• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권2호
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• pp.504-521
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• 2016

Recently, energy harvesting technology has been integrated into wireless sensor networks to ameliorate the nodes' energy limitation problem. In theory, the wireless sensor node equipped with an energy harvesting module can work permanently until hardware failures happen. However, due to the change of power supply, the traditional hierarchical network routing protocol can not be effectively adopted in energy harvesting wireless sensor networks. In this paper, we improve the Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH) protocol to make it suitable for the energy harvesting wireless sensor networks. Specifically, the cluster heads are selected according to the estimation of nodes' harvested energy and consumed energy. Preference is given to the nodes with high harvested energy while taking the energy consumption rate into account. The utilization of harvested energy is mathematically formulated as a max-min optimization problem which maximizes the minimum energy conservation of each node. We have proved that maximizing the minimum energy conservation is an NP-hard problem theoretically. Thus, a polynomial time algorithm has been proposed to derive the near-optimal performance. Extensive simulation results show that our proposed routing scheme outperforms previous works in terms of energy conservation and balanced distribution.

• 정보처리학회논문지D
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• 제15D권2호
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• pp.263-270
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• 2008

무선 통신 기술이 발달함에 따라 유비쿼터스 환경에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 초기 물류분야에서 활용되었던 RFID기술은 점차적으로 센싱 기능을 추가하면서 발전하고 있고, 추후에는 이 센서들 간의 네트워크가 구축되어 USN (Ubiquitous Sensor Network) 형태로 발전해나갈 것이다. 본 연구에서는 전력설비에 대한 감시 감독을 위해 RFID를 이용하여 전력 설비에 대한 자산 관리나 감시 및 순시에 대한 정보를 기록, 관리하며, 다양한 센서를 이용하여 전력 설비에 대한 실시간 정보를 수집할 수 있도록 USN을 활용하는 전력설비관리 서비스 프레임워크를 구현하였다. 안정적인 전력 공급을 위해서는 전력 선로에 대한 안전성 확보가 중요한 요소이며, 이를 위해 실시간 감시는 매우 중요한 요소 중 하나이다. 현재는 중요 설비에 대하여 광케이블이나 PLC 등과 같은 유선 통신망을 설치하여 감시 정보를 수집하고 있다. 본 연구에서는 고가의 유선망을 설치하지 않고 무선 통신 기반의 저가형 센서를 이용하여 데이터를 수집하고 전송할 수 있도록 무선센서노드를 개발하였다. 또한 각 장비로부터 실시간으로 전송되는 데이터를 안정적으로 수집하고 필터링 및 요약을 통해 응용 프로그램에 정보를 제공할 수 있도록 서비스 프레임워크를 설계하였으며, 이를 바탕으로 전력설비관리 서비스를 개발하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권11호
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• pp.385-392
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• 2016

최근에 무선 센서 망에서 이동 싱크를 위한 실시간 라우팅을 지원하기 위한 Expectation Area-based Real-time Routing(EAR2) 프로토콜이 제안되었다. EAR2는 이동 싱크의 예상 지역을 고려하여 예상 지역 내의 플러딩을 이용한다. 그러나, 플러딩은 센서 노드들의 과도한 에너지 소비를 야기하고 실시간 전송에 반하는 긴 전송 지연을 발생한다. 게다가, EAR2는 예상 지역까지 단일 경로만 사용하기 때문에 링크 손실이 많은 무선 센서 망에서 신뢰성 있는 전달을 지원하기 어렵다. 그러므로, 본 논문은EAR2의 이러한 문제들을 해결하기 위해 이동 싱크를 위한 그리드와 다중 경로 기반의 실시간성과 신뢰성 지원 방안을 제안한다. 실시간성을 지원하기 위해 제안 방안은 예상 지역에 추가로 예상 지역 내에 속한 예상 그리드를 고려한다. 제안 방안은 예상 지역 내의 플로딩 대신에 예상 그리드까지의 멀티캐스팅과 예상 그리드에서의 단일 홉 포워딩을 이용한다. 왜냐하면, 멀티캐스팅은 많은 에너지를 절약할 수 있고 단일 홉 포워딩은 적은 전송 지연을 가지기 때문이다. 또한, 제안 방안은 신뢰성을 지원하기 위해 예상 그리드까지 링크 손실에 대처가 가능한 다중 경로를 사용한다. 시뮬레이션 결과는 제안 방안이 기존 방안들보다 성능이 우수함을 보여준다.

