• 정보과학회 논문지
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• 제44권2호
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• pp.213-222
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• 2017

최근 IoT 기술의 확산으로 인해 산업 무선 센서 네트워크 분야에서도 IoT 기술이 적용되고 있다. 특히 스마트 팩토리는 유연한 공정 변화 및 맞춤형 제조를 위해 제조 설비에 무선 통신 및 네트워크 기술을 적용하는 것으로 무선 노드의 이동과 빈번한 네트워크 변동에도 적응적으로 네트워킹을 지원하는 것이 중요하다. 대표적인 산업 무선 센서 네트워크 기술인 IEEE 802.15.4e는 TSCH와 DSME의 2가지 MAC 모드를 사용하고 있으며, 그 중 DSME는 네트워크 변동에 강한 저 지연 실시간 전송을 위한 기능을 제공하고 있다. 본 논문에서는 DSME에 기반한 분산 스케줄링 기법을 제안한 것으로 이동성이 높은 산업 무선 센서 네트워크에서 트래픽에 적응적으로 통신 슬롯을 할당하여 산업 무선 센서 네트워크의 시의성과 전송 신뢰성을 확보하고 있다. 제안 알고리즘은 Coordinator 노드의 Local queue의 길이와 Global queue의 길이를 비교하며, Slot stealing 기법에 기반한 Traffic-aware 분산 스케줄링을 수행한다. Slot stealing 기법을 통해 개별 통신 노드의 전송 기회를 효율적으로 보장하면서, Slot stealing을 통해 야기되는 충돌로 인한 성능 저하 및 재전송 문제를 극복하기 위해 GroupACK 기법 적용 및 CAP 구간에 재전송 예약 슬롯을 할당하였다. 이 논문에서는 제안 알고리즘을 TSCH, DSME, legacy IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA와 비교하였고, 다양한 이동성 실험에서 성능 우위를 확인하였다. 실험을 통해 30개 이상의 노드로 구성된 토폴로지에서는 전송 대역폭이 15% 이상 개선됨을 확인하였다. 또한, slotted CSMA/CA에 비해서는 약 40%, TSCH 및 DSME 표준기법에 비해서는 제안 알고리즘을 탑재한 DSME가 15%의 전력 소모 절감이 나타나는 것을 실험적으로 확인하였다.

• 감성과학
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• 제20권1호
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• pp.105-114
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• 2017

지금은 그 어느 때보다도 급변하는 시대로 3D 프린팅, 사물 인터넷, 웨어러블 등 새로운 기술이 정신을 차릴 수 없을 만큼 빠른 속도로 쏟아져 나오고 있다. 새로운 개념에 익숙해지기도 전에 또 다른 개념을 익혀야 하는 요즘 융합, 다학제, 디자인 혁신과 같은 단어는 시대를 규정짓는 중요한 키워드임에 틀림없다. 이처럼 이종 기술간, 산업간, 학문간 융합 트렌드의 확산으로 융합 신제품 및 창의적 서비스 개발에서 디자인의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 정부에서도 'ICT 중심의 융합'을 통하여 새로운 산업을 일으키고 고급 일자리를 창출함으로써 '창조경제를 실현'한다는 정책을 일관성 있게 추진해오고 있다. 이러한 글로벌 트렌드 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 'ICT+디자인 융합형 인재'를 양성하기 위한 체계적인 교육과정을 개발할 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 다양한 문헌연구와 세계 우수대학 및 국내 대학에 대한 벤치마킹, 산업체, 연구소, 관련기관 등에 속한 ICT분야 전문가 혹은 디자인 분야에 종사하는 디자이너를 대상으로 하는 설문조사 등을 통하여 글로벌 산업 환경의 변화와 산업체의 구체적인 수요 분석을 통하여 ICT+디자인 융합 교육과정을 제안하였다. ICT+디자인 융합 교육과정에서는 ICT+디자인 융합분야에 대한 전문적인 지식을 함양하고 연구하기 위하여 디자인적 사고와 방법론을 학습하고 ICT+디자인 통합프로젝트 수행 및 실제적인 ICT+디자인 융합 과제를 창의적으로 해결할 수 있는 교과목으로 구성하였다. 디자인과 ICT 전공자들이 어울려 '디자인적 사고(Design Thinking)'를 기반으로 각자의 전문성을 가지고 서로를 이해하고 소통 협력할 수 있도록 극단적 협력(Radical Collaboration)을 통한 창의적인 협업이 가능한 교과목으로 구성하였다. 또한 산업체 전문가를 멘토로 선임하여 다양한 형태의 통합프로젝트를 수행함으로써 현장 중심형 실무 프로젝트를 경험할 수 있는 교과목으로 구성하였다. 전체적으로 단순히 연구만 하는 것이 아니라 창의융합 공작소에서 직접 만들어 볼 수 있는 환경을 구축하여 어떠한 아이디어라도 실제 구현해 볼 수 있는 교과목으로 구성하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제7권7호
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• pp.183-194
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• 2018

