• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제8권2호
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• pp.41-56
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• 2019

제조 클라우드는 여러 공장이 연결되어 단일 공장처럼 구성되어 사용자의 요구사항에 유연하게 대처할 수 있는 새로운 제조 패러다임이다. 이러한 기능을 제공하는 제조 클라우드 시스템은 클라우드 컴퓨팅, 사물인터넷, 인공지능과 같은 컴퓨팅 기술을 활용하여 분산되어 있는 제조 시설 간의 협업을 통한 유연 생산에서 안정성, 고신뢰성, 연동성 등을 제공하는 일종의 대규모 CPS이다. 제조 클라우드 CPS는 많은 수와 다양한 종류의 이기종 서브시스템들로 구성되어 있는데 이 때문에 서브시스템 간 연동, 데이터 교환, 시스템 통합 등에 문제가 발생할 수 있어 대규모의 제조 클라우드 CPS을 구성하는데 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 이러한 어려움을 극복하기 위하여 제조 클라우드를 체계적으로 분석하고 분석 결과를 바탕으로 제조 클라우드 CPS를 효과적으로 지원할 수 있는 플랫폼 참조 모델을 제안한다. CPS 분석 방법론인 CPS 프레임워크를 활용하여 제조 클라우드 CPS의 기능적, 인간적, 신뢰성, 시간적, 데이터 및 구성의 측면에서 사용자 요구사항을 도출하고 이들을 분석하여 확장성, 구성성, 상호 작용성, 신뢰성, 시간성, 상호 운용성, 지능성의 영역에서 시스템 요구사항을 정의한다. 정의된 제조 클라우드 CPS 시스템 요구사항을 바탕으로 플랫폼을 구성하기 위하여 IoT 플랫폼 표준인 oneM2M의 요구사항에 매핑하고 oneM2M 구현물인 Mobius를 통하여 요구사항 지원성 검증 실험을 수행하였다. 수행 결과를 분석하여 현재 사물인터넷 플랫폼의 제조 클라우드 CPS 지원성을 확인하고 이를 확장하여 대규모 제조 클라우드 생산을 지원하는 플랫폼 참조 모델을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.426-434
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• 2020

CPS의 대규모 시뮬레이션을 연동하기 위한 표준으로 FMI가 연구되고 있다. FMI를 이용한 대규모 시뮬레이션에서 결과의 신뢰성을 보장하기 위해 시간관리 기법을 통한 이벤트 처리가 필요하다. 본 논문은 CPS와 같은 대규모 Co-Simulation 환경에서 실시간성과 정확성을 보장하도록 한다. 실시간성을 보장하기 위해 Wallclock time과 Simulation time을 동기화한다. 또한 정확성을 보장하기 위해 시뮬레이션을 진행하기 전에 이벤트 여부를 확인한 후, 이벤트 발생시간까지 실시간성을 유지하면서 최대한 작은 step size로 시뮬레이션을 진행한다. 그 결과 Co-Simulation 환경에서 발생하는 이벤트를 순차적으로 즉시 처리하였으며, 실시간성을 보장함과 동시에 시뮬레이션 해상도를 최대로 하여 수치적분 에러를 최소화한다. 실험에서 제안하는 기법은 이벤트 처리가 즉시 이루어졌으며, 해상도를 보장하지 않는 기존의 시간관리 기법과 달리 수치적분 에러가 1/5가량 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.181-188
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• 2014

사이버 물리 시스템(cyber-physical system, CPS) 환경에서는 이기종의 물리 시스템과 연산 장치들이 대규모로 구축되기 때문에 사전에 시뮬레이션을 통해 시스템의 동작을 검증하는 것이 필요하다. CPS 시뮬레이션의 기술적 이슈 중 하나는 시간 동기화 문제이다. CPS 환경에서는 분산 시스템 간의 실시간 제어가 요구되기 때문에 모델의 복잡도가 높을 경우, 다른 모델과의 시간 오차로 인해 잘못된 데이터 및 제어 명령을 전송할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 연속 시간 시스템 속성과 이산사건 시스템 속성을 모두 가지는 CPS 하이브리드 모델에 대하여 시간 동기화 알고리즘을 제시하고, 이를 탑재한 CPS 시뮬레이터를 개발한다. 또한, 시스템 간의 상호작용 뿐 아니라, 하드웨어를 통한 사용자 제어를 고려하여 CPS 시뮬레이션을 수행함으로써 제안된 알고리즘 및 시뮬레이터의 실행을 검증한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.6-13
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• 2018

