• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.58-67
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• 2010

데이터 중심 저장 기법은 센서 네트워크에서 측정값을 효율적으로 저장하고 관리하기 위한 대표적인 연구 중 하나이다. 이 기법은 센서가 센싱한 데이터를 특정 센서 노드로 보내 저장한다. 하지만, 측정값을 네트워크 내부의 특정 노드로 전송하는 과정에서 많은 에너지를 소모하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 데이터 중심 저장 기법에서 데이터의 전송 비용을 줄이기 위한 새로운 센서 데이터 압축 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 측정값의 안전영역(Safe Region) 범위를 설정하고, 측정값이 안전영역을 벗어나는 경우만 데이터를 전송한다. 이를 통해 데이터의 전송을 줄이고 네트워크의 수명을 연장 시킨다. 성능평가 결과, 기존 기법에 비해 제안하는 기법의 에너지 소모가 60% 감소하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권7호
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• pp.3494-3510
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• 2019

Wireless sensor networks encounter energy saving as a major issue as the sensor nodes having no rechargeable batteries and also the resources are limited. Clustering of sensors play a pivotal role in energy saving of the deployed sensor nodes. However, in the cluster based wireless sensor network, the cluster heads tend to consume more energy for additional functions such as reception of data, aggregation and transmission of the received data to the base station. So, careful selection of cluster head and formation of cluster plays vital role in energy conservation and enhancement of lifetime of the wireless sensor networks. This study proposes a new mutation chemical reaction optimization (MCRO) which is an algorithm based energy efficient clustering protocol termed as MCRO-ECP, for wireless sensor networks. The proposed protocol is extensively developed with effective methods such as potential energy function and molecular structure encoding for cluster head selection and cluster formation. While developing potential functions for energy conservation, the following parameters are taken into account: neighbor node distance, base station distance, ratio of energy, intra-cluster distance, and CH node degree to make the MCRO-ECP protocol to be potential energy conserver. The proposed protocol is studied extensively and tested elaborately on NS2.35 Simulator under various senarios like varying the number of sensor nodes and CHs. A comparative study between the simulation results derived from the proposed MCRO-ECP protocol and the results of the already existing protocol, shows that MCRO-ECP protocol produces significantly better results in energy conservation, increase network life time, packets received by the BS and the convergence rate.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.23-30
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• 2010

본 연구는 도로 설계나 공용성 평가 및 잔류 수명 예측시 필요한 아스팔트 콘크리트 포장 하부의 함수비 계측에 관한 논문으로 여러 함수비 계측 방법 중 미국 Campbell 사에서 제작한 TDR(Time Domain Reflectometry) 방식의 함수센서(CS616)를 도로 하부에 설치하고, 함수 센서에 대한 검정과 보정시험을 수행하였다. 함수센서의 검정 방법으로 피복두께 및 센서간섭의 영향, $5^{\circ}C\sim25^{\circ}C$ 범위에서 온도의 영향 및 다짐률의 영향에 대하여 검토하였으며, 함수센서가 매설된 6개 지역으로부터 얻어진 토질에 대하여 보정시험을 수행하였다. 함수센서 검정결과 피복두께 및 센서 간섭의 영향은 크지 않은 것으로 나타났으며, 온도 및 다짐률의 영향은 체적함수비로 $\pm6%$ 미만으로 무시가능 한 것으로 나타났다. 또한 노상 및 보조기층에 대한 보정시험 결과 $R^2$값이 모두 0.9이상으로 나타났으며, 6개 현장 시료에 대한 총괄식보다 개별 현장에 대한 보정식을 사용하는 것이 보다 정확한 현장계측이 이루어질 것으로 사료된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제35권5호
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• pp.310-315
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• 2010

The amount of salt intake of Korean people is 11.4 grams per a day, which is 2.3 times of the recommended daily salt intake by WHO - 5 grams of salt a day. The relationship between high salt consumption and increased risk of high blood pressure, observed not only in hypertensive but also in normotensive patients. High salt intake is also associated with an increased risk of heart attack, cerebral ischemia and osteoporosis. Therefore, this research is for developing a salt taste sensor to reduce sodium consumption and improve meal habits for the perception of a more bland taste of most foods. When the sensor was put into food sample, current intensity achieved with distribution cables. Current intensity was correlate with a simple equivalent of salt taste stimulus intensity. The salt taste sensor consists of salinity & temperature measuring probe, signal processing circuit and LCD display & LED warning light. When salinity is going over a set point, LCD displayer indicate salt taste on LCD panel by percent value (%), and at the same time, blue LED light change to red LED light. So we could know the grade of salt taste in soup before meals conveniently and objectively. The results show that operating range of 10 to $80^{\circ}C$ and accuracy of ${\pm}0.1%$ were achieved with an analysis time of about 2 or 3 sec. Moderate reductions in salt intake can help to avert adult diseases and lead a healthy life.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권2호
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• pp.81-86
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• 2016

