• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.375-383
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• 2011

디지털 기술의 눈부신 발전과 인터넷 서비스의 다양화로 인하여 USN 시스템에서 임베디드 웹서버를 이용한 모니터링 시스템에 관한 연구가 활성화 되고 있는 추세이다. USN 시스템 구성 시 무선센서 모듈들을 사용할 경우 센서를 정상적으로 동작시키기 위해 히팅 전력이 필요한 센서에서는 과도한 전력 소모에 의해 효율적이지 못하다. 본 연구에서는 웹 환경에서 임베디드 시스템을 이용한 VOC 센서 신호 원격 모니터링 시스템개발을 목적으로 USN 시스템에서 센서 모듈들로부터 직렬버스 방식으로 오염 데이터 스트림을 처리하는 방법을 제안하였다. 센서 모듈의 전력을 직렬버스 라인과 함께 전력을 공급하도록 반연구적으로 실시간 적인 오염 감시를 할 수 있는 장점을 보유하고 있다. 오염 검출 대상은 페인트와 같은 화학물질에서 다량 검출되는 Toluene가스를 대상으로 하였으며 센서 모듈은 FIGARO사의 TGS-2602 VOC(Volatile Organic Compounds)센서로 구성하고 검출된 신호는 직렬버스 방식인 RS-485를 이용하여 임베디드 웹서버로 전송하였다. 검출된 신호는 사용자가 웹상에서 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 하기위하여 VOC 센서 모듈과 임베디드 웹서버(EMPOS-II)를 연동하여 인터넷이 연결되어 있는 어느 곳에서나 유해 물질 검출 여부를 모니터링하고 감시할 수 있는 원격 VOC 센서 신호 모니터링 시스템을 구성하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권3호
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• pp.97-107
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• 2017

자동문에 있어서 적외선과 마이크로파 센서는 물체인식 입력신호를 통해 모터 개폐동작 제어를 담당하는 핵심부품으로 많이 사용하고 있다. 적외선과 마이크로파 기반의 센서를 자동문에 적용한 기존 시스템 경우, 대부분 건물외부로 노출하여 설치하기 때문에 태양의 적외선 또는 가시광선에 의해 오동작이 발생하게 된다. 또한 실내 외의 온도 차로 인한 환경변화는 물체인식 검출신호에 잡음을 일으키는 원인이 되기도 한다. 이러한 문제점과 더불어 빠르게 이동하는 물체를 감지센서가 검출영역에 대한 처리속도를 따라가지 못하는 하드웨어 결함이 감지 사각지대를 만들게 된다. 이는 자동문을 이용하는 통행자의 안전문제에 직접적인 영향을 주고 있기 때문에 빠른 개선방안이 필요한 시점이다. 본 논문은 기존의 감지센서 외에 초음파 센서를 추가 설치하여 검출영역을 개선하기 위한 실험을 진행하였다. 초음파 신호의 검출특성과 장점을 자동문에 적용하여 빠르게 이동하는 물체의 접근경로와 고정 장애물의 위치영역을 정확하고 신속하게 처리하는 연산회로와 검출 알고리즘을 구현하였다. 이를 통해 초음파 센서를 적용한 자동문이 사각지대를 감지하는 검출영역에서 성능개선으로 이어지는 결과를 현장실험을 통해서 확인하고 개선방안을 제안하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권3호
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• pp.193-200
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• 2006

센서 네트워크는 침입탐지, 원격 감시 등 보안이 꼭 필요한 환경에서 사용될 것으로 예상된다. 이와 같은 센서네트워크에서 기밀성과 같은 보안성을 제공하기 위해서 센서 노드들은 공유키를 가지고 있어야 한다. 현재까지 제안된 기본적인 키 분배 기법은 키가 너무 많이 필요하거나, 노출된 센서에 의해서 키가 너무 많이 노출되는 등 보안 측면에서 취약했다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 확률적 키 분배기법이라는 적은 수의 키로 노드 간의 키 공유를 확률적으로 보장하는 새로운 키 분배 기법이 제안되었다. 그러나 이 기법은 노드 간에 키의 공유가 항상 보장되지 않기 때문에 물리적인 이웃 노드라도 통신을 진행하지 못하게 되어 비효율적인 라우팅이 발생하거나, 별도의 라우팅 프로토콜을 필요로 하는 문제가 있다. 본 논문에서는 쿼럼 시스템(quorum system)을 이용하여, 노드에서 필요로 하는 키의 수를 줄이면서도 이웃 노드와 키 공유를 언제나 보장하는 새로운 키 분배 방법을 제안한다. 또한 노드 분포 정보(deployment knowledge)를 아는 상황에서 쿼럼 시스템을 확장하여 센서 노드에서 필요로 하는 키의 수를 줄이고 보안성과 연결성을 지원할 수 있는 방안을 제시한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.115-120
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• 2013

