• 사물인터넷융복합논문지
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• 제2권3호
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• pp.31-35
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• 2016

IoT기술은 최근 수년간 급격히 발달하였고, 많은 분야에 적용되고 있다. 수산업 분야에서는 IoT 플랫폼을 활용한 양식장 수질관리 시스템이 개발되어 생산성 향상과 근로 환경 개선에 많은 도움을 주고 있다. 본 연구에서는 내수면 양식장 수질관리 시스템에서 더욱 발전하여, 수질 연동형 자동 급이 시스템을 설계함으로써 보다 효율적이고 체계적인 양식장 관리 시스템을 제안한다. IoT 전용망인 LPWA를 활용하여 내수면 양식장 환경에 적합하고, 저전력과 낮은 통신비용으로 상용화를 위한 경제성을 확보하였다. 본 연구를 통하여 내수면 양식 산업의 발전은 물론, 빅데이터 분석을 통한 양식 기술 발전에 일조할 것으로 기대한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권1호
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• pp.74-82
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• 2019

4차 산업혁명을 통해 지능형 연결 사회를 기반으로 한 스마트 시티가 형성되고 있다. 스마트 시티에서 태양 에너지를 비롯한 신재생 에너지의 사용이 증가하고 있으나, 신재생 에너지의 모니터링 및 관리의 어려움으로 인한 시스템 수요가 증가하고 있다. 또한 환경 및 물리적 요인에 대한 데이터를 수집하고 모니터링하기 위한 무선 센서네트워크 기반 IoT 기술이 접목되고 있으나, 실시간 측정을 위한 안정적인 전원 공급이 필수적인 상황이다. 이에 본 논문에서는 LoRaWan을 비롯한 IoT 기술 기반의 스마트 시티에 적용할 수 있는 효율적인 태양 에너지 기반 전력 관리 기법에 대하여 제안하였으며, 이를 기반으로 태양광 패널 시스템의 오동작 방지 및 모니터링을 수행할 수 있다. 제안한 기술을 통해 태양광 패널 시스템에서 생성된 전력을 최대로 출력하여 각 그리드에 분배할 수 있으며, Simulink 기반 시스템 모델링과 실시간 에뮬레이션을 기반으로 효율성을 입증하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제8권2호
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• pp.109-115
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• 2019

Currently, LPWA(Low Power Wide Area) communication technology is widely used due to the development of IoT(Internet of Things) technology. Among the LPWA technologies, LoRaWAN(Long Range Wide Area Network) is widely used in many fields due to its wide coverage, stable communication speed, and low-cost modem module prices. In particular, LoRa(Long Range) can easily construct LoRaWAN with a dedicated gateway. So many organizations are building their own LoRaWAN-based networks. The LoRaWAN Gateway receives the LoRa packet transmitted from an End-device installed in the adjacent location, converts it into the Internet protocol, and sends the packet to the final destination server. Current LoRa Gateway uses a single-hop method, and each gateway must include a communication network capable of the Internet. If it is the mobile communication(i.e., WCDMA, LTE, etc.) network, it is required to pay the internet usage fee which is installed in each gateway. If the LoRa communication is frequent, the user has to spend a lot of money. We propose an idea on how to design a multi-hop protocol which enables packet routing between gateways by analyzing the LoRaWAN communication method implemented in its existing single-hop way in this paper. For this purpose, this paper provides an analysis of the standard specification of LoRaWAN and explains what was considered when such protocol was designed. In this paper, two gateways have been placed based on the functional role so as to make the multi-hop protocol realized: (i) hopping gateway which receives packets from the end-device and forwards them to another gateway; and (ii) main gateway which finally transmits packets forwarded from the hopping gateway to the server via internet. Moreover, taking into account that LoRaWAN is wireless mobile communication, a level-based routing method is also included. If the protocol proposed by this paper is applied to the LoRaWAN network, the monthly internet fee incurred for the gateway will be reduced and the reliability of data transmission will be increased.

