• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.326-329
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• 2010

USN(Ubiquitous Sensor Network) 기반 융 복합 사업화 및 서비스를 실현 하는데 있어서 가장 큰 문제점 중에 하나가 센서부의 높은 전력소모 문제로서, 기존의 설비산업용 센서(온도, 압력, 유량, 레벨, 스트레인게이지 등)는 상전과 같은 방식의 전원 공급을 요구하므로 저전력 센싱(Low-Power Sensing) 시스템으로 개발하기에 어려움이 있기 때문에, USN 의 저전력화의 장점과 시너지효과를 발휘할 수 있는 USN 에 적합한 설비산업용 저전력 센싱 핵심기술에 대한 연구가 필요하다. 이를 해결하기 위한 방안으로, 센싱주기와 다양한 환경에 따른 상황 예측기법과 같은 센싱 방법의 소프트웨어적 효율화 기법 들을 제안하였으며, 이를 융합한 지능형 센싱 핵심기술을 개발하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권7호
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• pp.763-772
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• 2016

다양한 센서가 부착된 스마트 폰의 보급으로 상황인지 어플리케이션 시장의 규모가 발달하고 있다. 하지만, 한정된 전력으로 인해 원활한 서비스를 제공받기는 어렵다. 상황인지 어플리케이션 관점에서 볼 때, 컨텍스트의 종류에 따라 필요한 센싱 정보가 다르기 때문에, 컨텍스트의 전이가 발생하면 필요한 센서들의 변화로 인해 센서 모듈들을 끄고 켜는 과정에서의 전력 소비가 크며, 정확한 센싱이 되지 않는 상황에서 과도한 센싱을 시도하게된다. 본 논문에서는 실내/실외 컨텍스트 전이에서 발생하는 전력 소모에 초점을 두고 해당 컨텍스트와 연관된 센서 활동을 모델링 한 뒤, 컨텍스트 전이가 일어나는 시점을 감지하여 전력 소모를 최소화할 수 있는 freezing 알고리즘을 적용하는 기법을 제안한다. 시중의 실내/실외 위치추적 어플리케이션을 이용하여 컨텍스트 전이가 발생하는 지점에서, 제안하는 기법의 유무에 따른 소비 전력 차이를 실측하였으며, 시중의 어플리케이션의 실제 구동 중 컨텍스트 전이과정에서의 전력 절감이 있었으며, 전체 시나리오에서 약 20%의 전력 절감 효과를 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2B호
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• pp.215-224
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• 2010

컨테이너 보안장치(CSD)는 컨테이너의 도어를 통한 침입을 감시하는 장치이며, IEEE 802.15.4의 비컨 모드에서 RFD로 동작한다. 그러나 비컨 모드에서는 CSD 리더가 없어도 주기적으로 리더의 신호를 탐지하게 되므로 배터리 소모가 크다. CSD는 목적지에 도착할 때까지 이상없이 동작해야 하므로 배터리 소모를 줄이고, 위험 발생 시 CSD 리더에게 능동적으로 메시지를 전달해야 한다. 본 논문에서는 미국 DHS의 CSD 규격에 부합하는 저전력 CSD를 제안한다. 제안하는 CSD는 전력 소모를 최소화한 하드웨어 디자인과 저전력 동작기법인 불침번 기법, 저전력 센싱 기능을 통해 배터리 소모를 줄인다. 또한 위험 상황 발생 시 리더에게 능동적으로 경고 메시지를 전달한다. 성능 평가 결과 제안한 CSD는 불침번 기법을 통해 배터리 소모를 70% 이상 줄이고, 저전력 센싱 기능을 통해 불필요한 센싱을 80% 이상 감소시키며, 직접적인 통신 거리 밖에 있는 리더에게 94%가 넘는 확률로 메시지를 전달할 수 있음을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제65차 동계학술대회논문집 30권1호
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• pp.403-405
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• 2022

