전광 광회선 분배 기술

박혁,김영화,김광준,Park, Hyuk,Kim, Young-Hwa,Kim, Kwang-Jun 한국통신학회 2002 정보와 통신 Vol.19 No.10

통계적 여과 기법이 적용된 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 네트워크 관리를 위한 영역별 경로 재설정 주기 결정 기법

박혁,조대호,Park, Hyuk,Cho, Tae-Ho 한국시뮬레이션학회 2011 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.20 No.3

대규모 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드는 개방된 무인 환경에서 동작한다. 악의적인 공격자는 일부 센서 노드를 탈취 하여 허위 보고서를 주입할 수 있다. 통계적 여과 기법은 이러한 허위 보고서 주입 공격에 대응하기 위한 기법으로 보고서 전달 과정 중에 허위 보고서를 검출하고 여과할 수 있는 방법을 제안하였다. 통계적 여과 기법에서는 적절한 전달 경로 설정을 통하여 허위 보고서 검출 성능 향상뿐만 아니라 에너지 효율 또한 높일 수 있다. 하지만 네트워크의 위상 변화와 노드의 에너지고갈 등의 다양한 환경 변화로 인하여 전달 경로를 재설정해야 하는 경우가 빈번히 발생한다. 빈번한 경로 재설정은 과도한 에너지 소모를 유발하므로 적절한 경로 재설정 주기를 결정하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 제안된 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 영역별 경로 재설정 주기 결정 기법을 제안한다. 제안 기법은 퍼지 시스템을 이용해 각 영역의 경로 재설정 주기를 동적으로 결정한다. 또한 주기가 결정된 영역에 대해 적절한 보안 수준을 결정하고 해당 영역은 이를 적용하여 경로를 재설정한다. 시뮬레이션을 통하여 제안 기법이 경로 재설정에 사용되는 에너지 소모량을 최대 50% 이상 감소시켰음을 확인하였다. A large-scale sensor network usually operates in open and unattended environments, hence individual sensor node is vulnerable to various attacks. Therefore, malicious attackers can physically capture sensor nodes and inject false reports into the network easily through compromised nodes. These false reports are forwarded to the base station. The false report injection attack causes not only false alarms, but also the depletion of the restricted energy resources in a battery powered network. The statistical en-route filtering (SEF) mechanism was proposed to detect and drop false reports en route. In SEF, the choice of routing paths largely affect the energy consumption rate and the detecting power of the false report. To sustain the secure routing path, when and how to execute the path re-selection is greatly need by reason of the frequent network topology change and the nodes's limitations. In this paper, the regional path re-selection period determination method is proposed for efficient usage of the limited energy resource. A fuzzy logic system is exploited in order to dynamically determine the path re-selection period and compose the routing path. The simulation results show that up to 50% of the energy is saved by applying the proposed method.

무선 센서 네트워크 환경에서 센싱 반경 조절을 이용한 위치 측정 기법

박혁(Hyuk Park),황동교(Dongkyo Hwang),박준호(Junho Park),성동욱(Dong-ook Seong),유재수(Jaesoo Yoo) 한국콘텐츠학회 2013 한국콘텐츠학회논문지 Vol.13 No.2

무선 센서 네트워크에서 재난, 환경 모니터링 등에 대한 응용으로써 센서 노드의 지리학적 위치 측정은 매우 중요하다. 이를 위해 무선 센서 네트워크 분야는 Range-free 위치 측정 기법에 대한 연구가 활발하게 진행 중이며, 비 균일 네트워크 환경에서 위치 정확도를 향상하기 위한 중심 극한 정리와 정규 분포에 근거한 위치 측정 기법인 밀집 확률 기법이 제안되었다. 밀집 확률 기법의 경우 노드 통신을 통해 거리를 추정 후 최종 위치를 측정하지만 거리 추정 시 주위 인근 모든 노드가 동일한 1-홉 추정 거리를 갖는 문제점이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 오차를 최소화하기 위해 각 노드마다 거리 추정 후 센싱 반경을 조절하여 2차 지역 거리 평가를 통해 센서의 위치를 측정하는 기법을 제안한다. 성능평가 결과, 제안하는 기법은 밀집 확률 기법에 비해 9% 더 높은 정확도를 보였다. 또한 대표적인 Range-free 위치 측정 기법인 DV-HOP에 비해 48% 더 우수한 위치 정확도를 보였다. In wireless sensor networks, the geographical positioning scheme is one of core technologies for sensor applications such as disaster monitoring and environment monitoring. For this reason, studies on range-free positioning schemes have been actively progressing. The density probability scheme based on central limit theorem and normal distribution was proposed to improve the location accuracy in non-uniform sensor network environments. The density probability scheme measures the final positions of unknown nodes by estimating distance through the sensor node communication. However, it has a problem that all of the neighboring nodes have the same 1-hop distance. In this paper, we propose an efficient sensor positioning scheme that overcomes this problem. The proposed scheme performs the second positioning step through the sensing range control after estimating the 1-hop distance of each node in order to minimize the estimation error. Our experimental results show that our proposed scheme improves the accuracy of sensor positioning by about 9% over the density probability scheme and by about 48% over the DV-HOP scheme.

