• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.639-647
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• 2023

인터넷 기술이 발전함에 따라, 기존의 유선과 무선망의 결합은, 이기종 시스템의 융복합 기술을 가져왔다. 기존의 산업 기술은 주로 산업, 제조업, 자동화 등의 굴뚝산업 분야에서 컴퓨터 기술을 기반으로 한 정보기술로 집중되고 있다. 신기술이 기존의 기술과 융합되는 기술로 개발되고, 향상됨에 따라 많은 다양한 응용 시스템이 등장하게 되었다. 기존의 기술과 융합된 대표적인 응용분야는 사물인터넷 서비스 분야이다. 사물인터넷은 각각 기존에 존재하는 기술을 기반으로 초연결성의 네트워크을 연결하는 제4차 산업혁명의 기반 기술이 되고 있다. 그러나, 저용량의 메모리, 저전력 및 낮은 컴퓨팅과 같은 IoT의 제한된 자원으로 인해, IoT 장치는 보안에 취약하고, 다양한 종류의 보안 문제로 노출된다. 따라서, 본 논문에서는 IoT 서비스 환경하에서 요구되는 보안 문제점 및 해결 방법에 대해서 리뷰 및 분석하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권4호
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• pp.826-842
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• 2024

As 5G and AI continue to develop, there has been a significant surge in the healthcare industry. The COVID-19 pandemic has posed immense challenges to the global health system. This study proposes an FL-supported edge computing model based on federated learning (FL) for predicting clinical outcomes of COVID-19 patients during hospitalization. The model aims to address the challenges posed by the pandemic, such as the need for sophisticated predictive models, privacy concerns, and the non-IID nature of COVID-19 data. The model utilizes the FATE framework, known for its privacy-preserving technologies, to enhance predictive precision while ensuring data privacy and effectively managing data heterogeneity. The model's ability to generalize across diverse datasets and its adaptability in real-world clinical settings are highlighted by the use of SHAP values, which streamline the training process by identifying influential features, thus reducing computational overhead without compromising predictive precision. The study demonstrates that the proposed model achieves comparable precision to specific machine learning models when dataset sizes are identical and surpasses traditional models when larger training data volumes are employed. The model's performance is further improved when trained on datasets from diverse nodes, leading to superior generalization and overall performance, especially in scenarios with insufficient node features. The integration of FL with edge computing contributes significantly to the reliable prediction of COVID-19 patient outcomes with greater privacy. The research contributes to healthcare technology by providing a practical solution for early intervention and personalized treatment plans, leading to improved patient outcomes and efficient resource allocation during public health crises.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제49권1호
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• pp.12-17
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• 2012

유비쿼터스 기술의 발전과 더불어 다양한 응용 분야가 대두되고 있으며 특히 건설 현장 분야는 유비쿼터스 기술 및 시스템을 도입 하였을 때 많은 기대효과를 얻을 수 있는 분야이다. 건설 현장에는 항상 많은 위험요소가 존재 하며 특히 추락 사고가 높은 발생 비율을 차지하고 있다. 이러한 사고를 방지하기 위해서 안전교육 및 안전장비 착용 등 다양한 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 무선 회로 (TOA, RSSI)를 구성하여 작업자의 안전정보 및 위치정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 시스템을 설계하고 제작하여 측정하였다. 산업용 장비에서 많이 사용되는 ATmega128 MCU를 사용하였으며, 무선 회로를 위해서는 나노트론사의 NanoPan 5357 모듈과 TI사의 CC2500 칩셋을 사용하였다. 또한, 주변환경 정보를 취득하기 위해서 3축가속도 및 압력 MEMS센서를 적용하였다. 이를 통해 작업자의 이동여부 및 고도정보를 판단할 수 있도록 시스템을 개발하였다. 응용소프트웨어는 NI사의 Labview 소프트웨어를 이용하여 개발을 진행하였다. 작업자가 위험지역에서 안전장비(안전고리)를 착용하지 않을 경우 서버 관리자와 작업자에게 경고 알람을 울리도록 시스템을 개발하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.94-105
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• 2008

ZigBee 통신기반의 네트워크 임베디드 시스템을 위한 많은 플랫폼들이 개발되어 왔으며 TinyOS와 같은 소형 운영체제가 탑재되어 다양한 주변장치를 통해 네트워킹, 정보수집, 명령 수행 등 다양한 기능들을 효율적으로 구현할 수 있도록 하고 있다. 새로운 플랫폼에 운영체제를 이식하는 과정에서는 계수기와 같이 중요한 특정 하드웨어 장치가 운영체계에서 요구하는 기능이 부족하다면 소프트웨어 및 다른 하드웨어 장치로 해당 기능을 구현해야 한다. 본 논문은 먼저 계수기에 비교기 인터럽트 기능이 없는 플랫폼에서 운영체계의 요구 기능을 만족하는 다중 시스템 타이머를 구현하는 기법을 제안한다. 또한, 이식과정에서 예측하기 어려운 오류가 주입될 수 있기 때문에 이에 따라 발생하는 수많은 오동작에 대처해야 할 것이다. 불행히도 TinyOS에는 하드웨어의 인터럽트에 의해 구동되는 수많은 비동기 처리가 필요한 반면 새로운 플랫폼에는 탑재된 하드웨어 각각에 대한 모델이 확립되지 않아 시뮬레이터가 미리 제공되지 못한다. 본 논문은 이러한 열악한 상황에서 사용할 수 있는 새로운 디버깅 기법을 제안한다. 이 방법은 레이디오펄스(주)의 MG2400과 MG2455에 TinyOS 2.0을 이식하는 과정에서 발생한 이슈들과 원인을 찾아내는데 사용되어 그 실용성을 입증하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권1호
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• pp.97-102
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• 2003

