• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권6호
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• pp.481-486
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• 2003

본 논문에서는 의료 영상 분야의 국제 표준인 DICOM을 툴킷 형태로 구현한 소프트웨어에 대하여 기술한다. 기존의 툴킷들은 영상 관련 기능들을 별도로 구현해야 하거나 유닉스 운영체제를 기반으로 개발된 후에 윈도우즈 운영체제오 이식되거나 속도나 메모리 관리 측면이 배제되었거나 DICOM의 방대함에 기인하여 매우 복잡한 구조로 되어있는 단점을 가지고 있다. 제안된 툴킷은 기존 툴킷들의 단점을 보완하고 DICOM이 주로 사용되는 병원의 환경에 적합하도록 설계하였다. 즉, 윈도우 운영체제를 사용하는 일반 PC에서 대용량의 영상을 조회한 수 있도록 하였으며 다중 자업을 지원하여 자업 처리 속도 및 편리성을 증가시켰고 임상에서 필요한 대부분의 기능을 제공하며 객체 지향적 구조로 설계되어 사용자가 짧은 기 간 내에 개발 할 수 있도록 하였다. 실험 결과 제안된 툴킷을 이용하여 일반 PC 환경에서 CT 50장, MR 50장, CR 10장, DX 10장의 DICOM 영상을 12초 이내에 출력하며 소량의 물리적 메모리만을 소모하는 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4A호
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• pp.239-249
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• 2012

최근 자연스러운 3차원 영상의 재현을 위하여 깊이영상을 이용한 영상합성 방법이 널리 이용되고 있다. 깊이영상은 시청자의 눈에 보이지는 않지만 합성영상의 화질을 결정하는 중요한 정보이므로 정확한 깊이영상을 획득하는 것이 중요하다. 특히 적외선 센서를 이용한 깊이 카메라(time-of-flight camera)는 보다 정확한 깊이영상을 획득하는데 이용되고 있다. 깊이 카메라는 스테레오 정합(stereo matching)에 비해 정확하고 실시간으로 깊이정보를 추출할 수 있지만, 제공되는 해상도가 너무 낮다는 단점이 있다. 본 논문에서는 단시점의 깊이영상을 두 시점의 깊이영상으로 확장하고, 이를 이용하여 여러 시점의 중간영상을 생성하는 시스템을 제안한다. 특히 복잡도를 낮춰 빠른 속도로 다시점 영상을 생성하는 시스템을 제안한다. 고해상도의 컬러 영상을 획득하기 위하여 두 대의 컬러 카메라를 설치하고 중간에 깊이 카메라를 획득한다. 그리고 깊이 카메라에서 획득한 깊이영상을 3차원 워핑을 이용하여 양쪽의 컬러 카메라의 위치로 시점 이동한다. 깊이영상과 컬러영상간의 객체 불일치 문제는 깊이값의 신뢰 도를 기반으로 한 조인트 양방향 필터(joint bilateral filter)를 이용하여 보정한다. 이러한 과정을 통해 얻은 깊이영상은 다시점 영상 합성 방법을 이용하여 다시점 영상을 획득한다. 이와 같은 과정은 다중 스레드를 이용하여 빠르게 처리할 수 있도록 구현했다. 실험을 통해 두 시점의 컬러영상과 두 시점의 깊이영상이 실시간으로 획득했고, 약 7 fps의 프레임율로 10시점의 중간시점을 동시에 생성했다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제7권3호
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• pp.240-247
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• 2001

