• Journal of Internet of Things and Convergence
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• v.9 no.1
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• pp.125-129
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• 2023

Age of Information (AoI) has been introduced in wireless networked control systems (WNCSs) to guarantee timely status updates. In addition, as the edge computing (EC) architecture has been deployed in NCS, EC close to sensors can be exploited to collect status updates from sensors and provide control decisions to actuators. However, when lots of sensors simultaneously deliver status updates, EC can be overloaded, which cannot satisfy the AoI requirement. To mitigate this problem, this paper uses actuators with computing capability that can directly receive the status updates from sensors and determine the control decision without the help of EC. To analyze the AoI of the actuation update via EC or directly using actuators, this paper developed an analytic model based on timing diagrams. Extensive simulation results are included to verify the analytic model and to show the AoI with various settings.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.223-223
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• 2023

토양수분은 지표면과 지하 영역 사이에 존재하는 수분 및 열에너지의 분배를 제어하거나, 토양 영양분, 식물 성장 및 미생물 활동과 같은 다양한 환경 과정에 영향을 미치는 핵심 구성요소이다. 토양수분은 생태수문학 및 생지화학적 역학, 저수지 관리, 가뭄 및 홍수의 경고, 토양 수분 변화에 따른 작물 수확량 등을 이해하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 따라서, 토양 수분의 정확한 측정은 필수적이며, 이러한 필요성에 따라 중력 측정법, 장력 측정법, 전기 저항법 및 시간-주파수 영역반사측정법 등의 다양한 측정 방법들이 다년간 개발되어 사용되었다. 다만, 앞선 방법들은 철저한 실험을 통해 높은 정확성을 확보하였지만, 토양 교란이 발생하는 단점이 존재하며 실험 현장 토양의 물리적, 생물학적, 그리고 화학적 특성의 보존은 매우 어려운 한계점을 가지고 있다. 따라서, 이러한 단점을 극복하기 위해, 본 연구에서는 레일리파를 이용한 비접촉식 비교란 토양수분 센서 개발을 목표로 한다. 모래, 실트, 점토와 같은 세 가지 특징적인 토양 유형에 따른 파동을 측정하고, 측정된 파동으로부터 토양 수분을 추정하기 위해 기존에 개발된 시간-주파수 방법을 활용하여 토양수분을 함께 측정하였다. 비접촉 파동신호를 토양수분으로 변환하기 위하여, fully convolutional network을 개발하였다. 개발한 모델의 결과 검증은 RMSE(Root Mean Square Error)를 활용하여 검증하였으며, 모래, 실트, 점토에서 각각 0.0131, 0.0021, 0.0034 m³ m^-3으로 상대적으로 높은 정확성을 보였다. 즉, 본 연구에서 제시한 누출 레일리파를 사용한 비교란-비접촉 토양수분 측정 방법으로, 토양을 교란하지 않고 토양수분을 측정 할 수 있는 높은 가능성을 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.04a
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• pp.210-213
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• 2010

