• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.39-48
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• 2019

연구목적:본 연구에서는 재난현장 또는 산업현장에 투입되는 고위험 직업군의 안전을 위하여 IoT/ICT 융합기반의 스마트 안전관리 시스템을 연구하고 이의 성능을 분석 제시하였다. 연구방법: 연구에서 제시된 고위험 직업군의 안전을 위해 부동상태 감지센서, 각 대원간에 통신을 위한 LoRa기반의 리피팅 기술, 전체를 모니터링할 수 있는 LoRa Gateway를 개발하여 기능을 테스트하여 현장적용을 위한 기반을 제시하였다. 연구결과 :고위험 직업군에 작업현장에서 작업자의 위험 상태를 감지하고 전파할 수 있는 다양한 요소를 파악하고 이에 대한 연구가 진행되었다. 작업자의 부동과 같은 위험상태를 감지하는 센서기술, LoRa 통신 기반의 리티핑 기술, 위험 상황을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 LoRa Gateway를 분석하여 그 연구결과를 제시하였다. 특히 통신 음영지역의 최소화를 위한 단말간 리피팅기술을 연구하여 통신 불통 문제를 감소시켰다. 연구결론:본 연구를 통해 다양한 고위험 직업군의 작업자 안전을 위한 스마트 안전관리 시스템의 중요한 기능적 요소를 고찰하고 그 효용성을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1069-1073
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• 2020

본 논문에서는 폐어구의 체계적 관리를 위해 개발 중인 어구 자동식별 모니터링 시스템의 신뢰성을 확인코자 서해어업관리단의 어업지도선에 승선하여 해상에서 시제품의 기능별 동작확인과 통신 시험을 진행하였다. 또한 수집 데이터를 분석하여 어구 자동식별 모니터링 시스템에서 활용되는 LoRa통신망에 대한 해상에서의 신뢰성을 확인하고 시스템의 안정성을 검토하고자 하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권7호
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• pp.1443-1450
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• 2017

본 연구는 지역축제 시 갑자기 증가하는 주차병목문제를 해결하기 위해 IoT(Internet of Things)의 센서네트워크 중 저전력, 장거리 무선망인 LoRa 네트워크 기반으로 한 인공지능 주차시스템을 개발하는데 주 목적이 있다. 지리적 범위와 시간의 제한을 특징으로 하는 지역 축제에서는 관광객들이 짧은 시간에 최대한 많은 것들을 누리려 하는 욕구를 가지는데, 이때 발생하는 교통체증에 대한 효과적인 주차 공간 분배 문제가 필수적이다. 축제전용 주차장의 용량이 각기 제한적이므로 각 주차장의 수용가능규모의 임계값을 넘기 전에 다른 축제장으로 유도하는 것이 필요하다. 이를 위해 주차 대기시간 및 주차서비스에 성공하기까지의 확률분포는 큐잉이론의 쁘아송 분포를 따르며, 가장 빠른 길을 찾기 위해 Q-learning 알고리즘을 적용한다. 본 연구는 이 두 가지의 알고리즘을 융합하여 축제 장소에서 적용 가능한 지능형 주차시스템을 제안하고 실험한다.

• 융합정보논문지
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• 제11권5호
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• pp.1-8
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• 2021

본 논문에서는 임업인의 신체 이상 징후를 실시간 모니터링하여 응급 조치를 수행함과 동시에 인근의 산불이나 산사태와 같은 자연재해 또는 열사병에 대한 알람을 제공하는 IOT 구축을 제안한다. 임업인에게 제공되는 노드에 6축 센서, 온도 센서, GPS, LoRa를 포함하도록 하고, LoRa 통신을 이용하여 측정된 데이터를 게이트웨이를 통해 네트워크 서버에 송신한다. 네트워크 서버는 6축 센서 데이터로 임업인의 신체 이상 징후 여부를 판단한 후 GPS 위치를 추적하여 응급 조치를 수행한다. 온도 데이터를 분석한 후 열사병 가능성이 있는 경우 또는 인근에서 산불 및 산사태가 발생했을 경우에 알람을 제공한다. 본 논문에서는 노드 및 게이트웨이를 제작하고, 네트워크 서버를 구축하여 얻은 데이터를 분석하여 임업인의 신체 이상 징후 실시간 감지 및 재해조기경보 IOT 구축이 가능함을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.300-305
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• 2023

