• 한국산업정보학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.95-103
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• 2007

데이터, 비디오, 오디오 등에 대한 디지털 컨버전스 추세와 함께, 최근 휴대용 멀티미디어 재생기(PMP)가 점차 대중화되고 있다. PMP는 DSP, 보다 큰 LCD 스크린, 하드디스크 등이 장착되는 이유로 다른 휴대형 장치들에 비해서 효과적인 전력관리에 대한 필요성이 강조되고 있다. 본 논문에서는 데이터수집 장치를 기반으로 한 하드웨어/소프트웨어기반 전력 측정 시스템 구축에 대해서 설명하고, PMP에서 발생하는 부팅, 동영상 재생, 다양한 비디오 코딩 방식 적용과 같은 다양한 사건 실행시의 전력소모 패턴을 측정하고 분석한다. 분석 결과는 저전력 PMP 장치를 설계하기 위한 유용한 정보를 제공한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2367-2374
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• 2011

오늘날의 디지털 방송은 DVB-SI 표준을 기반으로 한 양방향 방송을 서비스하고 있다. 하지만 전력을 사용하는 셋톱박스의 경우 사용자가 사용하지 않는 시간대에 소비되는 대기전력의 낭비가 매우 심각해지고 있다. 이에 따라 국내외 모두 에너지 절감을 위한 녹색 정책을 적극적으로 추진하고 있지만, 고기능성 셋톱박스의 경우 내부 소프트웨어를 자동으로 업데이트 하기위해 적절한 스케줄링 기술이 나와 있지 않으며, 전력사용량 또한 기준치에 부합되지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 현재 셋톱박스에 대한 기술 및 문제점을 분석하고, 전력사용 기준치에 합당한 셋톱박스 설계 방안과 자동 소프트웨어 설치 운영방법을 제시한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.69-78
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• 2007

오늘날의 내장형 이동 시스템은 MP3플레이어나 디지털 캠코더와 같이 하나의 기능만을 지원했던 단일 응용프로그램 시스템에서 PMP(Portable Multimedia Player), PDA(Personal Digital Assistants)와 같이 MPEG, W3플레이어, 전자사전, DMB(Digital Multimedia Broadcasting), 게임, 통신 기능 등을 모두 포함하는 하나의 디지털 컨버전스 기기로 변화해가고 있다. 이러한 변화는 CPU 성능 향상과 메모리, 저장장치의 증가, LCD의 크기 증가와 같은 하드웨어적인 요구사항의 증가로 이어졌고, 이로 인해 단말기에서 소모하는 전력이 그에 비례하여 증가하였다. 소모 전력의 증가에 따른 배터리 용량의 증가는 더딘 상황이며, 이를 해결하기 위해 소프트웨어적으로 소모 전력을 감축시키는 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 소모 전력 감축 기법이 적용된 실시간 운영체제 UbiFOSTM을 ARM9계열의 MBA2440에 탑재하였다. 전력 감축 기법으로 시스템 작업량 관찰에 기반한 동적 전력 관리 기법과 장치 전력 관리기법을 적용하였다. 본 논문의 저전력 기법을 통해 작업량에 따라 24% 이상의 소모 전력 감축효과가 있음을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.53-60
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• 2014

IEEE 802.15.4의 물리계층은 저속, 저전력, 저가격 기반의 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network)의 물리계층으로 세계적으로 가장 많이 사용되고 있다. IEEE 802.15.4에 대한 기존의 많은 이론 연구들은 저전력 무선네트워크 환경에서의 에너지효율성, 전송처리율, 전송신뢰성에 대한 거시적 이해와 안목을 제공하는 중요한 결과들을 산출하고 있다. 이 논문에서는 이러한 이론연구에 실환경 요소를 보완하기 위해 MAC(Medium Access Control) 소프트웨어 구조부터 실제 네트워크 기반 성능분석에 이르는 실험연구를 수행한다. 연구에서는 수직분할 모델의 네트워킹 스택의 MAC 계층 기능으로 IEEE 802.15.4 MAC 스택을 구현하고 이를 네트워킹 스택에 통합하여 시험 분석을 수행한다. 이 연구에서 도출한 네트워크 소프트웨어 모델과 실험결과는 향후 IEEE 802.15.4 MAC 소프트웨어의 구현과 실용적인 네트워크 스택 환경에서의 성능에 참고자료로 활용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제6권1호
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• pp.37-44
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• 2017

