• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제36권4호
• /
• pp.339-350
• /
• 2009

무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 한정된 배터리 자원은 네트워크 수명에 직접적인 영향을 끼친다. 따라서 불필요한 전력 소모를 줄이기 위해, 많은 경우 최소한의 센서 노드만을 활성 모드로 유지하고 나머지는 휴면 모드로 유지한다. 그러나 이러한 경우, 예상하지 못한 결함으로 인해 센서 노드가 감지 및 전송 기능을 수행하지 못하게 되면 네트워크 서비스를 안정적으로 제공할 수가 없다. 따라서 센서노드의 결함에도 불구하고 감지수준을 일정하게 유지하는 것은 신뢰성 있는 감지환경을 제공하는 데 있어 매우 중요하다. 본 논문에서는 센서 노드의 결함으로 인한 감지수준 저하의 문제를 효과적으로 극복하기 위해 FCP(Fault-tolerant Coverage Preserving) 기법을 제안한다. FCP 기법에서는 각 활성 노드에 대해 백업 노드 집합을 미리 선정하여, 활성 노드의 결함 시 결함 노드를 대신하도록 한다. 성능 평가 결과, FCP 기법이 기존 결함 허용 기법들에 비해 평균 87.2% 향상된 감지범위 보존 성능을 보일 뿐 아니라, 추가 백업 노드 수와 추가 제어 메시지 전송량 측면에서도 각각 평균 57.6%, 평균 99.5% 향상된 효율성을 제공함을 보였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
• /
• pp.171-171
• /
• 2017

전산유체역학(CFD: Computational Fluid Dynamics)를 이용한 스마트팜 환경 내부의 정밀 제어 연구가 진행 중이다. 시계열 데이터의 난해한 동적 해석을 극복하기위해, 비선형 모델링 기법의 일종인 인공신경망을 이용하는 방안을 고려하였다. 선행 연구를 통하여 환경 데이터의 비선형 모델링을 위한 Tensorflow활용 방법이 하드웨어 가속 기능을 바탕으로 월등한 성능을 보임을 확인하였다. 그럼에도 오프라인 일괄(Offline batch)처리 방식의 한계가 있는 인공신경망 모델링 기법과 현장 보급이 불가능한 고성능 하드웨어 연산 장치에 대한 대안 마련이 필요하다고 판단되었다. CFD 해석을 위한 Solver로 SU2(http://su2.stanford.edu)를 이용하였다. 운영 체제 및 컴파일러는 1) Mac OS X Sierra 10.12.2 Apple LLVM version 8.0.0 (clang-800.0.38), 2) Windows 10 x64: Intel C++ Compiler version 16.0, update 2, 3) Linux (Ubuntu 16.04 x64): g++ 5.4.0, 4) Clustered Linux (Ubuntu 16.04 x32): MPICC 3.3.a2를 선정하였다. 4번째 개발환경인 병렬 시스템의 경우 하드웨어 가속는 OpenCL(https://www.khronos.org/opencl/) 엔진을 이용하고 저전력 ARM 프로세서의 일종인 옥타코어 Samsung Exynos5422 칩을 장착한 ODROID-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) SBC(Single Board Computer)를 32식 병렬 구성하였다. 분산 컴퓨팅을 위한 환경은 Gbit 로컬 네트워크 기반 NFS(Network File System)과 MPICH(http://www.mpich.org/)로 구성하였다. 공간 분해능을 계측 주기보다 작게 분할할 경우 발생하는 미지의 바운더리 정보를 정의하기 위하여 3차원 Kriging Spatial Interpolation Method를 실험적으로 적용하였다. 한편 병렬 시스템 구성이 불가능한 1,2,3번 환경의 경우 내부적으로 이미 존재하는 멀티코어를 활용하고자 OpenMP(http://www.openmp.org/) 라이브러리를 활용하였다. 64비트 병렬 8코어로 동작하는 1,2,3번 운영환경의 경우 32비트 병렬 128코어로 동작하는 환경에 비하여 근소하게 2배 내외로 연산 속도가 빨랐다. 실시간 CFD 수행을 위한 분산 컴퓨팅 기술이 프로세서의 속도 및 운영체제의 정보 분배 능력에 따라 결정된다고 판단할 수 있었다. 이를 검증하기 위하여 4번 개발환경에서 운영체제를 64비트로 개선하여 5번째 환경을 구성하여 검증하였다. 상반되는 결과로 64비트 72코어로 동작하는 분산 컴퓨팅 환경에서 단일 프로세서 기반 멀티 코어(1,2,3번) 환경보다 보다 2.5배 내외 연산속도 향상이 있었다. ARM 프로세서용 64비트 운영체제의 완성도가 낮은 시점에서 추후 성공적인 실시간 CFD 모델링을 위한 지속적인 검토가 필요하다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제3권4호
• /
• pp.795-804
• /
• 1999