최근 사용자의 멀티미디어에 대한 요구의 증가가 VOD (Video-on-Demand) 서비스를 발전시키게 되었다. VOD는 엔터테인먼트나 원격 교육, 광고 및 정보 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 이러한 VOD 서비스는 많은 디스크 I/O와 네트워크 I/O를 요구하며 기존 웹 서버 시스템과 비교했을 때 오랜 시간동안 서비스를 해야 하는 특징을 가지고 있다. 또한 VOD 서비스는 많은 네트워크와 디스크의 대역폭을 요구하며, 서비스의 QoS에 민감해서 사용자 응답시간이 길어지면 사용자 요청의 취소율이 높아지게 된다. 따라서 불만족스러운 서비스의 증가로 네트워크 부하만 증가하게 된다. 이러한 기존 웹 서버 환경과는 다른 부하의 패턴이 있는 VOD 서비스 환경에서는 부하를 균형적으로 분배하여 서비스의 QoS를 높이는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 분산 VOD 시스템 환경에서 부하를 효율적으로 분산하기 위해 계층형 분산 VOD 시스템 모델과 사용자 요청 패턴의 히스토리와 유전 알고리즘을 기반으로 한 스케줄러를 제안한다. 본 논문에서 제안한 계층형 분산 VOD 시스템 모델은 서버들을 지역적으로 분산하고 제어 서버를 지역마다 설치하여 지역에 있는 VOD 서버들을 관리하도록 구성한다. 사용자 요청을 지역 서버군 내에서 분산시키기 위해서 히스토리를 기반으로 한 유전 알고리즘을 사용한다. 이러한 히스토리 정보를 기반으로 유전 알고리즘의 적합도 함수에 적용하여 VOD 시스템을 위한 유전 알고리즘과 유전 연산을 구현한다. 본 논문에서 제안한 부하 분산 알고리즘은 VOD 서비스 환경에서 사용자 요구에 대한 부하를 보다 정확하게 예측하여 부하를 분산할 수 있다. 본 논문에서 제안한 계층형 분산 VOD 시스템의 부하 분산 알고리즘의 성능을 테스트하기 위해 OPNET 기반 시뮬레이터를 구현한다. 라운드로빈(round-robin) 방식과 랜덤(random) 방식과의 비교 실험을 통해 본 논문에서 제안한 부하 분산 알고리즘의 성능을 평가한다. 비교 실험을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘이 보다 안정적인 QoS를 제공하는 것을 보여준다.

• KNOM Review
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• v.22 no.1
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• pp.60-67
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• 2019

Graphical Processing Units(GPUs) achieve high performance undertaking from relatively uniformed computation in parallel. The technology related to General Purpose GPU(GPGPU) has been enhanced, which provides concurrent kernel execution of multi and diverse applications at the same time, but it is still limited to support resource sharing or planning. NVIDIA recently introduces Multi-Process Service(MPS), which allows kernels from different applications can be execute concurrently. However, the strength of MPS comes along with the characteristics of applications and the order of their execution. This paper shows the performance analysis of diverse scientific applications in real world. Based on the analysis, we prove that it is important to the identify characteristics of co-run applications, and to schedule multiple applications via profiling to maximize MPS functionality.

• The Transactions of the Korea Information Processing Society
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• v.5 no.4
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• pp.975-983
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• 1998

In these days, information communication systems are based on both open distributed computing technologies and object-oriented techniques like inheritance, encapsulation and object reuse to support various system configuration and application. As information systems are interconnected through unsecure networks, the need for the secure information exchange is more critical than before. In this paper, we have designed and implemented a transparent CORBA-basce Security infrastructure with authentication, security context association, access control and security information management to support a secure applications in distributed object environment. SESAME Ver. 4 was adopted as an external security service to manage user privilege attributes and to distribute keys for data encryption, decryption and integrity. Using filter and transformer with an interface to Object Request Broker, it provides a transparent security service to applications. The filter objects are special classes that allow additional parameters to be inserted into messages before they are sent and removed just after they are received. The transformer objects are special classes that allow direct access to the byte stream of every messages for encryption and decryption before it is sent and just after it is received. This study is to implement the access control interceptor(ACI) and the secure invocation interceptor(SII) of secure ORB defined in CORBA using filter and transformer.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.158-158
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• 2017