최근 우리나라에서는 지진, 산불, 태풍, 홍수, 산사태 등의 자연재해가 빈번하게 발생하고 있다. 산불의 경우 10년 평균, 발생빈도, 피해면적, 피해금액은 2021년 기준으로 감소했지만, 2022년 3월 4일부터 13일까지 9일간 경북 울진과 강원 삼척 일대에서 발생했다. 산불은 삼림 2만ha를 불태우고 213시간 43분 만에 진화를 완료해 산림청이 관련 통계를 작성한 1986년 이후 '최장기 산불' 기록을 남겼다. 피해 규모도 커지고 있다. 본 논문에서는 Geofencing 기술을 적용한 LoRa 기반의 센서 네트워크 구축을 통해, 저렴한 비용으로 효율적인 센서 네트워크 구축이 가능함을 확인하였으며 산불 등의 재해 관리에 대한 실효성 검증을 하였다. GPS와 자이로센서, 연소탐지 센서를 통해 변화량을 감지하고, 정확한 Geofencing Cell의 유효성 크기를 정의하였다. Node와 Node, Node와 Server사이의 효율적인 데이터 통신을 위해 LoRa Payload Frame Structure를 센서정보의 크기에 맞게 유동적 크기를 갖도록 설계하여 제안하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.33-38
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• 2024

제품간 또는 시스템간을 서로 연결하는 커넥티드 기술의 중요성이 커지고 있다. 커넥티드 기술은 주변 사물들과 소통하고 네트워크로 서로 연결되어 하나의 시스템처럼 동작시킬 수 있는 개념이다. 특히 무선 통신을 이용하여 구현할 수 있으며 통신거리, 속도 등 적용 시스템에 따라 다양한 조건이 요구된다. 본 연구에서는 자율주행차, 드론, UAV, 공유이동수단 등 모빌리티 장치간의 커넥티드 구현을 위한 통신 기술 동향을 분석하였다. 현재 상용화되거나 개발 중인 최신 통신 방식의 통신거리, 속도, 유무선여부 등을 조사하였으며, 특히 저전력 동작 여부에 중점을 두어 분석하였다. 저전력원거리통신(LPWAN) 시스템 구축에 필요한 요소기술이 무엇인지 도출하였으며, 1차적으로 드론 커넥티드 구성을 위한 방안을 도출하였다. 분석결과 LoRa 시스템을 활용한 커넥티드 시스템 구현이 가능함을 보였으며, 구성방안 예시안을 제시하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.402-410
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• 2020

연구목적: 본 연구의 목적은 '스마트 안전관리 시스템'의 통신 음영지역을 해소하는 것이다. '스마트 안전관리 시스템'은 고위험 작업장(산업현장, 재난현장)에서 일하는 근로자의 실시간 데이터를 모니터링하고 중계할 수 있다. 데이터는 구조팀에게 구조작업 시 '골든 타임'을 제공한다. 연구방법: 이 연구에서 안전 태그는 사용자의 중계기 역할을 하도록 설계 및 구현되었다. 연구결과: 다시 말해, 안전 태그와 지휘부의 통신 구간에서 통신 음영이 생길 경우, 안전 태그는 해당 지역의 다른 안전 태그에 대한 중계기 역할을 한다. 결론: 이 연구는 개발한 안전 태그가 통신 음영지역이 있는 특정 건물에서 통신두절 문제가 해소되는지 테스트했다. 먼저, 안전 태그와 지휘부 단말기 사이에서 통신 음영지역을 확인했다. 동일한 상황에서 추가 안전 태그를 배포한 결과 통신 음영지역이 해소된 것으로 나타났다. 중계기 역할을 하는 안전 태그는 테스트 빌딩에서 최대 지하 3층 까지 통신 음영지역을 해소할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.736-739
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• 2011

