급격한 기후변화에 기인하여 전 세계적으로 거듭되는 돌발홍수로 인한 피해가 급격히 증가하고 있는 실정이다. 우리나라에서도 최근 중소 규모의 하천 뿐 아니라 도시 생활하천, 도심지 저지대에서 갑작스런 홍수와 침수로 인해 많은 인명과 재산 피해를 경험하고 있다. 이런 문제를 인식하여 최근 정부차원에서 다양한 센서와 인공지능에 기반하는 많은 인프라 및 연구 투자가 이루어지고 있지만, 높은 설치 및 운영 비용과 우리나라의 복잡한 하천 환경 특성으로 인해 소하천이나 도심지 저지대에서는 그 효율성을 제대로 발휘하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 주변환경의 변화에 강인한 복합 센서단말을 통해, 하천 정보(유량, 유속, 수위 등)을 실시간 측정하고, 해당지역의 특성을 고려한 하천 또는 저지대의 위험도를 스스로 판단할 수 있는 기술을 제안한다. 또한, 본 논문에서는 제안한 저비용 초소형의 단말 장치로 지점의 하천 정보를 실시간 측정하여 IoT망을 통해 3차원 하천 디지털트윈 모델로 전달하여, 유속과 수위를 그대로 재연함으로써, 하천 침수 위험 감시의 효율성을 검증하였다. 3차원 DEM(Digital Elevation Models) 데이터와 실제 하천을 관측한 데이터를 이용한 디지털트윈 검증 결과, 데이터 전송 지연시간을 감안하여 3초 이내에 하천의 수위와 유속이 3차원 모델에 반영되는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 열악한 환경에서도 실시간 하천 상황을 원거리에서 모니터링 할 수 있으며, 강우와 유출에 따른 하천 홍수 메카니즘을 새롭게 시뮬레이션할 수 있는 방법론을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.
최근 사용이 늘어나고 있는 멀티밴드 사운드바 설계 시, 설계검증은 시뮬레이션으로 확인이 되지 않거나 되기 힘든 검증요소들이 다수 존재한다. 따라서 본 논문에서는 프로세서 내장 사운드바 SoC를 위한 FPGA 검증시스템을 구현하였다. 이를 통해 설계단계의 시뮬레이션으로 검증할 수 없는 실시간 성능테스트와 청취테스트를 실시간 검증하였다. 즉, 구현된 FPGA 검증시스템을 이용해서 SNR, THD+N, 주파수응답과 같은 정량적 항목들의 측정 및 청취테스트를 시행하였고, 테스트 결과가 설계목표를 만족함을 확인하였다.
인공지능 분석에서 모델을 만들고 이를 검증하는 과정은 이미 생성된 데이터를 가지고 수행하는 Batch Processing이기에 연산 처리시간이 필요한 작업이다. 우리는 주식이나 국방 정보와 같은 실시간으로 발생하는 데이터를 바로 앞에서 발생한 데이터를 가지고 실시간으로 모델을 세우고 검증하여 예측하는 것이 필요하다. 이를 위한 해결책으로, 인공지능 모델링 작업에 필요한 데이터를 시간 처리 순으로 분할하고 데이터를 여러 프로세스에서 분산 처리하는 기법을 적용하여 해결하였다.
차세대 무선 네트워크에서는 응용들이 실시간 선불 서비스를 제공해야 하며, 최종 사용자에게 서비스를 제공하기 이전에 요청된 서비스에 대해 신용을 사전 체크하여야 한다. 또한 선불서비스를 효과적으로 제공하기 위해서는 신용제어 기능이 최소한의 지연만을 가져야 한다. 본 논문에서는 모바일 IPv6 환경에서 실시간 신용제어가 가능한 권한검증 구현 모델을 제안하였다. 제안한 모델은 일반적인 신용제어 권한검증 절차와 모바일 IPv6 인증 절차를 통합한 구조를 갖는다. 지연을 최소화하기 위해 제안한 모델을 싱글 서버 내에 구현하였으며, 이 시스템은 권한검증과 인증을 동시에 수행한다. 구현한 시스템의 구현구조를 소프트웨어 기능 블록과 유니트 형태로 제시하였다. 구현한 모델의 feasibility를 검증하기 위해서 구현한 시스템의 지연을 측정하였으며 측정 시, 몇 가지 인증 확장 프로토콜 (EAP)을 적용하였다. 측정된 결과에 따르면 신용제어 권한검증과 인증이 분리된 기존 모델과 비해서 제안한 통합 모델이 상대적으로 지연시간이 적었다.
