• 한국정보기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.57-68
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• 2018

도시철도 중 하나인 트램 건설시 노면의 상태를 지속적으로 모니터링 하여 도로의 노면 침화, 싱크 홀, 교량 붕괴 위험, 트램역 주변 온 습도 등 환경정보를 수집과 분석을 통해 재난을 예방하는 시스템이 구축되어야 한다. 본 논문에서는 무가선 트램의 노면, 교량 및 트램역의 위험요인을 사전에 인지하고 위험을 예방할 수 있는 저전력 장거리 통신망(LPWA) 기반 트램 노면의 무선통신망 안전관리 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 트램 노면의 상태를 감지하는 센서 노드와 센서의 정보를 수집하는 게이트웨이 그리고 트램 노면의 안전 및 환경상황을 모니터링 하는 안전관리 시스템으로 구성되며, 저전력 장거리 통신 기술(LoRa)을 적용하였다. 현장 시험에 제안한 시스템과 LTE를 적용한 시스템을 비교 분석한 결과 모니터링 시스템에서 센서 정보 값과 위험신호 임계값 이상 시 위험 알람 상태에 큰 차이가 없음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.591-593
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• 2019

LPWA는 한번에 전송할 수 있는 데이터양은 적지만 매우 넓은 범위의 정보를 수집할 수 있어 아파트 계량기의 정보를 수집하거나, 산업현장에서 간헐적으로 보내는 데이터 등을 수집하는데 적합하다. 하지만 LPWA에 대한 대부분의 응용 연구는 실외, 특히 LOS(line of sight) 환경에 대해 한정되어 있어 아파트 및 산업현장에 적용하기 위한 정보를 수집할 경우 힘든 문제가 발생한다. 본 논문에서는 LPWA 통신이 아파트 및 산업현장에 적용될 수 있도록 NLOS(non line of sight) 환경인 건물 내부에서 통신 커버리지를 측정하였다. 실험을 위해 sx1276 디바이스를 이용해 LoRa 모듈을 제작하고 Class A를 적용한 후 확산인자 7과 12에 대해서 각 층마다 데이터를 수집하였다. 실험결과, 확산인자가 낮은 7의 경우 7층에서부터 수신되는 데이터의 에러와 Loss가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며 확산인자가 높은 12는 9층까지도 Loss 없이 데이터가 수신되는 것을 확인할 수 있었다.

• 실천공학교육논문지
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• 제13권2호
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• pp.321-326
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• 2021

무선통신은 사물인터넷(IoT)을 구성하는 핵심기술이나 사물인터넷에 활용되고 있는 다양한 무선통신 기술들을 실습을 통해 학습할 수 있는 적합한 교육장비가 존재하지 않는다. 본 논문에서는 다양한 IoT 무선통신 실습을 수행해 볼 수 있는 첨단교육훈련장비 개발을 다룬다. 다양한 센서들을 제어하기 위한 디바이스로 아두이노 메가 보드를 사용하며 센싱한 데이터를 무선으로 송수신하기 위한 IoT 무선네트워크 기술로 WPAN 기술 중 RFID/NFC, Bluetooth 무선네트워크 기술, WLAN 기술 중 WiFi 기술을 사용하며 WWAN 기술 중 LoRa와 2.4GHz 무선 트랜시버를 사용한다. 그 밖에 GPS, 적외선통신, I2C 통신, SPI 통신에 대하여 실습을 통해 다양한 IoT 무선통신 기술들을 학습할 수 있도록 구성하였다. 또한 본 논문에서 개발한 교육장비는 2개의 디바이스를 장착하고 있어 장비내에서 무선네트워크 기술에 대한 송수신 실험을 수행해 볼 수 있도록 설계하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.669-672
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• 2015