Background: For positron emission tomography (PET) application, cadmium zinc telluride (CZT) has been investigated by several institutes to replace detectors from a conventional system using photomultipliers or Silicon-photomultipliers (SiPMs). The spatial and energy resolution in using CZT can be superior to current scintillator-based state-of-the-art PET detectors. CZT has been under development for several years at the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) to provide a high performance gamma ray detection, which needs a single crystallinity, a good uniformity, a high stopping power, and a wide band gap. Materials and Methods: Before applying our own grown CZT detectors in the prototype PET system, we investigated preliminary research with a developed discrete type data acquisition (DAQ) system for coincident events at 128 anode pixels and two common cathodes of two CZT detectors from Redlen. Each detector has a $19.4{\times}19.4{\times}6mm^3$ volume size with a 2.2 mm anode pixel pitch. Discrete amplifiers consist of a preamplifier with a gain of $8mV{\cdot}fC^{-1}$ and noise of 55 equivalent noise charge (ENC), a $CR-RC^4$ shaping amplifier with a $5{\mu}s$ peak time, and an analog-to-digital converter (ADC) driver. The DAQ system has 65 mega-sample per second flash ADC, a self and external trigger, and a USB 3.0 interface. Results and Discussion: Characteristics such as the current-to-voltage curve, energy resolution, and electron mobility life-time products for CZT detectors are investigated. In addition, preliminary results of gamma ray imaging using 511 keV of a $^{22}Na$ gamma ray source were obtained. Conclusion: In this study, the DAQ system with a CZT radiation sensor was successfully developed and a PET image was acquired by two sets of the developed DAQ system.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권8호
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• pp.2214-2229
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• 2024

Wireless sensor network (WSN) consists of large number of sensor nodes that are deployed in geographical locations to collect sensed information, process data and communicate it to the control station for further processing. Due the unfriendly environment where the sensors are deployed, there exist many possibilities of malicious nodes which performs malicious activities in the network. Therefore, the security threats affect performance and life time of sensor networks, whereas various security aspects are there to address security issues in WSN namely Cryptography, Trust Management, Intrusion Detection System (IDS) and Intrusion Prevention Systems (IPS). However, IDS detect the malicious activities and produce an alarm. These malicious activities exploit vulnerabilities in the network layer and affect all layers in the network. Existing feature selection methods such as filter-based methods are not considering the redundancy of the selected features and wrapper method has high risk of overfitting the classification of intrusion. Due to overfitting, the classification algorithm fails to detect the intrusion in better manner. The main objective of this paper is to provide the efficient feature selection algorithm which was suitable for any type classification algorithm to detect the intrusion in an effective manner. This paper, the security of the network is addressed by proposing Feature Selection Algorithm using Chi Squared with Ensemble Method (FSChE). The proposed scheme employs the combination of decision tree along with the random forest classification algorithm to form ensemble classifier. The experimental results justify the feasibility of the proposed scheme in terms of attack detection, packet delivery ratio and time analysis by employing NSL KDD cup data Set. The obtained results shows that the proposed ensemble method increases the overall performance by 10% to 25% with respect to mentioned parameters.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.451-464
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• 2022

