LPWA 기반 IoT 전용 네트워크 기술동향

박태준,이계선,정운철,최병철,방효찬,Park, T.J.,Lee, K.S.,Jeong, W.C.,Choi, B.C.,Bang, H.C. 한국전자통신연구원 2017 전자통신동향분석 Vol.32 No.1

넓은 커버리지를 요구하는 응용이 늘면서 서비스 지연에 민감하지 않은 소량의 데이터를 전달하기에 적합한 LPWA 네트워크 기술이 주목받고 있다. 본고는 LPWA 네트워크기술을 시장과 밀접한 관련을 갖고있는 무선 대역으로 구분하여, 비면허 대역 기술과 면허 대역 기술로 나누어 최근 개발 및 확산 동향을 살펴본다. 특히, 비면허 대역의 대표적인 기술인 Sigfox, LoRaWAN, PRMA 등의 기술을 다루었으며, 면허 대역의 기술로는 3GPP의 LTE기술을 중심으로 살펴본다. 또한, LPWA네트워크 기술과 관련하여 최근 진행 중인 IETF의 표준화 동향을 정리한다.

혼합미생물배양체를 이용한 폐활성슬러지 가용화 산물로부터 polyhydroxyalkanoate 생합성

박태준,유영재,정동훈,이선희,이영하,Park, Taejun,Yoo, Young Jae,Jung, Dong Hoon,Lee, Sun Hee,Rhee, Young Ha 한국미생물학회 2017 미생물학회지 Vol.53 No.3

SA-TSA 복합구를 이용해 폐활성슬러지로부터 VFAs를 생산하고, 이를 발효 기질로 이용해 PHA를 생산하기 위한 실험을 수행하였다. 30%의 SA-TSA 복합구를 처리하였을 때 폐활성슬러지의 가용화 효율이 가장 효과적으로 일어나서 약 3,900 mg/L의 SCOD값을 얻었으며, acetic acid, propionic acid, iso-butyric acid 및 butyric acid를 주성분으로 하는 2,961 mg/L 농도의 VFAs를 얻었다. VFAs를 외부탄소원으로 이용하는 SBR 공정을 통해 PHA를 생합성하는 미생물을 농화배양하는 실험을 수행하고 PCR-DGGE로 분석한 결과, 우점 미생물로 Vibrio spp.와 Corynebacterium glutamicum이 확인되었다. 폐활성슬러지로부터 얻은 VFAs를 탄소원으로 사용하여 농화된 혼합미생물배양체를 회분배양한 결과, 건체량의 25.9%에 달하는 PHB를 얻었다. 본 연구결과는 SA-TSA 복합구를 이용하여 폐활성슬러지로부터 VFAs를 얻음으로써 폐슬러지 감량화 효과를 얻고, 또 혼합미생물배양체를 이용하여 VFAs를 바이오폴리머로 전환함으로써 경제성을 확보할 수 있는 새로운 생물공정의 가능성을 보여준다. A new approach to the solubilization of waste activated sludge (WAS) using alginate-quaternary ammonium complex beads was investigated under controlled mild alkaline conditions. The complex beads were prepared by the reaction of sodium alginate (SA) with 3-(trimethoxysilyl)propyl-octadecyldimethylammonium chloride (TSA) in acid solution, followed by crosslinking with $CaCl_2$. Treatment of WAS with SA-TSA complex beads was effective for enhancing the efficacy of WAS solubilization. The highest value of soluble chemical oxygen demand (SCOD) concentration (3,900 mg/L) was achieved after 10 days of treatment with 30% (v/v) SA-TSA complex beads. The WAS solubilization efficacy of the complex beads was also evaluated by estimating the concentrations of volatile fatty acids (VFAs). The maximum value of VFAs was 2,961 mg/L, and the overall proportions of VFAs were more than 75% of SCOD. The main components of VFAs were acetic, propionic, iso-butyric, and butyric acids. These results suggest that SA-TSA complex beads might be useful for enhancing the solubilization of WAS. The potential use of VFAs as the external carbon substrate for the production of polyhydroxyalkanoate (PHA) by a mixed microbial culture (MMC) was also examined. The enrichment of PHA-accumulating MMC could be achieved by periodic feeding of VFAs generated from WAS in a sequencing batch reactor. The composition of PHA synthesized from VFAs mainly consisted of 3-hydroxybutyrate. The maximum PHA content accounted for 25.9% of dry cell weight. PHA production by this process is considered to be promising since it has a doubly beneficial effect on the environment by reducing the amount of WAS and concomitantly producing an eco-friendly biopolymer.