본 논문에서는 4차 산업에서 필요로 하는 스마트 기기의 소형 및 저전력 부품에 사용되는 센싱 플랫폼을 제안하였다. 특히 스마트팩토리의 공장 자동화와 정밀 측정의 핵심 부품인 리니어 모션 가이드(LM Guide)를 고정밀, 고정도로 제어할 수 있는 센싱 시스템을 개발하였다. 이를 위하여 기존의 변위 센서 기법의 한계를 극복할 수 있도록 와전류(Eddy Current) 기법을 이용함으로써 LC 공진기와 전도체를 LM 가이드에 장착할 수 있도록 구현하였다. 또한 미세 인덕턴스 값을 측정할 수 있도록 디지털 신호처리 기술과 컴퓨터/산술 기술을 FPGA를 이용한 HW 시스템을 제작하여 구현함으로써 실험을 진행했다. 본 논문에서 구현한 HW 센싱 시스템을 이용하여 LM 가이드를 동작시킴으로 실시간으로 변위 값을 디스플레이 부로 출력되어 측정이 가능하고, 변위 값의 분해능과 응답속도 면에서 우수함을 확인할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.89-95
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• 2015

무선 헬스케어 서비스에서 생체신호 모니터링 시스템의 전력소모를 효과적으로 감소시킬 수 있는 압축센싱 기법을 다양한 생체신호에 적용하여 압축률을 비교하였다. 압축센싱 기법을 이용하여 일반적인 심전도, 근전도, 뇌전도 신호의 압축과 복원을 수행하였고, 이를 통해 복원된 신호와 원신호를 비교함으로써, 압축센싱의 유효성을 판단하였다. 유사랜덤 행렬을 사용하여 실제 생체신호를 압축하였으며, 압축된 신호는 Block Sparse Bayesian Learning(BSBL) 알고리즘을 사용하여 복원하였다. 가장 산제된 특성을 가지는 근전도 신호의 최대 압축률이 10배로 확인되어 가장 높았으며, 심전도 신호의 최대 압축률은 5배였다. 가장 산제된 특성이 작은 뇌전도 신호의 최대 압축률은 4배였다. 연구된 심전도, 근전도, 뇌전도 신호의 압축률은 향후 압축센싱을 적용한 무선 생체신호 모니터링 회로 및 시스템 개발시 유용한 기초자료로 활용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제8권9호
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• pp.217-224
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• 2019

최근 가정, 교통, 의료, 전력망 등 우리 생활과 밀접한 연관을 가진 여러 분야에서 IoT(Internet of Things) 센서 장치를 활용해 데이터를 수집하는 센서 네트워크를 구축하고 활용하고 있다. 이러한 센서 네트워크에서 센싱 데이터 조작은 재산 상, 안전 상의 심각한 위협이 될 수 있다. 따라서 외부 공격자가 센싱 데이터를 조작하지 못하도록 하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 외부 공격자에 의해 조작된 센싱 데이터를 효과적으로 제거하기 위해 데이터 난독화와 변화량 분석을 활용한 IoT 센싱 데이터 유효성 검증 기법을 제안한다. IoT 센서 장치는 난독화 함수에 따라 센싱 데이터를 변조하여 사용자에게 전송하고, 사용자는 전송받은 값을 원래의 값으로 되돌려 사용한다. 적절한 난독화를 거치지 않은 거짓 데이터는 유효 데이터와 다른 변화 양상을 보이고, 변화량 분석을 통해 거짓 데이터를 탐지할 수 있다. 성능 분석을 위해 데이터 유효성 검증 성능 및 검증 소요시간을 측정하였다. 그 결과, 기존 기법에 비해 최대 1.45배 거짓 데이터 차단율을 향상시키고, 0.1~002.0% 수준의 오검출률을 보였다. 또한 저전력, 저성능 IoT 센서 장치에서 검증 소요시간을 측정 결과, 데이터량 증가에 따라 2.5969초까지 증가되는 RSA 암호화 기법에 비해 제안 기법은 0.0003초로 높은 검증 효율을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.254-255
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• 2013

본 논문에서는 저항센서와 바이패스 스위치를 이용한 평균 전류 모드 제어의 부스트 컨버터 저손실을 측정하는 방법을 제안한다. 일반적으로 저항을 이용한 전류센싱 방법은 손실을 가지며 이는 전체 시스템의 효율을 감소시키게 된다. 제안된 전류 측정 기법은 저항센서에 병렬로 바이패스 스위치를 적용하여 전류센서에서 발생되는 손실을 바이패스 스위치를 통해 손실을 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 50W급 평균 전류 모드 부스트 컨버터를 제작하여 바이패스 스위치를 통한 효율 개선을 아날로그 회로로 구현하여 검증하였다.

