최근 산업 현장에서 재해는 설비의 다양화, 인적 구성의 복잡성, 작업환경의 변화 등으로 다양하게 발생되고 있다. 특히 경제적 자립도가 취약한 중소기업에서는 관리능력이 미흡하여 안전에 대한 조직 및 관리, 교육 등이 큰 문제점으로 대두되고 있다. 우리나라의 안전관리의 현실은 대기업 중심으로 이루어지고 있는 실정이나 재해율은 일본 등 주변국보다 2~4배 높은 수준으로 선진국에 비해 아직도 매우 심각한 문제이다. 한편, 환경과 재난방지, 헬스케어 등과 같은 분야에 널리 활용되고 있는 고도화된 IoT 기술은 최근 빌딩, 도시 관제 시스템뿐만 아니라 산업 현장의 설비와 인력관리 등 IoT 기술의 활용이 활발해지는 추세다. 본 논문에서는 IoT를 활용한 기술 개발을 통해 다양한 분야의 산업현장에 산재하고 있는 각종 위험인자를 포함하여 작업자의 근로 환경 정보를 영상 및 센싱 데이터를 이용하여 인지하고 작업자에게 현장 위해요인을 파악함으로써 합리적인 대책의 마련을 통해 작업자의 안전을 보장하고, 이와 더불어 업무지원 정보를 실시간으로 제공하여 인명피해의 감소, 작업능률과 생산성 향상을 야기할 수 있는 스마트 안전제어 및 원격 업무 지원을 위한 지능형 산업안전 관리 시스템을 개발하였다.
In this paper, IoT(Internet of things) technology, which is the core of the 4th industrial revolution, was applied to the study of reduction of consumption current. The IoT is a sensor that collects data, a sensor communication, a gateway that processes and stores the collected data. Data application of IoT technology is applied to smart home, smart city, healthcare, smart factory, etc. and it needs to be applied to various industrial fields. By sensing the location of the sensor device, the specific functions of the gateway and the platform are turned ON and OFF to reduce the consumption current of the equipment during the OFF period. When the sensor device accesses the gateway, the specific function of the gateway is turned ON and When the device is separated from the gateway, it senses the sensitivity of the wireless signal and automatically turns off the certain functions. As a resurt, it has reduced the consumption of current. In this paper, we propose a novel system for detecting the location of sensor devices by applying IoT technology. The system implementation is realized by software based, and defines the requirements for the implementation of the sensor device gateway. The gateway automatically detects the location, movement of the device and performs necessary functions. Finally verifies the automatic detection performance of the gateway according to the location of the device. It will contribute greatly to the development of the smart city and office.
사물인터넷 기술은 모든 사물을 인터넷에 연결하고 상호 작용하는 지능형 서비스로 군사지역의 탐색 목적은 물론 산업시스템에서의 디바이스 관리, 공정 관리, 비인가 지역의 모니터링 등 다양한 분야에 활용 가능한 기술이다. 하지만, 모든 기기들이 인터넷에 연결됨에 따라, 보안 취약점을 이용하는 다양한 공격으로 경제적 손실이나 개인정보 유출 등 다양한 피해를 발생 시키고 있으며, 추후 의료 서비스나 군사적 목적의 취약점 공격을 이용할 경우 인명 피해까지 발생할 수 있다. 따라서, 제안하는 논문에서는 통신 과정에서 해시체인 기반의 S/Key기술을 적용하여 디바이스간 상호인증과 키 생성과 갱신 등의 시스템을 도입함으로서 다양한 보안위협에 대응할 수 있는 상호인증 방법에 대해 연구 하였다. 제안하는 프로토콜은 이기종간 보안 통신에 적용 가능하며, IoT 환경에서 잘 알려진 공격인 재사용 공격, 중간자 공격, 데이터 무결성 등에 안전함을 확인할 수 있었다.
본 연구는 협력적특허분류(CPC)를 활용한 '사물인터넷(IoT)' 과 '웨어러블(wearables)' 의 기술융합동향 분석에 관한 것이다. 국내 도입 분야가 점차 확대되고 있는 CPC는 기존의 국제특허분류(IPC)보다 세분화된 분류를 제공해 기술 특성을 더 세밀하고 정확하게 반영할 수 있어 특허정보 분석 시 활용도를 배가시킬 것으로 기대된다. 아직까지 CPC를 특허정보 분석에 활용한 연구가 드물며, 특허분류코드를 활용해 기술융합현상을 분석한 선행연구들 대부분이 IPC코드를 활용하였다. 본 연구에서는 CPC를 활용하여 wearable IoT 영역의 기술융합동향분석을 실시하였고, 이를 위한 사전분석으로서 각 특허에 할당된 CPC와 IPC를 비교분석하였다. 연관규칙 마이닝 기법을 활용한 CPC 코드분석을 통해 융합이 활발하게 발생하는 기술영역들을 도출하고 시간에 따른 추세변화를 파악하였다.