사물 인터넷(IoT) 산업이 확산되면서 사용자의 정보를 특별한 조작 없이 물체가 스스로 인식하는 일이 매우 중요해졌다. 그중에서도 성별(남, 여)은 생물학적인 구조가 달라 성향이 다르고 사회적으로도 기대하는 바가 다르기 때문에 매우 중요한 요소이다. 하지만 얼굴 이미지를 기반으로 한 성별 인식과 관련된 연구는 동일한 성별이라도 다양한 생김새를 가지고 있어서 여전히 도전적인 분야이다. 그리고 성별인식 시스템을 사물 인터넷에 적용하기 위해서는 디바이스 크기를 소형화 시켜야 하며 저전력으로 구동이 가능해야 한다. 따라서 본 논문에서는 저전력으로 실제 사물에서 성별을 인식할 수 있는 기능을 탑재하기 위해 딥 러닝 기반의 성별 인식 알고리즘을 제안하고 이를 모바일 GPU 임베디드 보드에 포팅하여 최종적으로 실시간 성별인식 시스템을 구현하였다. 실험에서는 소비전력과 초당 처리 가능한 프레임 수를 PC환경과 모바일 GPU 임베디드 환경에서 측정하여 저전력 환경에서도 성별 인식이 가능함을 증명하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.1577-1585
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• 2022

최근 4차산업혁명과 함께 메타버스에 대한 관심이 증가하는 가운데, 메타버스를 구축하는 멀티 에지 기반의 구조가 제시된다. 메타버스는 멀티 에지 시스템에서 많은 양의 영상처리와 데이터 전송을 통해 디지털 의사와 같은 시스템을 만들어 낼 수 있는 구조이다. 하지만 에지는 부족한 연산능력이라는 제약이 있으므로, 런타임 스트리밍이 가능한 서비스제공을 위해서는, 에지에서만 이루어졌던 영상처리와 데이터 전송을 에지-클라우드 협동을 통해 처리하여 저전력 시스템을 구축해야한다. 많은 에지들이 연결되는 시스템에서는, 그 무엇보다도 에지 경량화를 통해 효율적인 전체 시스템의 경량화 및 소모전력의 감소를 이루어낼 수 있다. 본 논문에서는 원격영상 처리방법과 Region of Interest (RoI) 기법을 사용하여, AI 소프트웨어의 저전력 런타임 스트리밍이 가능해지는, 에지-클라우드 협동 메타버스 애플리케이션을 제안한다. 에지-클라우드 협동 메타버스의 구조는 PC와 임베디드 보드를 사용하여 구현하였으며, 본 논문의 후반부에서는 에지의 시간 감소와 그에따른 전력 소모, 네트워크 통신량 감소를 검증하였다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제18D권3호
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• pp.197-204
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• 2011

방송 신호를 수신하여 TV 등의 디스플레이 장치로 전달하는 셋톱박스는 다른 가전과는 다르게 대기모드, 즉 저전력모드가 존재하지 않는다. 이는 기술적 제약과 운용상의 이유로 인한 것이다. 현재 셋톱박스의 전원을 리모컨으로 끄면 방송을 시청하는 온모드 대비 80~90%의 높은 소비전력을 보인다. 이는 1W 미만으로 동작하는 다른 가전에 비해 월등히 높은 것이다. 국내 및 해외 선진국들은 셋톱박스의 에너지 효율을 높이고자 하는 정책을 시행하고 있다. 본 논문에서는 셋톱박스의 에너지 효율을 개선하고자 저전력 셋톱박스를 설계하고 진행 중인 개발에 대해 기술한다. 저전력 모드를 지원하는 SoC, 전원 모드를 구분하여 동작하도록 하는 시스템 하드웨어 및 소프트웨어, 그리고 방송사와의 연동을 통한 전원관리를 이루는 미들웨어 등이 핵심 개발 내용이다. 그리고 이를 통해 이룰 수 있는 에너지 소비 절감 효과를 보인다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.842-845
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• 2018

