• 디지털융복합연구
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• 제14권9호
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• pp.309-315
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• 2016

무선 모바일 네트워크 환경에서 노드 이동성은 에너지 소모를 가중화시킨다. 본 논문에서는 노드 이동성으로 인한 에너지 소모를 줄이고, 클러스터 멤버 노드의 수명 주기를 연장시키기 위하여 클러스터 기반의 노드 관리 알고리즘 (CNMA: Cluster-based Node Management Algorithm)을 제안한다. 제안된 CNMA 알고리즘은 클러스터 내에서 클러스터 헤더 노드와 멤버 노드들의 이동성을 추적하고 이들의 관계를 주기적으로 모니터링함으로써 에너지 잔량을 분석한다. 그리고 노드들의 상태 전이 과정을 분석하여 클러스터링 분할과 병합을 수행한다. 본 연구의 목적은 노드 이동성으로 발생된 에너지 소모를 최소화하기 위한 것이다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 알고리즘이 이동성으로 인한 에너지 소모를 효율적으로 제어할 수 있음을 보이며, 에너지 수명 주기가 향상됨을 보인다.

• 기술혁신학회지
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• 제21권4호
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• pp.1207-1236
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• 2018

본 논문은 혁신클러스터의 수명주기에 관한 논의를 심화하는 연구이다. 이를 위해 국내 대표적인 혁신클러스터인 대덕연구개발특구의 성장과 발전 과정의 사례를 연구대상으로 한다. 본 연구는 선행연구를 통해 혁신클러스터 정책의 특징을 살펴보고 혁신클러스터 수명주기 이론에 기반하여 특정한 혁신클러스터가 성장 단계별로 어떠한 정책을 통해 구축되고 활성화되었는지의 현상과 각 주기별 유형적 특성을 진화론적 관점에서 고찰한다. 특히 대덕연구개발특구의 성장단계를 구분하고 각 단계와 발전과정에서 제도 및 정책의 변화를 실증적으로 분석한다. 본 연구결과, 첫째, 본 연구에서 대덕연구개발클러스터는 진화적 관점에서 잠재기, 출현기, 성장기, 성숙기의 단계(dimensions)적 특성을 가진다. 둘째, 대덕연구개발특구는 기본적으로 정부주도적 하향식 구조를 가지고 있어, 상당히 포괄적이며 유연한 우산정책적 특성을 가진 혁신클러스터 정책 구조(governance), 조치(measurements), 도구(tools)가 적용되고 있다. 셋째, 이와 같은 수명주기의 각 분면과 단계에서 혁신장애로 인식되는 점을 대상으로 정책적 기조를 재조정하면서 적응적 발전하는 것이 포착된다. 이성에서 혁신클러스터의 성장측면에서 구조적 접근보다 미세하게 정책이 적용되어야 하고 발전과정에서 변형(transformation)되어야 한다. 본 연구 결과를 통해 혁신클러스터의 진화론적 관점에서 각 단계별 유형적 특징 및 진화의 방향을 고찰하여 정부의 혁신클러스터 정책개입의 효과제고를 위한 시사점을 제안할 수 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권5호
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• pp.199-202
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• 2013

무선 센서 네트워크에서 클러스터링 방식의 네트워크 수명은 클러스터 헤드 결정 방법에 의해서 영향을 받는다. 대표적인 클러스터링 방식인 LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)의 경우 주기적으로 클러스터 헤드를 선택함으로써 클러스터 재구축으로 인한 에너지 소모가 큰 단점이 있다. 한편 ACAWT(Adaptive Clustering Algorithm via Waiting Timer)는 클러스터 헤드의 잔여 에너지 수준이 하나의 특정 임계치에 도달하면 클러스터를 재구축하는 비주기적인 클러스터 재구축 방식을 사용한다. 본 논문에서는 클러스터를 주기적으로 재구축하지 않고 노드의 잔여 에너지 수준(level)을 여러 단계로 설정한 후 클러스터 헤드의 잔여 에너지 수준이 한 단계 낮아지면 클러스터를 재구축하는 방법을 제안한다. 또한 클러스터 헤드 선정 시 이웃 노드 수와 잔여 에너지 수준을 고려함으로써 클러스터 헤드의 분포를 균일하게 유지시켜 네트워크 수명을 연장시킨다. 본 제안 방식의 성능을 평가하기 위해서 Qualnet 기반의 시뮬레이션을 수행하였으며, ACAWT와 성능을 비교한 결과 제안 방식이 네트워크 수명 측면에서 우월함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2144-2145
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• 2006