고신뢰 CPS 개발을 위해서는 M&S는 매우 중요하다. 각각의 CPS 시스템의 다른 부분을 모델링하기 위해 각각의 다른 시뮬레이션 프로그램들을 사용하기 때문에 어떤 CPS 전체 시스템을 하나의 시뮬레이션 툴에서 모델링하기는 쉽지 않다. FMI는 다른 시뮬레이션 툴들 간에 M&S를 위한 표준이다. 또한, DDS는 대규모의 실시간 데이터 전송에 적합한 통신 미들웨어이다. 따라서 이 논문에서는 DDS를 이용하는 FMI기반의 CPS 실시간 분산 시뮬레이션 프레임워크를 제안한다. 제안하는 프레임워크의 성능 평가를 위해서 IEEE HLA/RTI와 OMG DDS 미들웨어를 사용해서 분산 시뮬레이션을 수행하고 전체 시뮬레이션 수행 시간을 측정하고 비교해보았다. 성능 평가 결과를 통해서 DDS를 사용하는 시뮬레이션 수행 속도가 HLA/RTI를 사용하는 것에 비해 최소 1.14배 이상 빠른 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.1-10
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• 2016

본 논문에서는 스마트팩토리의 대량 제조 산업 중심의 실시간 통합제어 시스템과 리소스 메니지먼트를 위한 알고리즘과 수치 해석을 고려한다. 사이버 물리 시스템(CPS)상에서 전송되어지는 다양한 데이터들이 실시간으로 제어되어야 각각의 주소체계를 가진 단말과 플랫폼, 서비스로 묶여 진정한 스마트제조업이 실현될 것으로 기대하며, 기존의 연구결과로부터 새롭게 제안되어지는 최적화운용 알고리즘을 반영하여 패러미터별 증명과 자코비 연산에 의한 수치해석을 덧붙이게 된다. 최적의 운용 알고리즘을 센싱데이터에 의하여 결정을 하게 되고 이를 통한 CPS상에서 전송되는 현상을 구체적으로 제시한다. 또한 실험을 통해서 기존의 연구결과와 비교 검토함으로서 제시된 실시간 통합제어 시스템의 우수성을 검증하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권11호
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• pp.1545-1551
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• 2021

Exopolysaccharides (EPSs) such as capsular polysaccharide (CPS) are important bioactive carbohydrate compounds and are often used as bioenrichment agents and bioabsorbers to remove environmental pollutants like di-n-butyl phthalate (DBP). Among the EPS-producing bacteria, lactic acid bacteria (LAB) have gained the most attention. As generally recognized as safe (GRAS) microorganisms, LAB can produce EPSs having many different structures and no health risks. However, EPS production by LAB does not meet the needs of large-scale application on an industrial scale. Here, the capA gene (encoding CPS biosynthesis protein) was overexpressed in Lactobacillus plantarum P1 to improve the production of EPSs and further enhance the DBP adsorption capability. Compared with P1, the CPS production in capA overexpressed strain was increased by 11.3 mg/l, and the EPS thickness was increased from 0.0786 ± 0.0224 ㎛ in P1 to 0.1160 ± 0.0480 ㎛ in P1-capA. These increases caused the DBP adsorption ratio of P1-capA to be doubled. Overall, the findings in this study provide a safe method for the adsorption and removal of DBP.

• 대한간호학회지
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• 제34권2호
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• pp.372-378
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• 2004

Purpose: The purpose of this study was to measure the functional status of stroke patients cared for in different long-term care settings. Method: We assessed all stroke patients in two home health care agencies, four nursing homes and one geriatric hospital in Korea (n=171) using the Resident Assessment Instrument (RAI), which comprises Activity of Daily Living (ADL), urine incontinence, bowel incontinence, a Cognitive Performance Scale (CPS),and being understood and understanding others. Data was collected by face-to-face surveys with patients. Results: The mean ADL score, urine incontinence score, bowel incontinence score, CPS, and being understood score and understanding others score were lowest for the patients receiving home health care, and highest for the patients in nursing homes. Low scores described poor and high scores good functional status. The results showed significant differences in physical and cognitive function scores between the three groups of patients. Conclusion: This study suggests that there may be large differences between the patients in these three types of long-term care settings. These findings can be used to help develop and implement efficient long-term care programs.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권12호
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• pp.1776-1781
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• 2012

