무선 센서네트워크의 에너지 효율적 집단화에 관한 연구

이상학,정태충,Lee Sang Hak,Chung Tae Choong 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.11 No.7

Wireless sensor networks is a core technology of ubiquitous computing which enables the network to aware the different kind of context by integrating exiting wired/wireless infranet with various sensor devices and connecting collected environmental data with applications. However it needs an energy-efficient approach in network layer to maintain the dynamic ad hoc network and to maximize the network lifetime by using energy constrained node. Cluster-based data aggregation and routing are energy-efficient solution judging from architecture of sensor networks and characteristics of data. In this paper. we propose a new distributed clustering algorithm in using distance from the sink. This algorithm shows that it can balance energy dissipation among nodes while minimizing the overhead. We verify that our clustering is more en-ergy-efficient and thus prolongs the network lifetime in comparing our proposed clustering to existing probabilistic clustering for sensor network via simulation. 무선 센서네트워크는 광범위하게 설치되어 있는 유무선 네트워크 인프라에 다양한 센서 디바이스를 결합하여 감지된 환경데이터를 응용 서비스와 연결하여 상황인지를 가능케 하는 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심기술이다. 하지만 자원이 제한된 노드를 이용해서 역동적인 애드 혹 네트워크를 유지하며 네트워크의 생존시간을 최대화하기 위해서는 네트워크 계층에서 효율적인 에너지 사용 방법을 필요로 한다. 집단화(Clustering)를 통한 데이터의 병합과 전송은 센서 네트워크의 구조와 데이터 특성에 비추어 에너지 효율적인 방법이다. 본 논문에서는 싱크로부터의 거리 정보를 이용해 분산된 방법으로 집단을 구성하는 새로운 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 집단 구성에 따르는 추가적인 비용을 최소화하면서 전체 네트워크 노드간의 에너지 소모를 균등하게 유지할 수 있었다. 시뮬레이션을 통해 기존의 센서네트워크를 위해 제안된 확률적 집단 구성과 비교해 에너지 사용에 보다 효율적이었으며 이를 통해 네트워크의 생존시간을 늘릴 수 있었다.

Nile Blue의 산화반응을 이용한 Rh(III)의 형광분광법적 정량

이상학,이명,Lee, Sang Hak,Lee, Myeong 대한화학회 2001 대한화학회지 Vol.45 No.1

Nile blue와 sodium periodate의 산화반응에서 촉매로 작용하는 rhodium(Ⅲ) 이온의 농도변화에 따른 형광세기를 측정하여 rhodium(Ⅲ) 이온을 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. 반응계의 pH, nile blue, sodium periodate, trioctylphosphine oxide(TOPO)의 농??및 온도가 반응속도에 주는 영향을 조사하였다. 최적 실험조건에서 rhodium(Ⅲ) 이온의 직선범위는 100ng/mL~0.1ng/mL 이었고 검출한계는 0.01ng/mL이었다. 또한 본 방법으로 Rh(Ⅲ)이온을 정량할 때의 일부 방해이온 효과에 대해서도 조사하였다. A selective kinetic fluorimetric method for the determination of trace rhodium(Ⅲ), based on the catalytic effect of rhodium(Ⅲ) on the oxidation of nile blue by periodate have been studied. The effects of pH and concentrations of nile blue, sodium periodate, trioctyl phosphine oxide(TOPO) and temperature were investigated. The calibration curve for rhodium(Ⅲ) ion was linear over the range from 100 ng/mL to 0.1 ng/mL and the detection limit was 0.01 ng/mL under the optimal experimental conditions. Effects of interferences from several cations and anions for the determination of rhodium(Ⅲ) were also investigated.