• Tribology and Lubricants
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• 제30권3호
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• pp.183-188
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• 2014

In this paper, we present our analysis of tribological failure examples for an anti-lock brake system(ABS) in a car. The study range of this paper is to improve the quality of ABS system by analyzing with sensor, computer, actuator and oil lines. In the first example, the brake leak from hydraulic supply line in a caliper on the rear left side of the ABS hydraulic modulator. This produces the sponge phenomenon, where the car does not brake even when the driver operates the brake pedal. The hydraulic unit operating ABS is actuator that play role regulating drive condition according with the oil pressure supplied with wheel of a car. In the second example, the service man does not completely tighten the fixed bolt after repairing the car. This causes the ABS warning lamp to light up as the ABS wheel speed sensor cannot detect whether the ABS has been activated. In the third example, the ABS electronic control unit is separated from the soldered part of the inner circuit board. Consequently, the ABS fails in control because the ABS motor pump receives no-signal for the hydraulic unit. The wheel speed sensor has to large durability because of giving signal of acting condition to computer by detected the acceleration and deceleration of wheel of a car. In the fourth example, the ABS warning lamp lights up of when cracks propagate in the circuit board soldering part. The circuit of this computer is very important part for input and output the operating signal of system. Such failures can aggravate the durability of the ABS. Thus, the ABS needs to be optimized to eliminate malfunction phenomenon.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1221-1234
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• 2010

지금까지의 MANET(Mobile Ad-hoc Network)은 이동성에 따른 라우팅 경로 생성 및 유지를 위한 프로토콜과 모바일 네트워크에서의 애플리케이션 특성에 따른 QoS(Quality of Serivce) 보장에 관련된 연구가 활발히 진행되었다. 그러나 이러한 기존의 MANET 연구를 기반으로 설계한 USN(Ubiquitous Sensor Network)에서의 센서노드는 자원의 제한으로 인하여 이동성 및 그 외의 제약에 따른 노드 실패(node failure)와 전파 소멸(fading)로 잦은 네트워크 형태 변화를 갖는다. 그리고 제약된 에너지의 사용에 따른 오랜 시간의 센서노드 동작 지원을 위한 효율적인 에너지 관리가 필요하다. 따라서, USN을 위한 각 센서노드의 구현은 네트워크를 사용시 에너지를 고려한 설계가 불가피하다. 또한 센서네트워크 토폴로지의 빈번한 변화를 감지하고 네트워크를 효율적으로 관리하기 위한 망관리 시스템(USNMS: USN management system)이 필요하다. 본 논문에서는 USN 및 MANET 환경에서 에너지를 고려한 기존의 네트워크관리 연구들을 조사하고 분석한다. 그리고 이를 바탕으로 센서노드의 수명연장을 위해 네트워크의 사용시 효율적인 에너지 사용을 위한 소량의 데이터 및 관리 패킷을 정의하여 이를 활용해, 에너지 효율적인 데이터 수집 및 처리를 위한 네트워크 프로토콜 인터페이스를 설계하고 이를 활용하기 위한 센서네트워크 관리 시스템을 구현하여 실험과 결과를 바탕으로 에너지 효율적인 센서네트워크의 실용성을 검증한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.27-40
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• 2013

본 연구는 미래예측방법으로 많이 활용되고 있는 시나리오플래닝 방법론을 적용하여 2006년에 개발된 한국형 수중로봇시스템(심해무인잠수정시스템)의 바람직한 미래상을 도출하였다. 한국이 개발한 이 심해무인잠수정의 설계심도는 6000미터이며, 그 구성을 보면, '해미래'는 실질적인 심해탐사작업을 실행하고, 이 '해미래'를 지원하는 '해누비'는 심해에서 시료채취나 탐사가 가능하다. 한편 이 한국형 심해무인잠수정시스템은 수중복합항법시스템을 사용하고 있지만, 6000m심해에서 5m이내의 항법오차가 있고 50cm이내의 상대 위치오차를 가지고 있다. 따라서 본고는 이를 보완하여 관련 분야에서 기술 선도국이 될 수 있는 한국정부가 추진해야 할 바람직한 미래전략방향을 고찰했다. 그 결과 인디케이터와 가상벽을 갖춘 외부장치를 구비한 심해무인잠수정 시스템 개발이 한국에 있어 미래지향적인 정책추진방안이었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권1호
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• pp.146-154
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• 2007