무선 센서네트워크는 환경 모니터링과 같은 다양한 어플리케이션을 갖고 있는 향상된 기술이다. 이를 구성하는 각각의 노드들은 특정지역에 분산되어 네트워크를 구성해서 해당 지역의 이벤트나 정보를 주기적으로 사용자에게 전달한다. 이때 토폴로지 제어는 네트워크의 수명과 통신에 중요한 영향을 미치는 요인이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 클러스터 기반의 분산형 토폴로지 제어기법을 제안한다. 이 기법은 먼저 네트워크를 클러스터 기반의 계층적인 구조로 구성한 후, 각각의 클러스터 내에서 최소 신장트리 (Minimum Spanning Tree)를 이용하여 토폴로지 제어를 수행한다. 이를 통해 무선센서 네트워크는 에너지 효율적이며 분산된 토폴로지 제어를 수행할 수 있고, 결과적으로 네트워크의 수명을 연장할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.1609-1622
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 클러스터링 프로토콜은 전체 네트워크의 수명을 연장시키는 효율적인 방법이다. 그러나 클러스터 헤드 노드에 높은 부하를 주게 되어 헤드 노드의 급격한 에너지 소모를 유발하는 문제가 있다. 이에 LEACH와 같은 알고리즘은 클러스터의 구성과 클러스터 헤드 노드의 역할을 주기적으로 교체하여 네트워크의 수명을 연장시켰다. 그러나 이 방법은 클러스터를 구성하는 과정에서 상당한 양의 에너지를 소모한다. 이에 본 논문은 불필요한 에너지 소모를 줄이기 위해 새로운 클러스터 형성 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 인접노드에서 수집되는 중첩 데이터를 배제하고 임계값을 전송한다. 서로 인접한 노드들은 그룹을 이루며 이 클러스터를 구성하는 노드들은 라운드 로빈 형태로 데이터를 수집하고 전송한다. 전체 네트워크의 관점에서 볼 때 이 그룹은 한개의 노드로 취급된다. 한 라운드의 셋업 단계에서 그룹들은 클러스터 헤드(그룹)에 의해 다시 클러스터를 형성(network cluster)하게 된다. 클러스터 헤드가 된 그룹의 모든 멤버노드는 라운드 로빈 방식으로 클러스터 헤드 역할을 수행한다. 따라서 그룹의 크기에 의해 라운드의 주기를 연장할 수 있다. 성능분석 결과 제안하는 방법은 제안된 클러스터링 방법에 비해 노드들의 에너지 소모가 줄어들었으며 전송효율이 증가하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1082-1092
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• 2008

무선 센서 네트워크에서 LEACH와 같은 클러스터링 프로토콜은 전체 네트워크의 수명을 연장시키는 효율적인 방법이지만 클러스터 헤드 노드에 높은 부하를 주게 되어 급격한 에너지 소모를 유발하는 문제가 있다. 따라서 클러스터의 구성과 클러스터 헤드 노드의 역할을 주기적으로 교체하여 네트워크의 수명을 연장시켰다. 그러나 이 방법은 클러스터를 구성하는 과정에서 상당한 량의 에너지 소모를 보인다. 따라서 본 논문은 소모되는 에너지의 효율성 증대를 위해 클러스터링 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘에서 서로 인접한 노드들은 intra cluster를 이루며 이 클러스터를 구성하는 노드들은 라운드 로빈 형태로 데이터를 수집하고 전송한다. 전체 네트워크의 관점에서 볼 때 이 intra cluster는 한개의 노드로 취급된다. 한 라운드의 setup단계에서 intra cluster들은 클러스터 헤드(intra cluster)에 의해 다시 클러스터를 형성(network cluster)하게 된다. 클러스터 헤드가 된 intra cluster의 모든 멤버노드는 라운드 로빈 방식으로 클러스터 헤드 역할을 수행한다. 따라서 intra cluster의 크기에 의해 라운드의 주기를 연장할 수 있다. 또한 steady-state에서 각 intra cluster의 노드는 라운드 로빈 방식으로 데이터를 수집하며 network cluster의 클러스터 헤드에 전송한다. 성능분석 결과 제안하는 방법은 제안된 클러스터링 방법에 비해 노드들의 에너지 소모가 줄어들었으며 전송 효율이 증가하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권3호
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• pp.18-25
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• 2007