광센서를 이용한 수용액 중 납이온의 형광분광법적 정량

이상학,서효숙,Lee, Sang Hak,Seo, Hyo Suk 대한화학회 2002 대한화학회지 Vol.46 No.5

납이온과 선택적으로 상호작용하는 이온 운반물질(lead ionophore II)과 수소이온과 선택적으로 상호작용하면서 형광을 내는 변색성 이온 운반물질(ETH5294) 및 소수성의 음이온 자리를 포함하는 이온 선택성 광센서를 제조하여 형광분광법으로 수용액 중의 납이온을 정량하는 방법을 연구하였다. 시료용액의 pH,막두께 등이 형광세기에 미치는 영향을 조사하였다. $Na^+$, $K^+$, $Mn^{2+}$ 및 $Zn^{2+}$이온 등의 방해이온이 납이온의 정량에 미치는 영향을 조사하였다.본 연구에서 제작한 납이온 선택성 막을 이용하여 얻은 납이온 검정곡선의 직선범위는 5.0${\times}10^-7$M5.0${\times}10^-3$M이였고 이 범위에서의 상관계수는 -0099107이었다. 바탕용액의 상대표준편차는 3.0%였고 납이온의 검출한계는 5.0${\times}10^-9$M이었다. A method to determine lead ion in aqueous media using an optical sensor loaded on a fluorescent optode membrane incoporating a metal ion-selective ionophore, a proton-selective chromoionophore and lipophilic anionic sites has been studied. The effects of pH and thickness of membrane on the fluorescence intensity were investigated. The effects of foreign ions such as $Na^+$, $K^+$, $Mn^{2+}$ and $Zn^{2+}$ on the determination of lead ion were also studied. The linear range in the calibration curve for the determination of lead ion was found to be 5.0${\times}10^-7$ to 5.0${\times}$$10^-3$M and the correlation coefficient in this range was -0.99107 under the optimal experimental conditions. The relative standard deviation of the blank signals was 3.0% and the detection limit of lead ion was 5.0${\times}$$10^-9$M.

화학발광법을 이용한 Cr(Ⅲ)이온의 정량

이상학,주익수,Lee, Sang Hak,Ju, Ik Su 대한화학회 2002 대한화학회지 Vol.46 No.2

A Method to determine Cr(III)ion in aqueous solution by chemiluminescence method using a stopped flow system has been studied. The method is based on the increased chemiluminescence intensity with the addition of Cr(III) to a solution of lucigenin a nd hyrogen peroxide. The effects of pH, injection volumes of reagent and sample, and concentration of lucigenin and hyrogen peroxide on the chemiluminescence intensity have been investigated. The calibration curve for Cr(III) ion was linear over the range from 1.0${\times}$$10^{-6}$ to 1.0${\times}$$10^{-3}$M and the detection limit was 5.2${\times}$$10^{-8}$M under the optimal experimental condition of 437nm, 12.8,and 1.0${\times}$$10^{-6}$ and 2.0M for emission wavelength, pH, and concentration of lucigenin and hyrogen peroxide, respectively. 자동흐름분석법으로 lucigenin을 발광시약으로 이용하여 화학발광의 세기를 측정함으로써 수용액 중의 Cr(III)을 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. pH, 시료의 주입 양과 속도, lucigenin의 농도 및 방출파장이 방출세기에 미치는 영향을 조사하였다. Lucigenin과 과산화수소의 화학발광 반응에서 Cr(III)를 첨가하였을 때 방출세기가 현저히 증가함을 관찰하였다. Cr(III) 이온 검정곡선의 직선감응범위와 검출한계는 들뜸 파장, pH 및 lucigenin과 과산화수소의 농도가 각각 473 nm, 12.8 및 1.0${\times}10^{-6}$M과 2.0M였을 때, 1.0${\times}10^{-6}$M∼1.0${\times}10^{-3}$M 및 5.2${\times}10^{-8}$M이었다.

다변량 분석법을 이용한 Tryptophan과 Tyrosine의 형광분광법적 정량

이상학,박주은,손범목,Lee, Sang-Hak,Park, Ju-Eun,Son, Beom-Mok 대한화학회 2002 대한화학회지 Vol.46 No.4

