도록 하고, 모의결과를 가상시스템으로 현실세계를 최적화 체계 구현 기술을 말한다. DT의 6가지 기능은 ① 실제 데이터(Live Data), ② 모사, ③ 분석정보(Analytics), ④ 모의, ⑤ 예측(Predictions), ⑥ 자동화(Automation) 이다. 또한, CPS는 대규모 센서 및 액추에이터(Actuator)를 가지는 물리적 요소와 이를 실시간으로 제어하는 컴퓨팅 요소가 결합된 복합시스템을 말한다. CPS는 물리세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있는 다양한 센서를 통해 환경인지 기능을 수행한다. 센서로부터 수집된 정보와 물리세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 사이버 물리공간을 인지·분석·예측할 수 있다. CPS의 6가지 구성요소는 ① 상호 운용성(Interoperability), ② 가상화(Virtualization), ③ 분산화(Decentralization), ④ 실시간(Real-time Capability), ⑤ 서비스 오리엔테이션(Service Orientation), ⑥ 모듈화(Modularity)이다. DT와 CPS는 본질적으로 같은 목적, 내용, 그리고 결과를 만들어내고자 하는 같은 종류의 기술이라고 할 수 있다. CPS 및 DT는 물리세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있으며, 토양-지하수 센서를 포함한 관측기술을 통해 환경인지 기능을 수행한다. 지하수 관측기술로부터 수집된 정보와 물리세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 사이버 물리공간 및 디지털 트윈 공간을 인지·분석·예측할 수 있다. CPS 및 DT의 기본 요소들을 실현시키는 것은 양질의 데이터를 모니터링할 수 있는 정확하고 정밀한 1차원 연직 프로파일링 관측기술이며, 이를 토대로 한 수자원 관련 빅데이터의 증가, 빅데이터의 저장과 분석을 가능하게 하는 플랫폼의 개발이다. 본 연구는 CPS 및 DT 기반 토양수분-지하수 관측기술을 이용한 지표수-지하수 연계, 지하수 순환 및 관리, 정수 운영 및 진단프로그램 개발을 위한 토양수분-지하수 관측장치를 지하수 플랫폼 동시성과 디지털 트윈 시뮬레이터 시스템 개발 방향으로 제시하고자 한다.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.19 no.2
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• pp.86-97
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• 2016

This study aims to analyze the characteristics of the smart city governance through the multi-layer governance model, which includes administrative governance(AG), technological governance(TG), and global governance(GG). The results of the smart city governance are as follows. Multi-layered governance was modeled to enable cross-checking of each element of the propelling process and types of governance. AG has transitioned from a public partnership to a public-private people partnership(pppp) through a public-private partnership(ppp). TG has the characteristics of information communication technologies(ICTs) - eco technologies(EcoTs) - Spatial technology convergence including physical center, information software platforms such as the CCTV convergence center, and virtualization such as the cloud data center. GG aims at developing killer applications and ICTs-embedded space with intelligent buildings such as a smart city special zone to enable overseas exports. The smart city roadshow and forum have been developed as a platform for overseas exports with competition as well as cooperation.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• v.16 no.7
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• pp.2257-2285
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• 2022

Cyber-physical systems (CPS) have been growing exponentially due to improved cloud-datacenter infrastructure-as-a-service (CDIaaS). Incremental expandability (scalability), Quality of Service (QoS) performance, and reliability are currently the automation focus on healthy Tier 4 CDIaaS. However, stable QoS is yet to be fully addressed in Cyber-physical data centers (CP-DCS). Also, balanced agility and flexibility for the application workloads need urgent attention. There is a need for a resilient and fault-tolerance scheme in terms of CPS routing service including Pod cluster reliability analytics that meets QoS requirements. Motivated by these concerns, our contributions are fourfold. First, a Distributed Non-Recursive Cloud Model (DNRCM) is proposed to support cyber-physical workloads for remote lab activities. Second, an efficient QoS stability model with Routh-Hurwitz criteria is established. Third, an evaluation of the CDIaaS DCN topology is validated for handling large-scale, traffic workloads. Network Function Virtualization (NFV) with Floodlight SDN controllers was adopted for the implementation of DNRCM with embedded rule-base in Open vSwitch engines. Fourth, QoS evaluation is carried out experimentally. Considering the non-recursive queuing delays with SDN isolation (logical), a lower queuing delay (19.65%) is observed. Without logical isolation, the average queuing delay is 80.34%. Without logical resource isolation, the fault tolerance yields 33.55%, while with logical isolation, it yields 66.44%. In terms of throughput, DNRCM, recursive BCube, and DCell offered 38.30%, 36.37%, and 25.53% respectively. Similarly, the DNRCM had an improved incremental scalability profile of 40.00%, while BCube and Recursive DCell had 33.33%, and 26.67% respectively. In terms of service availability, the DNRCM offered 52.10% compared with recursive BCube and DCell which yielded 34.72% and 13.18% respectively. The average delays obtained for DNRCM, recursive BCube, and DCell are 32.81%, 33.44%, and 33.75% respectively. Finally, workload utilization for DNRCM, recursive BCube, and DCell yielded 50.28%, 27.93%, and 21.79% respectively.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.18 no.9
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• pp.125-140
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• 2018

Due to rapid development of semiconductor technology, embedded systems have been developed from single-functional system to the multi-functional system. The system composed of software that has different criticality level is called Mixed-Criticality System. Currently, the project related to the Mixed-Criticality System is accelerating the efforts to seek the development direction and take technical initiatives led by EU and USA where the related industry has developed, but the movement in Korea is yet insignificant. Therefore, it is urgent to perform the research and project of various basic technologies to occupy the initiative for the related technology and market. In this paper, we analyze the trends of major project researches and developments related to the MCS. First, after defining the definition of the MCS and system model, we analyze the underlying technology constituting the MCS. In addition, we analyze the project trends of each country researching MCS and discuss the future research areas. Through this study, it is possible to grasp the research trends of the world in order to establish the research direction of the MCS and to lay the foundation for the integration into the military system.