산업용 IoT 네트워크 기술의 진화: 과거, 현재, 미래 동향

박태준,김은희,차재선,이계선,T.J. Park,E.H. Kim,J.S. Cha,K.S. Lee 한국전자통신연구원 2023 전자통신동향분석 Vol.38 No.3

Wireless communication technology has mainly been used to fulfill the demands of industrial sites at which performance is not a critical concern. However, ongoing discussions and efforts are now focused on securing core wireless communication technologies to enable the transformation or expansion of wired industrial IoT (Internet of Things) network technology into a flexible and dynamic smart manufacturing system. This paper provides an overview of current wireless industrial IoT network technology and the recent wireless time-sensitive networking technology. It outlines the challenging level of reliability required for wireless communication technology to coexist with or replace its wired counterpart in future smart manufacturing systems. Additionally, we introduce ultra-reliable time deterministic network as the core technology of wireless industrial communications and focus on its reliability and delay characteristics.

단일예측제어의 파라미터 특성 및 튜닝 방법의 응용

박태준,윤진규,윤인섭 ( Tae Joon Park,Jin Kyu Yoon,En Sup Yoon ) 한국화학공학회 1995 화학공학의이론과응용 Vol.1 No.2

Low-ε Static Probe Development for 15N-1H Solid-state NMR Study of Membrane Proteins for an 800 MHz NB Magnet

박태준,최성섭,정지호,Yu-Geun Park,김용애 대한화학회 2013 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.34 No.3

A low-ε solid-state NMR(Nuclear Magnetic Resonance) probe was developed for the spectroscopic analysis of two-dimensional 15N-1H heteronuclear dipolar coupling in dilute membrane proteins oriented in hydrated and dielectrically lossy lipid environments. The system employed a 800 MHz narrow-bore magnet. A solenoid coil strip shield was used to reduce deleterious RF sample heating by minimizing the conservative electric fields generated by the double-tuned resonator at high magnetic fields. The probe's design, construction, and performance in solid-state NMR experiments at high magnetic fields are described here. Such high-resolution solid-state NMR spectroscopic analysis of static oriented samples in hydrated phospholipid bilayers or bicelles could aid the structural analysis of dilute biological membrane proteins.

스마트 스피커 대상 가청 주파수 대역을 활용한 적대적 명령어 공격 방법 제안

박태준,문종섭,Park, Tae-jun,Moon, Jongsub 한국인터넷정보학회 2022 인터넷정보학회논문지 Vol.23 No.4

최근 스마트 스피커의 기능이 다양해지면서 스마트 스피커의 보급률이 증가하고 있다. 보급이 증가함에 따라 스마트 스피커에 대해 비정상적인 행위를 발생시키는 기법이 제안되고 있으며 여러 가지 공격 중 Voice Controllable System(VCS)에 대해 비정상적인 행위를 발생시키는 DolphinAttack은 초음파(f>20kHz)를 이용하여 사용자의 인식 없이 VCS를 제3자가 제어하는 방법이다. 하지만 기존의 제어 방법은 초음파 대역을 사용하기 때문에 초음파 신호를 출력할 수 있는 초음파 스피커나 초음파 전용 장비의 설치가 필요했다. 본 논문에서는 추가적인 장비, 즉, 초음파 장비의 설치 없이 사람의 가청 주파수 대역이지만 노화에 의해 듣기 힘든 주파수(18k~20kHz)로 변조된 음성신호를 출력하여, 스마트 스피커를 제어하는 방법을 제안한다. 스마트 스피커의 경우 마이크가 내장되어 있어, 변조된 음성신호를 수신할 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법으로 수행한 결과, 가청 대역임에도 불구하고 사람은 음성명령을 인식하지 못하였으며, 스마트 스피커에 대해 82~96%의 확률로 제어가 가능했다. Recently, the functions of smart speakers have diversified, and the penetration rate of smart speakers is increasing. As it becomes more widespread, various techniques have been proposed to cause anomalous behavior against smart speakers. Dolphin Attack, which causes anomalous behavior against the Voice Controllable System (VCS) during various attacks, is a representative method. With this method, a third party controls VCS using ultrasonic band (f>20kHz) without the user's recognition. However, since the method uses the ultrasonic band, it is necessary to install an ultrasonic speaker or an ultrasonic dedicated device which is capable of outputting an ultrasonic signal. In this paper, a smart speaker is controlled by generating an audio signal modulated at a frequency (18 to 20) which is difficult for a person to hear although it is in the human audible frequency band without installing an additional device, that is, an ultrasonic device. As a result with the method proposed in this paper, while humans could not recognize voice commands even in the audible band, it was possible to control the smart speaker with a probability of 82 to 96%.