비닐포장 하부에 위치한 콩의 생장 초기에 발생한 초엽을 인식하기 위한 연구를 수행중이다. 선행 연구에서 비닐포장에 접촉한 콩 초엽으로 인해 비닐포장 상부 표면의 열 반응 분포에 변화가 있음을 발견하였다. 현장에서 주행 중에 콩 초엽의 위치를 실시간으로 인식하고 연동된 선형 또는 회전형 엑츄에이터를 제어하여 정확한 위치에 천공을 수행하기 위해서는 계측 시스템과 제어 시스템간의 시간적 차이를 최소할 수 있는 실시간 신호 처리 기술이 필수적이다. 선행 연구에서 사용한 다중 IR 센서의 분해능은 $16{\times}4pixel$이며 주파수는 3 Hz로, 폭이 30cm 내외인 비닐포장 상부의 정밀 분석에 한계가 있음을 발견하였다. 이를 해결하기 위하여 분해능과 계측 주기를 개선할 수 있는 초소형 ($1cm{\times}1cm{\times}1cm$) 열화상 센서를 이용하였다. LWIR(Longwave infrared)영역에 해당하는 $8{\mu}m{\sim}14{\mu}m$의 영역에서 $0.05^{\circ}C$의 분해능을 보이는 $ Lepton^{TM}$ (500-0690-00, FLIR, Goleta, CA)모델을 사용하였다. 프레임당 $80{\times}60$ 픽셀의 정보가 2 Byte의 단위로 계측이 되며 9 Hz의 주파수로 대상면의 열 분포를 측정할 수 있다. 이론적으로 초당 정보 전송량은 86,400 Byte ($80{\times}60{\times}2{\times}9$)이며, 1 m를 진행하는 주행형 천공기에 적용할 경우 1 프레임당 10cm 정도의 면적을 측정하므로, 최대 위치 판정 분해능은 약 10 cm / 60 pixel = 0.17 cm/pixel로 상대적으로 정밀한 위치 판별이 가능하다. $80{\times}60{\times}2Byet$의 정보를 0.1초 이내에 분석해야 하는 기술적 과제를 해결하기 위하여 천공 작업기에 적합한 상용 SBC(Single board computer)의 클럭 속도(1 Ghz)로 처리 가능한 공간 분포 분석 알고리즘을 개발하였다. 전체 이미지 도메인을 한 번에 분석하는데 소요되는 시간을 최소화하기 위하여 공간정보 행렬을 균등히 배분하고 별도의 프로세서에서 Feature를 분석한 후 개별 프로세서의 결과를 경합식으로 판정하는 기술을 연구하였다. 오픈 소스인 MPICH(www.mpich.org) 라이브러리를 이용하여 개발한 신호 분석 프로그램을 클러스터링으로 연동된 개별 코어에 설치/수행 하였다. 2D 행렬인 열분포 정보를 공간적으로 균등 분배하여 개별 코어에서 행렬의 Spatial domain analysis를 수행하였다. $20{\times}20$의 클러스터링 단위를 이용할 경우 총 12개의 코어가 필요하였으며, 초당 10회의 연산이 가능함을 확인하였다. 병렬 클러스터링 기술을 이용하여 1m/s 내외의 주행 속도에 대응이 가능한 비닐포장 상부 열 분포 분석 시스템을 구현하였다.

• Proceedings of the ESK Conference
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• 1993.10a
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• pp.46-55
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• 1993