• 전자통신동향분석
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• 제31권2호
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• pp.95-106
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• 2016

사물인터넷(Internet of Things: IoT)이란 모든 사물이 인터넷에 연결되어 상호 간에 직접 통신하는, 향후 정보통신의 미래 인프라 및 서비스이다. 이것이 필요한 이유는 초연결 사회에 기반을 둔 삶의 질 향상과 생산성 향상에 있으며, 최종적으로는 국가 자체의 인프라, 더 나아가서는 인류를 위한 중추 신경계를 이루기 때문에 무엇보다 중요하다. IoT는 셀룰러 이동통신 기반의 IoT와 비셀룰러기반의 IoT로 대분되어 오다가 두 분야의 융합이 이루어지고 있다. 그러나 IoT는 현재 거품 최고조기에 있으며, 아직까지 주목할 만한 큰 수익모델이 없는 상태이다. 그 이유는 사물인터넷 서비스 활성화에 가장 걸림돌이 되어온 보안문제, 배터리수명, 통신거리, IoT 디바이스를 포함한 솔루션 가격 그리고 월정료 문제가 여전히 존재하기 때문이다. 최근 이들 문제 해결을 목적으로, 대량의 IoT 디바이스를 필요로 하는 새로운 사물인터넷 커넥티비티에 대한 재정의, 표준화 및 솔루션 개발이 핫이슈이다. 본고에서는 셀룰라 및 비셀룰라 IoT기반의 Low Power Wide Area(LPWA), 즉 저전력 광역 IoT에 대한 시장, 기술 및 솔루션 비교 그리고 표준화 동향을 다룬다. 또한, 비셀룰라기반 즉 비면허대역과 프리밴드 활용을 통한 기술적 및 정책적 대응전략을 살펴본다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2017년도 하계학술대회
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• pp.143-144
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• 2017

다양한 응용 매체의 유비쿼터스(ubiquitous) 연결을 위한 사물 인터넷 (Internet-of-Thing; IoT) 시스템은 저전력 광역 통신 (Low Power Wide Area; LPWA) 기술을 기반으로 한다. 저전력 광역 통신 시스템의 충족조건인 전송 거리 확대와 낮은 전력 사용은 시스템 전력 운용 관점에서는 상호 충돌하는 조건이다. 이를 위해 신호대역폭을 줄여 수신기 감도 (receiver sensitivity) 를 개선하는 초협대역 (Ultra Narrow Band; UNB) 기술이 주목받고 있다. 여기서는 이러한 저전력 광역 통신을 위한 초협대역 변조 기술의 신호 대 잡음 비(Signal-to-Noise Ratio; SNR)에 대해 분석한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.569-570
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• 2018

최근 미세먼지의 인체 영향에 관한 사회적 관심으로 미세먼지 모니터링에 대한 관심이 높아지고 있으나, 측정소 설치의 불균형 및 지형 차이로 인해 거주 환경에 적합한 데이터를 얻을 수 없다. 본 논문에서는 거주 환경의 미세먼지 측정을 위해 장거리 무선통신이 가능한 LoRa LPWA 기반의 미세먼지 측정 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템의 경우 장거리 무선통신 기술인 LPWA를 활용하여 인터넷 구축이 어려운 외부 환경의 데이터를 효과적으로 수집 가능하다. 제안한 시스템을 거주 환경에 적용할 경우 거주 환경에 적합한 미세먼지 모니터링 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.430-436
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• 2019