이동통신 시스템을 사용하는 이용자의 증가와 이에 따른 시스템 용량 증대의 필요성은 전력과 스펙트럼 측면에서 효율적인 변조 기법의 사용을 요구한다. 본 논문에서는 다양한 페이딩 채널(레일리, 라이시안, Shadow 라이시안)에서 DS/CDMA-BPSK 시스템의 BER 성능을 구하였다. 또한 3-상태 페이딩 채널에서 진폭이 거의 일정한 DS/CDMA-BPSK 시스템의 BER 성능과 채널 용량을 수치 계산하였다. 본 논문에서 적용한 Shadow 라이시안 페이딩 모델은 Canadian Mobile Satellite (MSAT)채널에서 사용되는 파라미터 값을 적용하였고, 3-상태 페이딩 채널 모델은 레일리 페이딩 상태, 라이시안 페이딩 상태, Shadow 라이시안 페이딩 상태로 구성하였다. 그리고 이 모델은 다양하게 변화하는 육상이동위성 채널의 시뮬레이션을 위한 기본 모델로써 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 본 논문에서 제시한 동적인 3-상태 페이딩 채널 모델은 다양한 무선 환경에서의 디지털 전송을 표현하는데 적절함을 알 수 있었다. 수치 계산한 결과로부터 light, average, heavy Shadow 라이시안 페이딩 채널에서 DS/CDMA-BPSK 시스템은 동시 사용자가 20명이고 처리이득이 511인 환경에서 $P_b\leq10^{-5}$이하의 BER 성능을 얻을 수 없었다. 또한 채널 용량면에서도 요구조건을 만족하지 못하였다. 또한 3-상태 페이딩 채널에서는 무선 채널의 점유 확률과 Shadow의 정도에 따라서 BER 성능이 지배됨을 알 수 있었다. 결과로부터 Shadow 시간 구간이 포함된 무선채널에서는 신뢰성있는 데이터 통신을 지원하기 위한 강력한 에러 제어 부호나 수신기 다이버시티를 사용하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (B)
• /
• pp.265-267
• /
• 2005