최근 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 기술의 발전으로 다양한 분야에 적용 가능한 서비스가 많이 개발되고 있으며 농작물 관리를 위한 서비스에도 적용하고 있다. 기존에는 농작물 생육에 필수요소인 토양수분을 관리하기 위해 직접 사람이 계측기를 휴대하여 유동적인 지점을 측정하였다. 본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network)을 활용하여 센서 데이터를 분석하여 농작물의 생육의 상태를 과학적으로 관리한 사례이다. 평지 환경은 구조물에 의한 신호간섭 및 주파수 방해 요인이 적어 무선 주파수의 활용함에 있어 좋은 환경을 제공한다. 본 논문에서는 효율적인 WPAN구축 및 데이터 전달 기법과 구축되는 센서 노드 및 게이트웨이에 전원 공급이 어려우므로 저전력 모드를 지원하는 동작 알고리즘이 필수적이다. 실험에서는 각 센서 노드 및 게이트웨이의 네트워크 구성을 통한 효율을 검증하고, 저전력 모드의 운영 및 시간 동기를 위한 기법에 대하여 연구하였다. 향후 통신 효율을 향상시키기 위해 LoRa를 이용한 RF통신 및 프로토콜에 대한 연구가 필요하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.100-106
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• 2020

본 논문에서는 저전력장거리 기술과 임베디드 보드를 이용한 치매 돌봄 스마트 신발과 응용 소프트웨어를 구현하였다. Cortex-M3 보드와 로라 모듈로 구성된 통신 모듈은 신발 밑창의 홈에 내장 된다. 위치추적 응용 소프트웨어는 임베디드 보드에서 제공하는 신호와 GPS와 로라 망을 이용하여 보호자가 치매 환자의 위치 추적할 수 있다. 외부 환경에서 스마트 신발의 위치 추적 및 데이터 전송 동작이 성공적으로 확인되었다. 이러한 실험을 통해 본 논문에서 개발한 스마트 신발이 치매 환자의 돌봄을 위한 실종을 막는 안전장치로 응용 가능할 것으로 판단된다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권2호
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• pp.525-530
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• 2024

환경정보를 실시간으로 획득하여 정보를 제공하는 환경 모니터링 시스템 필요성이 확대되고 있다. 특히 공공수역 수질관리의 경우 법적으로 수동측정과 자동측정을 통해 상시 관리를 진행해야 하며, 대기오염도 탄소중립 실현과 연관하여 미세먼지, 배기가스 저감을 위한 상시 측정 및 관리가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 수질오염 및 대기오염 정보를 실시간으로 측정하여 모니터링을 할 수 있는 시스템을 구현하였다. 측정을 위한 도구로 육상과 수상을 동시에 이동 가능한 호버크래프트를 활용하였다. 호버크래프트 본체에 수질측정 및 대기오염측정 센서를 장착하고 그 정보를 실시간으로 모니터링 시스템으로 전송할 수 있는 통신 모듈을 장착하였다. 환경측정용 호버크래프트의 구조를 설계하였으며, 실시간 정보전달 통신 모듈로는 저전력 장거리 통신이 가능한 LoRa 모듈을 적용하였다. 실제 하드웨어 구현을 통해 제안한 시스템의 동작 성능을 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제20권3호
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• pp.297-306
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• 2022

The acoustic emission (AE) is proposed as a feasible method for the real-time monitoring of the structural damage evolution in concrete materials that are typically used in the storage of nuclear wastes. However, the characteristics of AE signals emitted from concrete structures subjected to various environmental conditions are poorly identified. Therefore, this study examines the AE characteristics of the concrete structures during uniaxial compression, where the storage temperature and immersion conditions of the concrete specimens varied from 15℃ to 75℃ and from completely dry to water-immersion, respectively. Compared with the dry specimens, the water-immersed specimens exhibited significantly reduced uniaxial compressive strengths by approximately 26%, total AE energy by approximately 90%, and max RA value by approximately 70%. As the treatment temperature increased, the strength and AE parameters, such as AE count, AE energy, and RA value, of the dry specimens increased; however, the temperature effect was only minimal for the immersed specimens. This study suggests that the AE technique can capture the mechanical damage evolution of concrete materials, but their AE characteristics can vary with respect to the storage conditions.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.76-83
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• 2018

