• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권10호
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• pp.1436-1442
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• 2004

코어 기반 트리 멀티캐스트 라우팅 프로토콜, PIM-SM, 코어 관리자 기반 멀티캐스트 라우팅 등에 의해 확립된 공유 기반 트리는 코어 또는 랑데뷰 포인트라는 센터 노드를 루트로 하는 구조이다. 공유 기반 트리에서 코어(또는 랑데뷰 포인트)로부터 멀티캐스트 그룹의 모든 구성원들에 대한 전송 경로는 가장 짧은 거리를 사용한다. 트리의 구성 비용은 코어에 의해 결정되고, 패킷들의 지연은 코어의 위치에 의해 좌우된다. 따라서 코어의 위치 선정은 비용과 성능 측면에 많은 영향을 끼친다. 본 논문에서는 후보 코어 그룹 선택을 위한 세 가지 방법을 제안하고자 한다. 제안한 최소 평균 비용 선택, 최대 차수 선택, 최대 가중치 선택 방법은 각각 임의 선택 방법과 트리 비용, 평균 패킷 지연, 최대 패킷 지연의 세 가지 성능 평가 요소를 통해 비교하였다. 모의실험 결과 후보 코어 그룹 선택에 있어서 제안한 세 가지 방법이 임의 선택방법보다 성능 평가요소인 트리 비용, 평균 패킷 지연, 최대 패킷 지연 측면에서 더 낮은 결과를 보임으로써, 우수함을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6A호
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• pp.617-625
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• 2011

최근 무선 센서 네트워크에서, 이동 싱크 그룹에 효과적으로 데이터를 전송하기 위한 데이터 전달이 제안되었다. 이동 싱크 그룹은 다수의 싱크들이 센서 필드를 함께 움직이면서 센서로부터 정보를 수집하여 임무를 수행하는 특성을 갖는다. 제안된 그룹 통신 프로토콜들은 주로 플러딩 기술을 이용하여 데이터 전송을 보장하는 메커니즘이다. 하지만 이러한 플러딩 기반 연구들은 이동 싱크 그룹 영역에 존재하는 모든 센서 노드들이 데이터의 전송에 참여하여야 하며, 또한 이동 싱크 그룹 영역에 비례하여 무선 센서 네트워크의 에너지 소비가 증가하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 플러딩 문제를 해결하기 위하여 효율적인 데이터 전송 기법을 제안한다. 이동 싱크 그룹이 위치하는 지역에 가상 구조 '데이터 파이프'를 구축하여, 소스 노드와 이동 싱크 그룹 간의 데이터 전송을 위한 랑데부 지역으로 이용함으로써 센서 노드의 에너지 소비를 줄이고자 한다. 본 논문에서 제안된 방안이 기존의 플러딩을 기반으로 하는 그룹 통신 프로토콜에 비하여 에너지 소비 측면에서 월등히 우수하다는 것을 시뮬레이션을 통하여 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권11호
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• pp.1112-1128
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• 2012

인지 무선 환경에서의 부 사용자들은 주 사용자가 일시적으로 사용하지 않는 채널을 기회적으로 이용하여 통신을 수행한다. 이러한 통신은 부 사용자 상호간에 접근이 가능한 공통 채널을 통해 이루어지는데, 부 사용자들의 통신을 위한 공통 채널은 주 사용자의 채널 사용 현황을 바탕으로 동적으로 변경될 수 있다. 최근 인지무선통신을 위한 연구가 많이 진행 되고 있으나, 공통 채널을 구성하기 위한 세부적인 절차에 대한 연구가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 인지무선 네트워크 환경에서 군사용 무전기의 점대점 통신을 위한 신속하고 신뢰성 있는 동적 공통 채널 설정 및 복원 방법에 대한 방법과 절차를 제안하고, 공통 채널 설정과 복원 과정을 위한 패킷 교환 시간, 채널 요청 대기 시간, 랑데부 시간과 같은 시간 파라미터들을 고려하여, 각각의 세부적인 절차들을 기술하였다. 또한, 수치 해석을 통해서 채널 설정 및 복원 지연 시간과 처리량 등을 도출하여 제안된 방법의 성능을 평가하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3A호
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• pp.287-295
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• 2010