DNA 컴퓨팅은 분자 수준(molecular level)에서 연산을 수행한다. 따라서 일반적인 실리콘 기반의 컴퓨터에서와는 달리, 순차적인 연산 제어를 보장하기 어렵다는 특징이 있다. 그러나 DNA 컴퓨팅은 화학반응에 기초한 연산이기 때문에, 실험자가 의도한 연산을 많은 수의 분자에 동시에 적용할 수 있으므로 실리콘 기반의 컴퓨터와는 비교할 수 없는 병렬 연산을 구현할 수 있다. 병렬 연산을 구현하고자 할 때, 일반적으로 연산에 사용하는 모든 DNA 분자들을 대상으로 연산을 구현할 수도 있다. 그러나 전체가 아닌 일부의 분자들을 상대로 연산을 수행하는 것 역시 가능하며 이 때 자연스러운 방법으로 사용할 수 있는 방법이 배깅(Bagging)이나 부스팅(Boosting)과 같은 앙상블(ensemble) 계열의 학습 방법이다. 일반적인 부스팅과 달리 가중치를 부여하는 것이 아니라 특정 학습자(learner)를 나타내는 분자들을 증폭한다면 가중치를 분자의 양으로 표현하는 것이 가능하므로 분자 수준에서 앙상블 계열의 학습을 구현하는 것이 가능하다. 본 논문에서는 앙상블 계열의 학습 방법 중 특히 부스팅의 효과를 DNA 컴퓨팅에 응용하고자 할 때, 어떤 방법이 가능하며, 표현 과정에서 고려해야 할 사항은 어떠한 것들이 있는지 고려하고자 한다. 본 논문에서는 규모를 사전에 한정할 수 없는 진화 가능한 그래프 구조(evolutionary graph structure)를 학습할 수 있는 방법을 찾아보고자 한다. 진화 가능한 그래프 구조는 기존의 DNA 컴퓨팅 방법으로는 학습할 수 없는 문제이다. 그러나 조합 가능한 수를 사전에 정의할 수 없기 때문에 분자의 수에 상관없이 동일한 연산 시간에 문제를 해결할 수 있는 DNA 컴퓨팅의 장정을 가장 잘 발휘할 수 있는 문제이기도 하다.개별 태스크의 특성에 따른 성능 조절과 태스크의 변화에 따른 빠른 반응을 자랑으로 한다. 본 논문에선 TIB 알고리즘을 리눅스 커널에 구현하여 성능을 평가하였고 그 결과 리눅스에서 사용되는 기존 인터벌 기반의 알고리즘들에 비해 좋은 전력 절감 효과를 얻을 수 있었다.과는 한식 외식업체들이 고객들의 재구매 의도를 높이기 위해서는 한식 외식업체의 서비스요인, 식음료요인, 이벤트 요인 등을 강화함으로써 전반적인 종사원 서비스 품질과 식음료품질을 높이는 전략을 취해야 한다는 것을 시사해주고 있다. 본 연구는 대구 경북소재 한식 외식업체만을 대상으로 하여 연구를 실시하여 연구의 일반화와 한식 외식업체를 이용하는 이용 고객들이 한식 외식업체를 재방문하는 재구매 의도가 발생하는데 있어 발생하는 과정을 설명하는 종단적 연구를 실시하지 못한 한계점을 가지고 있다.아직 산업 디자인이 품질경쟁력에 크게 영향을 미치는 성숙단계에 이르지 못하였음을 의미한다. (2) 제품 디자인에게 영향을 끼치는 유의적인 변수는 연구개발력, 연구개발투자 수준, 혁신활동 수준(5S, TPM, 6Sigma 운동, QC 등)이며, 제품 디자인은 우선 품질경쟁력을 높여 간접적으로 고객만족과 고객 충성을 유발하는 것으로 추정되었다. 상기의 분석결과로부터, 본 연구는 다음과 같은 정책적 함의를 도출하였다. 첫째, 신상품 개발과 혁신을 위한 포괄적인 연구개발 프로젝트를 품질 경쟁력의 주요 결정요인(제품의 기본성능, 신뢰성, 수명(내구성) 및 제품 디자인)과 연계하여 추진해야 할 것이다. 둘째, 기업은 디자인 경영 마인드 제고와 디자인 전문인력 양성을, 대학은 디자인 현장 업무를 통하여 창의력 증진과 기획 및 마케팅 능력 교육을, 정부는 디자인 기술개발 및 디자인 교육지원의 강화를 통하여 각각 디자인 경쟁력$\righta

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.613-622
• /
• 2015

급격하게 발전하는 IT 기술과 국내 해상에 넓게 분포된 해양시설물의 모니터링 시스템이 융합된 효율적인 모니터링 시스템은 필수적이다. 특히 스마트폰과 스마트패드의 보급 및 스마트 TV등의 등장은 다양한 기기 환경에서 편리하게 모니터링을 할 수 있는 환경을 제공하였고, 해양시설물의 관리자가 언제 어디서나 해양시설물을 모니터링 할 수 있게 하였다. 그러나 현재 이용되고 있는 스마트폰과 스마트패드 등은 제조사 및 적용되는 OS에 따라 다양한 환경내에서 모니터링 시스템의 서비스가 어렵다. 또한 각 디바이스별로 모니터링 시스템을 별도로 개발해야 하는 불편함이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 NMMS(N-Screen Marine-facility Monitoring System)를 제안한다. NMMS는 효율적인 해양시설물의 모니터링 시스템을 위해 해양시설물의 전력 상태와 제어 상태를 실시간으로 확인 할 수 있는 실시간 모니터링 시스템과, 해양시설물의 고장진단을 확인할 수 있는 고장진단 시스템, 그리고 해양시설물의 모니터링 데이터를 장기간 저장 및 확인할 수 있는 데이터 저장 시스템으로 구성된다. NMMS는 최근 각광받는 웹 표준 언어인 HTML 5를 이용해 각종 디바이스에서 접근성을 용이하게 하였다. 본 논문에서 제안하는 NMMS를 이용하여 관리자 및 관리단체가 사용하고 있는 개인 PC, 노트북, 스마트폰, 스마트패드 등의 다양한 기기 및 다양한 OS의 종류에 제한받지 않고 해양시설물의 모니터링을 가능하게 하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.211-221
• /
• 2012

