• 한국융합학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.13-21
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• 2016

본 논문은 현재 진행 중인 대한민국 남부지역에 위치한 대학 내 스마트에너지캠퍼스 마이크로그리드에서 대학 내 빌딩에 설치될 수소전기분해 이용 연료전지 시스템 운용을 위한 선행 연구로써 고분자전해질막 전기분해(PEMWE)과 고분자전해질막 연료전지(PEMFC) 장치에서 동시에 온도변화 효과를 연구하고자 한다. 전반적으로 실험실에서 50W 고분자전해질막 연료전지(PEMFC)을 사용하여 수행하였다. 모니터링 프로세스는 무선 로라 노드와 게이트웨이 네트워크를 구성하여 실행하였다. 그리고 PEMWE와 PEMFC에 대한 수학적 모델링과 운전 알고리즘을 제안하였으며 제안한 모델에서 PEMWE는 낮은 발열 기준에서 효율이 더 높음을, 반면에 PEMFC는 높은 발열기준에서 효율이 더 높음을 을 알 수 있었다. 향후 대학 구내 빌딩에 설치될 실증시스템 성능을 높이기 위해 PEMWE와 PEMFC의 온도와 압력을 모니터링, 통신 및 제어 등 연구개발을 통하여 구현할 예정이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.295-304
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• 2019

본 논문은 1인 가구를 위한 맞춤형 스마트 화재 및 방범 시스템을 소개한다. 최근 독신 인구의 증가 및 고령화로 인한 1인 가구가 급증하고 있다. 이에 따라 1인 가구를 위한 사설 보안 업체에 대한 수요가 증가하고 있으며 최근 급속하게 발전하고 있는 사물인터넷(IoT) 및 센서 기술을 적용한 스마트 보안 시스템 또한 중요한 이슈가 되고 있다. 그러나 점차 1인 가구가 증가하는 인구 구조의 추세에도 불구하고 기존 시스템은 다인가구에 초점이 맞춰져 있어 1인 가구에서 활용하기에 규모가 너무 크고 화재 감시, 방범 시스템이 별개의 구조로 작동하는 단점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 방범 시스템과 화재 감시 시스템이 통합된 1인 가구를 위한 맞춤형 안전대비 서비스를 제공하는 시스템을 설계하고 구현한다. 이를 통해 기존 사설 업체이용보다 적은 비용으로 경찰의 치안이 닿지 못하는 곳의 범죄 활동을 예방하고 실시간으로 주택의 상황을 모니터링 할 수 있도록 한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제8권6호
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• pp.27-33
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• 2022

수면은 건강한 삶을 사는데 필수적 요인이나 많은 현대인들이 수면상태의 불편함을 호소하고 있다. 이러한 사람들을 위해 수면상태를 간단하게 평가하고 관리할 수 있는 수단의 필요성이 높아지면서 검사자의 모니터링 없이 집에서 수면 상태를 검사 할 수 있는 기기들이 개발되고 있다. 본 사용성 평가의 대상인 스마트 수면 안대는 잠을 잘 때 생체신호 모니터링을 제공하여 수면 상태를 스스로 편리하게 측정하고 관리할 수 있도록 해준다. 스마트 수면 안대의 사용성과 안전성을 평가하여 발생할 수 있는 사용오류에 관한 잠재적인 요인을 찾아내어 방지하고 본 제품의 사용감과 안전성을 발전시켜 해당 기기의 보급과 개발을 위한 지침을 제시하고자 하였다. 수면안대 시제품을 형성평가를 시행한 결과, 전원 켜기, 결과 확인이 어렵다는 의견과 수면 안대 착용감이 좋지 않다는 의견이 있었고 수면안대 크기과 무게에 대해 연령별로 다른 의견이 제시되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.61-68
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• 2018

