• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.802-808
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• 2020

IoT(Internet of Things)는 센서 기술의 발전과 고속의 통신 인프라를 바탕으로 네트워크에 연결되는 단말의 수가 사람의 수보다 더 많아지고 있고 그 증가도 매우 빠르다. 기존 유선부터 무선네트워크까지 연결되는 IoT의 수가 증가하면서 동시에 사이버 위협도 증가하고 있다. 국방분야도 작전, 군수, 기지방어, 정보화 등 다양한 분야에서 IoT의 필요성은 증가하고 있다. PC/서버의 정보보호체계와는 다르게 정보보호가 취약한 IoT Sensor가 네트워크에 증가함에 따라 사이버 위협도 증가하고 있어 국방정보통신망(이하 국방망)을 보호하기 위한 플랫폼 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유·무선 IoT를 국방망에 연결하는 사례를 알아보고 국방망과 접점을 최소화한 보안성이 강화된 IoT 통합 독립 네트워크의 효율적인 연동 설계 방안을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권1호
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• pp.63-71
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• 2013

무선 센서 네트워크에서 이동 싱크 그룹은 같은 임무를 수행하기 위해 지리적으로 공통적인 움직임을 가지며 동일한 데이터를 필요로 한다. 이들 그룹에 데이터를 전달하기 위해서는 이동 싱크 그룹의 현재 위치를 파악하고, 이를 소스에게 제공하는 기법이 중요해진다. 기존 연구에서는 영역 정보를 제공하기 위해 플러딩을 사용하여 모든 멤버 싱크들을 포함하는 영역을 계산하고 이 정보를 소스에게 전달하였다. 그러나 멤버 싱크들의 위치를 수집하기 위해 영역 안에서 매번 주기적으로 수행되는 플러딩과 소스로의 위치 업데이트는 에너지 소모 측면에서 상당한 오버헤드이다. 본 논문에서는 주기적인 플러딩과 위치 업데이트 없이 에너지 효율적으로 이동 싱크 그룹을 지원하는 방안을 제안한다. 제안 방안은 플러딩 없이 싱크 그룹의 고유한 성질을 이용하여 멤버 싱크 일부의 움직임으로 그룹 전체의 움직임을 근사하여 그룹의 위치를 계산할 수 있다. 또한, 제안 방안에서는 무선 통신 환경의 오버히어링(overhearing) 특성을 활용한 역전파 학습 방법으로 소스로의 지속적인 위치 업데이트 비용 없이 위치 정보를 전달한다. 시뮬레이션 결과는 이전 연구에 비해 에너지 소모 측면에서 상당히 개선되었음을 보여준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.334-337
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• 2010

디지털 선박 운행시 예기치 못한 상황에 의한 선박 내 화재나 충돌 등 긴급 상황 발생 시에 대형의 해난 사고가 발생할 수 있다. 이에 본 논문에서는 선박 상태를 자체 진단하여 모니터링하고 위험 분석을 통해 관리할 수 있는 시스템을 구현하고자 한다. 해양 디지털선박의 환경, 상황을 수집할 수 있는 무선 센서를 이용하여 수집된 환경 정보를 분석하는 시스템을 제안하였으며, 센싱된 데이터를 분석하기 위하여 역전파 신경망을 설계하였다. 300개의 데이터 집합을 사용하여 역전파 신경망을 실험한 결과 약 96%의 정확도를 가졌다. 제안된 시스템은 하드웨어 (UStar-2400 ISP, UStar-2400, Wireless sensors) 부분과 소프트웨어 부분(User Interface module)으로 구성되며 소프트웨어 부분은 HOST PC에 삽입된다. 그리고 시스템의 정확도를 개선하기 위하여 전방향 에러 정정 시스템(LDPC)을 구현하였고 진단된 결과는 CDMA 방식으로 전송하여 해양디지털선박 감지 모니터링 시스템을 구현했다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권1호
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• pp.179-187
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• 2019