센서 네트워크에서 센서 노드는 제한된 계산 능력, 제한된 양의 에너지, 제한된 기억 능력을 지닌다. 이에 따라 센서 네트워크 설계 시 가장 중요하게 고려할 사항은 에너지 효율성이다. 어떻게 무선 센서 네트워크의 수명을 연장시킬 것인가는 최근 널리 논의되고 있는 사항인데, 에너지 소모, 규모 가변성 및 부하의 분배 측면에서 가장 효율적인 접근 방법 중 하나는 클러스터링 기법이다. 이 기법에서는 클러스터 헤드라 불리는 데이터를 모아 목적지로 보내는 역할의 노드를 주기적으로 변경할 필요가 있는데, 그 이유는 저에너지 소모 및 부하의 분배를 위해서이다. 이 논문에서는 에너지에 기반한 클러스터 헤드 선정 기법과 에너지 소모를 줄이는 위치 예상에 기반한 클러스터 이주 기법을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 네트워크의 수명 측면에서 기존 기법에 비해 약 3배 가량 개선됨을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1558-1564
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• 2019

기업의 비즈니스 클러스터는 가치연쇄 및 가치창출 활동을 통하여 국경없는 비즈니스 네트워크를 만들고 있다. 기술개발속도가 빠르고 제품수명주기가 짧은 IT분야의 클러스터는 지역 경계를 넘어선지 오래이다. 현상을 파악하기 위해서 IT기업을 대상으로 가치 활동을 분석하였던 바, 사례기업의 글로벌 확장은 제한적이었으나 지역경계를 넘는 비즈니스클러스터를 확인하였다. 다만 비즈니스 클러스터의 질서는 생산성에 집중되어 있기 때문에 고도의 혁신질서가 요구된다. 즉 신기술개발 또는 신시장 진입을 위한 가치창출 프로세스를 설계하고 실현하여야 클러스터의 성장을 가져올 수 있을 것이다. 빠른 속도로 진화하는 IT분야의 특성을 감안할 때 새로운 가치창출형 비즈니스 클러스터의 지향은 필수적이다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권4호
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• pp.43-50
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• 2011

센서 네트워크는 향후 유비쿼터스 환경 서비스 구현을 위한 기본 인프라와 서비스 영역 정보수집 및 기기제어 등에 중요한 역할을 담당할 것으로 예상되며, 최근 센서 네트워크 기반 시스템에서의 에너지의 효율적 공급 방안에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 계층적 구조 클러스터 기반 센서 네트워크에서 네트워크 생명주기를 최대로 유지하면서 클러스터 헤드에 공급되는 에너지를 최소화하는 센서 네트워크 에너지 공급 문제를 구성한다. 이 문제에 대한 해를 수학적으로 구하고 이를 기반으로 각 클러스터 헤드에 공급하는 에너지양을 결정하는 기법을 제안한다. 또한 모의실험을 통해 제안된 방식이 단순히 클러스터 헤드마다 최대 공급가능 에너지를 제공하는 것에 비해 주어진 실험 조건에서 최소 33% 이상의 에너지 절감 효과가 있음을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5487-5495
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• 2012

무선 센서 네트워크 환경에서 클러스터키 등의 보안키를 적용하기 위한 중요한 고려 사항은 보안키 갱신이 안전하게 이루어져야 하고, 보안키 갱신 시 요구되는 시간과 비용이 적어야 한다는 점이다. 각 센서 노드는 제한된 에너지를 보유하기 때문에 보안키 갱신에 소모되는 에너지가 클 경우 전체 네트워크 수명에 많은 영향을 준다. 따라서 안전하고 에너지 효율적인 보안키 관리 방법이 요구된다. 본 논문에서는 그룹을 기반으로 한 에너지 효율적인 클러스터키 관리 방안을 제안한다. 제안하는 방법에서 대규모 센서 네트워크에서 안전하고 효율적인 키 관리를 위해 5개의 보안키를 사용하고, 섹터, 클러스터 및 그룹 수준의 보안 적합도를 관리하여 보안키 갱신 주기 및 보안에 사용되는 다항식의 차수를 차별화시킨다. 실험을 통해 이전의 보안키 관리 기법보다 네트워크 에너지 효율성이 향상됨을 입증한다.