자바는 플랫폼 독립성, 높은 보안성, 멀티쓰레드 지원 등의 다양한 장점을 가지고 있어서 내장형 시스템을 위한 실행 환경으로 기대를 모으고 있다. 널리 쓰이고 있는 자바 수행 환경 중 하나인 Sun사의 퍼스널자바 ($PersonalJave^{TM}$)는 다양한 GUI를 쉽게 생성할 수 있도록 Truffle이라는 AWT 구조를 제공하고 있어서 셋톱박스나 PDA 등의 다양한 내장형 시스템에 활발히 이식되고 있다. 기본적으로 Truffle은 기존의 마이크로소프트 Win32 API나 X 윈도우 API를 기반으로 하고 있다. 그러나, 이러한 윈도우 관리기들은 많은 양의 디스크나 메모리 공간을 요구하므로 시스템 자원이 한정된 내장형 시스템에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 내장형 시스템의 요구조건을 만족시킬 수 있도록 내장형 리눅스 상에서 경량 윈도우 관리기인 마이크로윈도우즈(Microwindows)를 플랫폼 그래픽 시스템으로 채택하고 퍼스널자바 AWT API를 구현하였다. 마이크로윈도우즈(Microwindows)는 경량이면서도 기존의 윈도우 관리기들과 유사한 기능을 제공하며, 별도의 그래픽 시스템 지원을 필요로 하지 않아서 다양한 플랫폼 상에 쉽게 이식될 수 있다. 또한, 소스 코드가 공개되어 있어서 응용에 따라 수정 및 확장이 용이하다. 본 연구에서는 내장형 리눅스 상에서 동작하는 마이크로윈도우즈를 이용하여 퍼스널자바 AWT를 구현하였으며 다양한 응용프로그램을 이용하여 그 효용성을 입증하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제7권8호
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• pp.297-306
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• 2018

본 논문에서는 분산 스트림 처리 프레임워크인 Apache Storm을 고성능 통신 장비인 InfiniBand에 적용하는 방안을 다룬다. InfiniBand 상에서 Storm을 동작시키는 쉬운 방법은 IPoIB (IP over InfiniBand)를 사용하는 것이다. 그러나 이 방법은 노드에 심각한 CPU 부하를 발생시키는데, 이는 잦은 문맥 전환과 버퍼 복사에서 기인하는 것으로 나타났다. 이를 해결하기 위해, Storm에서 InfiniBand의 RDMA (Remote Direct Memory Access) 기능을 사용하는 새로운 통신 방식을 제안한다. 첫째, Storm에서 RDMA 기능을 이용하기 위해, 기존 통신 프레임워크인 Netty를 대체하는 새로운 프레임워크인 RJ-Netty (RDMA/JXIO Netty)를 설계 및 구현한다. 둘째, Storm이 기존 Netty와 RJ-Netty를 모두 사용할 수 있도록 관련 클래스들을 개선한다. 셋째, RJ-Netty의 성능을 최대화하기 위해 멀티스레드를 지원하도록 JXIO 서버 기능을 개선한다. 실험 결과, 제안한 RJ-Netty는 Ethernet은 물론 IPoIB에 비해서 메시지 처리량을 향상시키면서도 CPU 부하를 크게 줄인 것으로 나타났다. 본 논문은 Apache Storm을 InfiniBand 상에서 동작시킨 최초의 시도로, 고성능의 InfiniBand RDMA를 사용하여 Storm의 처리 성능을 향상시킨 우수한 연구 결과라 사료된다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권9호
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• pp.385-396
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• 2017

IoT 환경에서 제한적인 디바이스들의 운영을 위한 많은 IoT 미들웨어들이 연구되었다. 우리는 센싱 디바이스 및 네트워크의 통합적인 운영을 위한 IoT 미들웨어인 MinT를 제안하였다. MinT는 센싱 및 네트워크 디바이스를 통합 관리할 수 있는 센서 추상화 계층, 완성도 높은 시스템 및 통신 계층을 지원한다. 또한 이를 통해 사물들은 이기종 네트워크간의 유연한 연결 및 효율적인 정보 공유를 할 수 있다. MinT의 시스템 계층은 신속한 정보처리를 위해 스레드 풀을 사용한다. 하지만 고정 스레드 크기를 사용하는 방법은 네트워크 지연 및 비효율적인 베터리 소비를 보여준다. 본 논문에서는 가변적으로 스레드 개수를 조정할 수 있는 향상된 스레드 풀 관리 방법을 제안 한다. 특히 수신되는 패킷 분석 및 처리, 재송신을 담당하는 Interaction Thread Pool그룹의 성능 향상을 목표로 한다. 본 논문에서는 실험을 통해 평균 요청 처리율이 평균 25% 증가한 것을 입증하였다. 결국 제안하는 방법을 통해 MinT는 IoT 환경에서 전송 지연 및 디바이스의 에너지 소비를 더 감소시킬 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.293-293
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• 2014

