• 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.

• 융합보안논문지
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• 제24권2호
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• pp.89-104
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• 2024

본 연구는 SW 엔지니어링 관련 업무에 AI(Artificial intelligence) 기술을 이용하는 사용 의도에 영향을 미치는 요인을 고찰하기 위한 실증적 연구로서, AI 증강 특성과 대화형 UI/UX의 특성 측면에서 이용에 영향을 미치는 핵심 요인을 이해하는데 연구의 목적이 있다. 이를 위해 AI 관련 기술의 이용 경험이 있는 정보통신 분야 종사자를 대상으로 설문을 진행하고 수집된 데이터를 분석하였다. 실증 분석의 연구 결과 지각된 유용성에는 전문성, 흥미성, 실재감, 심미성, 효율성, 유연성 요인들이 긍정적인 영향을 미쳤고, 지각된 사용 용이성에는 전문성, 흥미성, 실재감, 심미성, 유연성 요인들은 긍정적인 영향을 미쳤다. 다양성은 지각된 사용 용이성과 지각된 유용성 모두에 영향을 미치지 않았다. 지각된 사용 용이성은 몰입감에 유의미한 영향을 주어 사용 의도에 긍정적인 영향을 주었다. 이 같은 연구 결과는 애플리케이션의 설계, 개발, 테스트 및 프로세스 자동화등과 같은 SW 엔지니어링 관련 업무에서 AI 기술을 적용한 도구의 사용에 영향을 주는 요인에 대한 학술적 이해와 함께 AI 증강 개발 서비스를 제공하는 도구의 제작자가 사용자 유입 전략을 수립할 수 있도록 실무적인 방향을 제시하였다는 점에서 의의가 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.115-123
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• 2024

본 논문에서는 교통약자의 운행지원을 위하여 내비게이션 정보와 웨어러블 밴드를 융합한 진동 알림 시스템을 제안한다. 기존 내비게이션 시스템은 정상인을 기준으로 길 안내와 위치정보 제공에 초점이 맞춰져 있어 표준시력 및 자극의 인지 지연의 장애가 있는 교통약자에게는 안전 및 편 Stick PC의 애플리케이션으로 전송하고 변환된 신호를 웨어러블 밴드로 전달한다. 웨어러블 밴드 의성 저하로 인한 교통사고 유발의 위험성을 가진다. 제안하는 시스템은 내비게이션 운행 정보를 에 전달된 신호는 유형에 따라 좌회전, 우회전, 과속 및 이벤트 등의 구분된 진동 신호를 통하여 운전자의 운행가이드 정보로 제공된다. 구현된 시스템의 성능평가 결과, 메시지의 송수신은 안정적인 상태를 유지하였고 내비게이션 정보 수신에 따른 진동 신호의 반응속도는 평균 1.875ms로 유효한 결과를 보였다. 또한, 한국장애인고용공단 일자리 안정부 장애우를 대상으로 1개월간의 현장 적응 평가에서도 편리성, 오작동, 추가 및 개선 사항과 접근용이성 측면에서 평균 9.16점으로 매우 긍정적인 사용자 평가를 받았다. 향후 카메라와 차량의 센서를 추가하여 차량 접근이나 객체 인식 등에 대한 알림 기능을 추가하여 차량 내부와 외부의 안전에 대한 인식을 높이고, 시력 및 인지 지연 장애가 있는 운전자의 안전한 주행 환경을 구축하기 위한 연구를 계속할 계획이다.

