• 전자공학회논문지
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• 제54권4호
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• pp.50-58
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• 2017

최근 들어, 효과적인 화재감지를 위해 이종 화재센서 데이터들을 융합하는 방안들이 제안되었으나, 룰 기반의 방법의 경우 적응성과 정밀도가 낮고, 퍼지추론의 경우 영상에 대한 고려 미흡으로 검출 속도와 정밀도가 떨어지는 등의 문제점들이 있다. 더불어 영상기반 딥러닝 기술들도 제안되었으나, 실제 상황에서 카메라가 없거나 카메라 영역 밖의 화재 발생에 대한 신속한 탐지가 어렵다. 이에 본 논문에서는 CNN 기반의 딥러닝 알고리즘과 온도 습도 가스 연기를 포함하는 이종 화재센서 데이터기반의 퍼지추론엔진을 결합시킨 새로운 방식의 화재 감지 시스템을 제안한다. 이로써 영상 데이터를 활용한 신속한 화재 감지와 이종 센서 데이터들을 이용한 신뢰성 있는 화재 감지가 가능해짐을 보인다. 또한, 대규모 시스템에서 컴퓨팅 파워의 지나친 서버 집중을 방지하기 위해 화재 인식 알고리즘에 분산 컴퓨팅 구조를 채택하여 확장성을 높인다. 마지막으로, NIST 화재 동역학 시뮬레이터를 이용한 화재 시뮬레이션 데이터와 화재영상을 활용하여 화재가 점진적으로 번지는 환경과 급작스럽게 폭발이 발생하는 환경에서 실험을 수행함으로써 시스템의 성능을 검증한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권4호
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• pp.441-452
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• 2004

실시간 관측자료를 사용하여 현재상태를 진단하고 이후의 변화를 예보하는 것은 우주환경 모니터링 시스템의 필수적인 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 ION(IDL On the Net)을 이용하여 웹 기반의 우주환경모니터링 시스템을 구축하였다(http://sun.kao.re.kr). 이 웹 페이지에서는 현재의 태양 및 지자기 데이터를 보여주고 위성, 통신, 지상 전력시스템에 줄 수 있는 영향을 예측하여 제시하고 있다. 그리고 NOAA/SEC에서 매일 제시하는 태양 X선 플레어, 프로톤 현상, 지자기 폭풍의 예보결과를 표시한다. 또한 행성간 태양 충격파와 CME(Coronal Mass Ejection; 코로나 물질 방출)의 지구도달 시간을 예측하기 위해 두 가지의 예측모델이 웹에서 구동되도록 하였다. 현재 우리는 여러가지 태양 및 지자기 활동과 관련된 각종데이터를 IDL과 FTP 프로그램을 사용하여 실시간으로 다운받아 우주환경 데이터베이스를 확장하고 있다. 본 논문에서는 한국천문연구원의 우주환경모니터링시스템 개발에 관하여 자세히 기술한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.173-180
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• 2015

외곽 침입 탐지를 위한 전자보안 펜스 시스템은 광망, 장력, 자력 등 다양한 시스템이 개발되어 국가 보안시설에 설치되고 있으나, 실외에 설치가 되는 시스템으로 환경 잡음에 따른 오경보의 발생에 따라 현장적용에 불편함이 크다. 본 논문에서 연구하는 마찰대전 방식의 전자보안펜스 시스템은 침입에 따른 감지 성능뿐 아니라, 경제성, 시공편리성, 유지보수 측면에서 많은 장점을 가지고 있으나, 환경 잡음에 따른 신뢰성 개선이 필요하다. 본 연구의 목적은 환경 잡음에 따른 오경보 감소에 대한 연구를 하는 것이다. 기존의 마찰대전 방식 전자보안펜스 시스템은 펜스 침입 신호의 크기를 분석하여 침입 경보를 결정했으나 강풍과 같은 환경잡음에 의해서도, 동일한 신호의 크기가 발생되어 오경보의 해석에 어려움이 있었다. 오경보 감소방안 연구를 위해 서울시립대학교 교내의 온실 실험실 Fence 위에 시스템을 설치하였고, 환경잡음 신호와의 관계를 분석하기 위해 온도, 풍속, 습도 등에 대한 데이터를 별도로 수집하였다. 수집된 신호는 고속푸리에 변환 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용해 주파수 특성을 분석하여, 침입신호와 환경잡음신호를 구분하는 알고리즘으로 개선하였다. 제안된 신호침입 알고리즘의 적용 전 후 데이터를 수집, 분석한 결과, 알고리즘 적용 후, 약 98%의 개선이 있음을 확인하였다. 실제 주요보안 시설에 설치할 경우 주변 잡음신호에 대해 신뢰성을 향상할 수 있는 알고리즘인 것을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제19A권1호
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• pp.1-8
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• 2012