한정된 자원으로 인해 개발이 더디게 진행되어오던 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)가 하드웨어 및 전원관리 기술의 발달로 인해 최근 IP를 기반으로 하는 IP-WSN으로 개발되고 있다. 그 방안으로 저 전력 장치에 IPv6를 탑재할 수 있는 6LoWPAN (IPv6 over Low power WPAN)이 주목받고 있다. 이런 IP 기반의 센서 네트워크에서는 기존 무선 센서 네트워크에서는 불가능하던 IP 기반의 기법들이 가능해진다. 6LoWPAN은 IEEE 802.15.4를 기반으로 하는 센서 네트워크에 IPv6를 지원하기 위한 기술이다. 호스트 기반의 이동성 관리 기법은 IP-WSN에 부가적인 시그널링으로 인해 적합하지 않고, 네트워크 기반의 이동성 관리 기법이 적합하다. 따라서 본 논문에서는 다중 6LoWPAN 네트워크 환경을 고려한 PMIPv6 기반의 향상된 경로 최적화 방안을 제안한다. 6LoWPAN 도메인의 모든 SLMA(Sensor Local Mobility Anchor)는 SPIG(Sensor Proxy Internetworking Gateway)에 연결되어 6LoWPAN도메인 간 분산 이동성 제어를 수행한다. 6LoWPAN 도메인 내 모든 SLMA의 정보를 SMAG(Sensor Mobile Access Gateway)가 유지하도록 하여 신속하게 경로 최적화를 수행하도록 하였으며, SLMA에 경로 최적화 상태 정보를 SPIG로부터 수신받아 저장하여 추가적인 시그널링 없이 경로 최적화를 지원하도록 한다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권9호
• /
• pp.1847-1855
• /
• 2012

클록 보정회로를 가진 1V 1.6-GS/s 6-비트 flash 아날로그-디지털 변환기 (ADC: analog-to-digital converter)가 제안된다. 1V의 저전압에서 고속 동작의 입력단을 위해 bootstrapped 아날로그 스위치를 사용하는 단일 track/hold 회로가 사용되며, 아날로그 노이즈의 감소와 고속의 동작을 위해 평균화 기법이 적용된 두 단의 프리앰프와 두 단의 비교기가 이용된다. 제안하는 flash ADC는 클록 보정회로에 의해 클록 duty cycle과 phase를 최적화함으로 flash ADC의 동적특성을 개선한다. 클록 보정 회로는 비교기를 위한 클록의 duty cycle을 제어하여 evaluation과 reset 시간을 최적화한다. 제안된 1.6-GS/s 6-비트 flash ADC는 1V 90nm의 1-poly 9-metal CMOS 공정에서 제작되었다. Nyquist sampling rate인 800 MHz의 아날로그 입력신호에 대해 측정된 SNDR은 32.8 dB이며, DNL과 INL은 각각 +0.38/-0.37 LSB, +0.64/-0.64 LSB이다. 구현된 flash ADC의 면적과 전력소모는 각각 $800{\times}500{\mu}m2$와 193.02 mW 이다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.125-133
• /
• 2014

