• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.359-366
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• 2018

국내 고도성장기 이후 본격 건설되기 시작한 사회 기반 시설물은 노후화가 빠르게 진행되고 있다. 특히 사고 발생 시 대량 인명 피해로 직결될 수 있는 교량, 터널 등의 대형 구조물들에 대한 안전성 평가가 필요하다. 하지만, 기존의 유선 센서 기반의 SHM을 개선한 무선 스마트 센서네트워크는 짧은 신호도달거리로 인해 경제적이고 효율적인 시스템 구축이 힘들다. 따라서 LoRa LPWAN시스템은 사물인터넷의 확산과 더불어 저전력 장거리통신이 각광을 받고 있으며, 이를 구조건전성 모니터링에 응용함으로써 경제적이면서도 효율적인 SHM 구축이 가능하다. 본 연구에서는 LoRa LPWAN의 구조건전성 모니터링에 적용 가능성을 검토하고 비면허 통신 대역을 사용함으로 인해 발생하는 채널간의 충돌을 해결하면서 대역폭을 효율적으로 활용할 수 있는 채널 기반의 LoRa 네트워크 운영방법을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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• pp.73-75
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• 2018

LoRaWan(Long Range Wide Area Network)은 저전력, 장거리 특성을 가진 무선 통신기술로 그 특성상 스마트 시티(Smart City), IoT(Internet of Things) 등에 각광받고 있다. 또한 LoRaWan은 Chirp 신호 특성에 의해 실외 삼각측량에 따른 사용자 위치 추정 기술을 제공한다. 본 논문에서는 이러한 LoRaWan의 특성에 더해 Wi-Fi 지문 정보를 활용하여 위치 추정 정확도를 개선하고 또한 이웃 Wi-Fi 단말들, 가령 스마트폰 등의 위치 정보를 LoraWan 게이트웨이와 통신하여 최종적으로 서버에서 측위 할 수 있는 시스템을 제안한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.113-119
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• 2020

사물인터넷 기반의 센서네트워크는 저렴한 비용으로 효율적으로 교량 등의 시설물 유지관리에 적용할 수 있는 한 방안이다. 본 연구에서는 사물인터넷 통신의 하나인, LoRa LPWAN 기반으로 교량 구조건전성모니터링을 위한 시스템을 개발하기 위해서 케이블 장력 모니터링을 위한 센서보드, 기존 계측 센서들과 함께 센서네트워크를 구축하기 위한 DAQ 보드, 데이터들 처리하고 LoRa 통신을 위한 스마트센서노드를 설계 및 제작하였으며 모니터링을 위한 센서네트워크를 구축하였다. 또한 본 시스템의 성능검증을 위해 영광대교에 Test Bed를 구축하여 교량 구조건전성 모니터링을 위한 센서네트워크에 적용가능성 여부를 살펴보았다. Test Bed 검증 결과 LoRa LPWAN 기반 센서네트워크는 데이터 전송률, 정확도, 경제성면에서 교량 구조 건전성 모니터링의 기술 중에 하나로 적용될 수 있으며, 향후 교량구조물 뿐만 아니라 다양한 공공기반 시설물에 유지관리를 위한 시스템으로 보급될 수 있기를 기대한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.829-836
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• 2019

IoT 장치들은 네트워크 구성에 많이 사용되고 있고, 증가하고 있다. 데이터는 필요에 따라서 이기종의 IoT 장치를 통하여 전송된다. 본 논문에서는 Bluetooth 5를 이용하여 내부 네트워크를 구성하고, LoRa(Long Range)를 통하여 데이터 전송할 때 발생하는 전송 데이터 손실을 방지하기 위한 기법을 제안한다. Bluetooth 5가 LoRa의 데이터 전송 속도에 비해 빠르므로 LoRa를 통하여 데이터를 전송할 때 데이터 손실 문제가 발생한다. 본 논문에서 제안하는 전송 데이터 손실 방지 기법은 Bluetooth 5와 LoRa 뿐 아니라 이기종의 IoT 장치의 데이터 전송 속도 차이로 인해 발생하는 데이터 손실을 방지할 수 있을 것으로 기대한다. 또한 본 논문에서는 제안하는 데이터 손실 방지 기법을 적용하여 시뮬레이션 결과를 보인다. 2가지 방법으로 시뮬레이션 했을 때 전송 성능과 저장에 필요한 메모리 양 을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1691-1697
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• 2018

무인이동체에 대한 연구가 지속적으로 이루어 져왔다. 현재까지 지속적인 연구의 결과 무인이동체의 상용화 소식이 들려온다. 또한, 다양한 분야에서 무인이동체를 적용해 왔다. 무인이동체를 실내에서 적용시키기 위해서도 또한, 많은 연구가 이루어져왔다. IoT전용 망인 LoRa망을 이용하여 작은 공간인 집이나 혹은 사무실 병원 에서부터 공장까지 LoRa망을 적용한 무인이동체 관제 시스템을 설치하여 무인이동체가 특수한 작업을 할 때, 더욱 효율성을 높여준다. 본 논문은 IoT전용 망인 LoRa망을 이용하여 무인이동체를 하나의 사물로 인식하고, 주변 사물과 소통을 하며 무인이동체가 실내에서 주행에 필요한 정보들을 클라우드 서버로부터 제공 받음으로써, 다양한 문제점들에 대한 해결책을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.440-448
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• 2021