인공 면역 시스템을 이용한 설계 패턴의 인식 및 진화

박혁(Hyuk Park),이종수(Jongsoo Lee) 대한기계학회 2005 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2005 No.11

The paper discusses artificial immune system (AIS) and its application to engineering design optimization. AIS has an ability of recognizing pattern affinities between antigens and antibodies based on the clonal selection principle. Evolving target designs are assumed to be antibodies while premature solutions are considered as antigens. Genetic algorithm based evolution is conducted between antigens and antibodies to obtain improved designs from immunized antigens. The paper suggests an algorithm of AIS for constrained optimization problems. A number of affinity measures between antigens and antibodies are simulated to see their performance on finding optimal designs when a typical structural optimization problem is implemented.

균일 무선 센서 네트워크에서 지역 거리 평가 기반의 센서 위치 측정 기법

박혁(Hyuk Park),황동교(Donggyo Hwang),박준호(Junho Park),성동욱(Dong-ook Seong),유재수(Jaesoo Yoo) 한국콘텐츠학회 2012 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.2012 No.5

비 균일 무선 센서 네트워크 환경에서 밀집 확률 모델링을 이용한 센서 위치 인식 기법

박혁(Hyuk Park),황동교(Dongkyo Hwang),박준호(Junho Park),성동욱(Dong-ook Seong),유재수(Jaesoo Yoo) 한국콘텐츠학회 2012 한국콘텐츠학회논문지 Vol.12 No.3

무선 센서 네트워크에서 위치 측위 기술은 재난 감시, 환경 모니터링 등과 같은 응용에서 매우 필수적이다. 대표적인 Range-free 기반 위치 측위 기법인 DV-HOP은 균일한 네트워크 환경을 기반으로 위치를 측위하기 때문에 실제 배포 환경을 고려하지 않는다. 따라서 실제 배포 환경인 비 균일 네트워크에서는 위치 정확도가 낮다. 이러한 환경에서 정확도를 향상시키기 위해서는 많은 수의 앵커 노드를 필요로 하기 때문에, 많은 구축비용이 소모되는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 비균일 환경을 고려한 위치 인식 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 노드 배포 특성을 이용한 밀집 확률 방법과 정확도 향상을 위해 노드 간 거리를 보정하는 기법으로 구성된다. 이를 통해, 비 균일 무선 센서 네트워크 환경에서도 높은 정확도의 센서 측위가 가능하다. 성능평가 결과, 비 균일한 배포 환경에서도 제안하는 기법이 기존 기법에 비해 위치 측위 정확도가 평균 44% 상승하였다. In wireless sensor networks, a positioning scheme is one of core technologies for sensor applications such as disaster monitoring and environment monitoring . The One of the most positioning scheme, called DV-HOP does not consider non-uniform sensor networks that are actual distributed environments. Therefore, the accuracy of the existing positioning scheme is low in non-uniform network environments. Moreover, because it requires many anchor nodes for high accuracy in non-uniform network environments, it is expensive to construct the network . To overcome this problem, we propose a novel sensor positioning scheme using density probability models in non-uniform wireless sensor networks. The proposed scheme consists of the density probability model using the deployment characteristics of sensor nodes and the distance refinement algorithm for high accuracy. By doing so, the proposed scheme ensures the high accuracy of sensor positioning in non-uniform networks. To show the superiority of our proposed scheme, we compare it with the existing scheme. Our experimental results show that our proposed scheme improves about 44% accuracy of sensor positioning over the existing scheme on average even in non-uniform sensor networks.