본 논문에서는 우수토실에서 강우시의 시간 당 우수량이 일정량에 도달할 경우, 그 이상의 우수를 하수 처리장으로 송수하지 않고 하천으로 직접 방류하도록 설계된 장치인 우수토실 일체형 하수유량조절장치를, LoRa 네트워크를 이용하여 원격지에서 모니터링하는 시스템의 개발을 제안한다. 본 시스템은 우수토실 일체형 하수유량조절장치가 LoRa 네트워크에 등록된 이후, 센서에서 생산된 정보를 LoRa 네트워크 서버로 전송하여 갱신되었을 때, 이를 어플리케이션 서버에서 자동으로 수신할 수 있도록 어플리케이션 서버의 통신 인터페이스를 구현하며, 우수토실 장치 관리 및 구독 정보 관리를 수행한다. 또한 각 우수토실 장치의 유량과 개폐 정보를 수집하고, 수집된 데이터를 이용하여 통계 정보를 제공하는 기능을 수행한다. 안드로이드 어플리케이션에서는 우수토실 장치의 오작동 여부를 사용자에게 즉시 전달하도록 파이어베이스(Firebase) 기반의 알림 기능을 수행한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권1호
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• pp.30-41
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• 2016

정부는 정책적으로 ICT 기반 시설원예의 첨단화로 농작물의 생산성을 높이고 에너지 절감형 스마트 온실의 보급 확대를 계획하고자 한다. 그러나 농업 분야에 있어서 모니터링 및 제어의 다양성 및 연계성은 매우 부족한 실정이다. 이에 자동화된 시설원예를 활용하여 다양한 모니터링 및 제어를 위한 복합형 알고리즘을 활용한 농업생산 전주기적 과정의 지능적 시스템화를 위한 현장 중심형 사물인터넷 기반 스마트팜 융합 서비스 시스템의 개발이 필요하다. 따라서, 농업분야 ICT 현장적용 관련 국내 외 연구 동향을 소개하고 이로부터 시설원예 분야에 접목 가능한 ICT 기반 미래 핵심기술을 분석 및 제시하고자 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권9호
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• pp.1132-1140
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• 2016

전 세계적으로 농업분야가 많이 줄어들고 있는 반면에, IT농업과 미래 먹거리에 대한 관심이 높아지고 있으며, ICT 기반 미래 농업 활성화를 위해 다양한 연구가 진행 중에 있다. 본 논문에서는 양액재배를 위해 온습도, pH(hydrogen ion), EC(Electric Conductivity) 등 생육환경을 모니터링 하는 동시에 최적의 환경을 유지하도록 LED, 쿨링팬 제어가 가능한 시스템을 제안한다. 생육환경 모니터링 및 제어를 위해 아두이노(Arduino) 하드웨어와 자바(Java) 소프트웨어를 이용하였으며, Wi-Fi 공유기를 활용해 소켓통신을 하고 데이터베이스 및 웹서버 인터페이스를 통해 여러 환경에서 식물을 쉽게 관리할 수 있다. 더욱이, 장소 및 시간에 구애 받지 않고 LED를 활용한 재배로 병해충이 생기지 않는 환경에서 지속적인 관리가 가능하여 단순 양액재배보다 빠르게 재배할 수 있는 장점이 있다. 더 나아가, ICT 미래 농업 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Platform Technology
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• 제8권4호
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• pp.59-69
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• 2020

최근 초미세먼지 및 미세먼지에 대한 심각성은 국가적 차원의 재난으로 대두되고 있으나 지방 중소도시는 면적에 비해 미세먼지 측정소가 부족하여 미세먼지관리가 어려운 측면이 있다. 미세먼지 데이터의 수집과 처리를 위한 컴퓨팅자원은 규모가 크지않지만 데이터를 공유를 위하여 클라우드와 민간 및 공공데이터를 활용하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 미세먼지 및 초미세먼지 그리고 온·습도를 측정하여 이를 처리하여 미세먼지 실시간 관제와 대국민서비스할 수 있는 소형 엣지컴퓨팅 시스템을 제안하였다. 미세먼지 데이터의 수집과 공공 및 민간데이터를 활용하여 미세먼지 등급을 서비스하는 것은 데이터양이 크지 않고 처리부하가 크지 않기 때문에 라즈베리파이를 이용한 엣지컴퓨팅으로 처리하는 것이 효율적이다. 실험을 위하여 3가지 센서와 라즈베리파이 그리고 Thinkspeak를 이용하여 실험시스템을 구성하였으며 경북북부권지역에 대한 미세먼지 측정을 실험하였다. 실험결과 민간의 GIS데이터 기반에 시간에 따른 측정된 미세먼지 측정결과가 정확하게 확인되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.193-200
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• 2021