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 지연시간에 민감한 데이터를 실시간으로 전달하는 기법을 제안하였다. 실시간 전송을 위한 기존의 방식들은 단순히 전달 지연이 짧은 경로 혹은 홉 수가 작은 경로를 선택한다. 하지만, 이러한 방식들은 링크 에러율을 고려하지 않았으므로, 전송 오류가 발생하는 경우에는 재전송으로 인하여 실시간 전송을 보장하기 어렵다. 따라서, 본 논문에서는 링크 에러율을 고려하여 실시간 전송 경로를 선정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안하는 기법은 이웃 노드들 간의 링크 에러율에 기반하여 홉 간의 전송 지연시간을 추정함으로써 종단 간 기대되는 지연시간을 계산한다. 소스 노드는 가장 짧은 전달 지연시간을 가진 경로를 실시간 경로로 선택하고 데이터를 전송한다. 링크의 에러율에 따른 다양한 실험을 통하여 제안 방식이 데이터 전달 속도를 향상시키고 지연 지터를 감소시킨다는 사실을 확인하였다. 또한, 전송 오류와 재전송의 상대적 인 감소로 인하여 에너지 소비가 줄어들고 네트워크 수명이 연장된다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제1권2호
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• pp.61-66
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• 2008

국토의 70% 이상이 산지로 구성되어 있어서 도로와 철도 건설을 위해 절토사면이 필연적으로 발생한다 우기, 동절기 서리로 인한 지반융기, 그리고 해빙은 암석 탈락과 사면붕괴의 원인이 되며 매년 사면붕괴에 의한 차량파손과 인명피해가 증가하고 있다. 인명과 재산을 보호하기 위해 사연붕괴를 조기에 탐지할 수 있는 실시간 모니터링 시스템이 필요하다. GMG사에서 개발한 병진 회전 침하(TRS) 센서를 사면 내에 설치하여 실시간으로 사면을 모니터링을 할 수 있도록 했으나, 시스템의 데이터 획득체계가 취약하여 순간적인 낙뢰에 의해 전체 시스템이 손상될 수 있다. 따라서 저자들은 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 제시하여 낙뢰에 의한 손상을 최소화시키고 신뢰도 높은 사면 변형 모니터링 체계를 구축했다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.71-85
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• 2012

본 논문은 운항중인 선박에서 기록되어지는 운항정보 및 엔진 가동정보 등을 실시간으로 모니터링하고, 문제 발생 시에 그 근본원인을 찾아내어 민첩하게 대응할 수 있는 일련의 결함원인 분석 및 예방시스템 개발을 목적으로 한다. 결함분석을 위해서는 선박엔진의 주요기관에 부착된 센서들로부터 장기간 수집된 정보를 사용하게 되는데, 이 양이 매우 방대하며, 잡음 및 중복정보(Redundancy)가 너무 많이 포함되어, 수집된 센서 데이터를 바로 고장분석에 사용하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 방대한 양의 데이터 중, 정보의 손실을 최소화하고 중요한 정보만을 추출하기 위해 'Equal-frequency binning'과 'Entropy' 기반의 데이터 필터링 방법에 관해 연구하였다. 실제로 시험운용 중인 선박엔진 데이터를 개발된 선박엔진 고장분석 소프트웨어를 이용하여 결함분석을 수행하여, 제안된 방법의 효용성을 검증한다.

• 전기학회논문지
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• 제62권9호
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• pp.1324-1328
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• 2013

The reason of train location detection is generally the train interval control between the railway stations and the train path control in the railway station yard in order to avoid train collision. It is very important to know the train location for shortening the train headway, and improving the efficiency of railway maintenance as well as the safe operation of trains. Therefore, the accurate detection of train location is the prerequisite technology in railway signalling system. The track circuit and the wheel sensor of rolling stock have been used to detect the train location widely in urban railway as well as high speed train. The track circuit is continuously monitored by electrical equipment to detect the absence of the train and the tachometer and encoder is used for the wheel sensor to measure the train speed. But speed sensor failures are frequent due to the extremely harsh operating conditions encountered in rail vehicle. The CBTC(Communication based Train Control) system has been used in urban railway system recently. But the installation of CBTC system is very high and the modification of design is difficult. This paper deals with the feasibility of new train location detection method using magnetic sensors.