IoT 기술의 급격한 발전으로 스마트홈이나 스마트 시티와 같은 다양한 편리한 서비스들이 실현되었다. 그러나 무인 환경에서의 IoT 기기는 도청 및 데이터 위조, 무단 액세스로 인한 정보 누출 등 다양한 보안 위협에 노출되어 있다. 안전한 IoT 환경을 구축하려면 IoT 기기에 적절한 암호화 기술을 사용해야 한다. 그러나 IoT 기기의 제한된 자원으로 인해 기존 IT 환경에 적용된 암호화 기술을 그대로 적용하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 성능에 따라 IoT 디바이스의 분류를 조사하고 IoT 디바이스의 보안 요구 사항을 분석한다. 또한 AllJoyn, oneM2M, IoTivity와 같은 IoT 개방형 표준 플랫폼의 현재 암호화 기술의 사용 현황을 조사하고 분석한다. 암호화 기술 사용 현황에 대한 연구를 기반으로 각 플랫폼이 보안 요구사항을 만족하는지 확인한다. 각 IoT 개방형 플랫폼은 기밀성, 무결성, 인증 및 인증과 같은 보안 서비스를 지원하기위한 암호화 기술을 제공한다. 하지만 혈압 모니터링 센서와 같은 자원이 제한된 IoT 장치는 기존의 암호화 기법을 적용하기가 어렵다. 따라서 무인 환경에서 전력 제한 및 자원 제약을 받는 IoT 장치에 대한 암호화 기술을 연구 할 필요가 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.847-857
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• 2020

IoT 장비가 상용화되면서 IP카메라, 도어락, 자동차, TV 등 일반 생활기기에 블루투스나 유무선의 네트워크가 내재되어 출시되고 있다. IoT 장비는 네트워크를 통해 많은 정보들을 공유하며 개인적인 정보들을 수집하여 시스템을 가동하기 때문에 IoT 장비에 대한 보안은 더욱 중요해지고 있다. 또한, 현재 사이버 위협 중 웹 기반 공격과 애플리케이션 공격이 상당히 많은 비중을 차지하고 있고, 이를 보안하기 위해 보안 전문가들이 수동 분석을 통해 사이버 공격의 취약점들을 분석하고 있다. 그러나 수동 분석으로만 취약점을 분석하기에는 사실상 불가능하기 때문에 현재 시스템 보안을 연구하는 연구원들은 자동화된 취약점 탐지 시스템을 연구하고 있고, 최근 USENIX에서 발표된 Firm-AFL은 커버리지 기반의 퍼저를 사용하여 퍼징의 처리속도와 효율성에 대해 연구를 진행하여 시스템을 제안했다. 하지만, 기존 도구는 펌웨어의 퍼징 처리속도에 초점을 두고 연구를 진행하다 보니 다양한 경로에서 취약점을 발견하지 못했다. 본 논문에서는 기존 도구에서 찾지 못한 다양한 경로에서 취약점을 발견하고자 변이과정을 강화시켜 기존 도구가 찾은 경로보다 더 많은 경로를 찾고, 제약조건을 해결하며 더 많은 크래시를 발견하는 IoTFirmFuzz를 제안한다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권5호
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• pp.597-603
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• 2023