Field Voice

박태준,Park, Tae-Jun 대한전기협회 2011 전기저널 Vol.416 No.-

CP강의 디스크레이저 용접부의 경도특성에 미치는 B 함유량의 영향

박태준,유정우,강준일,한태교,진광근,강정윤,Park, Tae-Jun,Yu, Jung-Woo,Kang, Jun-Il,Han, Tae-Kyo,Chin, Kwang-Keun,Kang, Chung-Yun 대한용접접합학회 2011 대한용접·접합학회지 Vol.29 No.1

CP steel was developed to reduce the weight and increase the strength of car body. When it was welded using state-of-the-art disk laser welding, the effected of boron on the microstructure and hardness were investigated. Welding power was fixed at 3.5kW and welding speeds were 4,8 and 12m/min. Full penetration occurred in welding speed of 12m/min and weld bead was almost unchanged with boron contents. But the welding speed increased, the upper and lower bead were narrowed. In a welding speed of more than 8m/min, underfill defects were formed on the bead bottom. The hardness of weld zone was somewhat fluctuation in fusion zone and HAZ showed the highest hardness values. The hardness of each region showed little change with the boron contents, and softening phenomenon occurred in the HAZ near the base metal regardless of the boron contents.

폐쇄성 수면무호흡증 여자 환자에서 렘수면 의존성 무호흡과 비의존성 무호흡의 호흡의 비교

박태준,정도언,Park, Tae-Joon,Jeong, Do-Un 대한수면의학회 2008 수면·정신생리 Vol.15 No.1

렘수면 의존성' 폐쇄성 수면무호흡증(REMOSA)에 대한 연구는 일반적인 폐쇄성 수면무호흡증(OSAS)에 대한 연구에 비해 지난 10여 년 동안 활발한 편이 아니었으며, 그 중요성 역시 간과되어 왔다. REM-OSA가 남자에서보다 여자에서 좀 더 흔히 일어난다고 보고한 연구들은 있었으나, 아직까지 여자 환자군을 대상으로 한 연구는 없었다. 따라서, 이 연구에서는 폐쇄성 수면무호흡증 여자 환자군을 대상으로 하여 렘수면 의존성 무호흡증군(REM-OSA)을 렘수면 의존성이 없는 무호흡증군(SND-OSA)과 비교 연구하여 이 질환의 특성에 대해 살펴보고자 하였다. 방 법 : 2004년 10월부터 2006년 2월까지 서울대학교 병원 수면의학센터에서 야간 수면다원검사를 시행하여 폐쇄성 수면무호흡증으로 진단을 받은(AHI>5 ; AHI:apneahypopnea index) 여자 환자 53명중 비교 연구를 위해 경도(5<AHI<15) 31명, 중등도(15<AHI<30) 13명을 뽑아 총 44명을 대상으로 삼았다. REM-OSA의 진단은 AHI-R/AHI-NR>2와 AHI-NR<15(AHI-R : AHI during REM sleep, AHI-NR : AHI during non-REM sleep)을 동시에 만족하도록 기준을 설정하였고, 렘수면에 의존하지 않는 무호흡증환자(SND-OSA)군과 제반 변인들에 관해 비교 분석을 하였다. 그리고 산술적인 진단을 적용한 환자군과 육안판독으로 진단한 환자군도 비교하였다. 결 과 : 총 44명 중 산술적인 진단기준을 통해 REMOSA로 진단된 환자는 28명(63.6%), 육안 판독으로 진단된 환자는 24명(54.5%)이었다. 산술적 진단기준에 따른 REM-OSA군과 SND-OSA군 비교에서 두 군간에 저호흡지수, 무호흡-저호흡지수, 비렘수면 무호흡-저호흡지수, 총 수면시간, 총각성시간, 수면효율, 1단계 수면 분율, 2단계 수면 분율, 렘수면 단계 분율, REM 잠복시간에서 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)가 있었다. 진단에 관여하는 변인인 무호흡-저호흡지수 비율(AHI-R/AHI-NR)에 영향을 주는 변인은 렘수면 단계 분율(B=0.537, p=0.002)이었으며, REM-OSA는 중증도가 경할수록(${\chi}^2=13.117$, p<0.001), 렘수면 단계 분율이 클수록(${\chi}^2=13.325$, p=0.001) 더 흔하게 진단되었다. 그리고, 산술적인 진단기준으로 REM-OSA를 진단한 결과와 육안 판독으로 진단한 결과 간에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p=0.157). 결론 : 이 연구에서 살펴본 바로는 REM-OSA 환자군과 SND-OSA 환자군 간에 야간 수면다원검사로 산출한 수면 변인과 수면 구조의 유의한 차이가 있었다. 이 연구는 폐쇄성 수면무호흡증 여자 환자군을 대상으로 REM-OSA를 국내외 최초로 분석한 점에서 의의가 있다. Objectives: A few studies have compared REM sleep-dependent obstructive sleep apnea syndrome (REM-OSA) with sleep stage non-dependent apnea syndrome (SND-OSA). Despite that REM-OSA might be more common in women than men, no studies have examined the probable characteristics of women patients with obstructive sleep apnea syndrome (OSAS). This study aimed at finding out the characteristics of REM-OSA in women by comparing it with SND-OSA. Methods: Fifty-three subjects diagnosed as OSAS (AHI>5 ; AHI : apnea-hypopnea index) with nocturnal polysomnography at the Center for Sleep and Chronobiology of the Seoul National University Hospital between October 2004 and February 2006 were studied. Of them, 44 subjects with OSAS severity of mild (5<AHI<15) or moderate (15<AHI<30) degree were finally chosen. The criteria for diagnosing REM-OSA were AHI-R/AHI-NR>2 and AHI-NR<15 (AHI-R : AHI during REM sleep, AHI-NR : AHI during non-REM sleep). We compared REM-OSA group with SND-OSA as well as the criteria-determined REM-OSA cases with the visually-determined ones. Results: Among 44 subjects, 28 persons (63.6%) turned out to have REM-OSA by our criteria and 24 persons (54.5%) by visual determination. Statistically significant differences (p<0.05) were found between REM-OSA and SND-OSA groups in AHI, hypopnea index, total sleep time, total wake time, sleep efficiency index, percents of stage 1, 2 and REM sleep, and REM latency. Percent of stage REM sleep (%REM) turned out to have influence on AHI ratio (AHI-R/AHI-NR) (B=0.537, p=0.002). REM-OSA was likely to be diagnosed in milder severity of OSAS (${\chi}^2=13.117$, p<0.001) and those with higher %REM (${\chi}^2=11.325$, p=0.001). There was no significant difference between the criteria-determined and the visually-determined cases of REM-OSA. Conclusion: We suggest that REM-OSA and SND-OSA patients be differentiated in terms of pathophysiology and treatment strategies. Visual determination of REM-OSA might be useful as the screening procedure of REM-OSA. Further studies on women with OSAS and REM-OSA need to be done.