해상 및 산업 현장의 다양한 IoT 서비스를 위한 시스템에 필수불가결한 장치인 안테나 개발에 있어 초소형, 경량 및 다중 대역 동작이 요구된다. 이러한 요구를 반영할 수 있는 대표적인 안테나의 한 종류가 PCB 패턴 안테나이다. 본 연구에서는 920 MHz 단일 대역 PCB 패턴 안테나의 설계 및 제작에 대하여 살펴보았다. 제안된 920 MHz 단일 대역 안테나의 PCB 패턴을 260 MHz 대역에서도 동작하도록 수정 보완하여 이중 대역 PCB 패턴 안테나를 제작하는 것이 최종 목표이다. 본 연구를 통해 920 MHz의 ISM 대역 중 902 MHz, 915 MHz와 928 MHz에서 우수한 성능을 얻을 수 있었다. 또한 전압 정재파비, 반사 손실, 이득과 효율 등의 주파수별 차이가 5% 미만이었다. 이러한 결과를 -30 dB의 수신 감도를 갖는 LPWA (low power wide area) 네트워크에 적용하면 최소 5-10 km의 통신 링크 구축이 가능할 것으로 예측할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.593-600
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• 2020

해양 IoT 서비스를 위한 장치들은 해양 환경에 강인해야 한다. 특히 바닷물 속에 부유하는 전송 장치는 바닷물의 영향을 덜 받도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 전자 어구 실명제 모니터링 시스템에서 어구 상태를 감시하는 부이에 내장되는 안테나를 설계하고 제작한 결과를 보이고 있다. 안테나의 주파수 대역은 920 MHz이고, 부이의 초소형과 경량화를 위해 PCB 패턴 안테나 구조로 설계 제작되었다. 시뮬레이션 결과 제안한 안테나를 내장한 부이가 바닷물 속에 잠기는 정도가 심할수록 반사 계수 증 RF 특성이 저하되지만 빔의 방사 각도는 안테나 하층부에서 점점 상층부로 옮겨가는 것을 확인하였다. 즉 바닷물의 영향을 많이 받을수록 전파 성능은 저하되지만 방사 특성은 해양 IoT 서비스 환경에 적합하다는 것을 확인하였다. 향후 RF 성능을 개선할 수 있는 안테나 구조를 변경 설계하면 제안한 안테나와 부이는 LPWA (low power wide area) 기반 IoT 네트워크 구현에 기여할 것으로 기대된다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제3권1호
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• pp.13-19
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• 2017

본 논문에서 저전력 장거리 무선통신기술(LPWA) 기반으로 원격감시 및 제어가 가능한 자가설치형 농업 자동화 시스템 "씽커넥트-Green" 을 설계 및 구현하였다. 영농을 위해서는 물, 햇빛, 흙, 비료, 온도 조절 등이 필요하며 이러한 요소들을 자동화된 시스템을 이용하여 원격 모니터링 및 제어할 수 있다. 본 시스템을 이용하여 비닐하우스부터 화훼단지에 이르기까지 식물의 종류와 재배 환경에 따라 최적화하여 구축할 수 있는 농업 자동화 시스템을 구축할 수 있다. 센서로부터 수집된 정보는 게이트웨이를 통해 서버에 저장되며, 빅데이터를 토대로 스마트폰을 이용하여 최적화된 재배 환경을 설정 및 운영할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.85-92
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• 2020

사물인터넷(Internet of Things: IoT) 기술 발전에 따라서, IoT기술의 적용범위는 실내 환경의 생활 편의성 개선에서 벗어나 실외 환경에서의 발생가능한 위험을 사전에 감지·예방하는 산업안전 분야로 확대되고 있다. 이러한 IoT서비스 확대는 많은 장점을 제공함에도 데이터 유출과 변조 등의 보안 문제도 함께 발생시키므로 이에 따른 보안 대응전략 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 실외환경에서의 IoT기반 도로건설 위험방지시스템을 연구대상으로 IoT 보안관리 가이드라인을 제안한다. 연구대상에 적용한 저전력-광역(LPWA, BLE) 통신프로토콜의 보안취약점을 조사한 결과, 정보보안의 3대 요소인 기밀성, 무결성, 가용성 측면에서 보안취약점을 확인하여 이를 최소화할 수 있도록 취약점 별 대응방안을 제안하였다. 본 연구는 기 구현된 실외환경에서의 IoT기반 도로건설 위험방지시스템 운영에서 발생할 수 있는 취약점 조사·분석과 취약점별 실질적인 보안지침을 제안하는데 연구의 의의가 있다.