조종사가 수행하는 조종 업무는 여러 정보를 동시에 지각하여 처리하여 야 하는 복잡한 작업으로 구성되어 있어, 조종사에게는 고도의 인간성능이 요구되고 있다. 또한 조종기술을 습득하기 위해서는 많은 훈련시간과 비용 이 소요되며, 조종사의 실수는 치명적인 사고를 초래한다. 따라서 조기에 비행 부적격자를 판별하고, 미흡한 조종 적성을 함양시킬 수 있는 교육 . 훈련 프로그램을 조종 후보생에게 적용시키는 분석적 조종적성 진단 체계 개발은 조 종사의 도태율 감소, 효율적인 비행훈련, 비행 안전사고 감소 등의 측면에서 절실하게 요구되고 있다. 본 연구에서는 조종 업무 수행시 요구되는 여러 인간 기능의 중요도 차이를 조종 적성 평가 체제에 적용하기 위해서, 각 적성 검사 항목들의 상대적 중요도를 분석하고 이의 타당성을 평가하였다. 적성검사 항목의 상대적 중요도 분석은 조종적성검사 계층구조의 각 수준별 쌍체 비교 평가와 AHP(Analytic Hierarchy Process) 분석에 의한 상대적 중요도 산출 및 평가, 그리고 일관성 지수(Consistency Index)에 의한 분석 결과의 조정을 통해 이루어 졌다. 적성검사 항목의 쌍체 비교 평가는 심리기능검사, 비행자질 검사 등 총 29개 적성검사 항목에 대해 검사를 받았고 또한 초등비행 훈련과정을 수료한 조종 학생들에 의해 이루어 졌다. 상대적 중요도를 분석한 결과 심리기능 검사(W=0.30)가 다른 검사에 비하여 조종적성 평가에 중요한 검사로 나타났으며, 세부 항목으로는 주의 분배력(W=0.13), 추적능력(0.06) 등이 상대적으로 중요한 검사 항목으로 나타났다. 또한 상대적 중요도 결과를 적용한 적성검사 성적이 적용하지 않은 적성검사 성적에 비해 비행성적에 대한 예측 능력이 좋은 것으로 평가되었다.al age)가 있다는 것을 의미하는 것이다. 한편, 생산현장에서는 자동화, 기계화가 진보되어 육체적인 노동이 경감된 결과, 중고령자라도 할 수 있는 작업이 많아지고 있다. 또, VDT (Visual Dislay Terminal) 작업과 같은 정보처리 작업의 수요가 증가하여 그 인재의 부족이 지적되고 있다. 따라서 중고령자의 기능을 조사하여 어떠한 작업에 적합한가를 판단하는 것이 중요한 과제로 되었다. 그러나 노동에는 많은 기능이 관여 하고, 그 내용에 따라서 요구되는 기능이 서로 다르기 때문에 노동적응능력의 기본적인 기능으로 보여지는 것에 좁혀서 작업능력의 연령증가 변화에 대하여다원적 평가를 하는 것이 실제적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 인간이 가지고 있는 다수의 기능중에서 수지교 치성과 연령증가와의 관계를 조사한다. 만약 연령증가 만으로 수지교치성을 평가 할 수 없는 경우에는 어떠한 요인이 수지기민성의 변화에 영향을 미치는가를 검토한다.t list)에서 자동적으로 사건들의 순서가 결정되도록 확장하였으며, 설비 제어방식에 있어서도 FIFO, LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다._3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorphous regions.의 증발산율은 우기의 기상자료를 이용하여 구한 결과

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2010.05a
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• pp.871-874
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• 2010

Needs for Smart Grid development are increasing all over the world as a solution to its problem according to depletion of energy resources, climatic and environmental rapidly change and growing demand for electrical power. Especially decentralized power is attracting world's attention. In this mood a new era for a unit scale of decentralized power environment is on its way in building. However there is a problem to have to be solved in the uniformity of power quality because the amount of power generated from renewable energy resources such as wind power and solar light is very sensitive to climate fluctuation. And thus this paper tries to suggest an energy management method on basis of real time monitoring for meteorological data. In the current situation of lacking in USN-based killer application in Smart Grid field, this paper proposes the USN-based DER management system which collects the meteorological data and control power system througout utilizing wireless sensor network technique this business. This communication technique is regarded to be efficient in aspects of installation cost and tits maintenance cost. The proposed EMS model embodies the method for predicting the power generation by monitoring and analyzing the climatic data and controling the efficient power distribution between the renewable energy and the existing power. The ultimate goal of this paper is to provide the technological basis for achieving zero-energy house.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.42 no.6
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• pp.437-445
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• 2018