Over last decade InGaN alloy structures have become the one of the most promising materials among the numerous compound semiconductors for high efficiency light sources because of their direct band-gap and a wide spectral region (ultraviolet to infrared). The primary cause for the high quantum efficiency of the InGaN alloy in spite of high threading dislocation density caused by lattice misfit between GaN and sapphire substrate and severe built-in electric field of a few MV/cm due to the spontaneous and piezoelectric polarizations is generally known as the strong exciton localization trapped by lattice-parameter-scale In-N clusters in the random InGaN alloy. Nonetheless, violet-emitting (390 nm) conventional low-In-content InGaN/GaN multi-quantum wells (MQWs) show the degradation in internal quantum efficiency compared to blue-emitting (450 nm) MQWs owing higher In-content due to the less localization of carrier and the smaller band offset. We expected that an improvement of internal quantum efficiency in the violet region can be achieved by replacing the conventional low-In-content InGaN/GaN MQWs with ultra-thin, high-In-content (UTHI) InGaN/GaN MQWs because of better localization of carriers and smaller quantum-confined Stark effect (QCSE). We successfully obtain the UTHI InGaN/GaN MQWs grown via employing the GI technique by using the metal-organic chemical vapor deposition. In this work, 1 the optical and structural properties of the violet-light-emitting UTHI InGaN/GaN MQWs grown by employing the GI technique in comparison with conventional low-In-content InGaN/GaN MQWs were investigated. Stronger localization of carriers and smaller QCSE were observed in UTHI MQWs as a result of enlarged potential fluctuation and thinner QW thickness compared to those in conventional low-In-content MQWs. We hope that these strong carrier localization and reduced QCSE can turn the UTHI InGaN/GaN MQWs into an attractive candidate for high efficient violet emitter. Detailed structural and optical characteristics of UTHI InGaN/GaN MQWs compared to the conventional InGaN/GaN MQWs will be given.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.97-103
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• 2018

대부분의 동양화 작품에는 작가의 정보를 압축시켜 하나의 그림으로 표현한 낙관이 존재하고 이러한 낙관은 작품의 제목이나 작가의 이름 등 다양한 정보를 포함하고 있다. 따라서 동양화를 수집하거나 즐기는 사람들에게 낙관은 동양화에 대한 중요한 정보를 제공하는 단서 역할을 한다. 하지만 낙관에 있는 글자들은 대부분 어려운 한자나 간자 혹은 다양한 모양으로 변형되어 있어 일반인들이 쉽게 해석하기 어려운 문제점이 있다. 본 논문에서는 낙관의 정보를 손쉽게 확인할 수 있도록 안드로이드 기반의 낙관 검색 애플리케이션을 개발하였다. 해당 애플리케이션은 촬영한 낙관 이미지를 분석하여 서버에 전송해 서버 내의 데이터베이스에서 촬영한 낙관 사진과 가장 유사한 낙관 후보에 대한 정보를 검색하는 알고리즘을 적용하였다. 또한 제안하는 알고리즘의 성능 분석을 위해서 촬영된 낙관 사진과 170개의 낙관 데이터 후보 중에서 정확하게 낙관을 찾아내는지에 대한 여부와 제공되는 낙관의 순위를 바탕으로 알고리즘의 정확도를 비교 및 분석하였다. 정확도 분석 실험 결과 본 애플리케이션의 검색 알고리즘의 정확도는 약 90%로 확인되었으며 추후 알고리즘의 최적화와 멀티쓰레딩 알고리즘의 보완을 통해 빅 데이터 환경에서 자동으로 이미지를 분석 및 검색하는 플랫폼으로의 발전이 가능할 것으로 기대한다.

• 방송공학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.835-849
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• 2013