본 논문은 스마트 그리드 환경에 사용되는 네트워크 기술의 문제점을 제시하고, 이를 해결하기 위해 블록체인 기반의 LoRa 멀티홉 네트워크를 제안하고 구현한다. 스마트 그리드는 다양한 환경에 구축되어 운영되기 때문에 인터넷 인프라 구축이 불가능한 경우가 있다. 저자는 Flooding 라우팅 프로토콜을 사용한 멀티홉으로 LoRa 네트워크를 제안한다. 스마트 그리드 환경은 응용에 따라 다양한 전력망 프로토콜을 사용하는 독립적인 네트워크를 구성한다. 이는 네트워크마다 독립적인 인프라를 구축해야 한다는 문제가 있다. 이를 하나의 게이트웨이 장치가 다중 전력망 프로토콜을 지원하여 네트워크 통합이 가능한 방법을 구현한다. 마지막으로 스마트 그리드 환경에서 데이터의 무결성을 보장하기 위해 하이퍼레저 기반의 블록체인을 LoRa 네트워크에 적용하고 물리적으로 분산하여 보안성을 강화하였다. 세 가지 제안사항을 실제 테스트베드에 구축 후 실험을 통해 네트워크가 정상적으로 동작함을 확인하였다.

• 한국IT서비스학회지
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• 제18권1호
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• pp.141-151
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• 2019

To protect workers from industrial accidents, IoT hazard detection system using LoRa network was designed and fabricated. LoRa networks can operate with low power consumption, wide coverage, and low usage fees. The hazard detection system consists of a sensor unit, a transceiver module, a LoRa base station, ThingPlug, and a monitoring device. We have designed an optimal risk-determining algorithm that can send information quickly in a working environment. As measured by TTA, the implemented system has been found to be able to deliver the worker's location, ambient temperature, and carbon monoxide density to the administrator through the user interface. The implemented system showed a bit rate of 290bps and a maximum application range of 6 km.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.779-786
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• 2018

해양수산부는 2016년 유실어구에 의한 피해를 최소화하기 위해 전자어구실명제 실행계획을 발표하였다. 어구의 과다사용 및 폐어구 저감을 위해 어구의 종류 및 위치, 사용자의 실명을 포함한 정보를 IoT 기반의 통신을 이용하여 어선 및 관제센터에 효율적으로 전송할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 전자어구실명제를 실행하기 위한 LoRa 기반의 부이 장착 단말 장치와 어선용 게이트웨이를 제안한다. SEMTECH사의 SX1276 칩 사양과 ISM 대역인 900 MHz 대역을 사용하여 1(게이트웨이):200(부이) 통신이 가능하도록 설계하고 제작하였다. 또한 전자어구실명제 실행의 기술적 제안으로써의 실증을 위해 해상 시험 결과를 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.138-146
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• 2019

LoRa LPWAN 네트워크 시스템은 비면허 무선통신을 이용하고, Mems 기반 통합센서를 통하여 Data 계측 및 기존 계측센서의 무선통신을 구현한 시스템이다. 본 시스템은 기존의 무선계측시스템 대비 장거리 통신과 기존망을 활용한 기술적/경제적인 우수성을 갖고 있으며, 유선계측시스템 대비 시스템 구축장비의 최소화로 경제성을 확보하였다. 경제성 검토항목에서 기존 유선계측 시스템 대비 약 41%의 경제적인 절감효과가 가능하다는 것을 확인하였다. 또한 유지관리 및 운영적인 측면에서도 우수하기 때문에 향후 국내에서도 많은 교량에 설치가 된다면, 교량의 유지관리 분야의 우수한 시스템으로 발전되고, 재난(지진 산사태 등), 환경(오염물 측정 및 관리 등), 플랜트 분야(화재 안전 등)에도 폭넓게 사용되길 기대한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.569-574
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• 2018

본 논문에서는 동적으로 설정되는 피난 유도 표지에 실시간 화재 상황을 반영한 최적의 피난 경로를 제시하는 LoRa 기반 피난 유도 체계를 설계하고 구현한다. 각 피난 유도 표지는 전후좌우를 나타내는 4개의 LED 지시등으로 구성되고 화재 발생 시 실시간으로 계산된 최적의 대피 경로를 화살표로 표시한다. 제안 알고리즘의 검증을 위해 동적인 화재 상황을 모의 생성하는 시뮬레이션 환경을 구축하여 다양한 지점에서 화재가 발생했을 때 각각의 피난 유도 표지가 정확한 피난 경로를 안내하는지 여부를 검증하였다. 또한 LoRa 기반 무선통신의 성능 확인을 위해 실내, 실내 대 실외, 실외 환경에서 데이터 전송률을 측정하였다. 제안하는 시스템은 다수의 피난 유도 표지 설치 외에는 시스템 운영을 위한 추가 설비가 필요 없다는 측면에서 대형 건물은 물론 중소형 건물에도 쉽게 적용할 수 있다.