지능형 네트워크 로봇은 다양한 환경에서 네트워크 시스템과 연계하여 인간과 상호작용을 하며, 상황에 따라 주어진 역할을 수행한다. 유비쿼터스 환경에서 동작하는 네트워크 기반의 URC 로봇은 분산 컴퓨팅 환경에서 클라이언트 로봇의 기능을 서버로 분산시킴으로써 클라이언트 로봇을 경량화하는 장점을 갖는다. URC 로봇 환경 중에서 SOMAR는 서버-클라이언트 환경에서 서비스 지향기법으로 로봇 소프트웨어를 개발하기 위해 제안되었다. 본 논문에서는 URC 로봇 환경에서 사용 가능한 SOMAR 로봇 클라이언트를 소개하고 그 구현을 보인다. SOMAR 로봇 클라이언트는 디바이스 서비스 계층과 로봇 서비스 계층을 갖는다. 이 중 디바이스 서비스는 디바이스를 제어하는 서비스이고, 로봇 서비스는 다수의 디바이스 서비스를 결합하여 생성된 로봇이 제공하는 서비스를 추상화시킨 것이다. 또한 본 논문에서는 디바이스와 로봇 서비스의 결합 관계를 표현하기 위해 RSEL (Robot Service Executing Language)을 이용하였다. 서비스 결합을 기술한 RSEL 문서는 변환기를 통해 클라이언트 시스템 언어로 변환하고 컴파일링하여 로봇 클라이언트 시스템에 업로드한다. SOMAR 클라이언트 시스템은 호스트/타겟 구조를 갖는 내장형 시스템에 적용하기가 용이하며, RSEL 처리 엔진에 대한 부담을 줄여서 로봇 클라이언트를 경량화시켰다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.139-148
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• 2015

본 논문에서는 한일공동VLBI상관기를 위한 소프트웨어 상관기의 성능개선을 위해 공개된 라이브러리를 이용한 최적 코딩 방법에 대해 제안한다. VLBI 관측데이터를 상관처리하는 시스템은 관측국 수에 따라 계산량이 기하급수적으로 증기하기 때문에 일반적으로 ASIC 또는 FPGA를 이용하여 하드웨어로 구축한다. 하지만 최근에는 컴퓨터 성능의 발전에 따라 소프트웨어를 이용하여 클러스터와 같은 대용량 서버에서 구축하고 있다. 하드웨어로 구축한 VLBI 상관처리 시스템은 대부분 관측시간대비 준 실시간 또는 실시간으로 데이터처리를 수행하기 때문에, 소프트웨어 상관처리 시스템도 이와 같은 성능을 갖기 위해서는 코딩작업에서 데이터 처리를 최적으로 수행할 수 있어야 한다. 따라서 본 논문에서는 상관처리 시스템에서 가장 중요한 과정인 FFT 처리과정에서 공개된 fftw 라이브러리를 활용하여 최적코딩을 수행할 수 있도록 fftw 라이브러리를 이용한 일반적인 방법, SSE를 활용한 방법, 공유메모리를 사용한 방법, OpenMP를 활용한 방법, 그리고 제시한 것들을 병합한 방법을 적용한 경우에 대해 상관처리 실험을 수행하였다. 상관처리실험을 통하여 본 논문에서 제안한 fftw와 공유메모리, 그리고 OpenMP를 적용한 최적 코딩 방법이 상관처리 시간을 단축할 수 있어서 소프트웨어 상관기의 성능개선에 유효함을 확인하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권4호
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• pp.369-380
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• 2001