ISO/IEC MPEG과 ITU-T VCEG이 공동으로 구성한 JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding)가 표준화를 진행한 HEVC (High Efficiency Video Coding)는 H.264/AVC 대비 약 2배 혹은 그 이상의 압축효율을 목표로 표준화가 시작되었다. 하지만, 계층적 구조를 갖는 가변크기 블록의 사용과 재귀적 부호화 구조에 따른 인코더의 복잡도 증가는 개선해야 할 문제점으로 지적되고 있다. HEVC 인코더의 복잡도를 감소시키기 위하여 다양한 고속화 알고리즘들이 제안되고 있으나, 고속화 알고리즘으로 얻을 수 있는 속도 향상만으로 HEVC 인코더의 실시간성을 확보하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 현재 표준화가 완료된 HEVC 인코더의 실시간 구현을 위하여 SIMD 명령어를 이용한 데이터 수준 병렬화 기법, CPU 및 GPU를 이용한 멀티스레딩 기법과 같은 다양한 병렬화 기법을 소개한다. 또한, 이러한 병렬화 기법들을 HEVC 인코더에 적용하기 위해 적합한 연산 및 기능 모듈에 대하여 소개한다. 본 연구에서 제안한 방법을 HM (HEVC reference model) 10.0에 적용한 결과 $832{\times}480$ 영상의 경우 20~30fps의 부호화 속도를 나타냈으며, $1920{\times}1080$ 영상의 경우 5~10fps의 부호화 속도를 나타내었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.86-100
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• 2015

클라우드 컴퓨팅은 IT 관련된 기능들이 서비스 형태로 제공되는 컴퓨팅 스타일이다. 사용자들은 전문 지식이 없거나 제어할 줄 몰라도 인터넷으로부터 서비스를 이용할 수 있다. 정보가 인터넷 상의 서버에 영구적으로 저장되고 데스크탑 컴퓨터, 노트북, 휴대용 기기 등과 같은 클라이언트에는 일시적으로 보관된다. 이러한 클라우드 컴퓨팅에서 소프트웨어와 데이터는 서버에 저장된다. 클라우드 컴퓨팅은 웹 2.0, SaaS(software as a service)와 같이 최근 잘 알려진 기술 경향들과 연관성을 가지는 일반화된 개념이다. 이들 개념들의 공통점은 사용자들의 컴퓨팅 요구를 만족시키기 위해 인터넷을 이용한다는 사실이다. 이는 단순히 서버 등의 자원을 제공해 주면서 사용자가 디바이스에 제약없이 데이터에 접근할 수 있도록 해준다. 개인적인 용도의 파일을 저장하고 이를 여러 디바이스에서 공유하는 클라우드 서비스가 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 Dropbox와 OAuth, PACloud를 통해 이와 같은 서비스를 구현할 수 있다. 또한 스레드 폴링을 이용하여 서버에 들어오는 여러 태스크들을 적절하게 처리할 수 있는 구현 기술을 제시하였다. 아울러 구현 기술을 설명하기 위해 소프트웨어 공학적인 여러 다이어그램을 제시하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.133-137
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• 2018

아두이노는 소형 마이컴으로 다양한 산업에 사용되고 있으며 특히, 오픈소스 하드웨어 IoT 디바이스로 널리 사용되고 있다. 아두이노의 멀티태스킹 방식은 크게 수퍼루프 타이밍과 RTOS 쓰레드 방식으로 나뉘며 수퍼루프 타이밍 방식은 구현이 단순하고 이해하기 쉽다는 장점이 있지만 하나의 작업이 길어지면 다음 작업의 실행에 영향을 줄 수 있다는 단점을 가진다. 또 RTOS 쓰레드 방식은 다른 작업시간에 영향을 받지 않고 실행할 수 있다는 장점을 갖지만 소형 마이컴인 아두이노는 쓰레드의 개수가 늘어나면 쓰레드의 컨텍스트 스위칭타임으로 수퍼루프 타이밍 방식에는 없는 부가 시간이 발생하는 단점이 있다. 본 논문은 이와 같은 서로 다른 특징들을 분석하기 위하여 아두이노 우노 R3와 FreeRTOS를 사용하였으며 실험을 위한 태스크는 빌트인 LED 포트에 8000번의 디지털 신호를 보내도록 작성하였다. 같은 크기의 태스크를 두 방식으로 실행하면 수퍼루프 방식이 FreeRTOS 멀티태스킹 보다 3ms 빠른 실행을 보인다. 여러 개의 태스크를 동시에 실행하면 수퍼루프 방식의 태스크는 순차 실행으로 첫 태스크와 마지막 태스크의 실행시간 차가 크게 나타나며 FreeRTOS 방식은 모두 중첩되어 동시에 실행 가능하지만 30ms 정도의 컨텍스트 스위칭타임의 실행 시간지연이 발생한다.