산업용 IoT는 대규모 연결을 통해 데이터 수집, 교환, 분석과 함께 산업 분야의 생산 효율성 개선에 중요한 요소이다. 그러나 최근 산업용 IoT의 확산으로 인해 트래픽이 폭발적으로 증가함에 따라 트래픽을 효율적으로 처리해줄 할당 기법이 필요하다. 본 논문에서는 산업용 IoT 환경에서 성공적인 태스크 처리율을 높이기 위한 2단계 태스크 오프로딩 결정 기법을 제안한다. 또한, 컴퓨팅 집약적인 태스크를 셀룰러 링크를 통해 이동 엣지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing: MEC) 서버로 오프로드 하거나 D2D(Device to Device) 링크를 통해 근처의 산업용 IoT 장치로 오프로드 할 수 있는 하이브리드 오프로딩(Hybrid-offloading) 시스템을 고려한다. 먼저 1단계는 태스크 오프로딩에 참여하는 기기들이 이기적으로 행동하여 태스크 처리율 향상에 어려움을 주는 것을 방지하기 위해 인센티브 메커니즘을 설계한다. 메커니즘 디자인 중 McAfee's 메커니즘을 사용하여 태스크를 처리해주는 기기들의 이기적인 행동을 제어하고 전체 시스템 처리율을 높일 수 있도록 한다. 그 후 2단계에서는 산업용 IoT 장치의 불규칙한 움직임을 고려하여 비정상성(Non-stationary) 환경에서 멀티 암드 밴딧(Multi-Armed Bandit: MAB) 기반 태스크 오프로딩 결정 기법을 제안한다. 실험 결과로 제안된 기법이 기존의 다른 기법에 비해 전체 시스템 처리율, 통신 실패율, 후회 측면에서 더 나은 성능을 달성할 수 있음을 보인다.
최근 각국 정부에서는 사물인터넷 (IoT) 에 대한 산업 육성에 힘을 쓰고 있으며, 이런 정책적 흐름와는 병렬적으로 각 산업계에서는 IoT 개념을 활용하여 기존의 서비스를 업그레이드 하거나 새로운 서비스를 제공할 수 있는 시스템 개발에 박차를 가하고 있다. 철도에서도 마찬가지로 이런 접근이 한국철도시설공단을 비롯하여 많은 기관에서 시도를 하고 있으며, 이런 개념이 잘 정립이 되고 철도에 적용되었을 때 기대효과가 상당히 클 것으로 기대하고 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 IoT 실현의 핵심 기술인 IoT 플랫폼 기술에 대한 개념을 파악하고, 이를 통해 철도에 IoT 플랫폼 기술이 적용되기 위한 기술적 요구사항을 도출해보도록 한다.
4차 산업혁명의 핵심 IT기술인 사물인터넷은 타산업과 융합되어 사용자로부터 다양한 서비스를 제공하고 있다. IoT 융합기술은 사용자의 편의성 증대에 따른 통신환경에 대한 커뮤니케이션 패러다임을 이끌고 있다. 하지만 빠르게 발전하는 IoT 융합기술에 대한 보안 방안 마련이 시급하다. IoT는 디지털 윤리와 개인정보보호와 밀접한 관계를 가지고 있어, 타 산업에 IoT 도입에 따른 위협요소 대책안을 마련해야한다. 보안사고 발생 시 정보유출, 이미지 실추, 금적적인 손해, 인명피해 등 다양한 문제가 나타날 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 IoT기반 클라우드 융합 환경에서 안전한 접근 제어를 위한 인증서 관리기법을 제안한다. 디바이스 및 사용자 등록, 메시지 통신 프로토콜, 디바이스 갱신 및 관리 기법을 설계하였다. 공격기법 및 취약점에 따른 안전성 분석을 수행하였으며, 기존 PKI 기반 인증서 관리기법 대비 효율성 평가결과 약 32%의 감소된 수치를 확인 할 수 있었다.