군사 작전의 패러다임은 정보기술의 발전으로 플랫폼 중심전에서 네트워크 중심전, 그리고 정보 중심전으로 진화해왔다. 최근 몇 년간 빅 데이터, 인공지능, 사물인터넷(IoT)과 같은 첨단 기술의 발전으로 인해 군사 작전은 인공지능 기반의 지식 중심전(KCW)으로 진화하고 있다. 이에 따라 군은 신뢰성 있는 C4I (Command, Control, Communication, Computer, Intelligence) 시스템 구축을 위해 첨단 정보통신기술(ICT)의 통합에 큰 비중을 두고 있다. 본 연구는 C4I 시스템의 전투 능력 향상, 네트워크 기반 환경에서의 최적 활용, 정보 흐름의 효율적인 부하분산, 원활한 의사소통, 지식공유의 효과적인 구현 등을 분석하고 평가하기 위해 데이터 마이닝 기법을 적용할 필요성을 강조한다. 데이터 마이닝은 현대 빅 데이터 분석의 핵심 기술로, 본 연구는 데이터 마이닝을 활용하여 실제 사례를 분석하고 군의 지휘 통제체계의 효율성을 극대화하는 실용적인 전략을 제안하였다. 연구 결과는 C4I 시스템의 성능을 더 깊게 이해하고 현대 군사 작전에 지식 중심전을 강화하는 데 유용한 통찰을 제공할 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.563-569
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• 2018

본 논문은 아두이노를 기반으로 윈도우 팜 수경재배를 자동으로 모니터링하는 시스템의 구현에 관한 논문으로 4차산업혁명의 아이콘으로 떠오르고 있는 아두이노의 오픈소스를 활용한다. 창문형 수경재배를 의미하는 윈도우 땅은 도시에서의 바쁜 일상에서 벗어나 식물을 재배하고 싶은 사람들의 욕망을 채울 수 있는 대안으로 제시되고 있다. 본 논문에서 제안한 시스템은 아두이노 우노 보드와 4채널 모터쉴드, 그리고 온습도, 조도센서, 리얼타임 클럭모듈을 이용하여 창문형 수경재배 환경을 실시간으로 자동 모니터링하는 시스템을 개발하였다. 수경재배를 위한 모듈은 다양한 형태로 발전되어 왔으나 대부분 일반천원과 모터 등을 활용하기 때문에 전력사용량이 높다. 그리고 자동으로 모니터링 하는 시스템이 아니기 때문에 관리자가 늘 시스템의 동작상태를 관리해야 하는 단점이 있다. 본 시스템은 IOT 센서로 활용되고 있는 온습도, 조도센서를 활용하여 식물의 생장환경에 가장 적절한 물공급 체계를 갖추고 있다. 또한 리얼타임 클럭모듈을 이용하여 계절과 시간에 맞는 물공급을 조절할 수 있다. 그리고 본 시스템은 라즈베리파이3와 아두이노 우노를 이용하여 Linux환경에서 스케치 코프로 구현하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.437-446
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• 2017

국토의 70%가 산지인 우리나라는 산악지 거동으로 인한 시설물 피해가 많이 발생한다. 그런데 최근에 모노레일 등 산악활동을 위한 시설물에 대한 건설수요가 증가하면서, 시설물 피해 가능성이 점점 더 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 유선기반 산악지 모니터링 시스템을 개선하여, IoT기술이 적용된 산악지 실시간 모니터링시스템을 구축하고, 현장 적용성을 평가하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 기존 산악지 시설물 현황과 모니터링 현황을 조사 분석하고, 기존 유선 모니터링 기술을 분석하였다. 둘째, IoT기반 모니터링을 위한 시나리오를 개발하고, 이에 적합한 RF통신모듈과 RF통신모듈 인터페이스, 전원부, 태양전지 등 센서노드를 개발하였다. 셋째, K대 현장에 테스트베드를 구축하고, 이에 대해서 현장적용성 실험을 수행하였다. 그 결과 초기 무선통신의 오류를 보완한 이후에는 유선시스템과 동일하게 데이터가 수집되는 것으로 나타났다. 넷째, 개발된 시스템을 활용하면, 약 25%(4시간)의 공기단축과 약 3~52%(8~119만원) 수준의 비용절감이 가능할 것으로 예상된다. 다섯째, 피복케이블 운반과 같이 위험한 작업환경인 사면현장에서 수행해야 하는 작업들 중 일부를 제거함으로써, 작업원의 안전도를 크게 향상시킬 수 있다. 본 연구의 한계로는, IoT환경에 최적화된 센서를 사용하지 못하였고, 센서노드의 수가 적다는 점을 들 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.327-332
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• 2017