소형 컴퓨팅 기기의 최근 발달과 더불어, 사물인터넷 기반 센서 네트워크가 광범위로 확산되고 있으며, 이제는 저렴한 비용으로 센서 연산 기능과 통신 기능을 사용가능하게 되었다. 센서 데이터 관리는 사물 인터넷 환경에서 주요한 요소이다. 센싱 장비로부터 발생되고 전파되는 엄청난 분량의 자료는 많은 유효 정보를 제공하고 사업추진을 위한 다음세대의 빅데이터로 생각되고 있다. 최신 컬럼 기반 압축 기법이 높은 공간 효율 때문에 대용량 서버에 장착되고 있다. 센서는 좁은 대역폭과 오류가 많은 무선 채널을 사용하므로, 센서 기반 저장 시스템은 불안정한 데이터 서비스에 노출되어 있다. 본 연구에서는 사물 인터넷 센서망에 대한 분석을 간략하게 서술하며, 사물 인터넷을 위한 신규 스토리지 관리 방법을 제안한다. 제안한 관리 방법은 레이드 스토리지 모형을 근거로 하고, I/O 성능의 감쇄 없이 공간 효율성을 높이기 위하여 컬럼 기반 분리 및 압축법을 활용한다. 컴퓨터 모의 성능 실험을 통하여 본 제안 저장 기법이 기존 Raid 제어 기법보다 우수하다는 결론을 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6C호
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• pp.626-633
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• 2009

ISO/IEC/WD 24753은 장거리 RFID 통신을 위하여 새로운 변 복조 방법과 센서 데이터 처리를 위한 응용 프로토콜을 정의하고 있다. 이 표준안에 따르면, 태그의 주파수 오프셋은 4%이다. 일반적인 무선통신 시스템에서 많이 사용되는 동기방식의 수신기는 성능이 우수한 것으로 알려져 있으나, 만약 주파수 오프셋이 크면 성능이 저하되는 문제가 있다. 본 논문에서는 장거리 센서태그 시스템의 주파수 오프셋 문제를 해결하기 위하여 비동기 방식의 수신기 구조를 설계하였다. 본 논문에서는 4% 주파수 오프셋을 갖는 수신 신호로부터 최적 주파수를 추정하기 위하여 9쌍의 상관기로 구성되는 주파수 추정 블록을 설계 하였으며, 수신 데이터로부터 페이로드의 시작 시점을 결정하기 위하여 별도로 구성된 이중 상관기를 이용하는 SFD(Start Frame delimiter) 검출 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서는 앞에서 제안한 방법들을 이용하여 장거리 RFID 리더를 구현하였으며, 유/무선 시험망을 통하여 그 성능을 평가하였다. 본 논문에서 구현한 장거리 RFID 리더는 인식거리 측면에서 기존의 방법을 사용하는 RFID 리더기보다 더 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3A호
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• pp.269-278
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• 2010

무선센서네트워크(WSN)는 성장성이 높은 미래 IT산업의 중요한 이슈 중에 하나이다. WSN을 위한 다수의 프로토콜들이 개발되었고 그 중 계층형 프로토콜들이 에너지 효율적인 면에서 좋은 평가를 받고 있다. LEACH는 계층구조망을 위한 라우팅 프로토콜 중 가장 대표적이다. 하지만 LEACH관련 프로토콜은 메시지 전송 범위가 네트워크 전체 단위로 통신을 함으로서 에너지 소비가 심한 문제점이 있다. 또한 각 클러스터를 구성하는 멤버노드수와 헤드 지역분포가 불균형함으로서 부하의 적절한 분산을 만족하지 못하는 문제점도 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 LEACH관련 프로토콜들의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 센서노드의 메모리 임계치를 이용하여 계층구조상에서 라우팅을 구성한다. 성능평가 결과 본 논문에서 제안한 프로토콜은 LEACH에 비해 네트워크에 균등한 부하의 분산을 제시할 수 있었고, LEACH보다 약 1.8배 오랜 네트워크 생존기간을 보였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.416-424
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• 2011

