• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2018년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.279-280
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• 2018

본 연구는 무용공연에서 사용되는 실시간 인터렉티브 미디어 시스템(interative media system)을 사이버물리시스템(CPS, Cyber-Physical System)의 관점으로 분석한 것이다. 4차 산업혁명시대에서 극대화된 가상공간과 현실공간의 연결성과 자동화가 무용예술에서 어떤 양상으로 일어나고 있는지 알아보기 위해 실시간 인터렉티브 미디어시스템을 활용한 무용공연들을 대상으로 연구한 결과, 사이버물리시스템의 연산, 통신, 조작의 과정들은 모션트레킹시스템(motion tracking system)을 통해 물리개체인 무용수들의 움직임, 근육 내부의 반응 등의 정보에 따라 조작되어 소프트웨어의 연산을 거쳐 프로젝션 맵핑(projection mapping)으로 영상으로 출력되는 과정을 거치는 것으로 나타났다. 추후, 다양한 사례연구를 통해 무용공연에서의 4차 산업혁명 요소들을 구체화하여야한다.

• 정보와 통신
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• 제33권11호
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• pp.3-7
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• 2016

본고에서는 스마트제조 기술의 일반 소개와 함께 핵심 기술 중 하나인 사이버물리시스템(Cyber Physical System, CPS)기술에 대해 알아본다. 스마트팩토리 CPPS(Cyber Physical Production System)는 IIoT기반으로 제조 현장 빅데이터를 수집하고, 이를 데이터 애널리틱스를 통해 실시간으로 분석, 현장과 동기화된 사이버모델을 구성, 활용하여 제조시스템의 효율적인 설계, 운영을 수행하는 체계이며, 이를 통해 주문 변경, 공정 이상, 설비 고장 등의 상황 변경에 자율적으로 인지, 판단, 대응할 수 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제7권9호
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• pp.227-234
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• 2018

실시간 시스템, 네트워크 제어 시스템, 사이버물리시스템과 같이 지연에 민감한 시스템의 서비스 품질을 위해 종단 간 지연 데드라인을 보장하는 것은 중요하다. 대부분의 라우팅 알고리즘은 일반적으로 종단 간 평균 지연을 성능 메트릭으로 사용하고 평균 성능 향상을 위해 이를 최소화하는 라우팅 경로를 선택한다. 하지만 최소 평균 지연은 평균값만을 나타내기 때문에 예측할 수 없는 무선 채널의 특성을 반영하기에 불충분한 라우팅 메트릭이다. 본 논문에서는 평균 지연보다는 평균 분포를 고려하여 사이버물리시스템의 주어진 데드라인 내에 패킷이 도착할 확률을 최대화하는 데드라인 인지 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안한 라우팅 알고리즘은 단일 홉 지연이 지수 분포를 따른다는 가정 하에 주어진 네트워크 토폴로지에서 종단 간 지연 분포를 구성한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 라우팅 알고리즘이 데드라인을 만족할 확률을 최대화 하는 라우팅 경로를 제공하여 사이버물리시스템의 서비스 품질과 네트워크 제어 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다.

• 정보와 통신
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• 제30권10호
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• pp.62-69
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• 2013

사이버물리시스템 (Cyber Physical Systems, CPS)은 우리가 살아가는 물리 세계와 센서, 엑츄에이터, 임베디드 컴퓨팅 시스템 등으로 구성된 사이버 세계와의 융합을 추구하는 새로운 패러다임이다. 본고에서는 CPS가 무엇인지, 왜 중요한지, 그리고 풀어야 할 숙제는 무엇인지에 대한 논의를 CPS 응용 어플리케이션의 관점에서 접근해본다. 특히 CPS 핵심 응용 분야 중 교통, 의료, 전력시스템과 관련하여 현재 대구경북과학기술원의 CPS글로벌센터에서 수행 되고 있는 연구와 그러한 연구의 기여도에 초점을 맞추어 논의를 진행한다. 즉 본고에서는 지능형 교통 시스템, 스마트 홈, 스마트 그리드 및 미래의 헬스케어 시스템에 관한 연구 소개를 통하여 CPS에 대한 실질적인 이해를 돕고 앞으로 CPS 연구와 관련하여 나아가야 할 방향에 대하여 논의한다.