와이어 로프는 엘리베이트, 건설현장의 리프트, 현수교 등 다양한 산업 현장에 응용되어 지고 있다. 특히, 크레인의 와이어 로프는 컨테이너 이송에 중용한 요소로서 컨테이너 이송 시 로프에 결함이 발생한다면 안전사고, 생산성 저하에 따른 경제력 손실 그리고 컨테이너 터미널의 경쟁력 손실 등 여러 가지 문제점이 초래된다. 이러한 문제점을 해결하기위해 원격 크레인 와이어 로프 결함 탐지 시스템을 개발하였으며, 본 시스템은 크게 결함 탐지부, 신호 처리부, 원격 모니터링부로 구성되어져 있다. 측정된 신호는 외부적 환경으로부터 노이즈를 가지게 되는데 원신호로부터 이러한 노이즈를 제거하기 위하여 이산 웨이브렛 변환을 적용하였다. 그 결과 와이어 로프 결함을 탐지하는데 있어서 좀더 쉽게 결함을 판별할 수 있었다. 결론적으로 이러한 시스템의 개발은 와이어로프의 교체 시기 연장으로 항만의 비용을 절감할 수 있으며, 경쟁력 향상 그리고 엘리베이터, 리프트 등 다양한 산업현장에 이러한 시스템을 적용할 수 있다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제2권8호
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• pp.543-554
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• 2013

모델 중심 개발 방법론은 시스템 개발의 추상화 수준을 높임으로써 구현 세부 사항과는 독립적으로 중요한 요구사항과 설계 문제 등을 개발 단계 초기에 점검할 수 있도록 해준다. 그러나 현재까지 많은 소프트웨어가 코드중심, 상향식 개발방식을 통해 개발되어 왔고, 따라서 적절한 도구의 지원 없이는 이러한 모델 중심 개발 방법을 도입하는 것이 쉽지 않다. 현재 코드 중심으로 개발된 시스템에 모델 중심 개발 방법론을 도입할 수 있도록 코드로부터 모델을 생성하는 역공학적인 접근방법이 연구되고 있으나 대부분 코드에서 일차적인 모델을 추출하는 데 그치고 있다. 하지만 추상컴포넌트 개념을 이용하면 이러한 모델을 일차적으로 추출에 그치지 않고, 추출된 일차 모델을 상위수준의 추상화 단계로 연속적으로 추출할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 추상컴포넌트의 연속적인 추출 과정 중 첫 번째 단계인 코드로부터 최하위 기반(base) 추상컴포넌트를 추출하는 과정을 자동화할 수 있는 기법을 제안하고, 실제 도구 구현을 통해 그 기법의 타당성을 평가한다. 실험 대상으로 선택된 코드는 무선센서 네트워크 운영체제인 TinyOS의 소스 코드이며, 해당 소스 코드는 nesC 언어로 작성되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.465-469
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• 2004

본 논문에서는 불안정판(unstable platform)을 이용한 새로운 인체 평형감각 증진용 훈련 시스템을 제안하였다. 본 시스템은 불안정판, 컴퓨터 인터페이스, 다양한 소프트웨어로 구성되어 있다. 불안정판은 기울기 센서와 무선 모듈을 내장한 타원형의 단순한 구조이다. 균형 훈련의 효과를 평가하기 위해 표적으로의 이동시간(moving time to the target)과 표적 내 유지시간(duration time in the target)과 같은 파라미터(parameter)를 측정하였다. 균형 훈련은 2주간 행해졌고, 훈련 프로그램에 따라 피험자를 두 그룹으로 나누었다. 그 결과, sine curve trace (SCT)와 block game의 훈련 프로그램을 이용한 반복적인 훈련을 통해 이동시간은 짧아졌고, 유지시간은 길어졌다 특히, 피험자가 균형을 유지하기 어려웠던 방향에서의 개선이 두드러졌다. 이로써 본 시스템은 훈련 후 피험자의 평형감각을 향상시킬 수 있었고, 효과적인 평형감각 훈련시스템으로써 임상에의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.743-746
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• 2019