통계적 여과 기법 기반 센서 네트워크에서 라우팅 경로 최적화를 위한 영역별 부분 경로 선택 방법

박혁(Hyuk Park),조대호(Tae Ho Cho) 한국지능시스템학회 2012 한국지능시스템학회논문지 Vol.22 No.1

무선 센서 네트워크에서 라우팅 경로는 네트워크 보안 유지를 위해 매우 중요하다. 이러한 라우팅 경로를 유지하기 위해선 지속적인 경로 재설정 및 관리가 요구된다. 영역 분할 기반 경로 설정 기법은 통계적 여과 기법이 적용된 센서 네트워크를 여러 개의 하위 영역으로 나누고 각 영역별로 경로 설정 및 관리하는 방법을 제공한다. 이 기법은 부분적인 네트워크 위상 변화 또는 노드의 에너지 고갈 등의 문제로 인한 경로 재설정 시 사용되는 에너지 소모를 많은 부분 절약할 수 있다. 하지만 경로 설정에 사용되는 정보가 해당 영역에만 제한되어 전체 네트워크 관점에서 항상 최적화된 보안 라우팅 경로를 보장하기 어렵다. 본 논문에서는 통계적 여과 기법 기반 센서 네트워크에서 기존 영역 분할 기반 경로 설정 기법으로 설정된 라우팅 경로 최적화를 위한 영역별 부분 경로 선택 방법을 제안한다. 제안 기법에서는 기지 노드가 영역 단위로 설정된 부분 경로 정보를 수집하여 모든 후보 경로들을 평가 함수를 이용해 평가한다. 평가를 통해 결정된 보안 라우팅 경로 정보는 전체 경로 정보 메시지를 통해 각 영역의 최상위 노드(Super DN)에 전달된다. 따라서 각 영역의 최상위 노드는 해당 경로 정보를 이용해 이벤트 발생 위치에 따른 최적화된 라우팅 경로를 제공할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안 기법의 성능을 검증하였으며, 제안 기법은 기존 영역 분할 기반 경로 설정 기법의 성능 향상을 위해 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다. Routing paths are mightily important for the network security in WSNs. To maintain such routing paths, sustained path re-selection and path management are needed. Region segmentation based path selection method (RSPSM) provides a path selection method that a sensor network is divided into several subregions, so that the regional path selection and path management are available. Therefore, RSPSM can reduce energy consumption when the path re-selection process is executed. However, it is hard to guarantee optimized secure routing path at all times since the information using the path re-selection process is limited in scope. In this paper, we propose partial path selection method in each subregion using preselected partial paths made by RSPSM for routing path optimization in SEF based sensor networks. In the proposed method, the base station collects the information of the all partial paths from every subregion and then, evaluates all the candidates that can be the optimized routing path for each node using a evaluation function. After the evaluation process is done, the result is sent to each super DN using the global routing path information (GPI) message. Thus, each super DN provides the optimized secure routing paths using the GPI. We show the effectiveness of the proposed method via the simulation results. We expect that our method can be useful for the improvement of RSPSM.

유전자 알고리즘을 이용한 브레이크 캘리퍼의 피스톤 씰과 그루브의 형상 최적화

박혁(Hyuk Park),이종수(Jongsoo Lee),김태진(Taejin Kim),김성철(Sungchul Kim) 대한기계학회 2005 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2005 No.5

The maximum fluid displacement and the drag are the major performance requirements of a brake caliper design. Among the factors that affect the displacement and the drag, the seal and groove provide the cheapest design option for modifying the caliper performance. In this paper, we optimize the shapes of groove and piston seal which prevent the brake fluid from leaking and retract the piston back into the bore after releasing the brake. The paper used the R.S.M(response surface model) for approximating the sealing force in brake system and the μGA for optimization algorithm.

SMOS 위성 개발 및 운용 현황

박혁 ( Hyuk Park ),이호진 ( Ho Jin Lee ) 대한원격탐사학회 2010 大韓遠隔探査學會誌 Vol.26 No.1

유럽 우주국 (ESA)에서 지구 탐사 계획의 일환으로 개발한 두 번째 위성인 SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) 위성이 지난 2009년 11월 발사되어 궤도에 안착, 운행 중에 있다. SMOS 는 탑재된 L 대역 합성 개구형 라디오미터를 이용하여 상시 전지구적으로 토양 수분량과 해양 염도를 측정하는 것을 목표로 한다. 이를 통하여 지구의 물순환 및 기상, 기후 연구에 주요한 데이터를 얻을 수 있다. 본 글은 SMOS 발사와 관련된 개괄적인 연구 개발과 현재 운용 현황에 대해 설명한다. The second satellite in ESA`s Earth Explorer series, the Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) mission was launched into orbit at November 1, 2009. The SMOS will play a key role in the monitoring of climate change on a global scale using the payload of L-band synthetic aperture radiometer. It is the first ever satellite designed both to map sea surface salinity and to monitor soil moisture on a global scale, and will provide the important data to study the water cycle among oceans, the atmosphere and land. To introduce the operation of the SMOS, this paper shows brief summary of appearance and current operation.

비균일 무선 센서 네트워크 환경에서 거리 평가 모델링을 이용한 센서 위치 측위 기법

박혁(Hyuk Park),황동교(Donggyo Hwang),박준호(Junho Park),성동욱(Dongook Seong),유재수(Jaesoo Yoo) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.2D

무선 센서 네트워크 환경에서 Range-free 방식으로 연구되었던 기존의 위치 측위 기법들은 균일한 네트워크 환경을 기반으로 노드 간의 연결 정보를 통해 위치를 측위하는 방법이었다. 하지만 실제 센서가 배포되는 환경은 지역마다 밀집도가 다른 비균일 네트워크 환경으로 구성되므로 기존의 기법을 적용 시킬 경우 위치 측위 정확도가 낮고 앵커 노드의 높은 배치 비율이 따른 많은 네트워크 구축 비용이 소모되는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 Range-free 방식을 이용하는 위치 측위 기법을 제안한다. 제안하는 위치 측위 기법은 비균일 네트워크 환경에서 최소의 앵커 노드를 사용하여 노드 배치 특성을 이용한 거리 평가 방법과 정확도 향상을 위해 실 거리와의 오차를 통해 노드간 거리를 보정하는 기법으로 구성된다. 제안 기법의 우수성을 보이기 위해 기존의 DV-HOP 알고리즘과 시뮬레이션을 통해 성능을 비교평가 하였다. 성능 평가 결과 제안하는 기법은 비균일 환경에서 위치 측위 정확도가 DV-HOP에 비해 평균 43% 상승하였다.