• 정보보호학회지
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• 제29권2호
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• pp.16-22
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• 2019

ICT 기술을 이용하여 업무 공정의 효율성을 높이기 위한 사이버물리시스템(CPS)은 구성요소 간 연결성 강화로 인한 사이버 공격 요인이 증가하고 있으며, 이에 따른 보안대책 수립이 CPS 구축 단계에서부터 고려되어야 한다. 본 논문에서는 CPS를 위한 보안대책의 온전한 수립을 위한 국제표준 동향을 ITU-T SG17의 표준화 활동을 중심을 살펴보고자 한다. ITU-T SG17에서 진행되고 있는 IoT 보안 표준, 스마트그리드 보안 표준, ITS 보안 표준 등 CPS 관련 보안 표준화 동향을 기술하고, 향후 표준화 추진 방향에 대해서도 다룬다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.111-126
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• 2022

과거 물리적 공간에서만 수행되던 작전이 사이버 공간을 포함하는 작전으로 바뀌면서 사이버 공격이 사이버 시스템을 활용한 무기체계에 어떤 영향을 미치는지 분석할 필요가 있다. 이를 위해 사이버와 연계한 물리적 무기체계의 영향을 분석하는 도구를 분석하는 것은 의미가 있을 것이다. 한국군은 물리 무기체계의 영향을 분석한 결과가 담긴 미군 JMEM을 확보해 운용하고 있다. JMEM은 재래식 무기체계에만 적용되어 사이버 무기체계의 영향을 분석하는 것은 불가능하다. 이를 위해 물리전의 MOE와 MOP를 기반으로 사이버 무기체계 효율성 분석을 위한 사이버지수를 산출하였다. 또한, 물리 작전에서 무기체계 효과 매뉴얼로 활용되고 있는 JMEM과 연계하여 사이버 공간에서의 전투 결과와 물리 작전의 효과를 비교 분석하여 임무 영향을 판단할 수 있는 프레임워크를 설계 및 시험하였다. 제안된 프레임워크를 입증하기 위해 국내외 군사 매뉴얼과 선행연구를 통해 작전 시나리오를 분석 및 설계하고 자산을 정의하고 실험을 수행하였다. 실험 결과 사이버 임무 효과 값의 감소가 클수록 물리적 작전에 미치는 영향이 커졌다. 다양한 작전에서 사이버 공격으로 인한 물리적 작전의 영향을 예측하는 데 사용할 수 있으며, 전장의 지휘관이 빠른 결정을 내리는 데 도움이 될 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.381-381
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• 2022

본 연구에서는 실시간적으로 계측, 수집된 자료를 이용하여 도시지역 물순환 전 과정에 대한 개별 물리모델 구동을 실시하고, 수자원의 양적인 흐름을 연계하여 표출하는 도시 수자원 사이버 물리시스템(CPS) 시뮬레이터에 활용되는 입력인자 변동성 분석을 실시하였다. 도시 수자원 실시간 CPS 시뮬레이터의 시나리오 분석을 위한 변동입력인자는 취수량, 타 배수지 구역 공급량, 대상지역 수용가 사용량 변화, 오수전환률 및 오수배출 지연시간 등으로 설정하였으며, 변동입력인자 변화모의를 위한 발현가능한 시나리오를 구축하고, 분석결과를 정량화하여 제시하였다. 본 연구에서 활용된 발현가능한 시나리오는 가뭄 등 취수제한상황에 따른 양적인 공급 흐름모의, 수용가 물 사용 패턴 변화(예, 코로나로 인한 비대면 재택 근무 증가 등)에 의한 상수, 오수변화량 모의 등으로 설정되었다. 분석 결과 다양한 입력인자의 변화에 따른 도시수자원 흐름변화에 영향을 주는 구성요소의 파악과 정성, 정량적 영향을 직관적, 정량적으로 평가할 수 있음을 확인하였다. 도출된 변동성 평가 결과는 설정된 시나리오가 현실화될 경우 효과성 높은 대응책을 마련하는데 활용이 가능하다.

• 융합보안논문지
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• 제24권3호
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• pp.67-79
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• 2024

에너지 발전소 등을 포함한 주요 기반시설을 공격 대상으로 하는 공격자들은 지능적이고 정교화된 공격을 수행하는 동시에, 목표에 달성할 때까지 공격 흔적을 은닉한다. 특히 실제 물리적 환경과 연결되어 있는 사이버 물리 시스템의 운영 데이터를 조작하는 것은 사람의 안전에 직접적으로 영향을 줄 수 있다. 사이버 물리 시스템의 특성에 따라 일반적인 정보 기술 환경에서의 이상 식별 및 탐지 방법과는 차별적인 접근법이 필요하다. 이에 본 연구에서는 사이버 물리 시스템의 특성을 고려하기 위하여 재귀적 필터링을 수행하고, 악의적으로 조작된 운영 데이터를 식별하기 위한 엔트로피 기반의 접근법이 통합된 방법론을 제안한다. 공개된 산업제어시스템 보안 데이터셋을 기반으로 합성한 데이터에 제안하는 방법론을 적용한 결과, 조작된 운영 데이터를 효과적으로 식별할 수 있음을 검증하였다.

