• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.541-542
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• 2021

클라우드 컴퓨팅 환경에서는 고성능 컴퓨팅을 지원하기 위해 사용자에게 GPU(Graphic Processing Unit)가 할당된 가상머신을 제공하여 사용자가 고성능 응용을 실행할 수 있도록 지원한다. 일반적인 컴퓨팅 환경에서 한 명의 사용자가 GPU를 독점해서 사용하기 때문에 자원 경쟁으로 인한 문제가 상대적으로 적게 발생하지만 독립적인 여러 사용자가 컴퓨팅 자원을 공유하는 클라우드 환경에서는 자원 경쟁으로 인해 서로 성능 영향을 미치는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 여러 개의 가상머신이 단일 GPU를 공유하는 RPC(Remote Procedure Call) 기반 GPU 가상화 환경에서 다수의 가상머신이 GPGPU(General Purpose computing on Graphics Processing Units) 작업을 수행할 때 GPU 메모리 입력 경쟁으로 인해 발생하는 커널 함수의 실행 지연 문제를 분석한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.185-187
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• 2011

전통적인 가상화 기술들은 하나의 물리 머신에서 서로 다른 운영체제들을 동작시키기 위해 여러 개의 가상 머신을 제공하고 있다. 이러한 가상화 기술들은 운영체제를 소스 수정없이, 혹은 약간의 수정만으로 물리 머신에서 동작하는 것과 동일한 방식으로 동작할 수 있도록 지원하기 때문에 호스트와 게스트 간의 깊은 시멘틱 갭을 발생시킨다. 이러한 시멘틱 갭은 여러 컴퓨팅 자원에 대한 공간 중복과 접근 중복의 중요한 원인이 되고, 이러한 자원 중복은 대규모 가상화 시스템의 확장성에 제약한다. 이러한 자원 중복을 제거하기 위해 컨텐츠 기반 페이지 공유 등 다양한 연구들이 진행되어 왔지만 운영체제 수정없이 지원하는 정책으로 인한 시멘틱 갭은 여전히 제안 기법들을 제한하게 된다. 이에 우리들은 운영체제의 자원 관리 부분을 수정하여 근본적인 시멘틱 갭을 제거함으로써 메모리와 스토리지의 공간 및 접근 중복성을 제거할 수 있는 파일시스템을 제안하였다. 그리고 실험을 통해 기존의 가상 블록 장치를 사용하는 파일시스템과 비교 및 평가하여 제안 시스템이 페이지 캐시 공유 및 스토리지 접근 중복 제거에 효과적임을 입증하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.103-108
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• 2014

클라우드 컴퓨팅 서비스 환경에서 가상화 기술은 클라우드 컴퓨팅을 위한 필수 요소로 자리잡고 있다. 가상화는 한정된 물리 자원을 공유하므로 가상 머신에 대한 자원 할당 관리는 중요하다. 일련의 작업은 하이퍼바이저에 존재하는 스케줄러에 의해 이루어지는데 특정 가상 머신에 I/O 요청이 집중되는 경우, 기존의 스케줄러는 이에 대한 처리가 미흡하다. 이는 특히, 가상 머신 상에서 소프트웨어 로드 밸런서를 구동시킬 때 두드러진다. 본 논문에서는, 이를 해결하기 위해 가상화 환경에서 동작하는 소프트웨어 로드 밸런서의 성능을 향상시킬 수 있는 구조를 제안한다. 가용 유휴 자원이 존재할 경우, 스케줄러와 소프트웨어 로드 밸런서 간의 통신을 통해 멀티 프로세스로 동작함으로써 유휴 자원을 활용할 수 있도록 한다. 이를 통해 가상 머신에서 할당하는 자원 변경에 의한 오버 헤드 없이 로드 밸런서의 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.426-426
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• 2017