• 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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• 한국정보기술응용학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.737-747
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• 2006

USN(Ubiquitous Sensor Network)는 환경 및 재난 관리, 에너지 관리, 의료 및 건강 서비스, 물류 및 유통관리 등의 다양한 분야에 응용될 수 있는 네트워크이다. USN은 저 전력으로 센싱 기능, 연산 및 네트워크 기능을 수행하는 초소형의 노드들이 한 지역에 분산되어 망을 구성하는데 USN의 노드들은 전력을 추가적으로 공급받지 못하므로 매우 제한된 전력을 이용하여 주어진 임무를 수행하여야 한다. 또한 노드의 고장으로 인해 토폴로지가 변경될 가능성이 크다. 이러한 특성 때문에 기존의 무선 ad hoc 네트워크를 위해 제안된 경로설정 기법들은 USN 환경에 적합하지 않다. 본 논문에서는 USN 노드의 전력 소비를 최소화함으로써 노드 생존시간을 최대화하기 위한 경로실정 기법을 제안하고 성능을 평가하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.550-552
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• 2010

최근 행위인식 기술은 u-헬스케어 분야를 통해서 실용화되는 단계에 이르고 있다. 실생활에 적용단계에 있는 행위인식 시스템은 기존의 서버 및 데스크톱 환경에서 벗어나 모바일 기기를 기반으로 수행되도록 변해가고 있다. 모바일 환경에 적합한 행위인식 시스템은 행위인식 센서 및 모바일 행위인식 기기의 저전력화와 모바일 기기에 적합한 행위인식 시스템이 요구된다. 본 논문은 모바일기기 기반의 스마트 환경에 알맞은 행위인식 시스템을 위해 행위인식 알고리즘 경량화 기법 연구를 수행한다. 행위별 최적의 낮은 주파수를 사용하여 센싱에 소요되는 자원을 줄인 경량화된 행위인식 방법을 제안하고 또한 주파수 변화에 따른 윈도우간 적절한 오버랩 구간 설정 방법과 윈도우에서의 특징 검출 시 오버랩 구간의 중복 연산을 제거한 경량화된 특징 검출 방법을 제안한다. 실험 결과는 행위 별 최적의 낮은 주파수를 사용하여 전력을 줄이면서도, 서로 다른 주파수의 데이터임에도 인식률은 그대로 유지됨을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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• pp.104-107
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• 2021

전 세계적으로 건조한 지역이 늘어남에 따라 산불 발생 빈도가 증가하고 있다. 이에 대한 대안으로 센서를 이용한 산불 감지 시스템의 연구가 이루어지고 있다. 기존의 서버가 센서의 작동시간 설정값을 보내는 방식은 산불 발생 빈도가 높은 환경에서는 산불 감지가 늦어지고 산불 발생 빈도가 낮은 환경에서는 불필요한 산불 감지로 센서의 생명주기 낮아지는 비효율적인 면이 있다. 이에 본 논문에서는 센서 기반 산불 감지 시스템을 위한 향상된 센싱 주기 기법을 제안한다. 제안하는 센싱 주기 기법은 환경 요인, 센서의 작동시간 알고리즘을 이용하여 환경에 맞는 센서의 작동시간 설정값을 결정한다. 그 후 센서의 화재 감지 알고리즘을 통해 센서는 서버로부터 설정값을 받아 운용모드로 전환하여 화재상황이 났을 시에 서버로 메세지를 보낸 후 생명주기를 위해 저전력모드로 전환한다. 성능평가를 통해 기존의 방식보다 평균 18.1분 빠르게 화재상황을 감지할 수 있고 소모전력도 2.2mA만큼 낮았다. 향우 실제 화재환경에서의 성능평가가 필요하다.