• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.602-608
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• 2020

인터넷의 기술의 발전과 다양한 스마트 기기의 보급은 많은 사람들에게 편리성을 제공해 주며, 이는 IoT라는 이름의 기술로 보편화 되고 있다. 그러나 이러한 상황을 악용하는 해커들의 공격으로 인해 개인 정보 유출이나 사생활 침해를 받는 등의 다양한 문제를 야기 시키고 있다. IoT 환경에서는 다양한 스마트 디바이스들이 네트워크에 연결되고 있으며, 이로 인해 기존 PC 환경에서 악용되던 네트워크 공격이 IoT 환경에서 빈번하게 발생하고 있다. 실제로 IoT 디바이스인 IP 카메라에 불법적인 접근을 통해 DDoS 공격을 시도하거나, 개인정보 유출, 동의 없는 모니터링 등의 보안 사고가 발생하고 있다. 기존 인터넷 환경에서의 공격이 PC 위주였다면, 이제는 IP카메라나 태블릿 등의 스마트 기기들이 네트워크 공격에 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 IoT환경에서 발생할 수 있는 문제를 방지하기 위해 디바이스들에 대한 보안 솔루션 적용을 해야 하지만 PC와 다르게 메모리나 파워 등이 제한되어 있어 기존에 사용하던 보안 솔루션 설치 및 실행에 어려움을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 IoT 환경에서 IP 카메라의 특징 및 보안 위협들에 대해 살펴보고 이를 방지할 수 있는 보안 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 성능평가를 통해 RSA 보다 서버기준 11%, Kerberos 보다 클라이언트 기준 8배 이상 에너지 효율성을 보였으며, 디바이스의 개수가 늘어남에 따라 효율이 높아짐을 확인하였다. 또한, 네트워크에서 발생할 수 있는 다양한 보안 위협에 대응 가능함을 확인할 수 있어 IoT 환경에 적용한다면 효율적인 운영이 가능할 것으로 기대 된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.187-192
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• 2019

수요관리와 정전에 대한 비상전원 기능을 갖춘 하이브리드 전력저장시스템으로 비상발전설비가 필요한 빌딩 및 공장건축 시에 투자비를 최소화하고, 상시 전력비를 절감함으로서 경제성을 확보할 수 있 기술을 개발함으로써 새로운 비즈니스 모델을 제시한다. 평상시에 STS(Static Transfer Switch)를 통해 부하에 계통 전력을 공급하고 PCS는 계통에 병렬로 연계되어 수요관리를 수행한다. EMS는 수요예측을 통한 전력의 효율적 운용을 위해 ESS에 충방전 지령을 PMS(Power Management System)로 하달하고 PMS는 다시 PCS 제어기로 지령을 전달하여 시스템을 운용한다. 정전시에는 STS가 계통으로부터 빠르게 이탈되면서 PCS는 독립 전원이 되어 부하 측에 정전압/정주파수의 전력을 공급할수 있는 구조이다. 따라서 하이브리드 ESS에 대한 실 계통 연계 및 독립 운전 성능 검증을 통한 신뢰성을 확보할수 있고, 저탄소 녹색성장 기술의 효율적 전력망과 연계 운영이 가능하게 함으로써 ESS 연계를 통한 신재생에너지 발전에 의한 불규칙한 전력 품질개선, 피크부하 기여도 제고가 가능하다. 또한 현재 석탄 화력이 담당하고 있는 주파수추종 예비력을 ESS로 대체함에 따라 연료비가 높은 LNG 발전기 가동비용을 절감할 수 있는 기대효과가 있다.

• 한국진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.161-166
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• 2007