국가간 지역간 물의 이동을 개념화하여 물 부족 현상을 정치경제학적 관점에서 접근하려는 가상수(virtual water) 연구가 국제적으로 진행되고 있다. 가상수를 양적 측면에서 산정하여 정확한 물 수지를 파악하면 수자원에 대한 국가의 계획과 전략 수립에 매우 유리한 여건이 조성된다. 우리나라의 국가계획인 수자원장기종합계획은 국가 간의 물 이동을 고려하지 않고 국내에서 발생하는 용수의 수요와 공급 측면만을 산정하고 있다. 그러나 현재에도 국내에서 소비하는 농산물과 축산물의 상당량은 수입에 의존하고 있으며, 향후 국제교역과 FTA의 확대 등으로 그 의존도는 더욱 증대될 것으로 추산된다. 따라서 국가 간 물 이동에 대한 양적 규모를 파악하여 국가전략을 수립하는 기초자료로 활용하기 위한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 산업연관분석법을 활용하여 국내 산업별(제조업, 서비스업) 가상수를 산정하여 국가 수자원계획 수립에 필요한 기초자료로서 제공하고자 한다. 산업연관분석(Inter-industry analysis)은 산업연관표를 바탕으로 산업 간의 상호 연관관계를 수량적으로 파악하는 방법이다. 이를 가상수 산정에 활용하여 직접수와 간접수를 포함한 물의 전체 사용량을 산정할 수 있다. 본 연구에서는 각 산업의 용수량을 총 생산량으로 나누어 물 강도($m^3$/원)를 계산하고, 생산유발계수와 최종수요를 곱하는 방식으로 산업별 가상수량을 산정하였다. 산업별 가상수 산정 결과는 경제총조사의 용수비와 산업연관표의 생산유발계수를 적용하였으며, 제2차 산업인 제조업 분야의 연간 가상수량은 60.4억 $m^3$, 제3차 산업인 서비스 분야의 가상수량은 연간 43.1억 $m^3$으로 분석하였다. 또한 향후 10년의 OECD 기술수준 제품군별 무역수지 전망을 고려한 결과, 기술수준 중 및 고 기술제품의 가상수 수출량이 2020년에는 2010년에 비해 약 3배 증가하는 것으로 산정하였다. 이와 같은 방법으로 산정된 산업별 가상수는 각 산업의 물 사용량을 추정하고 산업 전반의 수자원 활용도를 파악하는데 이용 가능하다. 더불어 국제 환경 및 기후변화가 반영된 가상수 시나리오 연구를 통해 장래 용수 수요변화예측 등 효과적인 물 관리 정책 수립에 기여할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.225-234
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• 2015

가상발전소(Virtual Power Plant)는 비상발전(DG), 열병합발전(CHP), 에너지 저장 장치(ESS), 부하(Load)등과 같은 분산 에너지 자원을 ICT기반의 기술로 연계하여 하나의 단일 발전소와 같이 운영하는 기술이다. 지금까지의 가상발전소는 하나의 가상발전 플랫폼을 통하여 광범위하게 산재해 있는 다양한 분산 에너지 자원을 네트워크로 연결하는 구조를 기반으로 개발되고 실증되었다. 그러나 분산 에너지 자원 종류 및 수가 지속적으로 증가할 경우 이러한 분산 에너지 자원과 관련된 데이터 또한 기하급수적으로 증가할 수밖에 없으며 분산 에너지 자원의 분포가 광범위한 지역에 분포되어 있는 경우 하나의 가상발전 플랫폼으로 이들 모든 자원에 대한 네트워크를 중앙 집중형으로 가져가는 것은 네트워크 구성을 위한 기술적, 비용적 측면에서 매우 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 광범위한 지역에 분포되어 있는 분산 에너지 자원을 효율적으로 관리함으로써 시스템 부하에 따른 오류 확률을 낮추고, 분산 에너지 자원과의 데이터 교환의 견고성과 가상발전소의 확장성을 확보할 수 있는 대단위 가상 발전소 구성 방법을 제안한다. 또한 대단위 가상 발전소 구성 시 분산 에너지 자원을 직접적으로 제어하고 모니터링하는 소단위 가상발전 플랫폼에서 가변 및 민감성 부하를 고려한 최적의 자원 스케줄링 방법 또한 시뮬레이션을 통해 그 결과의 유효성을 검증한다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권9호
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• pp.473-478
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• 2016

가상화 기술은 한정된 물리자원을 추상화하여 다수의 가상 자원 형태로 사용자에게 제공하는 기술로써 자원 활용률을 높이고 유동적으로 서비스를 제공할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 한정된 물리자원을 다수의 가상머신이 공유하는 가상화 기술의 특성상, 자원 공유로 인한 성능 간섭 현상이 발생하는 문제가 있다. 이는 호스트 운영체제의 CPU 스케줄러가 가상머신에서 실행중인 프로세스의 특성을 고려하지 않고 스케줄링 하기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 연구들이 진행되었지만 실제 근본적인 성능 간섭의 원인 분석에 대해서는 다루고 있지 않다. 본 논문에서는 KVM 기반 가상화 환경에서 가상머신의 성능 간섭의 원인을 분석하기 위해 다양한 시나리오에서의 프로파일링을 수행하고, 그 결과를 분석하여 CPU 스케줄링 관점에서 성능 간섭 현상의 원인과 그 해결 방안을 제시한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.253-254
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• 2015