형광분광법에 의하여 주성분 회귀분석(principal component regression, PCR)과 부분 최소자승법(Partial least squares, PLS)을 이용하여 아미노산(Tryptophan and Tyrosine)을 동시에 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. 아미노산 혼합물의 형광 스펙트럼은 들뜸파장을257nm로 고정하여 측정하였다. 두 가지 아미노산이 서로 다른 농도로 혼합되어 있는 32개의 시료용액을 280nm∼500nm 범위에서 스펙트럼들을 얻었고 이를 이용하여 PCR과 PLS회귀모델을 얻었다. 두 가지 아미노산이 서로 다른 농도로 포함된 6개의 외부검정용 시료들의 스펙트럼들을 이용해서 회귀모델의 적합성을 검정하기 위하여 외부검정용 시료의 농도를 계산하였다. 계산된 농도를 이용하여 relative standard error of prediction($RSEP_a$)를 얻었고 같은 방법으로 overall relative standard error of prediction($RSEP_m$) 도 구하였다 A spectrofluorimetric method for the simultaneous determination of amino acids (tryptophan and tyrosine) based on the application of multivariate calibration method such as principal component regression and partial least squares (PLS) to luminescence measurements has been studied. Emission spectra of synthetic mixtures of two amino acids were obtained at excitation wavelength of 257 ㎚. The calibration model in PCR and PLS was obtained from the spectral data in the range of 280-500 ㎚ for each standard of a calibration set of 32 standards, each containing different amounts of two amino acids. The relative standard error of prediction ($RSEP_a$) was obtained to assess the model goodness in quantifying each analyte in a validation set. The overall relative standard error of prediction ($RSEP_m$) for the mixture obtained from the results of a validation set, formed by 6 independent mixtures was also used to validate the present method.

화학발광법에 의한 전혈 중의 당 정량

이상학,최상섭,Lee, Sang Hak,Choi, Sang Seob 대한화학회 2001 대한화학회지 Vol.45 No.3

흐름주입 장치를 이용하여 화학발광법에 의한 전혈 중의 당을 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. 당의 효소반응에서 생성되는 과산화수소에 의하여 424nm에서 발생하는 luminol의 화학발광 세기의 차이를 정량에 이용하였다. 효소반응기는 glucose oxidase를 aminopropyl glass bead에 혼입하여 만들었으며, 흐름셀에서 발생하는 화학발광의 세기는 광섬유 다발을 이용하여 측정하였다. 최적 실험조건을 구하기 위하여 화학발광 시약 및 효소반응기의 pH, 흐름속도 및 온도가 화학발광세기에 미치는 영향을 조사하였다. 최적실험조건에서 구한 검정 곡선은 $1.0{\times}10^{-1}$~ 7.0mM에서 직선성이 성립하였으며, 검출한계는 $6.0{\times}10^{-2}$mM이었다. 본 방법을 전혈 중의 당 정량에 적용하였으며, 그 결과를 기존의 분석법에서 구한 결과와 비교하였다. 또한, 회수율 측정을 통하여 본 방법의 신뢰성을 검증하였다. A method for the determination of glucose in human whole blood by chemiluminescence method using a stopped flow injection system has been studied. The method is based on the differences in the chemiluminescence intensities of luminol due to the different amounts of hydrogen peroxide produced from the glucose oxidase catalyzed reaction. The enzyme reactor was prepared by immobilization of glucose oxidase on aminopropyl glass beads and the chemiluminescence from a flow cell was measured by means of an optical fiber bundle. In order to obtain the optimum experimental conditions, effects of pH for the chemiluminogenic solution and enzyme reactor, flow rate and temperature on the chemiluminescence intensity were investigated. The calibration curve obtained under optimum experimental conditions was linear over the range from $1.0{\times}10^{-1}$ mM to 7.0 mM and the detection limit was $6.0{\times}10^{-2}$ mM. The proposed method was applied to the determination of glucose in whole human blood sample and the results were compared with those obtained by an official method. The present method was also evaluated by the results of recovery experiments.