고준위방사성폐기물 처분장은 심지층 처분시스템으로 사용후핵연료를 취급하는 특성상 고온, 방사선 및 지하수 등의 복합적인 환경조건에 노출되어 있다. 지속적인 노출에 의해 시간이 지남에 따라 구조물의 균열 및 열화가 발생할 수 있다. 한편 고준위방사성폐기물 처분장은 초장기 기대수명이 요구되며 이에 따른 장기적인 구조물 건전성 모니터링이 필수적이다. 구조물 건전성 모니터링에는 가속도계, 토압계, 변위계 등 다양한 센서들이 활용될 수 있으며, 이 중 일반적으로 피에조센서가 사용된다. 따라서 피에조센서의 내구성 평가를 바탕으로 고내구성 센서를 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 피에조센서의 내구성 평가 및 수명예측을 위한 가속수명시험을 설계하였다. 문헌연구를 바탕으로 단일 스트레스 인자에 대한 가속 스트레스 수준 수 및 각 수준 별 시료 수를 선정하였다. 또한 고준위방사성폐기물 처분장 환경조건에서 발생할 수 있는 피에조센서의 고장모드 및 고장메커니즘을 분석하였다. 온도 스트레스 인자에 대한 최대 가혹조건 탐색 실험을 두 가지 방법으로 제안하였으며 피에조센서의 신뢰도 높은 동작한계를 도출하였다. 이를 이용하여 가속수명시험의 합리적인 가속 스트레스 수준을 설정하였다. 본 연구에서 제시된 최대 가혹조건 탐색 실험방법은 경제적이며 실용적인 아이디어를 담고 있으며, 추후 피에조센서의 가속수명시험 설계에 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2099-2100
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• 2006

제한된 전력의 노드들로 구성된 무선 센서 네트워크에서 효율적인 정보 수집이 이루어지기 위해서는 전체 네트워크의 Life Time을 늘리는 게 중요하다. 각각의 센서 노드들이 멀리 떨어져 있는 BS(Base Station)으로 직접 데이터를 전송하면 전력소비가 매우 크고 비효율 적이다. 그리하여 네트워크의 life time을 늘리기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그중에 클러스터링 기법은 가장 널리 연구되는 기법 중에 하나이다. 대표적인 클러스터링 기법 LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)[1]는 전체 노드 수의 5%클 클러스터 헤드로 결정하여 나머지 노드들로부터 데이터를 수집하여 BS로 전송함으로써 에너지를 효율적으로 사용하는 알고리즘이다. 그러나 클러스터 헤드를 결정하는데 있어서 잔여 에너지를 고려하지 않고 순환적으로 결정하는 문제점을 가지고 있다. 그래서 본 논문에서는 SVM(Supprt Vector Machine)을 이용하여 FND(First Node Dic)가 발생했을 때 각 노드들의 에너지 잔량 정도를 따져서 영역을 나눈 후, 에너지가 더 많은 영역에서 클러스터 헤드를 선정하는 방법을 제안한다. 잔량 에너지가 많은 노드를 클러스터 헤드로 결정함으로써 전체 네트워크의 life time을 늘릴 수 있다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제45권3호
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• pp.18-30
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• 2022

Predicting remaining useful life (RUL) becomes significant to implement prognostics and health management of industrial systems. The relevant studies have contributed to creating RUL prediction models and validating their acceptable performance; however, they are confined to drive reasonable preventive maintenance strategies derived from and connected with such predictive models. This paper proposes a data-driven preventive maintenance method that predicts RUL of industrial systems and determines the optimal replacement time intervals to lead to cost minimization in preventive maintenance. The proposed method comprises: (1) generating RUL prediction models through learning historical process data by using machine learning techniques including random forest and extreme gradient boosting, and (2) applying the system failure time derived from the RUL prediction models to the Weibull distribution-based minimum-repair block replacement model for finding the cost-optimal block replacement time. The paper includes a case study to demonstrate the feasibility of the proposed method using an open dataset, wherein sensor data are generated and recorded from turbofan engine systems.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.40-44
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• 2009

데이터 중심 저장 기법은 센서 네트워크에서 측정값을 효율적으로 저장하고 관리하기 위한 대표적인 연구 중 하나이다. 이 기법은 센서가 센싱한 데이터를 특정 센서 노드로 보내 저장한다. 하지만, 측정값을 네트워크 내부의 특정 노드로 전송하는 과정에서 많은 에너지를 소모하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 데이터 중심 저장 기법에서 데이터의 전송 비용을 줄이기 위한 새로운 접근의 센서 데이터 압축 알고리즘을 제안한다. 제안하는 기법은 데이터를 전부 전송하는 것이 아니고 안전영역(Safe Region)을 설정한다. 그 후 이전 측정값을 기준으로 현재 측정값이 안전영역을 벗어나는 경우만 데이터를 전송함으로서 데이터의 전송을 줄이고 네트워크의 수명을 연장 시킨다. 성능평가 결과, 기존 기법에 비해 제안하는 기법의 에너지 소모가 60% 감소하였다.