• 융합보안논문지
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• 제22권4호
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• pp.11-16
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• 2022

오늘날 과학기술의 발전은 사이버공간과 물리적 공간이 통합된 사이버-물리체계를 출현시켰다. 사이버공간과 물리적 공간은 별개의 공간이 아니라, 사이버-물리체계로 통합된 하나의 시스템으로 구현되고 있다. 현실은 멈춰진 것이 아니라, 끊임없이 변화하고 있고, 공간의 개념도 진화 중이다. 그러나 대부분의 연구는 아직도 사이버공간과 물리적 공간을 같은 관점으로 보지 못하고, 공간별 특성에 맞는 맞춤식 대응을 고수하고 있다. 변화된 현상을 반영하지 못하는 이론적 접근은 과거에 머물 수밖에 없으며, 진보된 현실을 반영하지 못하는 뜬구름 속 이야기로 전락할 위험이 크다. 본 연구는 물리적 공간에서 적용하는 림랜드 이론의 관점에서 사이버공간 통제방안을 제시하였다. 이러한 연구는 물리적 공간과 사이버공간으로 분리된 통제개념을 림랜드 이론의 단일한 관점에서 재해석할 수 있고, 사이버공간의 통제방안도 구체화할 수 있었다. 특히, 북한의 사이버전 공격사례를 인적요소를 포함한 림랜드 이론의 관점으로 접근하여 내·외부자 위협 공격에 대한 정책적 대안을 제시하기도 하였다. 단순함은 궁극의 정교함이다. 본 연구는 개별적으로 발전되어 온 물리적 공간과 사이버공간의 통제방안을 단일한 관점으로 통합하여 다가올 사이버-물리체계 시대에 대비하기 위한 통섭적 시각을 제시하는 등 변화된 현상을 이론적 관점에서 분석한 연구성과가 있다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제10권8호
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• pp.287-300
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• 2021

협업 사이버-물리 시스템(Collaborative Cyber-Physical Systems, CCPS)은 물리 세계와 사이버 세계가 밀접하게 결합하여 공동의 목표를 달성하기 위하여 협업을 수행하는 시스템이다. 한편, 단일 사이버-물리 시스템(Cyber-Physical System)의 경우에는 ISO 26262 또는 IEC 61508과 같은 표준을 따르거나 다양한 위험 분석 기법을 적용함으로써 그 안전을 확보할 수 있다. 그러나 CCPS에서는 협업을 수행중인 한 CPS의 결함으로 인하여 다른 협업 중인 CPS에게 수많은 결함을 발생시키기 때문에 안전의 확보가 매우 어렵다. 본 논문에서는 이러한 CCPS의 위험을 분석하여 안전을 확보하기 위해 복합적인 위험 분석과 위험 분석 산출물 사이의 관계를 기반으로 하는 위험 치명도 매트릭스(Fault Criticality Matrix, FCM)를 제시한다. FCM에서는 결함, 결함의 치명도, 안전 가드와 안전 가드의 발생 확률, 결함의 영향 및 순위를 나열하여 분석한다. 안전 엔지니어는 이를 통해 시스템의 설계 단계에서 각 결함의 치명도와 영향을 분석하고, 설계된 안전 가드를 통해 식별된 고장을 효과적으로 관리하고 제어함으로써 안전한 CPS를 개발할 수 있다. 제시된 방법의 유용성을 확인하기 위해 CCPS의 대표적 예인 군집주행에 대하여 사례 연구를 수행하였다. 본 연구에서 개발된 도구를 사용하여 군집주행 시스템에 FCM을 적용함으로써 상세한 결함 치명도 분석을 수행하였고, 분석 결과는 적합성과 효과성 관점에서 점검되었다. 또한 군집 주행에 대한 시뮬레이션 수행을 통해 FCM을 사용하여 결함 치명도를 분석한 군집주행 시스템이 발견된 모든 결함을 완화시켜 충돌 가능성을 크게 낮추었음을 보였다.