보조 형광증가제를 이용한 L-Dopa의 형광분광법적 정량

이상학,안정미,Lee, Sang Hak,Ahn, Jung Mi 대한화학회 2000 대한화학회지 Vol.44 No.6

리간드 증감 유발 형광법을 이용하여 Tb(III)-L-dopa (L-3,4-dihydroxyphenyl alanine) 착이온의 방출세기를 측정함으로써 수용액 중의 L-dopa를 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. 들뜸파장, pH, 보조 형광증가제의 선택, Tb(III) 이온의 농도, 보조 형광증가제로 사용된 Lu(III) 이온의 농도 및 방출파장의 방출세기에 대한 영향을 조사하였다. 보조 형광증가제로서 Lu(III) 이온을 첨가하였을때 Tb(III) 이온의 방출세기가 현저히 증가함을 관찰하였고, L-dopa의 검출한계를 낮출 수 있었다. 보조 형광증가제를 첨가하지 않았을 경우에 L-dopa 검정곡선의 직선감응범위는 들뜸파장, pH 및 Tb(Ⅲ) 이온의 농도가 각각 300 nm, 8.0 및 $1.0{\times}10^{-4}$ M였을때, $5.0{\times}10^{-7}$ M~$1.0{\times}10^{-4}$ M였다. 이 조건에서의 검출한계는 $4.0{\times}10^{-8}$ M였다. 보조 형광증가제를 첨가하였을 경우에는 들뜸파장, pH, Tb(III) 이온의 농도, 보조 형광증가제로 사용된 Lu(III) 이온의 농도 및 방출파장이 각각 300 nm, 8.5, $1.0{\times}10^{-5}$ M, $1.0{\times}10^{-5}$ M 및 545 nm였을 때, 직선감응범위가 1.0×$10^{-8}$ M~2.0{\times}10^{-4}$ M였고, 이 때의 검출한계는 $1.0{\times}10^{-9}$ M였다. Methods to determine L-dopa(L-3,4-dihydroxyphenylalanine) in aqueous solution by spectrofluorimetry based upon the ligand sensitized luminescence of Tb(III) ion L-dopa complex have been studied. Tb(III) ion and Lu(III) ion were used as ligand sensitized fluorescencer and co-fluorescence enhancer, respectively. The effects of excitation wavelength, pH, concentration of Tb(III) ion, concentration of Lu(III) ion and emission wavelength on the fluorescence intensity were investigated. The fluorescence intensity of the Tb(III) ion L-dopa complex was further increased with addition of Lu(III) ion. The calibration curve for L-dopa was linear over the range from 5.0 ${\times}$ $10^{-7}$ M to 1.0${\times}$ $10^{-4}$ M and the detection limit was 4.0 ${\times}$ $10^{-8}$ M under the optimal experimental conditions of 300 nm, 8.0, 1.0 ${\times}$ $10^{-4}$ M and 545 nm for excitation wavelength, pH, concentration of Tb(III) ion and emission wavelength, respectively. When Lu(III) ion was added to Tb(Ⅲ) ion L-dopa complex, the concentration range of linear response and detection limit were 1.0${\times}$$10^{-8}$ M to 2.0 ${\times}$ $10^{-4}$ M and 1.0 ${\times}$ $10^{-9}$ M, respectively under the optimal experimental conditions of 300 nm, 8.5, 1.0 ${\times}$ $10^{-5}$ M, 1.0 ${\times}$ $10^{-5}$ M, 545 nm for excitation wavelength, pH, concentration of Tb(III) ion, concentration of Lu(III) ion and emission wavelength, respectively.

임베디드 시스템 상에서 블루투스 프로토콜 스택 개발

이상학,정태충,Lee, Sang-Hak,Chung, Tae-Choong 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 A Vol.11 No.2

RF 기술 및 무선 네트워크의 발전은 다양한 형태의 새로운 네트워크가 제시되고 개발될 수 있도록 하였다. 다양한 응용분야에서 사용될 수 있는 블루투스 기술은 가장 많이 알려진 무선 개인 영역 네트워크(WPAN : Wireless Personal Area Network) 표준이다. 음성, 데이터의 동시처리가 가능한 무선 네트워크 통신 표준인 블루투스는 표준 프로파일을 기반으로 하여 다양한 응용 애플리케이션들이 나와 있다. 본 논문에서는 블루투스 기기들의 네트워크 접속을 위한 블루투스 네트워크 액세스 포인트(AP: Access Point) 개발에 대해 기술하였다. 이미 시장에 출시되어 있는 블루투스 마우스, 키보드, 헤드셋 등의 주변장치와 다르게 액세스 포인트는 네트워크 접속장치로서 다중접속, 전송 속도 등을 안정적으로 지원해야 한다. 임베디드 시스템 상에서 표준 규격을 만족하는 블루투스 액세스 포인트를 구현하기 위해 시스템을 설계, 개발하였으며, 블루투스 프로토콜 코어 스택과 프로파일을 구현하여 기능 및 성능을 평가하였다. 다양한 제품과의 접속 테스트를 통해 규격에 호환됨을 보였고, 기존의 블루투스 프로토콜 스택과 비교하여 우수한 네트워크 성능 평가 결과를 나타내었다. Recent advancement in RF technology and wireless communications has enabled the development of noble networks. Bluetooth that can be used in various application field is a kind of WPAN(Wireless Personal Area Network) standard that is widely known. Bluetooth enables voice and data applications to operate simultaneously. Various applications have been implemented based on standard Profiles. In this paper, we describes the development of Biuetooth network AP(Access Point) system for network connection of Bluetooth devices. Unlike headset, mouse, and keyboard, the access point should have capability to support multiple connection and stabilized network throughput. We have designed and developed the hardware system, core stack and profiles on embedded system to comply with standard specification. Our system showed compatibility and good protocol performance through testing with lots of products that is available in market.