• 융합보안논문지
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• 제24권3호
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• pp.231-237
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• 2024

세계 인구의 급속한 고령화는 노인 인구의 신체적, 인지적, 사회적 쇠퇴를 동반하며 공중 보건 시스템에 중요한 도전을 제기하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 기존 접근법은 신체 활동, 정신적 참여, 사회적 연결성의 중요성을 강조하지만, 이동성 문제와 자원 제약으로 인해 제한적일 수 있다. 디지털피트니스 기술은 웨어러블 기기, 모바일 애플리케이션, 가상현실 플랫폼, 인공지능 기반 피드백 시스템 등 혁신적인 솔루션을 통해 노인의 신체적, 정신적, 사회적 웰빙을 개선할 수 있는 잠재력을 보여준다. 본 연구는 디지털피트니스 기술의 최신 동향을 분석하고, 효과적인 웰에이징을 위해 필요한 전략을 제시하였다. 기술 접근성을 향상시키기 위한 저렴한 기기 보급과 사용자 친화적인 인터페이스 개발, 개인화된 피트니스 프로그램의 필요성, 노인의 지속적인 참여를 유도하는 사회적 상호작용 강화 및 게임화 요소 도입, 그리고 개인정보 보호와 윤리적 문제 해결방안을 제시하였다. 이러한 요소들이 효과적으로 구현될 경우, 디지털피트니스 기술은 노인의 건강과 웰빙을 증진시키는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 향후 연구와 정책 개발에서는 이러한 전략을 반영하여 디지털피트니스 기술의 활용을 극대화하고, 노인의 전반적인 삶의 질을 향상시키는 데 기여할 수 있을 것이다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권4호
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• pp.101-108
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• 2024

실내 위치 측위는 대형 건물에서 내비게이션부터 비상 대응까지 다양한 애플리케이션이다. 본 논문에서는 스마트폰 센서를 이용하고 신경망 기반 동작 인식, 칼만 필터 기반 오류 수정, 다중 센서 데이터 융합을 통합한 향상된 PDR(Pedestrian Dead Reckoning) 기반 보행자 실내 위치 측위 기법을 제시한다. 제안된 기법은 가속도계, 자력계, 자이로스코프, 기압계의 데이터를 활용하여 사용자의 위치와 방향을 정확하게 측위하며, 신경망은 센서 데이터를 처리하여 동작 모드를 분류하고 보폭과 방향 계산에 대한 실시간 조정을 제공한다. 칼만 필터는 이러한 추정치를 더욱 구체화하여 누적 오류와 드리프트를 줄이며, 대형 건물의 여러 층에서 스마트폰을 사용하여 수집한 실험 결과는 수직 이동과 진행 방향 변화를 정확하게 추적하는 능력을 보여준다. 성능 비교 분석 결과에서 제안된 CNN-LSTM 모델은 각도예측에서 기존 CNN 및 Deep CNN 모델보다 성능이 뛰어난 것으로 나타났으며. 또한 기압 데이터를 통합하여 정확한 바닥 수준 감지가 가능해 다층 환경에서 시스템의 견고성을 향상시켰으며, 이 제안된 접근 방식은 실내 위치 파악의 정확성과 신뢰성을 크게 향상시켜 실제 응용 분야에서 활용 가능성이 높다고 판단된다.

• 정보처리학회 논문지
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• 제13권9호
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• pp.404-412
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• 2024

클라우드 환경의 도입은 애플리케이션 배포와 관리 방식을 혁신적으로 변화시켰으며, 마이크로서비스 아키텍처와 컨테이너 기술이 그 중심에 자리 잡고 있다. 그러나 이러한 변화는 마이크로서비스와 같은 복잡한 서비스 환경에서 서비스 간 상호작용을 정확히 파악하고 내부 프로세스를 세밀하게 분석해야 하는 새로운 과제를 제기했다. 기존의 모니터링 기법은 이와 같은 복잡한 환경을 충분히 분석하는 데 한계를 보였으며, 이를 해결하기 위해 최근 eBPF(extended Berkeley Packet Filter) 기술이 주목받고 있다. eBPF는 리눅스 커널에서 발생하는 이벤트를 실시간으로 수집하고 분석할 수 있는 강력한 기술로, 커널 영역에서 발생하는 파일 시스템 활동을 비롯한 다양한 이벤트를 모니터링할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 eBPF를 기반으로 한 컨테이너 활동 분석 시스템을 제안하며, 이 시스템이 컨테이너와 호스트 시스템의 커널 영역에서 발생하는 이벤트를 실시간으로 모니터링하고, 수집된 데이터를 분석하는 방법을 제시한다. 또한, eBPF를 활용한 대표적인 컨테이너 모니터링 시스템인 Tetragon, Falco, Tracee를 이벤트 탐지 방식, 기본 정책 적용 여부, 이벤트 유형 식별, 시스템 콜 차단 및 경고 생성 기능 측면에서 비교 분석하여 각 시스템의 장단점을 평가하고, 컨테이너 프로세스 감시 및 제한에 필요한 기능을 파악하였다. 나아가, 본 논문에서는 제안된 시스템을 컨테이너 메타데이터 수집, 내부 활동 모니터링, 시스템 메타데이터 연계의 세 가지 측면에서 설명하고 평가하며, 관련 연구와의 비교를 통해 eBPF 기반 모니터링 시스템의 효용성과 향후 발전 가능성에 대해 논의한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.77-86
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• 2018