Multiple viruses such as Lily symptomless virus (LSV), Lily mottle virus (LMoV), and cucumber mosaic virus (CMV) are the most prevalent viruses infecting lilies in Korea. Leaf samples and bulbs showing characteristic symptoms of virus infection were collected from Gangwon, Chungnam, and Jeju provinces of Korea in 2008-2011. Coat protein (CP) genes of LSV and LMoV were amplified from collected samples by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) and cloned into a pET21d(+) expression vector to generate recombinant CPs. The resulting carboxy-terminal His-tagged CPs were expressed in Escherichia coli strain BL21(DE3) by isopropyl-1-thio-${\beta}$-D-galactoside induction. The recombinant proteins were purified using Ni-NTA agarose beads, and the purified proteins were used as an immunogen to produce polyclonal antibodies in rabbits. The resulting polyclonal antisera recognized specifically LSV and LMoV from infected plant tissues in Western blotting assays. Indirect enzymelinked immunosorbent assay and immunocapture RT-PCR using these polyclonal antisera were developed for the sensitive, efficient, economic, and rapid detection of Lily viruses. These results suggest that large-scale bulb tests and economic detection of Lily viruses in epidemiological studies can be performed routinely using these polyclonal antisera.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1532-1534
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• 2008

Aquesous carbon nanotubes (CNTs) solutions were prepared using SDS (sodium dodecyl sulfonate) and NADDBS (sodium dodecylbenzene sulfonate). Our inks are found to have the viscosity of 1-2 cps. In addition, the surface tension of inks inversely decreased with increasing surfactant concentration and then saturated at critical micelle concentration (CMC). The low surface tension at CMC gave rise to lower contact angles on Indium layers, resulting in larger printable feature sizes. In the fabrication of cold cathode, jet-printing is feasible to modify and scale up the cathode structures. These feasibilities could contribute jet-printing method to be more adaptable for making large-area cold cathodes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권7호
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• pp.2257-2285
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• 2022

Cyber-physical systems (CPS) have been growing exponentially due to improved cloud-datacenter infrastructure-as-a-service (CDIaaS). Incremental expandability (scalability), Quality of Service (QoS) performance, and reliability are currently the automation focus on healthy Tier 4 CDIaaS. However, stable QoS is yet to be fully addressed in Cyber-physical data centers (CP-DCS). Also, balanced agility and flexibility for the application workloads need urgent attention. There is a need for a resilient and fault-tolerance scheme in terms of CPS routing service including Pod cluster reliability analytics that meets QoS requirements. Motivated by these concerns, our contributions are fourfold. First, a Distributed Non-Recursive Cloud Model (DNRCM) is proposed to support cyber-physical workloads for remote lab activities. Second, an efficient QoS stability model with Routh-Hurwitz criteria is established. Third, an evaluation of the CDIaaS DCN topology is validated for handling large-scale, traffic workloads. Network Function Virtualization (NFV) with Floodlight SDN controllers was adopted for the implementation of DNRCM with embedded rule-base in Open vSwitch engines. Fourth, QoS evaluation is carried out experimentally. Considering the non-recursive queuing delays with SDN isolation (logical), a lower queuing delay (19.65%) is observed. Without logical isolation, the average queuing delay is 80.34%. Without logical resource isolation, the fault tolerance yields 33.55%, while with logical isolation, it yields 66.44%. In terms of throughput, DNRCM, recursive BCube, and DCell offered 38.30%, 36.37%, and 25.53% respectively. Similarly, the DNRCM had an improved incremental scalability profile of 40.00%, while BCube and Recursive DCell had 33.33%, and 26.67% respectively. In terms of service availability, the DNRCM offered 52.10% compared with recursive BCube and DCell which yielded 34.72% and 13.18% respectively. The average delays obtained for DNRCM, recursive BCube, and DCell are 32.81%, 33.44%, and 33.75% respectively. Finally, workload utilization for DNRCM, recursive BCube, and DCell yielded 50.28%, 27.93%, and 21.79% respectively.