IP 기반의 센서 네트워크인 6LoWPAN 은 IEEE 802.15.4 표준에 IPv6 를 적용하기 위해 제안되었다. 현재 IPv6 상에서 노드의 이동성을 지원하기 위한 기술로 MIPv6 와 PMIPv6 가 표준화 되었다. 6LoWPAN 에서 이동성을 지원하기 위해서 PMIPv6 를 적용하는 것이 MIPv6 를 적용하는 것보다 더 효율적이다. PMIPv6 기술의 특징은 기존의 MIPv6 에 비해 노드가 바인딩 메시지를 처리하지 않는 점이다. 따라서 노드의 부하를 줄일 수 있기 때문에 6LoWPAN 에 적합하다. 하지만 6LoWPAN 노드의 하드웨어적인 제약 사항을 고려해 볼 때, 기존의 PMIPv6 를 그대로 적용하기에는 무리가 있다. 그대로 적용한다면 PMIPv6 은 원 홉에 기반하고 있기 때문에 멀티 홉에 기반한 6LoWPAN 에는 적합하지 않다. 또한 기존에 정의되어 있는 RS 나 RA 메시지의 크기로 인해 멀티 홉 경로상의 각 단말에 많은 부하를 줄 수 있다. 본 논문에서는 위의 문제점을 해결하기 위해 6LoWPAN 에 적합한 RS 와 RA 메시지를 제안한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.172-178
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• 2022

본 논문은 스마트워터그리드의 핵심기술 중 하나인 수도미터 원격검침(AMR)을 LoRa IoT 네트워크를 이용하여 구현하는 방법에 대한 연구이다. 연구의 주된 내용은 한 대의 PC 서버에서 LoRa 통신으로 다수 세대의 수도미터기 검침 값을 수신받아 데이터베이스에 저장하는 한편 인터넷을 통하여 웹 서버의 클라우드 저장을 하여 사용자의 스마트폰으로 검침 데이터를 열람할 수 있는 네트워크를 구성하는 시스템을 개발하고 테스트 결과를 보인다. 시스템 구성을 위하여 디지털 수도미터기 메인보드의 하드웨어와 펌웨어를 자체적으로 설계 제작하고, PC 서버프로그램으로서 계량데이터운용시스템(MDMS) 프로그램을 비주얼 C#으로, 사용자 스마트폰에서 구동되는 앱 프로그램은 안드로이드 스튜디오로 자체 설계 제작한다. 제작된 각각의 구성을 연결하여 전체 시스템을 실험실 내의 유량 테스트벤치에 장착하여 테스트하여 결과를 보이고, 실제 사용환경 테스트를 위하여 대학 주변의 5곳을 선정하여 전송 거리 테스트를 하여 개발된 시스템이 실사용 현장에 사용 가능함을 보인다. 본 연구결과는 워터그리드에서 충분히 활용할 수 있어 물 사용량 소비패턴, 위치 정보 등을 분석하여 효과적인 물 사용량 관리뿐만 아니라 독거, 치매 어르신 등이 정상적인 생활을 하는지를 추정까지 가능하다는 등 다양한 사회안전망으로도 확대 가능하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.452-459
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• 2022

스마트팜 요소들 중에서 중요한 요인 중 하나는 환경 계측이다. 본 연구에서는 오픈 소스 프로그램인 아두이노, 앱 인벤터와 노드 레드를 이용하여 로라와 블루투스 무선 통신을 통한 환경 계측 모니터링 시스템을 설계하였다. 이 시스템은 아두이노, 로라 쉴드, 온습도 센서(SHT10), 이산화탄소 센서(K30)로 구성되었다. 아두이노(Arduino) 프로그램에서 사용된 라이브러리로는 LoRa.h, Sensirion.h, LiquidCrystal_I2C.h와 K30_I2C.h를 사용하였다. 일정한 주기로 센서에서 환경 데이터를 받을 때, 데이터의 안정화를 위해 평균값을 사용한 코딩을 사용하였다. 사용자 인터페이스로 노드 레드와 앱 인벤터 프로그램을 이용하여 안드로이드 기반의 앱을 개발하였다. 아두이노의 시리얼 화면과 스마트 폰의 화면 및 노드 레드의 사용자 인터페이스에 출력되는 화면으로 센서에 위한 환경 자료가 잘 수집되어 디스플레이되는 것을 볼 수 있었다. 이러한 오픈소스 기반의 플랫폼과 프로그램들은 다양한 농업 응용 분야에 적용될 것이다.