무선 센서 네트워크에서, 위치정보 없이 이동 싱크를 지원하는 연구들은 노드로 클러스터를 이루고 이들의 연결을 통해서 싱크로 데이터를 전달하는 가상의 인프라구조를 형성한다. 소스 노드가 위치한 클러스터와 싱크가 위치한 클러스터 간에는 이 구조를 통해서 연결되지만, 모든 클러스터 헤드와의 연결을 만들기 위해 플러딩을 하기 때문에 높은 라우팅 비용을 야기한다. 비록 다계층의 클러스터를 통해서 클러스터의 수를 줄일 수는 있지만, 싱크와 소스가 가깝더라도 다른 최상위 클러스터에 속한다면, 데이터는 우회될 수밖에 없다. 그래서 우리는 데이터 우회를 해결하고 클러스터의 수를 줄일 수 있는 멀티 홉 클러스터 기반의 프로토콜을 제안한다. 싱크의 위치 정보서비스와 싱크로의 데이터의 전달을 위해 랑데부 클러스터 헤드를 선정하지만, 소스와 싱크가 속한 클러스터 간의홉 수를 이용해서 효과적으로 데이터의 우회를 줄인다. 시뮬레이션은 기존 방안보다 효과적으로 데이터가 전달되는 것을 보인다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권7호
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• pp.1789-1804
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• 1999

본 논문에서는 기존 객체행위 설계방법에 의해 개발된 '시각적 실시간 객체모델'의 설계의미를 검증·확인하기 위한 시뮬레이션 기반 지원 시스템을 제안한다. 이 시스템은 실행 가능한 Ada 코드 생성에 의한 객체 프로세스들간의 동적이 상호작용을 시뮬레이션 할 수 있게 하며, 실제 시스템 구현에 앞서 여러 가지 논리적, 시간적 문제들을 검출할 수 있게 한다. 또한, 시뮬레이션에 의해 검증·확인된 명세서로부터 Ada 프로토타잎 코드를 직접 생성시켜 준다. 이 시스템은 Visual C++ 버전4.2로 개발되었다. 그리고, 시뮬레이션 코드로 Ada를 사용하였는데, 이것은 Ada의 병행 행위 및 시간 표현력 등의 실시간 시스템의 표현력에 있어 기존의 언어들에 비해 우수성을 가지고 있기 때문이다. 이 작업은 방법론 기반 시각적 모델과 자동화 된 정형기법 기반 시뮬레이션 시스템의 연결, 그리고 자동화된 명세 검증·확인 기술의 실현이라는 점에서 기여한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권5호
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• pp.49-56
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• 2019

최근 우주활동의 국제규범 형성에 있어서 가장 주목받은 것은 '우주활동 장기지속가능성(LTS) 가이드라인'이다. 2010년 UN COPUOS(유엔 외기권평화적이용위원회)에서 논의를 시작하여 2019년 6월 마침내 21개 지침이 채택되었다. 채택된 지침은 우주환경의 무기한 보전을 목적으로 우주잔해물을 포함한 궤도상 우주물체의 상황 관측능력을 증진 및 지원하기 위한 국제협력, 우주기상에 관한 유효한 데이터 및 예보 공유, 국제법에 합치한 각국의 우주정책 공표, 국내 제도를 개선해 정부가 우주활동을 적절히 감독하는 것 등을 포함하고 있다. 일부 지침은 우주잔해물 제거가 우주무기 실험과 분리가 곤란한 경우가 많아, 유효한 구별기준을 찾아내지 못하여 각국이 합의에 도달하지 못하였다. 향후 (초)소형위성군과 랑데부및 근접운용 계획 등이 가시화되고 있어 우주환경 보전에 대한 국가간 입장은 더욱 첨예해질 전망이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권3호
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• pp.219-229
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• 2018