목적 : 인터넷을 이용한 국내 방사선종양학과내의 관련정보를 공유할 수 있는 통계처리프로그램을 개발함으로써 방사선 종양학의 발전을 위한 정책적 판단의 기초자료를 제공하고자 한다. 대상 및 방법 : 전국 52개 병원을 대상으로 방사선 종양학과내의 관련정보를 지면을 이용한 설문조사를 통해 통계 처리하던 기존 방식에서, 인터넷을 이용하여 입력한 후 필요한 정보에 대한 전국 통계를 실시간으로 얻을 수 있도록 구성하였다. 통계조사를 위한 서버 환경으로 O/S는 Windows NT 4.0을 기반으로 하였으며 웹서버로는 Internet Information Server 4.0 (IIS4.0)을 이용하였다. 자료를 수집하고 검색하기 위한 데이터베이스로는 $Microsoft^{\circledR}$사의 Access MDB를 사용하였고 데이터베이스를 사용자가 접근하고, 활용하기 위한 실제 프로그램은 Structured Query Language (SQL), Visual Basic, VBScript, JAVAScript 등을 이용하여 구현하였다. 입력된 자료는 사용자의 요구에 따라 연도별, 병원별로 통계처리 되어 표시되도록 하였다. 결과 : 프로그램은 크게 나누어 인력현황, 연구현황, 특수증기 및 특수기술 등을 요하는 치료현황, 외부조사기기에 따른 치료현황, 근접치료현황, 임상통계현황, 방사선 안전관리현황, 시설현황, 장비현황, 방사선 정도관리현황 및 방사성 핵종 보유현황으로 구성되어 있다. 세부항목은 총 38개의 입력창으로 구성되어 있으며, 통계 처리한 결과는 6개의 출력창을 통하여 보여주고 있다. 또한 사용자의 요구에 따라 통계처리결과는 유연하게 확장이 가능하게 되어 있다. 결론 : 전국 방사선 종양학과내에서 이루어지고 있는 모든 자료에 대할 통계 자동화 프로그램을 개발하여 기초자료로 활용할 수 있도록 하였다. 이를 통하여 관련 사용자들이 쉽고 빠르게 자료를 입력할 수 있고, 또 전국적인 통계자료 정보를 필요에 따라 수시로 얻을 수 있게 되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권12호
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• pp.863-870
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• 2012

본 연구에서는 디지털 수도계량기(smart water meter) 연계형 상수도 원격검침시스템(automatic meter reading)의 국외 시장동향 및 원격검침시스템의 각 구성 요소기술의 개발현황과 현장적용 사례 등을 조사 분석하였다. 국외의 디지털 수도계량기 제조업체는 주로 미국 또는 유럽업체들로서 최근에는 북미뿐만 아니라 아시아 및 유럽에서도 원격검침시스템 사업을 확장하고 있다. 대부분의 디지털 수도계량기 제조업체는 원격검침용 디지털 수도 계량기에서 측정된 데이터를 활용하여 실시간 소비량 검침 및 비용 고지, 절수, 누수탐지, 수질 모니터링, 유량제어 등의 기능이 부가된 통합관리시스템(integrated water management system)과 연계하여 운영하고 있다. 데이터 전송방식은 디지털 수도계량기, 센서를 통해 검출된 데이터를 근거리 통신망(neighborhood area network)을 통해 수집기(data concentration unit)로 전송 후 광역 통신망(wide area network)을 통해 검침서버로 전송하였으며, 데이터 전송방식은 도시 규모, 계량기의 밀도, 전력공급 여부 및 통신망의 설치 여부 등을 종합적으로 고려하여 결정되었다. 일반적인 검침방식은 (1) 고정망(fixed network)을 통한 중앙 검침, (2) 차량(drive by)을 이용한 검침, (3) 사람(walk by)에 의한 검침, 그리고 (4) 비행식(fly by) 검침방식 등이 적용되었다. 전 세계적으로 디지털 수도계량기 연계형 원격검침시스템이 확산되어 용수 및 에너지를 절감하고 수도 요금을 절약하여 온실가스의 배출을 최소화하고 있는 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.53-63
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• 2010

최근 무선 센서 네트워크를 활용한 다양한 모니터링 시스템 구축이 활발히 이루어지고 있다. 무선 센서네트워크 기반 모니터링 시스템 구축을 위해서, 세 가지 사항을 고려해야 한다. 첫째, 지속적인 모니터링을 위해서, 노드 실패 감지 기법이 요구된다. 둘째, 센서노드는 제한된 배터리 용량을 지니기 때문에, 에너지 소모량 감소를 위한 효율적인 데이터 필터링 기법이 요구된다. 마지막으로 데이터 필터링 수행 시, 계산오버헤드를 감소시키는 기법이 필요하다. 기존 칼만 데이터 필터링 기법은 우수한 필터링 성능을 나타내는 반면, 데이터 예측값 계산과정이 복잡하여 센서 노드에서의 계산 오버헤드가 증가하는 단점이 존재한다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 본 논문에서는 데이터 통계 분석 기반 데이터 필터링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 첫째, 노드 실패 감지를 지원하기 위해, 주기적으로 노드 생존 메시지를 수집한다. 둘째, 불필요한 전송 메시지 수 감소를 위하여 샘플 데이터를 노드 생존 메시지에 포함하여 전송하고, 수집된 샘플 데이터 집합을 바탕으로 데이터 필터링을 수행한다. 마지막으로, 서버에서 데이터 통계 분석을 이용한 데이터 필터링 범위를 계산하기 때문에, 센서에서는 단순 비교연산만을 수행함으로써 센서 노드에서의 계산 오버헤드를 감소시킨다. 아울러 성능 분석을 통해 제안하는 기법이 기존 칼만 필터링 기법보다 전송 메시지 수 측면에서 성능이 우수함을 보인다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권6호
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• pp.93-98
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• 2023