다변량 분석법에 의한 Anionic Surfactant와 Nonionic Surfactant의 동시정량

이상학,권순남,손범목,Sang Hak Lee,Soon Nam Kwon,Bum Mok Son 대한화학회 2003 대한화학회지 Vol.47 No.1

흡수 분광법에 의해 얻은 스펙트럼을 주성분분석(principal analysis, PCA) 으로 자료를 요약하여 주성분 회귀분서(principal component regression, PCR)과 부분 최소자승법(partial least squares, PLS)으로 음이온과 비이온 계면활성제(anionic and nonionic surfactant)를 동시에 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. 두 가지 계면활성제가 서로 다른 농도로 혼합되어 있는 26개의 시료용액을 400~700 nm 범위에서 스펙트럼을 얻었고, 이를 이용하여 PCR과 PLS회귀모델을 얻었다. 두 가지 계면활성제가 서로 다른 농도로 포함된 5개의 외부검정용 시료들의 스펙트럼들을 이용해서 회귀모델의 적합성을 검정하기 위하여 외부검정용 시료의 농도를 계산하였다. 계산된 농도를 이용하여 relative standard error of prediction(RSEP$_{\alpha}$)를 구하여 회귀모델의 적합성을 검정하였다. A spectrophotometric method for the simultaneous determination of anionic and nonionic surfactant based on the application of multivariate calibration method such as principal component regression(PCR) and partial least squares(PLS) has been studied. The calibration models in PCR and PLS were obtained from the spectral data in the range of 400~700 nm for each standard of a calibration set of 26 standards, each containing different amounts of two surfactants. The relative standard error of prediction(RSEP$_{\alpha}$) was obtained to assess the model goodness in quantifying each analyte in a 5 validation samples which containing different amounts of two surfactants.

Chemical Analysis of Dolgorae-1 well Petroleum Source Rock

이상학,양문열,Lee, Sang-Hak,Yang, Moon-Yul The Korean Society of Industrial and Engineering C 1991 공업화학 Vol.2 No.2

한국 대륙붕 블럭 VI의 돌고래-1공에서 채취한 근원암의 화학성분 및 특성에 관해 조사하였다. 유징분석기를 사용하여 가스, 기름 및 총추출유기물의 양을 구했으며 총추출 유기물의 양은 0.59 %이었다. 비투멘의 양과 분자량은 용매추출법과 겔투과 크로마토그래피에 의해 구했으며, X-선회절법, 적외선분광법 및 열무게 측정법으로 물리화학적 성질을 고찰하였다. 분석 결과로부터 돌고래-1공의 시료는 미미한 석유근원암으로 평가되었다. The chemical composition and characteristics of the source rock collected from Dolgorae-1 well in Korea continental shelf block VI( $35^{\circ}$ 18'N.L., $130^{\circ}$ 28'E) have been investigated. An oil show analyzer(OSA) has been used to determine the contents of gas, oil and total organic carbon(TOC). The average TOC value for the sample is found to be 0.59%. The OSA has also provided hydrogen index and $T_{max}$, the maximum temperature which generate maximum hydrocarbons from kerogen. From a $T_{max}$-hydrogen index diagram the type of organic matter in the source rock was estimated to be type III kerogen. The content of bitumen and its molecular weight have been determined by means of extraction method and gel permeation chromatograph, respectively. The physicochemical properties has been studied using X-ray diffraction spectrometer, IR spectrometer and thermogravimetric method. On the basis of the results obtained in the present work, the samples collected from Dolgorae-1 well are evaluated to be poor source rocks.