IMO (International Maritime Organization) has been strengthening the regulations of ship emission gas such as sulfur oxides (SOX), nitrogen oxides (NOX) and carbon dioxides (CO2) to protect the marine environment. Especially, ECA (Emission Control Area) has been set and operated in the USA and US. As a countermeasure against these environmental regulations, the demand for environmentally, friendly and highly efficient vessels has led to a growing interest in technology related research with respect to electric propulsion systems capable of reducing exhaust gas. Container ships were excluded from the application coverage of the electric propulsion systems for reasons of operation at economical speed. However, in the future, the need for electric propulsion system is expected to rise, because it is easy to monitor and control so that it can be an applicate to smart ship which are represented by fourth industrial revolution technology. In this study, research was carried out to design a generator and battery capacity through the load analysis of the 6,800TEU container ship to apply the electric propulsion system of the container ship. A capacity design based on the load analysis has an advantage that the generator can be operated in a high efficiency section through the load distribution control using the battery.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.167-167
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• 2017

스마트팜 내부의 3차원 공간의 온도, 습도, 기압, 공기질 분석을 통한 돈사 미세 조절 기술에 대한 연구가 진행 중이다. 해당 특성 중에서 기압을 제외한 환경인자들은 돈사 내의 구조 특성상 위치별로, 시간별로 매우 상이한 변이의 형태를 보인다. 일정 시점을 기준으로 계측 지점 이외의 지점에 대한 환경인자들을 공간적으로 추정하는 기술은 대표적으로 컴퓨터 분석 기술에 의존하고 있다. 시간 복잡도가 매우 높은 CFD(Computer Fluid Dynamics) 방식은 정밀도 측면에서 유리하나, 상응하는 제어 기술/하드웨어 등의 부재로 모델링 결과의 활용도가 낮다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 CFD를 수행하는 과정에 있어 실질적으로 유효한 단위로 공간 분해능을 낮추고, 동등한 크기의 세부 공간에 대한 모델링을 병렬적으로 수행하기 위한 방안을 연구하였다. 실험적으로 돈사 환경을 3차원으로 구성하기 위하여, 공기 흡입구, 배출구, 기둥, 덕트 요소를 포함시켰다. 실내 공간을 1차적으로 가로, 세로, 높이방향으로 $3{\times}3{\times}3$ 균등 분배한 후 3차원 행렬로 분할하였다. 각 분할된 행렬에 대한 연산 수행을 위하여 현재까지 대중에 공개된 SBC(Single Board Computer) 중 가장 높은 연산 수행 능력이 있는 Odroid-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) 16식을 병렬 클러스터링 기술로 연동하였다. 하나의 AP당 8개의 코어가 내장되어 있으므로, 총 128개의 코어를 이용하여 동시에 128개의 3D 정방행렬 연산이 가능하도록 구성하였다. 모델링을 위한 수학적 모델로는 실험적으로 Steady turbulent model (Newtonian coefficient)을 이용하였다. 클러스터링을 이용한 병렬 처리의 특성상 균등한 정보량을 동시에 배분해야 하므로 108 ($27{\times}4$)개의 코어를 이용하여 1차적으로 나뉜 공간을 다시 4등분하여 동시에 $12{\times}12{\times}12$에 해당하는 공간 분해능에 대한 처리를 동시에 수행할 수 있도록 하였다. 2단계에 걸쳐 분할한 공간 세그먼트에 대한 클러스터링 연산 수행 결과 초당 15회 정도의 연산을 수행할 수 있었으며, 시간 분해능을 100으로 설정한 경우 약 5초가 수행되었다. 선행적으로 수행하였던 CFD 모델링 (OpenFOAM)과 비교하였을 때 상대적으로 정밀도가 낮은 3차원 모델링 결과를 얻을 수 있었다. 모델링에 소요되는 시간을 비약적으로 경감 시킨 장점을 살려 적정한 공간 분할 기법과 추가로 발생하는 다수의 바운더리 조건을 근사적으로 추정할 수 있는 데이터 마이닝 기술이 보완되어야 할 것이다.