본 논문에서는 열전에너지 하베스팅에 의해 구동되는 센서 회로를 저전력으로 동작시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 사용되는 열전소자를 이용하면 에너지 하베스팅 회로에서 8uA의 전류를 얻을 수 있다. 그러나 구동하려고 하는 센서의 전류 소비는 이보다 훨씬 크기 때문에, 본 논문에서는 하드웨어 방법으로 power gating scheme을 이용한 저전력 구동과 소프트웨어적으로 active/sleep control scheme을 이용한 저전력 구동 방법을 센서 회로에 적용하여 센서 회로의 전류 소비를 감소시킬 수 있음을 보였다. 먼저 하드웨어 power gating scheme을 사용할 때에는 파워 게이트의 Toff/Ton의 비를 22보다 더 크게 하면, 센서 회로의 전류 소비가 8uA 이하로 줄어드는 것을 확인하였다. 또한 소프트웨어 기반의 active/sleep control scheme에 의한 저전력 구동에서는 Tslp/Tact의 비를 3 이상으로 설정해주면 전류 소비를 8uA 이하로 줄일 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서의 결과는 열전에너지 하베스팅에 의해서 구동되는 다양한 센서 회로 설계 및 구현에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.903-906
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• 2016

최근 사물인터넷(IoT, Internet of Things)관련 기술의 발전 및 서비스 산업의 급속한 발전으로 센서 장치에 대한 수요가 증가하고 있다. 센서 장치는 사물인터넷 플랫폼과의 연동을 위한 통신 인터페이스를 필수로 지원하여야 하며, 그 외에 다양한 센서들의 연동 인터페이스와 소비 전력을 모두 고려하여 하드웨어 및 소프트웨어의 설계가 이루어져야 한다. 이와 같이 센서 장치는 베터리 소비를 최적화하여 모든 기능이 구현되어야 하므로 기능상의 제약이 많이 따른다. 시간 동기화를 위해 사물인터넷 플랫폼에서 송신하는 동기 메시지를 수신하기 위해 슬립모드를 지원하는 경우 센서 장치가 항상 깨어 있어야하므로 저전력으로 동작 할 수 없는 어려움이 따른다. 따라서 데이터를 센싱하는 주기에 맞춰 시간 동기화를 진행하는 프로토콜 및 지연 시간 계산 방안을 제시하고 이에 따른 기존 프로토콜들과 비교하여 경량화한 알고리즘을 제안한다. 향후 시간 동기화 프로토콜의 호환을 위해 CoAP 규격과 연동 될 수 있는 연구가 필요하다.

• 전자통신동향분석
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• 제21권1호통권97호
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• pp.82-93
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• 2006

특정 산업용 기기의 제어를 위해 사용되던 임베디드 시스템이 유무선 통신 네트워크와 접목으로 디지털 정보가전, 의료, 항공, 군사 등 전 산업 분야로 확대되는 “Embedded,Everywhere” 시대가 도래하고 있다. 임베디드 시스템은 실시간 처리, 저전력 등의 물리적 특성과 하드웨어(HW)와 소프트웨어(SW)의 동시 설계, 리소스의 절제된 사용 등의 특성을 반영해야 하므로 시스템 개발 전 과정에서 이러한 특성을 만족시키는 개발체계의 구축이 필요하다. 특히, 임베디드 소프트웨어의 공통. 핵심 기술을 자산화하여 체계적으로 재사용할 수 있는 환경 구축은 기술의 중복 개발을 최소화하고, 기술의 가치를 지속적으로 증대시킨다. 따라서, 고품질의 임베디드 시스템을 적시에 경제적으로 개발할 수 있는 임베디드 시스템 개발방법론과 임베디드 소프트웨어 재사용 체계의 개발 및 보급 기술은 소프트웨어 산업 경쟁력 향상에 공통적으로 필요한 기반 기술로 활용될 수 있다. 본 고에서는 신 성장 미래 산업의 기반이 되는 임베디드 시스템을 위한 개발 방법론과 재사용 체계 구축에 대한 동향을 기술한다.