벼농사에서 물 관리는 매우 중요한 작업이다. 벼의 생육 초기에는 잡초 발생을 억제하기 위하여 물을 깊이 대고, 모내기 후 뿌리가 활착하면 줄기 생성을 촉진하기 위해 물을 얕게 대며, 쌀알이 맺힐 수 없는 줄기가 생성되는 시기에는 물을 뗀다. 물 공급 상황은 논 위치, 농수로, 토양, 기상 등 다양한 요소에 영향을 받기 때문에 농민은 수시로 논을 방문하여 수위를 확인하고 물의 유출입을 통제한다. 경작하는 논이 원격지에 분산되어 있다면 이러한 노력은 더욱 증가한다. 자동 물 관리 시스템은 노동력을 절감하여 생산성 향상에 기여할 수 있는 방안으로 고려되고 있다. 그러나 2022년 국내 벼 생산으로 인한 순수익은 평균 32만원/10a 정도이다. 따라서 높은 단가의 고사양 장치를 적용하거나 공사를 추진하여 관련 인프라를 구축하는 것은 현실적으로 어렵다. 본 연구는 추가적인 기반공사 없이 국내 농업 인프라에 통합될 수 있는 물꼬 개발에 중점을 두었으며 세 가지 주요 분야에서 연구를 수행하여 사물인터넷 기반 물꼬를 구현하였다. 첫째, 기존의 농업용 관수 파이프에 빠르고 쉽게 설치할 수 있는 물꼬를 설계하였다. 둘째, 저전력 통신 기능을 갖춘 Cat M1 통신 모뎀과 아두이노 나노 보드를 연결하고 전원을 공급하는 전자회로를 제작하였다. 셋째, 클라우드 기반 플랫폼을 이용하여 서버와 데이터베이스 환경을 구축하고 사용자가 접근할 수 있는 웹 페이지를 제작하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.1-7
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• 2018

IoT 환경은 다양한 디바이스들과 네트워크를 이용하여 무한대의 서비스를 제공한다. 이러한 IoT 환경 발전은 비례적으로 보안의 중요성과 직결된다. 경량 암호는 보안, 높은 처리량, 낮은 전력 소비 및 소형을 제공하는 분야이기 때문에 IoT 환경에 적합하다. 그러나 경량 암호는 새로운 암호 체계를 형성해야 하고, 제한된 리소스 범위 내에서 활용되야 한다는 문제점을 가지고 있다. 그러므로 경량 암호는 다변화/다양화 등을 요구하는 IoT 환경에 최적의 솔루션이라고 단언할 수 없다. 그러므로 이러한 단점들을 없애기 위하여, 본 논문은 기존 블록 암호알고리즘을 경량화 암호알고리즘과 같이 사용할 수 있고, 기존 시스템(센싱부와 서버와 같은)을 거의 그대로 유지하면서 IoT 환경에 적합한 방법을 제안한다. 제안된 BCL 구조는 기존 유무선 센서 네트워크에서 다양한 센서 디바이스들에 대한 암호화를 경량 암호화 같이 수행할 수 있도록 한다. 제안된 BCL 구조는 기존 블록 암호알고리즘에 전/후처리부를 포함한다. BCL 전/후처리부는 흩어져 있는 각종 디바이스들을 데이지 체인 네트워크 환경에서 동작하도록 하였다. 이러한 특징은 분산된 센서시스템의 정보보호에 최적이며 해킹 및 크래킹이 발생하더라도 인접 네트워크 환경에 영향을 미치지 못한다. 그러므로 IoT 환경에서 제안된 BCL 구조는 기존 블록암호알고리즘을 경량화 암호알고리즘과 같이 사용할 수 있기 때문에 다변화되는 IoT 환경에 최적의 솔루션을 제공할 수 있다.