본 논문에서는 소출력 무선통신기술을 기반으로 분산 배치된 센서노드의 상태를 감시하고 제어를 수행하는 USN(Ubiquitous Sensor Network)시스템을 철도의 열차제어에 활용하기 위한 신뢰도 모델링결과를 제시한다. 일반적인 USN시스템은 센서노드, 게이트웨이, 서버로 구분할 수 있으며, 본 논문에서는 USN의 구성요소 중 다수의 센서노드간 무선망을 관리하고 정보를 취합하는 게이트웨이를 대상으로 신뢰성 및 안전성을 평가하고 향상시키기 위한 설계방안을 연구하였다. 이를 위해 일반적으로 사용되는 게이트웨이의 신뢰도와 안전무결성수준을 정량적으로 예측하고, 취약부분을 선별한 후 보완설계를 실시하여 향상된 게이트웨이의 신뢰성 및 안전성을 관련 규격에 따라 입증함으로써 열차제어에 대한 USN 게이트웨이 적용 가능성을 검토하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.2054-2061
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• 2015

최근 생물학적으로 영감을 받은 모델링 기술은 단순한 현장 상호작용과 제한된 정보와 함께 이들의 강인성과 확장성, 적응성에 대해 상당한 관심을 받고 있다. 이러한 모델링 기술들 중, 유전자 조절 네트워크(Gene Regulatory Networks)(GRNs)은 세포로부터 생물학적 유기체의 발생과 자연 진화에 대한 이해에서 핵심적인 역할을 하고 있다. 본 논문은 GRN 원리를 무선 센서 네트워크 시스템에 적용하고 시간지연 요건을 충족하는 동시에 에너지 균형을 달성할 수 있는 분산화된 노드 스케쥴링 설계 기법을 제안한다. 각 센서 노드는 소비된 에너지 수준과 지연시간에 반응하여 자동으로 자신의 상태를 스케줄링하며, 이는 GRN 모델에서 영감을 받은 유전자 발현과 단백질 농도 조절 모델에 의해 제어된다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 에너지 균형뿐만 아니라 원하는 시간 지연에서 성능을 달성하고 있다는 점을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권11호
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• pp.1185-1191
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• 2014

선내 통합유무선 네트워크에서는 선내의 각종 센서와 제어기를 자율적으로 구성관리하고 원격제어를 제공하는 기능을 수행한다. 특히 센서장비에 장착되는 무선통신 모듈은 선내 통합유무선 네트워크와의 원활한 연결을 위하여 무선 게이트웨이 기능을 수행하는 브릿지(bridge)를 통한 데이터 전송방식이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 선내 센서네트워크를 위한 그리드 기반 WPAN을 제안한다. 제안한 그리드 기반 WPAN은 그리드 기반의 네트워크 구조로서 다중 경로 통신을 지원하고 에너지 효율적이며 강인성을 갖는다. 제안한 방식을 시뮬레이션한 결과, 제안한 그리드 기반 WPAN은 IEEE 802.15.4 기반 망 보다 수율 및 전력소비 면에서 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권2B호
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• pp.76-81
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• 2008

LEACH (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)는 무선센서 네트워크의 가장 중요한 요구사항인 에너지 소비를 최소화하기 위해 제안된 대표적인 계층 기반 구조를 갖는 프로토콜이다. LEACH 프로토콜을 사용하는 센서 네트워크는 여러 클러스터로 구성되며, 각 클러스터는 데이터를 감지하는 멤버 노드와 멤버 노드로부터 전송된 데이터를 수집하여 기간망과 연동된 싱크 노드에게 전달하는 헤드 노드로 구성된다. LEACH의 헤드 노드는 멤버 노드의 전송 데이터 보유 유무에 관계없이 TDMA 슬롯을 할당함으로서 헤드 노드가 라운드 전 기간에 활성 모드로 동작하는 비효율성을 갖고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 송신 데이터를 보유하고 있는 노드에게만 슬롯을 할당함으로서 LEACH의 에너지 사용 효율을 향상시키는 방안을 제안한다. 제안 방식의 성능 확인을 위한 ns-2 시뮬레이터 기반의 모의실험 결과, 제안 방식이 기존 LEACH 방식과 비교하여 시간 경과에 따른 생존 노드 수 및 노드의 에너지 소비량 측면에서 LEACH 보다 우수함을 확인하였다.