태양광발전이란 태양에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 것이다. 지난 5년 동안 태양광발전은 세계적으로 높은 성장률을 보여 왔다. 특히 2006년에는 30%, 이상의 성장을 가져왔으며 앞으로 20년 동안 평균 생산 성장률은 매년 27%-34%가 될 것으로 예상하고 있다. 현재까지는 태양광발전을 이용해 생산된 전력의 가격은 기존 전력발전의 가격보다 높지만 태양광 기술의 발전과 효율의 향상으로 점점 그 가격이 떨어지고 있다. 뿐만 아니라 태양전지용의 실리콘 기판의 대량생산은 점점 더 태양전지의 가격 저하를 가져오고 있다. 태양전지의 변화효율의 한계는 30%이다. 현재에는 결정질 실리콘 태양전지가 주를 이루고 있지만 미래에는 박막 실리콘 태양전지가 주도를 이룰 것이다. 2030년에는 박막 태양전지가 90%이상을 이루고 결정질 태양전지는 10% 이하로 떨어질 것을 예상하고 있다. 성균관대학교에서는 결정질 실리콘 태양전지의 저가화와 고효율화를 주 연구로 수행하고 있다. 현재 성균관대학교에서는 스크린 프린트를 이용해서 16% 이상의 다결정 실리콘 태양전지와 17% 이상의 단결정 실리콘 태양전지를 성공적으로 제작하였다. 제 1세대에서 다음 세대의 태양전지 발전의 과정은 새로운 접근법으로 확대되지만 여전히 실리콘이 지금까지 주된 재료로 쓰이고 있다. 2010년까지 이러한 기술들에 대한 격차는 여전히 있지만 태양광발전을 통한 전력생산의 가격은 60 cent/watt 정도로 예상하고 있다. 태양광발전은 청정에너지로서 재생불가능 하고 고갈되어가고 환경오염을 일으키는 다른 에너지와 비교하여 점점 대체에너지로서의 자리를 확립해 가고 있다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제15권6호
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• pp.663-673
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• 2014

WBAN은 인체 내부 및 외부에 부착한 디바이스를 무선으로 연결하여 통신하는 근거리 무선통신 기술로 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리, 데이터 링크, 네트워크, 응용계층에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN 기술은 전력제한 및 생체특성을 반영하여 센서와 지그비 디바이스를 사용하여 에너지 효율적으로 구성한다. 무선 센서 네트워크는 다수의 센서노드와 센서노드가 전송하는 센싱 데이터를 수집하는 싱크노드로 구성된다. 센서노드는 넓은 지역에 정해진 형태없이 배치되어 프로토콜에 의해 자가구성 능력을 가진다. 본 논문에서는 WBAN 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 좌표 값 알고리즘을 제안하였다. 기존 Cskip 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x,y,z) 3개의 좌표 축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 각 노드에서 라우팅 시 좌표 값을 이용하여 적은 비트별 연산이 수행되며 멀티 홉을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 성능 분석으로 제안한 알고리즘은 수학적 분석 모델을 사용하였고 ZigBee 무선 통신 환경의 계층적 라우팅에서 사용하는 경로 벡터를 사용하여 센서 노드의 멀티 홉 카운트 결과를 도출하였다. 수학적 분석 결과 ZigBee 분산 주소 할당 기법과 기존 알고리즘에 비해 평균 멀티 홉의 수가 감소함으로써 에너지 효율이 향상됨을 입증하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권6호
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• pp.514-527
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• 2009

무선 센서 네트워크는 군사적, 환경적 목적으로 다방면에서 활용될 수 있는데, 최근 유독가스, 산불, 지진과 같은 연속적인 성격을 가진 물체의 확산 경로를 추적하는 연구가 새롭게 진행되고 있다. 기존 연구에서는 연속적인 물체의 경계를 지역적으로 측정하기 위해 1-홉 이웃 노드들과의 통신을 통한 방식을 제시하였으나, 이러한 방식은 불필요하게 많은 노드들이 경계 노드로 선택되어 물체의 경계를 정확히 측정할 수 없는 문제를 안고 있다. 본 논문에서는 최소한의 경계 노드를 선별하기 위해 지역적인 드로네 삼각기법을 이용한 방법을 제안하고, 연속적인 물체를 에너지 효율적으로 추적하기 위한 센서의 동작 규칙을 규정한다. 모의실험 결과, 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 1-홉 경계 설정과 비교해 경계 노드의 선택 정확도는 평균 29.95% 개선되면서도 경계 노드의 수는 평균 54.43% 감소하며, 통신 메시지 수와 에너지 소모량은 각각 평균 79.36%, 72.34% 향상됨을 보였다. 또한, MICAz mote를 이용한 현장실험을 통해 평균 48.38% 경계 노드 수가 감소함을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.60-68
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• 2012