본 논문에서는 새로운 해양 방사선 자동 감시 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 다음과 같은 특징들을 가진다. 첫 번째로 NaI + PVT 혼합형 검출기를 사용함으로 반응속도가 빠르고 정밀분석이 가능하다. 두 번째로 섬광체형 센서에 온도보상 알고리즘을 적용함으로서 추가적인 냉각장치가 필요 없으며 시시각각 변화하는 해양환경에 안정적인 운영이 가능하다. 세 번째로 냉각장치가 필요 없으므로 전력소비량이 적어 태양열을 활용하여 전력의 안정적인 공급이 가능하므로 해양환경 관측부이에 설치 가능하다. 네 번째로 GPS 및 무선통신을 사용하여 측정지역에 대한 정확한 위치정보와 실시간 데이터 전송기능으로 주변국 등의 원전사고 등 발생 시 즉각적인 경보대응이 가능하다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는 방사선 측정범위는 세계 최고 수준인 $5{\mu}Sv/h{\sim}15mSv/h$의 범위에서 측정이 되었고, 정확도는 ${\pm}8.1%$의 측정 불확도가 측정되어 국제 표준인 ${\pm}15%$ 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다. 내환경등급(방수)은 IP67을 달성하였고, $-20{\sim}50^{\circ}C$ 동작온도에서 5% 이내로 변동률이 측정되어서 안정성이 확인되었다. 진동시험 후 측정값 변화율이 10% 이내로 측정되어서, 파도에 의한 해양환경에서 진동으로 인한 측정값의 변화가 없을 것으로 확인되었다.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.451-463
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• 2022

수직갱도에서 붕괴사고가 일어났을 때, 붕괴현장의 위험도를 신속하게 평가하는 것은 매우 중요하다. 사고현장에서 추가적인 붕괴 위험 때문에 인력을 투입한 직접적인 조사는 불가능하다. 수백 미터 심도를 갖는 수직갱도에서는 무선 신호의 한계와 와류 때문에 고속 라이다 센서를 장착한 드론을 이용한 조사가 불가능하다. 기존 연구에서는 견인방식을 이용한 단일채널 Lidar 센서를 3차원 형상화 장비가 구현되어 적용되었다. 관성(IMU)센서 데이터를 바탕으로 탐사시 발생하는 회전 운동과 진자운동에 대한 보정이 이루어졌고, 인접 측정데이터 간의 유사성 검토를 통해 정밀 보정을 수행하였으나 탐사 깊이가 깊어질수록 오차가 누적되는 현상이 발견되었다(Kim et al.(2020)). 본 논문에서는 다중채널 Lidar 센서를 적용하여 견인장치에 의해 상승이동하면서 연속적인 단면데이터가 수집되었다. 다중채널 Lidar의 방사 특성 때문에 발생하는 데이터 중첩성을 이용하여 동일 심도의 측정데이터 간의 유사성을 통해 회전운동을 정밀 보정하기 위한 기법이 적용되었다. 180 m 심도의 수직갱도에서 구현된 탐사장비를 이용하여 0~165 m 구간이 조사하여 수직갱도의 형상이 3차원 그래픽으로 재구성되었다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권2호
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• pp.213-222
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• 2017

최근 IoT 기술의 확산으로 인해 산업 무선 센서 네트워크 분야에서도 IoT 기술이 적용되고 있다. 특히 스마트 팩토리는 유연한 공정 변화 및 맞춤형 제조를 위해 제조 설비에 무선 통신 및 네트워크 기술을 적용하는 것으로 무선 노드의 이동과 빈번한 네트워크 변동에도 적응적으로 네트워킹을 지원하는 것이 중요하다. 대표적인 산업 무선 센서 네트워크 기술인 IEEE 802.15.4e는 TSCH와 DSME의 2가지 MAC 모드를 사용하고 있으며, 그 중 DSME는 네트워크 변동에 강한 저 지연 실시간 전송을 위한 기능을 제공하고 있다. 본 논문에서는 DSME에 기반한 분산 스케줄링 기법을 제안한 것으로 이동성이 높은 산업 무선 센서 네트워크에서 트래픽에 적응적으로 통신 슬롯을 할당하여 산업 무선 센서 네트워크의 시의성과 전송 신뢰성을 확보하고 있다. 제안 알고리즘은 Coordinator 노드의 Local queue의 길이와 Global queue의 길이를 비교하며, Slot stealing 기법에 기반한 Traffic-aware 분산 스케줄링을 수행한다. Slot stealing 기법을 통해 개별 통신 노드의 전송 기회를 효율적으로 보장하면서, Slot stealing을 통해 야기되는 충돌로 인한 성능 저하 및 재전송 문제를 극복하기 위해 GroupACK 기법 적용 및 CAP 구간에 재전송 예약 슬롯을 할당하였다. 이 논문에서는 제안 알고리즘을 TSCH, DSME, legacy IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA와 비교하였고, 다양한 이동성 실험에서 성능 우위를 확인하였다. 실험을 통해 30개 이상의 노드로 구성된 토폴로지에서는 전송 대역폭이 15% 이상 개선됨을 확인하였다. 또한, slotted CSMA/CA에 비해서는 약 40%, TSCH 및 DSME 표준기법에 비해서는 제안 알고리즘을 탑재한 DSME가 15%의 전력 소모 절감이 나타나는 것을 실험적으로 확인하였다.