지난 수년간 KISTI는 EDISON이라는 온라인 시뮬레이션 실행 플랫폼을 통해 사용자들이 다양한 계산과학공학 분야에서 제공된 사이언스 애플리케이션에 대한 시뮬레이션을 수행할 수 있는 서비스를 제공하고 있다. 일반적으로 이러한 시뮬레이션은 대규모 계산을 수반하므로 대용량의 출력 데이터를 생산해 낸다. 온라인 플랫폼에서 이러한 시뮬레이션을 수행 할 때 발생하는 중요한 문제 중 하나는 많은 사용자가 동일한 (또는 거의 변하지 않는) 입력 매개 변수 또는 파일을 사용하여 시뮬레이션 요청 (또는 작업)을 플랫폼에 동시에 제출함으로써 플랫폼에 상당한 부담을 준다는 점이다. 다시 말해, 동일한 컴퓨팅 작업으로 인해 중복 컴퓨팅 및 스토리지 리소스가 빠른 속도로 소모된다는 점이다. 이와 같은 동일한 시뮬레이션 요청으로 인한 과도한 자원 사용 문제를 극복하기 위해, 본 논문은 실행 메타 데이터, 즉 프로비넌스를 기반으로 시뮬레이션 데이터를 효율적으로 관리하기 위한 IceSheet라는 새로운 프레임 워크를 제안한다. IceSheet 프레임워크는 시뮬레이션 실행과 관련된 프로비넌스를 수집하여 저장한다. 수집된 프로비넌스 정보는 중복 시뮬레이션 요청을 제외할 뿐만 아니라 오픈소스 검색 엔진인 ElasticSearch를 통해 기존 시뮬레이션 결과를 검색하는 데도 사용된다. 특히 본 논문은 IceSheet 프레임워크에서 저장된 시뮬레이션 결과를 검색하고 재사용할 수 있는 핵심 구성 요소에 대해 자세히 설명한다. 우리는 온라인 시뮬레이션 실행 플랫폼과 함께 연동하는 검색 엔진을 기반으로 제안된 프레임워크의 프로토타입을 구현하였다. 플랫폼에서 수집된 실제 시뮬레이션 실행 프로비넌스를 기반으로 제안된 프레임워크의 성능 평가를 수행하였다. 플랫폼과 완벽히 연동된 IceSheet 프레임워크는 사용자로 하여금 선택된 시뮬레이션 소프트웨어에 대해 과거에 입력된 매개 변수 값을 빠르게 검색하고 동일한 입력 매개 변수 값이 존재하는 경우 기존의 결과를 곧바로 반환할 수 있도록 할 것으로 기대된다. 따라서 제안된 프레임워크를 통해 이전에 실행된 시뮬레이션과 동일한 요청에 대해 중복 자원 소모를 없애고 실행 시간을 크게 단축시키는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권2호
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• pp.166-172
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• 2018