최근 온라인 원격실험이 하나의 이슈로 되면서 지역적으로 분산된 실험 장비, 데이터베이스, 작업현장 등을 접근 하는 다양한 방식이 제안되고 있다. 다양한 모니터링 시스템이 존재하고 또한 개발 되고 있는 현황에서 본 논문은 분산 시스템 환경과 실시간 시스템을 어떻게 접목을 시키고, 여기에 Grid환경에서 제공하는 인증체계를 도입하는 모델을 구상하고 있으며, 실질적인 사용가치를 갖는 멀티 타겟 실시간 원격 모니터링 시스템을 제안한다. 실시간 시스템은 보다 정밀한 시간을 제공함으로서 실시간 적인 모니터링과 차후 저장된 데이터에 의한 세밀한 리뷰가 가능하게 한다. 본 시스템은 실시간 미들웨어(TMO)에서 제공하는 시간적 정확성 및 실시간과 Grid인증의 접목에 착안점을 두고 있으며 환경분야 실험모니터링 시스템이라는 현실적 모델의 구현을 통하여 본 시스템을 검증한다.
지구 또는 우주 원격탐사 및 관측에서 진일보한 임무 수행을 위해 위성 편대 비행의 필요성이 점차 부상하고 있다. 편대 비행은 단일 위성으로는 실현하기가 어렵거나 불가능한 과학적인 임무를 수행할 수 있다. 다양한 위성 편대 비행 기술에서 중요한 기술 중에 하나는 편대 위성간의 정밀기선결정 기술이며, 정밀도 검증 기술도 함께 동반되어야 한다. 이 논문에서는 Gravity Recovery and Climate Experiment(GRACE) 위성의 실제 Global Positioning System(GPS) 데이터를 사용하여 GRACE A와 B 두 위성의정밀기선결정을 수행하였다. 그리고 K/Ka-Band Ranging system(KBR) 바이어스 거리측정값으로 일괄처리 및 순차처리 방법을 통해 정밀도를 검증하였다. 제안된 순차처리 방법은 KBR 바이어스를 추정하는 대신에 기산점 차분으로 이를 제거하여 정밀도를 검증하기 때문에 검증자(KBR baised range)가 피검증자(GPS-baseline)와 독립적이고 실시간 정밀도 검증에 적용이 가능하다. 그 결과 일괄처리 검증방법과 유사한 1.5 ~ 3.0 mm의 순차처리 정밀도 검증 결과를 얻었다.
무선 센서 네트워크가 적용되는 새로운 응용분야는 점점 더 정교하고 복잡한 태스크 수행과 정해진 시간내에 태스크 수행을 완료해야 한다는 조건 만족을 요구하고 있다. 그러나 현재까지, 무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 자원 제약성과 수행 작업 특성을 고려한 실시간 센서 운영체제 기반의 인터럽트 처리 기법에 관한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 센서 운영체제에서 실시간성을 만족시키기 위한 요구 사항들을 분석하고, 이를 바탕으로 시스템을 설계 및 구현한다. 또한 다양한 검증을 통해, 제안하는 기법의 신뢰성 제공을 확인하며, 시뮬레이션을 통해 실시간 특성에 대한 요구사항 충족 및 성능의 효율성을 검증한다.
공개키 기반 인증시스템에서 사용자의 실수로 비밀키가 노출되었거나 자격의 박탈, 유효기간 만료 등의 이유로 인증서를 폐지해야 할 경우가 있다. 이에 따라서 각 사용자는 수신한 인증서가 유효한 것인지를 확인해야만 한다. 이 인증서 폐지 여부를 확인하는 방법으로는 CRL. Delta- CRL, OCSP 등의 방식이 개발되었다. 하지만 이 모든 방식에서의 인증서 유효성 검증은 실시간으로 처리해야 하므로 많은 통신량을 발생시키는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 CRL관리의 문제점인 전송시점 차이에 따른 무결성 문제와 실시간 처리로 인한 서버와 네트웍의 과도한 트래픽 발생을 해결한 DARC(DAta Radio Channel)를 이용한 효율적인 CRL 구축 방안을 제안하였다.
드론과 무인항공기에 탑재되는 비행제어시스템은 설계단계에서부터 철저한 검증이 필수적이며, 이러한 검증은 비행제어 통합시험환경을 통해 이루어진다. 일반적으로 비행제어컴퓨터의 내부 상태를 실시간으로 모니터링하기 위해서는 별도의 디버거를 이용한다. 실시간 메모리 참조 및 Trace가 가능한 Emulator는 비교적 고가이고, JTAG Emulator은 실시간 동작이 불가능 하거나 현재의 고속 프로세서의 처리속도를 따라잡을 수 없는 한계가 있다. 본 논문에서는 NUTTX 기반 드론 비행조종컴퓨터 프로세서의 내부 모니터링 소프트웨어를 개발한 결과를 기술하였으며, 기능시험을 통해 그 기능이 정상적으로 동작되는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 상용 Debugger와 비교하여 제공되는 기능은 제한적이지만, 예산이 제한적인 상황에서 본 시스템을 활용하여 비행제어시스템 검증에 충분히 사용할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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