정부는 2016년 유실어구에 의한 피해를 최소화하기 위해 전자어구실명제 실행계획을 발표하였다. 어구의 과다사용 및 폐어구 저감을 위해 어구의 종류 및 위치, 사용자의 실명을 포함한 정보를 IoT 기반의 통신을 이용하여 어선 및 관제센터에 효율적으로 전송할 수 있는 기술이 필요하다. 이를 위해서는 육상의 기지국에서 식별가능한 다수 부이의 위치정보를 확인할 수 있어야한다. 본 논문에서는 이러한 해상 IoT 통신 시스템을 서비스하기 위해서 육상기지국과 해상에 존재하는 타겟들과의 링크버짓을 계산하여 서비스가 가능한 거리를 산출한다. 어구 모니터링 시스템 구축을 위한 해상 IoT 무선망 설계를 위해 1.8 GHz 주파수 대역을 사용하는 NB-IoT와 900 MHz 주파수 대역을 사용하는 LoRa 서비스에 대해 해상에서의 무선 서비스 최적화를 위한 링크 버짓을 계산한다. 또한, 육상기지국- 부이간 링크버짓과 육상기지국-어선간 링크버짓을 산출하여 그 결과를 분석한다.

• 미래기술융합논문지
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• 제2권4호
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• pp.13-19
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• 2023

파리기후변화협약(UNFCCC, 2015) 체결에 따라 선진국뿐만 아니라 개발도상국을 포함하는 포괄적 참여를 통해 전 세계가 온실가스 감축 활동을 확대하고 있다. 세계 주요국은 탄소배출권 시장을 통한 탄소배출 총량규제의 효과에 많은 기대를 걸고 있다. 그러나 탄소배출권을 얻기 위해서는 정량적인 탄소저감량 데이터를 바탕으로 제3자 검증이 필요하다. 이에 본 논문에서는 탄소배출권용 AIoT 고효율 가로등을 개발하여 등기구의 광효율을 측정하는 성능분석 연구를 진행했다. 탄소배출권을 얻기 위해 고효율 LED PKG를 사용하며 고전압용 PFC를 자체 개발하고 통신이 가능한 고효율의 등기구를 개발했다. 통신을 위해 등기구와 Gateway간 2.4GHz LoRa 방식을 채택했다. 한국 도로공사 표준 가로등 Type A, B, C 시뮬레이션을 통하여 렌즈 설계를 진행했다. 가로등의 성능은 공인 성적기관의 광효율 측정을 통하여 기존 타제품 대비 고효율의 성능을 검증하였으며, 이를 통한 전기에너지 절감으로 탄소배출권을 획득할 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.481-486
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• 2019

스마트 팩토리에서는 최적의 생산 환경을 위해 모든 공정 과정의 실시간 모니터링과 분석이 요구된다. 모든 생산과정이 자동으로 이루어질 수 있게 만들기 위해서는 다양한 센서 데이터를 수집하기 위한 모니터링 장치가 필요하다. 이렇게 수집한 데이터들을 저장 및 분석함으로써 기계나 장비에 대한 이상 징후가 있는지를 파악할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 스마트 팩토리를 위한 생산 환경 모니터링 시스템과 계측 값 자동 저장시스템을 통합한 통합 모니터링 시스템을 구현 하였다. 계측 값 자동 저장 시스템을 이용하여 어느 장소에서든 계측값의 오기없이 간편하게 신뢰성 있는 검사를 수행할 수 있고, Lora를 이용한 생산 환경 모니터링 시스템을 통해 온도, 습도, 대기압 등 생산 환경을 실시간으로 모니터링 할 수 있다.