무선 센서 네트워크의 다양한 용도만큼 많은 취약점과 다양한 공격 가능성이 여러 논문에서 제기되고 있다. 여러 공격 중에서도 시빌(sybil) 공격은 공격 노드가 많은 수의 거짓 노드를 생성하여 네트워크에 잘 못된 정보를 보내는 공격이다. 사용자가 공격을 받았음을 인지하지 못하고 거짓 노드로부터 온 데이터를 사실로 오인하고 사용하게 되면 민감한 데이터일 경우 재앙이 될 수도 있다. 인증과 같은 암호화 기법으로 방어를 할 수 있지만 저전력, 저사양을 특징으로 하는 센서 노드에서는 구현이 곤란하다. 본 논문에서는 센서 네트워크에서 시빌 공격으로 생성된 거짓 노드를 탐지하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 정상 노드의 군집과 거짓 노드의 군집 간에 네트워크가 약하다는 특징을 이용한다. 또한 센서 노드의 저전력을 고려하여 기존 에너지 고려 라우팅에 약간의 데이터를 추가함으로써 오버헤드를 최소화 하였다. 실험 결과를 통해 제안 기법이 기존 에너지 고려 라우팅에 비해 추가적인 에너지 소모가 극히 적으면서도 시빌 공격의 탐지를 90% 이상 할 수 있음을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.5149-5167
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• 2017

Reducing energy consumption in a wireless video sensor network (WVSN) is a crucial problem because of the high video data volume and severe energy constraints of battery-powered WVSN nodes. In this paper, we present an adaptive dynamic resizing approach for a SRAM communication buffer in a WVSN node in order to reduce the energy consumption and thereby, to maximize the lifetime of the WVSN nodes. To reduce the power consumption of the communication part, which is typically the most energy-consuming component in the WVSN nodes, the radio needs to remain turned off during the data buffer-filling period as well as idle period. As the radio ON/OFF transition incurs extra energy consumption, we need to reduce the ON/OFF transition frequency, which requires a large-sized buffer. However, a large-sized SRAM buffer results in more energy consumption because SRAM power consumption is proportional to the memory size. We can dynamically adjust any active buffer memory size by utilizing a power-gating technique to reflect the optimal control on the buffer size. This paper aims at finding the optimal buffer size, based on the trade-off between the respective energy consumption ratios of the communication buffer and the radio part, respectively. We derive a formula showing the relationship between control variables, including active buffer size and total energy consumption, to mathematically determine the optimal buffer size for any given conditions to minimize total energy consumption. Simulation results show that the overall energy reduction, using our approach, is up to 40.48% (26.96% on average) compared to the conventional wireless communication scheme. In addition, the lifetime of the WVSN node has been extended by 22.17% on average, compared to the existing approaches.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제9권4호
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• pp.83-88
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• 2020

태양 에너지 기반 무선 센서 네트워크(SP-WSN) 환경에서는 주기적으로 배터리가 충전되므로 에너지 소모를 최소화하기보다는 수집된 에너지의 효율적인 사용이 중요하다. 한편, 잘 알려진 것처럼 SP-WSN을 포함하여 모든 센서 네트워크들은 사용되는 센서 노드의 특성상 성능이 제한적이므로 노드 간의 통신 신뢰도가 낮을 수밖에 없다. 본 논문에서는 위의 특성들을 고려하여 SP-WSN에서 신뢰성 있는 통신을 할 수 있는 향상된 순방향 에러정정 기법(FEC) 기법을 제안한다. 제안 기법은 우선 1) 에너지 모델링을 통해 노드가 기본 동작 외에 여분으로 사용할 수 있는 에너지양을 계산하고, 이 에너지를 최대한 활용할 수 있는 에러 복구용 패리티의 크기를 결정한다. 동시에 2) 링크 품질 모델링을 통해 현재의 데이터 통신환경에서 에러 복구에 필요한 최적의 패리티도 계산한다. 최종적으로 3) 이 두 가지 패리티의 크기를 동시에 고려함으로써 노드의 정전시간을 줄이면서, 데이터 신뢰성을 증가시킬 수 있는 패리티 크기를 결정할 수 있다. 싱크에서 수집되는 데이터양과 정전되는 노드 수를 다른 기법들과 비교함으로써 성능검증을 수행하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권12호
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• pp.409-414
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• 2015