IoT는 다양한 디바이스들이 통신을 통해 사용자에게 서비스를 제공하는 환경이다. IoT의 특성으로 인해 데이터들은 이종간의 정보시스템에 분산되어 저장된다. 이러한 상황에서 IoT 엔드 애플리케이션은 데이터가 어디에 있는지 또는 스토리지의 형태가 어떠한지 알 수 없어도 데이터를 액세스할 수 있어야 한다. 이러한 메커니즘을 SD(Service Discovery)라고 한다. 그러나 현재까지의 SD 구조는 물리적 디바이스를 중심으로 탐색하기 때문에 몇 가지 문제점이 발생한다. 첫째, 물리적 위치에 따른 서비스 탐색으로 인해 반환시간이 증대된다. 둘째, 디바이스와 서비스를 따로 관리하는 데이터 구조가 요구된다. 이는 관리자의 서비스 구성복잡도를 증가시킨다. 이로 인해 디바이스 중심의 SD 구조는 실제 IoT에 적용하기에는 적합하지 않은 구조로 되어 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 NSSD(Name-based Service Centric Service Discovery)라는 SD 구조를 제안한다. NSSD는 이름 기반의 중앙집중형 SD를 제공하며 IoT 에지 게이트웨이를 캐싱 서버로 사용해 서비스 탐색속도를 향상시킨다. 기존의 DNS와 DHT 기반 DS 구조와의 시뮬레이션을 통해 NSSD가 평균 반환시간에 있어 약 2배 정도 향상된 성능을 제공함을 입증하였다.
인터넷의 기술의 발전과 다양한 스마트 기기의 보급은 많은 사람들에게 편리성을 제공해 주며, 이는 IoT라는 이름의 기술로 보편화 되고 있다. 그러나 이러한 상황을 악용하는 해커들의 공격으로 인해 개인 정보 유출이나 사생활 침해를 받는 등의 다양한 문제를 야기 시키고 있다. IoT 환경에서는 다양한 스마트 디바이스들이 네트워크에 연결되고 있으며, 이로 인해 기존 PC 환경에서 악용되던 네트워크 공격이 IoT 환경에서 빈번하게 발생하고 있다. 실제로 IoT 디바이스인 IP 카메라에 불법적인 접근을 통해 DDoS 공격을 시도하거나, 개인정보 유출, 동의 없는 모니터링 등의 보안 사고가 발생하고 있다. 기존 인터넷 환경에서의 공격이 PC 위주였다면, 이제는 IP카메라나 태블릿 등의 스마트 기기들이 네트워크 공격에 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 IoT환경에서 발생할 수 있는 문제를 방지하기 위해 디바이스들에 대한 보안 솔루션 적용을 해야 하지만 PC와 다르게 메모리나 파워 등이 제한되어 있어 기존에 사용하던 보안 솔루션 설치 및 실행에 어려움을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 IoT 환경에서 IP 카메라의 특징 및 보안 위협들에 대해 살펴보고 이를 방지할 수 있는 보안 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 성능평가를 통해 RSA 보다 서버기준 11%, Kerberos 보다 클라이언트 기준 8배 이상 에너지 효율성을 보였으며, 디바이스의 개수가 늘어남에 따라 효율이 높아짐을 확인하였다. 또한, 네트워크에서 발생할 수 있는 다양한 보안 위협에 대응 가능함을 확인할 수 있어 IoT 환경에 적용한다면 효율적인 운영이 가능할 것으로 기대 된다.
사물인터넷이 국내외 다양한 산업에 정착되고 새로운 가치 창출이 이루어지고 있다. 특히 제조업의 경우, 한국 정부의 제조업 혁신 3.0 전략과 함께 스마트공장 개념으로 발전하여 경쟁력을 높이는데 사물인터넷이 큰 기여를 하고 있다. 이에 본 연구는 국내 제조업의 사물인터넷의 활용성을 파악하고자 한다. 새로운 분류 기준에 따라 산업연구원에서 정의한 10대 주력 산업을 6개의 세그먼트로 구분하였고, SWOT 분석을 수행하였다. SWOT 분석을 통해 도출된 각 요소들은 상호 연관성 분석을 통해 '강점과 약점', '기회와 위협'으로 나누었다. 이를 바탕으로 전략적 결정 그리드 포지셔닝을 수행하여, 6가지 세그먼트들이 사물인터넷을 활용하는 데에 있어 어떠한 상황에 있는지 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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