무선 센서 네트워크의 응용분야가 확장됨에 따라 대용량 측정 데이터의 전송에 대하여 에너지 효율성과 실시간성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 센서 노드의 수집 데이터가 갖는 시간적 상관관계를 이용하여 센서 노드의 데이터 전송량을 감소시킴으로써, 에너지 효율성을 높이고 통신 지연을 단축시킬 수 있는 적응적 데이터 제한기법을 제안한다. 센서 노드에서는 적응적 데이터 제한기법을 이용하여 전송하는 측정값의 개수를 줄이고, 싱크 노드에서는 선형 보간법을 통하여 누락된 데이터를 복원한다. 제안하는 기법은 전송량 감소효과가 높아지더라도 데이터 품질의 큰 저하 없이 측정된 신호의 특성을 복원할 수 있다. 이 기법은 센서 데이터를 일정 구간으로 나누고, 그 구간 안에서 신호의 복잡도에 따라 싱크 노드로 전송하는 측정값의 개수를 다르게 한다. 측정 윈도우 내에서 신호의 복잡도는 기울기 변화량의 절대값이 임계치를 벗어나는 측정점의 개수를 기준으로 하였다. 제안하는 기법의 유효성을 확인하기 위해 4개의 샘플 데이터에 대하여 시뮬레이션을 통한 성능평가를 수행하였으며, 그 결과 3종의 샘플에서 6.8% 왜곡율에서 전송되는 측정값의 개수가 90%감소하는 효과를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1483-1490
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• 2009

본 논문에서는 수정된 유전자 알고리즘과 퍼지 추론 시스템을 이용한 무인 자율주행 이송장치의 다중경로계획을 연구하였다. 기존의 다중경로계획을 위한 방법으로는 최적화 알고리즘들을 이용한 작업별회귀 방법과 매시간 각 개체마다 경로를 재계획하는 방법이 있다. 이러한 방법들은 한 대의 이송장치가 작업을 하기 위해서는 한 대 이상의 이송장치가 정지해야하므로 시간과 에너지 측면에서 비효율적이며, 연산량이 많아 오류가 발생할 가능성이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 수정된 유전자 알고리즘과 퍼지 추론 시스템을 이용한 다중경로계획을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능 평가를 위하여 무인 자율주행이 가능한 2대의 이송장치를 설계 제작하였고 지게차와 동일한 주행 제어부를 탑재하여 다중경로계획을 실험하였다. 실험 결과, 빠르고 최적화된 경로 계획과 효율적인 충돌 회피가 가능함을 확인 할 수 있었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.459-470
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• 2013

${\mu}TESLA$는 WSN(Wireless Sensor Network)에서 대표적인 에너지 효율적 브로드캐스트 인증 방법이다. 지금까지 ${\mu}TESLA$의 문제점을 파악하고 이를 해결한 많은 연구들이 존재하지만, 그들 대부분은 자신들의 성능 입증을 위해 현실과는 거리가 먼 실험 환경에서 검증되었다. 우리는 현실에서 실제 WSN을 사용할 법한 실험 환경을 가정하고 이 바탕 위에서 ${\mu}TESLA$가 가진 실체적인 성능에 대해서 고찰해볼 필요가 있다고 생각하였다. 이 논문에서는 BS가 네트워크에 상주하지 않는 UWSN(Unattended WSN) 환경에서 동면과 활동을 반복하는 센서 노드들이 멀티홉으로 통신을 수행하는 경우를 가정하였다. 이러한 환경에서 우리는 다양한 모의실험을 통하여 ${\mu}TESLA$의 성능을 새로이 검증 및 분석하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제6권1호
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• pp.12-23
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• 2003

정보산업의 급속한 발전은 축적되어 있는 대규모의 데이터로부터 보다 가치 있는 정보 생성 및 정확한 데이터 분석 능력을 요구하고 있다. 특히 데이터마이닝 기법을 이용하여 주어진 데이터간의 연관관계를 도출하고, 얻어진 패턴을 바탕으로 미래를 예측하는 방법은 주목을 받고 있다. 이 연구에서는 속성중심 귀납방법과 분류규칙을 통합한 일반화 기반의 분류기법을 제안하였고, 간결한 모델의 구축 및 규칙 추출을 수행하였다. 또한 일반화 기반 분류 예측시스템에 산불데이터를 적용하여, 기상 데이터와 산불발생 사이의 관련성을 분석하고 효율적인 예측을 수행하였다. 이 연구에서 제시한 기법은 반복적으로 발생하는 자연재해에 대한 분석 및 예측, 에너지의 수요량 예측등과 같이 실생활의 중요한 부분들에 다양하게 응용할 수 있다.