IoT 기술이 발전함에 따라 사용자의 이동성 및 정체성을 확인하기 위한 위치 기반 서비스(Location Based Service)에 대한 수요가 증가되고 있다. 초기의 LBS 시스템은 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내오는 신호의 위상을 측정하거나 반송파 신호의 코드를 추적하여 위성까지의 거리를 측정함으로써 위치정보를 확인하는 기술이 주로 사용되었다. 그러나 GPS위성을 사용하는 방식은 실내에서는 위성 신호의 수신이 어렵기 때문에 그 효용성이 떨어진다. 따라서 실내 환경에서 활용할 수 있는 위치인식기술을 위해 UWB, RFID, Zigbee 등과 같은 무선 통신 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 저전력 기반의 위치 인식을 위한 IEEE 802.15.4a의 표준을 활용하여 CSS를 위한 2.45GHz 대역과 UWB를 위한 3.1~10.6GHz대역 및 250-750 MHz대역의 주파수 대역을 포함을 하는 LBS 시스템을 설계하였다. 그 결과로서 2.45GHz ISM RF 트랜시버와 Ranging 기능을 하드웨어로 구현하여 0dBm의 출력파워를 갖음을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권5호
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• pp.129-138
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• 2017

본 연구는 사물인터넷과 스마트홈 시대의 도래를 맞아 에너지 기업과 소비자 간 실시간 의사소통 도구로 기대되고 있는 스마트 기기개발을 위해 소비자의 효율적 에너지 소비를 유도하는 데 효과적인 정보는 무엇인지 알아보고자 했다. 총 105명의 미국 성인들을 대상으로 에너지 소비 수준에 따라(평균 초과 혹은 미달) 그리고 추가적인 정보의 프레임에 따라 (경제/안보/환경/건강) 총 8가지 버전의 설문을 진행한 결과, 에너지 미달조건의 소비자들이 초과조건 소비자에 비해 환경문제를 더 걱정하는 것으로 나타났다. 초과조건에서는 경제 프레임 추가정보를 받은 소비자들이 다른 프레임의 정보를 받은 소비자들에 비해 에너지 절약 행동을 실행할 의사가 가장 낮은 것으로 나타났고, 미달조건에서는 경제와 안보 프레임정보를 받은 사람들이 지구온난화에 대해 더 우려하는 것으로 나타났다. 결론적으로 소비자의 에너지 소비량에 맞춰 관련정보를 어떤 콘텐츠로 제공하느냐에 따라 소비자의 에너지 절약 의사와 환경문제에 대한 관심도가 달라질 수 있음이 밝혀졌다. 본 연구결과는 에너지 소비 관련 스마트기기 개발에 있어 전문가들이 참고할만한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되며 더 나아가 한국 소비자들을 대상으로 에너지 소비에 대한 문화차를 탐색하는 후속연구가 필요할 것으로 보인다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권12호
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• pp.169-185
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• 2017

인터넷과 모바일 사용이 일상화되고 활용 범위가 넓어지면서 어디서나 온라인에 접속해 일을 처리하고 결정을 내리는 속도가 매우 빨라지고 있다. 기존 행동실험경제학 연구 분야에서 종속변인은 주로 점수나 상금 같은 수행 결과였으나, IT 발전과 함께 변화하는 시대적 흐름을 고려할 때, 의사결정의 '시간'도 온라인에서 중요한 결과변인으로 다룰 필요가 있다. 이 연구는 온라인의 전파성과 익명성에 주목해 돌발적 정서와 사회적 거리라는 심리적 변인이 온라인 지네 게임 속 의사결정 시간에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 실험 결과, 게임수행시간은 분노조건에서 짧고, 행복조건에서 긴 경향이 있었다. 또 타인보다 지인과 게임을 할 때 게임수행시간이 더 길었다. 집중에 어려움을 느끼는 사람일수록 게임시간이 짧아졌고, 복잡한 문제를 싫어하는 사람일수록 자기 결정의 이유를 설명하는 데 시간을 짧게 쓰는 것으로 나타났다. 이 연구는 기존 연구에서 주목받지 못했던 의사결정시간을 결과 변인으로 다뤘다는 점에서, 그리고 온라인 의사결정 맥락에서 심리적 변인의 효과를 탐색했다는 점에서 의의가 있다. 후속 연구로 다른 온라인 의사결정 상황이나 심리적 변수들을 고려한 확장연구들이 가능할 것으로 기대된다.