본 논문에서는 복수 Position Sensitive Detector(PSD) 센서와 IR Beacon Module(적외선 비콘 모듈)을 이용하여 우주비행체의 랑데부/도킹/군집 운용과 같은 근접 운용을 위한 칼만 필터 기반의 상대항법 알고리즘 연구를 수행한다. PSD 센서와 적외선 비콘 모듈은 각각 Target Satellite과 Chaser Satellite에 장착되어 위성의 상대 위치와 상대 자세 정보를 획득하여 위성간 근접운용에 사용한다. 각각의 상대 항법 기법의 성능을 비교 분석하기 위하여 수치 시뮬레이션을 수행한다. 상대항법 알고리즘에 사용된 PSD 센서와 적외선 비콘 모듈의 광학적 모델링과 작동 원리를 기반으로 칼만필터의 측정 모델을 구성한다. 확장 칼만 필터(EKF)와 무향 칼만 필터(UKF)는 우주비행체의 병진 운동 및 회전 운동에 대한 운동학 및 동역학적 특성을 활용하는 측정 융합에 기반을 둔 확률론적 상대항법 기법으로 사용된다. EKF와 UKF, 두 필터의 상대 자세 및 상대 위치 추정 성능을 비교한다. Target Satellite과 Chaser Satellite에 장착되는 PSD 센서와 적외선 비콘 모듈의 개수와 상대항법기법의 변화에 따른 수치 시뮬레이션을 수행하여 성능 변화를 확인하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권2호
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• pp.165-198
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• 2023

2021년 국제 우주감시학회(AMOS)에 발표된 논문에 따르면, 저궤도 우주공간의 우주물체 간 충돌가능성은 작동중인 위성이 아니라 발사체 상단, 폐위성 등 우주 쓰레기에 의한 충돌확률이 높고, 우주교통관제(space traffic management)를 통해 그 충돌 가능성을 줄일 것을 제안하고 있다. 이러한 배경에 최근 우주공간에 위성 등 우주물체의 급속한 증가로 우주 쓰레기(debris) 문제가 국제적인 주요 도전과제로 부각되고 있고, 이에 지난 2022년 9월 뉴욕에서 열린 유엔총회에 한국을 포함한 유엔 회원국들이 수직발사식 위성요격미사일(anti-satellite, ASAT) 실험을 실시하지 않도록 하는 결의안 채택을 통해 전세계 8개국(23년 6월 기준 13개국)이 ASAT 실험을 실시하지 않기로 했다. 또한, 우주 쓰레기를 줄이기 위한 방안이 민간 분야에서 활발히 연구되고 있는데, 이러한 우주 쓰레기 상용서비스는 필요시 군사적으로도 사용이 가능할 것으로 판단된다. 이에 우주 쓰레기 제거기술 현황, 우주위협 평가 및 궤도 상 랑데부 및 근접기동작전 사례에 대해 알아보고, 우주 강국의 우주 쓰레기 제거기술을 활용한 우주무기 개발 개연성에 대해 고찰하겠다. 그리고 미래 우주전장을 대비하기 위한 우주기동전(space maneuver warfare) 이해를 통해 새로운 우주추진체계의 개발 필요성에 대해 제언하고자 한다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권2호
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• pp.101-117
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• 2023