본 연구에서는 우선, 농작물의 생육 및 환경관련 데이터를 활용하여 온실의 최적 환경 구현을 위한 시스템을 선정하고 생산성 향상에 대한 연구에 앞서 현재 국내에 보급되어 있는 스마트 온실의 실태를 파악하기 위하여 7가지의 유형별 스마트 온실 농가를 대상으로 현장조사를 실시하였다. 그 결과 현장에서 전하는 유형별 스마트 팜 선도 사례의 주목적을 보면, 지능형이나 첨단형 정도가 스마트 팜에 가까운 것으로 판단되었다. 연령대를 보면, 상대적으로 40대 및 60대가 가장 많았지만, 50대 이하가 21개 농가로서 전체의 약 70.0%정도를 차지하였고, 재배경력은 10년 이하가 가장 많았다. 온실의 형태로는 1-2W형이 전체의 50.0%정도이고, 연동형이 전체의 80.0%정도로서 24개 농가였다. 재배작물의 경우, 화훼류는 3개 농가뿐이고, 나머지 농가는 채소류 중에서도 과채류만 재배하는 것으로 나타났다. 과채류 중에서도 상대적으로 토마토와 파프리카가 전체 중에 약 63.6%를 차지하였다. 제어시스템은 약 77.4%정도인 24개 농가가 국산제품을 사용하고 있었다. 제어시스템의 제어방식의 경우, 3개 농가는 제어패널만을 사용하여 온습도 등을 조절하였고 나머지 농가는 패널과 컴퓨터에 의한 디지털 제어방식이었다. 디지털 제어의 경우, 휴대폰을 통한 애플리케이션으로 원격조절도 가능하게 설계되어 있고, 대부분 농가에 CCTV도 설치되어 있었다. 계측 및 조절 대상 환경인자는 온도를 포함하여 9개 정도이며, 온도는 전체 조사대상 농가가 계측하고 있었지만, 환기 및 공기유동 팬이나 탄산가스 농도 등의 경우는 다른 인자에 비해 상대적으로 낮았다. 난방시스템의 경우, 대상 농가 중에 46.7%가 전기보일러를 사용하는 것으로 조사되었다. 이 외에도 온수보일러, 히트펌프 및 등유보일러 등으로 나타났다. 제어시스템에 투자한 규모의 경우, 1,000만 원에서 1억원까지로 투자규모가 농가마다 다르게 나타났다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제30권2호
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• pp.132-142
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• 2015

본 연구는 서울 경기지역 초등학생 학부모를 대상으로 식품첨가물에 대한 인식 및 정보요구도를 조사 및 분석하고, 이를 토대로 식품첨가물의 올바른 정보 제공을 위한 학부모 대상 교육용 스마트폰 앱을 개발하여 시범 적용 및 평가를 수행하였다. 식품첨가물에 대한 인식과 정보요구도를 서울 경기지역 초등학생 학부모 358명을 대상으로 설문조사한 결과, 학부모들은 가공식품 구입 시 '안전성'(40.5%)에 가장 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 식품을 구입할 때 제조일자나 유통기한 외에 제일 먼저 확인하는 사항은 '원산지'(35.4%)로 나타났다. 식품 구입 시 식품표시사항을 이해하고 구매하는지에 대해서는 '보통이다'(45.1%)와 부정적 응답(15.7%)이 과반수 이상 나타났다. 식품안전에 가장 위협이 되는 요인으로 '식품첨가물'(42.7%)을 가장 많이 선택하였으며, 식품첨가물 중 '표백제 및 발색제' > '보존료' > '색소' 순으로 건강에 위험하다고 응답하였다. 가공식품 구매 시 식품첨가물이 적게 들어간 것을 선택 하는지에 대해 긍정적 응답(63.1%)이 높은 반면, 가공식품의 식품첨가물 표시 내용 이해 여부에 대해 '보통이다'(49.2%)와 부정적 응답(21.0%)이 과반수 이상 나타났다. 식품첨가물에 관한 교육 및 홍보 필요성에 대해 88.0%가 긍정적 답변을 하였으며, 식품첨가물에 대해 가장 알고 싶은 정보는 '안전성'(74.3%)으로 나타났다. 설문 결과와 연구진의 브레인스토밍을 통해 1강, '식품첨가물이란?', 2강, '식품첨가물 안전한가?', 3강, '식품표시를 읽자', 4강, '식약처의 안전 관리', 5강 '애니메이션 즐겨보기'로 구성하여 '식품첨가물 바로 알기' 앱을 개발하였다. 개발된 교육용 앱을 서울 경기지역 초등학생 학부모 27명에게 시범 적용하여 교육 전과 교육 후를 비교한 결과, 식품첨가물의 위해성에 대해 '조금 해롭다'(40.74%)에서 '해롭지 않다'(48.15%)로, 식품첨가물에 대해 '잘 모른다'(44.44%)에서 '약간 알고 있다'(59.26%)로, 식품첨가물이 들어있는 가공식품을 안심하고 섭취해도 되는지에 대해 '잘 모른다'(44.44%)에서 '그렇다'(59.26%)로 식품첨가물의 인식이 개선된 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 개발된 교육용 스마트폰 앱 '식품첨가물 바로알기'는 학부모들에게 식품첨가물에 대한 올바른 이해와 부정적 인식을 개선하는 것으로 나타났으며, 이를 활용함으로써 식품첨가물에 대해 효과적인 정보전달 매체로 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.30-43
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• 2018