고정대역 네트워크에서 혼잡윈도우 제한에 의한 TCP 성능개선

박태준,이재용,김병철,Park, Tae-Joon,Lee, Jae-Yong,Kim, Byung-Chul 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.42 No.12

본 논문은 고정대역 네트워크에서 최대 TCP 혼잡윈도우를 제한하여, 버퍼 크기와 무관하게 안정적인 성능과 전송률을 제공할 수 있는 혼잡회피 알고리즘을 제안한다. 현재는 AIMD(Additive Increase, Multiplicative Decrease) 기반의 혼잡제어 방법이 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 AIMD 기반의 TCP 혼잡제어 방법은 고정대역 네트워크에서 불필요하게 성능을 저하시키는 문제가 있다는 것이 여러 연구결과를 통해 알려져 있다. 또한 TCP의 톱니파형 데이터율로 안정적인 데이터 전송률이 필요한 응용에 적용하기 어렵다. 제안된 알고리즘은 필요에 따라 공평성을 유지하며 혼잡에 의한 손실을 방지하기 위해 혼잡윈도우의 크기를 제한한다. 최대 혼잡윈도우의 크기를 병목노드에서 데이터 축적을 방지하는 지연 정보로 결정하여, 별도의 버퍼와 윈도우 제어절차 없이 연결의 성능과 전송율이 안정적이도록 한다. 다양한 경우에 대한 시뮬레이션을 통해 호환성, 정상상태의 성능, 정상상태 손실 패킷 수, 그리고 혼잡윈도우의 분산 등으로 특성을 검증하였다. 제안된 방법은 송신단의 간단한 수정으로 적용이 가능하며, 네트워크 라우터와 사용자 프로그램의 수정이 불필요하여 확산이 용이한 장점을 가지며, 고정대역 네트워크로 볼 수 있는 국내 초고속인터넷 접속망에 적용하면 성능개선을 얻을 수 있다. This paper proposes a congestion avoidance algorithm which provides stable throughput and transmission rate regardless of buffer size by limiting the TCP congestion window in fixed bandwidth networks. Additive Increase, Multiplicative Decrease (AIMD) is the most commonly used congestion control algorithm. But, the AIMD-based TCP congestion control method causes unnecessary packet losses and retransmissions from the congestion window increment for available bandwidth verification when used in fixed bandwidth networks. In addition, the saw tooth variation of TCP throughput is inappropriate to be adopted for the applications that require low bandwidth variation. We present an algorithm in which congestion window can be limited under appropriate circumstances to avoid congestion losses while still addressing fairness issues. The maximum congestion window is determined from delay information to avoid queueing at the bottleneck node, hence stabilizes the throughput and the transmission rate of the connection without buffer and window control process. Simulations have performed to verify compatibility, steady state throughput, steady state packet loss count, and the variance of congestion window. The proposed algorithm can be easily adopted to the sender and is easy to deploy avoiding changes in network routers and user programs. The proposed algorithm can be applied to enhance the performance of the high-speed access network which is one of the fixed bandwidth networks.