우주상에 존재하는 우주물체에 접근하여 궤도상에서 제거하는 능동 제거 기술(active debris removal, ADR)과 연료 충전, 배터리 교환 등의 위성의 수명연장을 위한 기술인 궤도상 서비싱(on-orbit servicing)은 우주물체의 증가와 함께 그 관심이 커지고 있다. 인공위성연구소에서는 국내에서 발사되었던 국가 자산 중 임무가 종료된 후 궤도상에서 여전히 우주를 돌고 있는 국가 우주자산을 포획 및 제거하는 목적의 위성을 개발하기 위한 연구를 수행 중에 있다. ADR 소형위성은 지금껏 국내에서 개발되었던 지구 및 우주환경 관측 위성과 다르게 랑데부/도킹 기술 등을 포함한 우주 탐사 임무 등 미래 임무에 요구되는 기술을 구현 및 실증하는 것을 주요 임무로 가지고 있다. 본 논문에서는 여러 국가 우주자산들 중 1990년대에 발사된 우리별 위성의 포획 및 제거 임무를 갖고 있는 ADR 소형위성의 궤도 전이 방법에 대해서 소개한다. 소형 위성은 무게가 약 200 kg 이하가 되도록 개발을 수행할 예정이고, 2027년 한국형 발사체를 통해 궤도상에 투입되는 상황을 가정하여 임무를 설계했다. 특히, 지구의 J2 섭동력을 이용해서 목표물과 다른 RAAN 일변화를 만들어 줌으로써, 목표물로의 궤도면 변경을 직접 천이 방식과 비교하여 더 적은 연료를 이용하는 전략을 구성하였다. 이 방법을 이용하여 소형위성급 무게의 위성으로 우주쓰레기 제거 임무를 가능하게 하며, 뉴스페이스 시대에 새로운 형태의 우주탐사를 수행하는 기술 검증 플랫폼이 될 것으로 기대한다.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.58.1-59
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• 2021

Exploration of asteroids' internal structure is essential for understanding their evolutional history. It also provides a fundamental information about the history of coalescence and collision of the solar system. Among several models of the internal structures, the rubble-pile model, confirmed by the near-Earth asteroid (25143) Itokawa by Hayabusa mission [1], is now widely regarded as the most common to asteroids with size ranging from 200 m to 10 km [2]. On the contrary, monolithic and core-mantle structures are also possible for small asteroids [3]. It is, however, still challenging to look through the interior of a target object using remote-sensing devices. In this presentation, we introduce our ongoing research conducted at Seoul National and propose an idea to infer the internal structure of Apophis using available instruments. Itokawa's research provides an important benchmark for Apophis exploration because both asteroids have similar size and composition [4][5]. We have conducted research on Itokawa's evolution in terms of collision and space weathering. Space weathering is the surface alteration process caused by solar wind implantation and micrometeorite bombardment [6]. Meanwhile, resurfacing via a collision acts as a counter-process of space weathering by exposing fresh materials under the matured layer and lower the overall degree of space weathering. Therefore, the balance of these two processes determine the space weathering degrees of the asteroid. We focus on the impact evidence on the boulder surface and found that space weathering progresses in only 100-10,000 years and modifies the surface optical properties (Jin & Ishiguro, KAS 2020 Fall Meeting). It is important to note that the timescale is significantly shorter than the Itokawa's age, suggesting that the asteroid can be totally processed by space weathering. Accordingly, our result triggers a further discussion about why Itokawa indicates a moderately fresh spectrum (Sq-type denotes less matured than S-type). For example, Itokawa's smooth terrains show a weaker degree of space weathering than other S-type asteroids [7]. We conjecture that the global seismic shaking caused by collisions with >1 mm-sized interplanetary dust particles induces granular convection, which hinders the progression of space weathering [8]. Note that the efficiency of seismic wave propagation is strongly dependent on the internal structure of the asteroid. Finally, we consider possible approaches to investigate Apophis's internal structure. The first idea is studying the space weathering age, as conducted for Itokawa. If Apophis indicates a younger age, the internal structure would have more voids [9]. In addition, the 2029 close encounter with Earth provides a rare natural opportunity to witness the contrast between before and after the event. If the asteroid exhibits a slight change in shape and space weathering degree, one can determine the physical structure of the internal materials (e.g., rubble-pile monolithic, thick or thin regolith layer, the cohesion of the materials). We will also consider a possible science using a seismometer.