제한된 에너지 자원으로 동작하는 무선 센서 네트워크에서는 에너지 소비를 최소화하여 통신하는 방법이 중요한 연구 주제이다. 클러스터 헤드를 가진 구분되는 클러스터 안에 센서 노드를 그룹으로 묶는 클러스터링은 에너지 절약에 가장 효과적인 기술로 알려져 있다. 그러나 클러스터 기반 무선 센서 네트워크에서 클러스터 헤드나 게이트웨이는 수집된 정보를 싱크로 보내는 역할 등을 수행하기 때문에 더 많은 에너지를 소비하게 된다. 부적절한 클러스터의 구성은 게이트웨이에 오버로드를 가중시켜 전체 네트워크의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 에너지 효율을 높이고 네트워크 수명을 향상시키기 위하여 새로운 부하 균형 클러스터링 모델을 제시하고 이를 분기한정 알고리즘과 다중시작 지역탐색 알고리즘을 설계하여 기존에 제시된 부하 균형 클러스터링 모델과 비교한 후 성능 측정 실험 후 결과를 제시한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.41-49
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• 2009

유비쿼터스 센서 네트워크에서 센서 노드들은 불리한 환경에 배치되므로 공격자에 의해 훼손될 수 있다. 훼손된 노드들은 허위 감지 보고서들을 네트워크에 주입하는데 사용할 수 있는데 이러한 허위 보고서들은 허위 경보를 유발할 수 있을 뿐만 아니라, 네트워크의 제한된 에너지 자원도 고갈시킬 수 있다. 허위 보고서 여파를 위한 보안 기법들에서, 보안성을 결정하는 보안 경계 값의 선택은 매우 중요하다. 기존의 적응적 보안 기법들에서는 경계 값의 결정이 전체 노드들에게도 적용되어 에너지 자원을 불필요하게 소모하는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 충분한 보안성을 제공하면서 에너지를 절약할 수 있는 보안 경계 값 결정을 위하여 재귀적 계약망 프로토콜 적용 기법을 제안한다. 보다 효과적으로 네트워크를 운용하기 위하여, 네트워크를 계층척으로 그룹핑하고, 각 그룹에 대하여 재귀적으로 계약 망 프로토콜이 적용된다. 이를 통해 베이스 스테이션에서 퍼지 로직을 사용하여 결정된 경계 값은 보안 공격이 발생한 지역에 국한되어 적용된다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.83-90
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• 2009

무선 센서 네트워크는 개방된 환경에 배치된 이후에 방치되므로 공격자는 센서 노드를 물리적으로 포획할 수 있다. 공격자는 포획한 노드의 정보를 사용하여 실재하지 않는 사건을 보고하는 위조 데이터 주입 공격을 수행할 수 있다. 위조 데이터는 허위 경보와 전달 노드들의 제한된 에너지 자원을 고갈시킬 수 있다. 위조 데이터를 전달 과정 중 탐지하여 폐기하기 위한 다양한 보안 기법들이 제안되고 있다. 그러나 이들은 추가적인 작업을 수반하는 예방 기반의 기법들로, 공격이 발생하지 않은 경우에는 에너지 효율적이지 않을 수 있다. 본 논문에서는 추가 비용 없이 위조 데이터 주입 공격을 탐지할 수 있는 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 위조 데이터 주입 공격의 서명을 도출하고 이를 기반으로 탐지 기법을 설계한다. 제안 기법은 각 이벤트별로 보고한 노드들의 수, 보고서들의 정확도, 보고 노드 수의 변화량을 기반으로 공격을 탐지한다. 시뮬레이션을 통해 제안 기법이 대부분의 공격을 탐지할 수 있음을 보인다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제37권3호
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• pp.39-44
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• 2000

본 논문에서는 포토 센서를 통해 화면 안에서 동기 신호를 얻는 시분할입체방식을 제안하였다. 동기 신호가 되는 화면의 일부분을 좌측 영상이냐 우측 영상이냐에 따라 밝기의 차이를 두어 대부분의 시분할 입체방식에서는 불가능한 좌우 영상의 구별이 가능하도록 하였다. 제안된 방식은 컴퓨터, VTR 및 TV 등 다양한 하드웨어 환경을 지원하고 다양한 OS와 웹에서도 동작할 수 있으며, 별도의 소프트웨어 드라이버를 필요로 하지 않으며 가격이 저렴하다는 장점을 지닌다.