계산과학분야에서 컴퓨팅자원을 사용하는 사용자들은 수천 개의 CPU 규모의 클러스터단위로 컴퓨팅 자원을 사용한다. 자원의 크기에 따라 작업 실행 시간이 줄어들기 때문에 사용자들이 정확하고 빠른 연구결과를 얻기 위해서는 많은 컴퓨팅자원이 필요하다. 하지만 컴퓨팅자원의 한계와 비용의 문제로 모든 사용자들이 원하는 자원을 할당 받지 못한다. 본 논문에서는 컴퓨팅자원을 가상머신 클러스터 단위로 제공하는 방법과 자원의 낭비를 줄이기 위한 가상머신 동적 할당방법을 구현하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.125-126
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• 2013

클라우드 컴퓨팅 환경에서, 모든 IT 자원은 가상화된 자원(Virtualized Resource)의 형태로 클라우드 서비스 사용자에게 제공되고 사용자는 자신이 점유한 시간만큼만 자원 사용 비용을 클라우드 서비스 제공자에게 지불하면 된다. 서비스 제공자는 서비스 사용자가 처리하고자 하는 어플리케이션의 특성을 고려하여 온디맨드(On-demand) 및 예약형(Reserved) 가상 자원 가격 정책을 제공한다. 따라서 서비스 사용자는 서비스 제공자의 제안 가격 정책을 기반으로 어플리케이션의 처리 예상 시간 및 지불 비용을 고려하여 효율적인 자원 요청 계획을 수립해야 한다. 본 논문에서는 클라우드 브로커링 시스템(Cloud Brokering System)을 통해 자원 할당 정책을 수행하여 연동된 다중 사용자에게 비용 효율적인 자원을 제공하는 구조 및 프로세스를 소개한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.123-124
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• 2013

비용대비 작업 처리의 효율을 위해서는 사용자들의 작업 요구사항에 적절한 자원을 선택하고 요구 작업을 적절한 할당된 자원에 스케쥴링하는 플랫폼이 필수적이다. 또한 이러한 플랫폼은 사용자의 SLA 에 따라 작업 처리 기한 안에 요구 비용 이내로 작업을 처리할 수 있도록 결정을 내릴 수 있어야 하고 요구 작업량의 변화에 따라 즉각 대응을 하기 위하여 실시간적인 결정을 내릴 수 있어야 한다. 이러한 복잡한 결정 사항들을 최적 판단으로 대신 처리해주는 미들웨어로 클라우드 자원 브로커 시스템을 사용할 수 있다. 클라우드 자원 브로커 시스템은 작업 스케쥴링과 자원 프로비저닝 등이 가격, 처리시간에 중요한 선택 및 수행을 한다. 기존의 많은 논문들에서의 작업 스케줄링은 다중 테넌트 정책의 클라우드가 제공하는 사용자들간의 가상 머신 독립에 초점을 두어 하나의 가상 머신이 하나의 작업에 한정되도록 처리하는 방식이었다. 이는 병렬화의 정도가 낮은 어플리케이션의 경우 시스템 활용률이 낮아 자원 활용율이 떨어진다. 이를 다수의 작업을 멀티 태스킹, 멀티 스레드의 방법으로 하나의 가상 머신에서 처리하도록 하여 스레드 레벨 병렬화의 이점을 이용해 자원 이용률을 높임으로 효율을 높이고자 한다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2001년도 춘계 공동학술발표회 논문집
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• pp.71-79
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• 2001

가상공간(virtual space)에서 3차원 전자해도를 구축하기 위한 기초연구를 하였다. 가상현실 언어인 VRML 과 IDL 소프트웨어를 이용하여 DEM 자료로부터 3차원 지형객체를 제작한 후, VRML 브라우저인 데이터를 호출하여 지속적으로 이동 가능하였다. 실험결과, 3차원 지형객체를 가상공간에 가시화하였다. 또한, 가상공간에서 객체가 임의의 GPS 데이터　 호출하여 지속적으로 이동 가능하였다. 실험결과, 3차원 전자해도 구현에 대한 방법과 가능성을 확인할 수 있었다.