컬럼-지향 데이터베이스 저장소는 우수한 입출력 성능으로 대용량 데이터 분석 시스템을 위한 매우 진보적인 모델이다. 전통적인 데이터 저장소는 빠른 쓰기 연산을 위하여 한 레코드의 속성들을 하드디스크에 연속적으로 배치되어 있는 가로-지향 저장 모델을 활용하였다. 하지만 검색이 대부분인 데이터웨어하우스 시스템을 위해서는 월등한 판독 성능 때문에 컬럼-지향 저장소가 더 적합한 모델이 되고 있다. 또한 최근에는 플래시 메모리를 사용한 SSD가 고속 데이터 분석 시스템을 위한 적합한 저장 매체로 인식되고 있다. 이제 플래시 메모리는 비휘발성, 낮은 전력소모, 빠른 데이터 접근 속도 등의 특징으로 최신 데이터베이스 서버의 핵심 저장 요소로 충분한 기반이 되었다. 하지만 컬럼 압축의 느린 특성과 일반 RAM 메모리에 비하여 상대적으로 느린 플래시 메모리 연산 특성을 고려하여 기존의 트랜잭션 처리 기법을 개선할 필요가 있다. 본 연구에서는 효율적인 트랜잭션 처리를 위하여 컬럼-인지 다중 버전로킹(CaMVL) 기법을 제안한다. CaMVL은 로크 관리 과정에서 플래시의 느린 쓰기 연산과 지우기 연산을 효과적으로 제어하기 위하여 멀티 버전 읽기를 허용하고 압축 로크를 허용하여 트랜잭션 처리 성능을 높인다. 또한 성능 검증을 위하여 시뮬레이션 모델을 제안하였으며 실험 결과 분석을 통하여 CaMVL이 기존의 트랜잭션 처리 기법보다 우수함을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제6권8호
• /
• pp.343-352
• /
• 2017

OPC UA로 명명된 국제 표준 IEC62541은 스마트 그리드(Smart Grid)와 스마트 팩토리(Smart Factory)의 응용 플랫폼을 위한 통신 프로토콜이다. 2011년 IEC TC57 그룹에서 표준화되었으며, 다른 표준들과의 협업을 통해 점차 사용범위를 넓히고 있다. 전기자동차 보급을 위한 정부 차원의 노력("전기차 충전인프라 확산 캠페인")으로 인해 스마트 팩토리에서 충전을 시도하는 전기자동차의 수는 점차적으로 증가할 것을 예상된다. 제어되지 않는 무분별한 전기자동차 충전으로 인해 스마트 팩토리의 최대수요전력을 초과하는 문제를 발생시킬 수 있다. 그러므로 스마트 팩토리 내에 전기자동차 충전 시 피크부하를 관리할 필요성이 있다. 그러나 현재의 전기자동차 충전을 위한 표준은 스마트 팩토리의 통신 프로토콜과 다르다. 다시 말해서, 편의성을 높이고, 부담을 줄 일 수 있는 프로토콜의 개발 또는 호환성 제공에 관한 연구가 필요하다. 본 논문은 스마트 팩토리에 설치되는 전기자동차 충전 시스템을 스마트 팩토리 관리시스템과 통합 관리하기 위한 플랫폼에 관한 것이다. 본 논문에서는 IEC61851과 IEC62541에 기반을 둔 전기자동차 충전기 관리 시스템을 구현한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.456-465
• /
• 2019

PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle)와 BEV(Battery Electric Vehicle)는 모터 및 차량 전장 시스템의 구동을 위하여 고전압 배터리를 사용하며 이를 충전시켜주는 OBC(On-Board Charger)와 고전압에서 저전압으로 전력변환을 해주는 LDC(Low DC/DC Converter)가 반드시 필요하다. OBC와 LDC는 차량에 독립적인 시스템으로 동작 하며 개별 공간을 사용하기 때문에 이를 통합한 시스템을 활용하여 무게 및 사용 공간 확보에 대한 필요성이 대두 되고 있다. 본 논문은 LDC 트랜스포머의 설계를 단순화하여 절연형 전류원 컨버터를 사용한 OBC에 통합이 가능한 1.5kW급 LDC컨버터에 대하여 제안하였다. 제안된 LDC는 양방향 벅-부스트 컨버터의 고정된 임의의 출력 전압을 사용하여 LDC의 최종 출력 전압의 제어가 가능하기 때문에 기존의 OBC-LDC 통합 시스템과 비교하여 배터리 전압 사용 범위, 컨버터의 Duty Ratio 및 OBC의 출력 턴 비를 고려한 트랜스포머 설계에 대한 부분을 단순화 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 제안된 LDC의 시제품을 제작하여 200V ~ 400V의 입력 전압에서 정상 동작을 확인 하였으며 정격 부하 조건에서 최대 효율 91.885%를 달성 하였다. 또한 OBC-LDC통합 시스템 구축을 통해 약 6.51L의 부피를 달성 하였으며 기존 독립적인 시스템에 비해 15.6% 저감되어 공간 확보에 대한 이점을 확인 할 수 있었다.