불법어업 방지와 유실어구 저감을 위해 해양환경에서 상시적이고 연속적인 어구 모니터링 시스템 개발이 필요하며, 본 논문에서는 수산자원 고갈로 점차 어로활동 범위가 넓어지는 현실과 열악한 해상환경을 고려한 25Km 이상의 통신 커버리지를 갖는 장기적 운용 가능한 신뢰성 있는 시스템 모델을 설계하고, 설계결과를 구현하여 14Km 떨어진 해상환경에 부이와 무선노드를 각각 설치하여 상용망과 Private LoRa망을 통한 통신 성공률을 구분 확인하고 수집된 위치정보를 통한 각 관제시스템의 관제기능을 확인함으로써 시스템의 운용 가능성을 검증하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권1호
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• pp.251-266
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• 2022

Structural Health Monitoring (SHM) of critical infrastructure comprises a major pillar of maintenance management, shielding public safety and economic sustainability. Although SHM is usually associated with data-driven metrics and thresholds, expert judgement is essential, especially in cases where erroneous predictions can bear casualties or substantial economic loss. Considering that visual inspections are time consuming and potentially subjective, artificial-intelligence tools may be leveraged in order to minimize the inspection effort and provide objective outcomes. In this context, timely detection of sensor malfunctioning is crucial in preventing inaccurate assessment and false alarms. The present work introduces a sensor-fault detection and interpretation framework, based on the well-established support-vector machine scheme for anomaly detection, combined with a coalitional game-theory approach. The proposed framework is implemented in two datasets, provided along the 1st International Project Competition for Structural Health Monitoring (IPC-SHM 2020), comprising acceleration and cable-load measurements from two real cable-stayed bridges. The results demonstrate good predictive performance and highlight the potential for seamless adaption of the algorithm to intrinsically different data domains. For the first time, the term "decision trajectories", originating from the field of cognitive sciences, is introduced and applied in the context of SHM. This provides an intuitive and comprehensive illustration of the impact of individual features, along with an elaboration on feature dependencies that drive individual model predictions. Overall, the proposed framework provides an easy-to-train, application-agnostic and interpretable anomaly detector, which can be integrated into the preprocessing part of various SHM and condition-monitoring applications, offering a first screening of the sensor health prior to further analysis.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.459-464
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• 2023

본 논문은 태양광을 이용하여 에너지를 발전하여 생성되는 전력으로 각종 센서 및 환경 모니터링이 가능하도록 계통 독립형 전력을 공급한다. 생산된 잉여 전력은 리튬 배터리에 저장시켜 태양광이 없는 환경에서도 컨테이너 하우스가 원활한 구동이 가능하도록 설계하였다. 긴 장마나 폭설로 인하여 태양광 생성이 어려우면 디젤발전으로 시스템이 멈추지 않고 구동할 수 있도록 하였다. 태양광 및 전력 관리를 위해 BMS(Battery Management System)를 구축하여 태양광 방/충전 및 사용량을 모니터링한다. 각종 센싱 데이터를 자동으로 기록하고 전송되며, 컴퓨터 및 스마트폰 앱을 통해 무선 모니터링이 가능하도록 설계하였다. 본 연구에서 제안하는 컨테이너 하우스는 계통 전원이 없는 오지, 공원, 행사장, 공사현장 등에서 최적의 에너지 운영을 수행함으로써 효율적인 에너지 관리가 가능하다.