영상의 특징인 색상, 모양, 질감 등을 이용해 영상을 검색하는 연구들은 많이 진행되어 왔다. 또한 작물의 질병 영상과 관련된 연구들도 진행되고 있다. 농업 현장에서 재배되는 작물에 발생한 질병을 확인하는데 도움이 되기 위해 본 논문에서는 시설원예 작물의 질병 영상을 이용한 유사도 기반 작물 질병 검색 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 단일 Descriptor를 사용하지 않고, 조합 Descriptor를 통해 기존 대비 영상의 유사도 검색 성능을 높였고 유사도 검색 결과를 가독성 높게 사용자에게 제공하기 위해 가중치 기반 산출방법을 적용했다. 본 논문에서는 총 13개의 개별 Descriptor를 이용해 조합을 진행했다. 조합 Descriptor를 이용해 6개 작물의 질병에 대해 유사도 검색을 진행했고 작물별로 평균 accuracy가 높은 조합 Descriptor를 선정해 유사도 검색에 사용했다. 검색된 결과는 병명의 비율을 기반으로 한 산출방법과 가중치를 기반으로 한 산출방법을 사용해 백분율로 나타냈다. 병명의 비율을 기반으로 한 산출방법은 질의 영상과 유사도 검색에 사용되는 영상의 수가 많은 병명이 1순위로 출력되는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 가중치를 기반으로 한 산출방법을 사용했다. 작물의 병명별 테스트 영상을 두 가지 산출방법에 적용해 검색 성능을 측정했다. 작물의 질병별로 두 가지 산출방법에 대해 검색 성능 값의 평균을 비교한 결과 고추, 사과 작물에서는 병명의 비율을 기반으로 한 산출방법의 성능이 가중치를 기반으로 한 산출방법의 성능보다 평균 약 11.89%의 높은 성능 결과를 보였다. 국화, 딸기, 배, 포도 작물에서는 가중치를 기반으로 한 산출방법이 병명의 비율을 기반으로 한 산출방법의 성능보다 평균 약 20.34%의 높은 성능 결과를 보였다. 또한 본 논문에서 제안하는 시스템의 UI/UX는 실제 사용자의 피드백을 통해 편리하게 구성했다. 시스템의 화면마다 상단에 제목과 설명을 출력했고 사용자가 질병의 정보를 보기 편리하게 화면을 구성했다. 검색된 질병의 정보는 위에서 제안한 산출방법을 토대로 유사한 질병의 영상과 병명을 출력한다. 시스템의 환경은 PC 환경 기반의 웹 브라우저와 모바일 디바이스 환경 기반의 웹 브라우저를 통해 사용할 수 있도록 구현했다.