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사이버물리시스템의 현재와 미래: 응용 어플리케이션 관점에서의 접근
원명규,박태준,손상혁,Won, Myeong-Gyu,Park, Tae-Jun,Son, Sang-Hyeok 한국통신학회 2013 정보와 통신 Vol.30 No.10
사이버물리시스템 (Cyber Physical Systems, CPS)은 우리가 살아가는 물리 세계와 센서, 엑츄에이터, 임베디드 컴퓨팅 시스템 등으로 구성된 사이버 세계와의 융합을 추구하는 새로운 패러다임이다. 본고에서는 CPS가 무엇인지, 왜 중요한지, 그리고 풀어야 할 숙제는 무엇인지에 대한 논의를 CPS 응용 어플리케이션의 관점에서 접근해본다. 특히 CPS 핵심 응용 분야 중 교통, 의료, 전력시스템과 관련하여 현재 대구경북과학기술원의 CPS글로벌센터에서 수행 되고 있는 연구와 그러한 연구의 기여도에 초점을 맞추어 논의를 진행한다. 즉 본고에서는 지능형 교통 시스템, 스마트 홈, 스마트 그리드 및 미래의 헬스케어 시스템에 관한 연구 소개를 통하여 CPS에 대한 실질적인 이해를 돕고 앞으로 CPS 연구와 관련하여 나아가야 할 방향에 대하여 논의한다.
원명규,정덕우,강정훈,박태준,손상혁 한국통신학회 2014 정보와 통신 Vol.31 No.8
센싱 (Sensing), 엑츄에이팅 (Actuating), 제어 (Control) 및 네트워킹 (Networking) 기술의 급격한 발달로 기계, 전자장비, 사회 기반시설, 에너지 공급 및 소비시설, 의료기기, 자동차 등과 같은 물리 세계를 구성하는 다양한 개체들간의 긴밀한 융합이 가능하게 되었다. 다양한 센서를 통하여 물리 개체들로부터 필요한 정보를 수집, 분석하고 가공된 정보를 다양한 컨트롤러, 엑츄에어터 등과 공유함으로써 기존의 개별 전자기기를 위한 센싱엑츄에이팅 기반 임베디드 시스템과는 근본적으로 차별화되는 복잡한 시스템 위의 시스템 (Systems of Systems) 기술이 제안되어 개발되고 있다. 이렇게 사이버 세계 정보처리 기능과 물리 세계가 서로 긴밀하게 응답하고, 협력하는 인지형 컨트롤 시스템을 사이버물리시스템 (Cyber-Physical Systems, CPS)이라 부른다. 사이버 물리시스템은 대부분의 정보처리, 제어 컴퓨팅 분야에 적용되어 효율성, 안전성, 보안성 향상에 획기적인 기여를 할 것으로 기대된다. 특히, 지능화된 사이버 정보수집 및 최적 제어 기술을 기반으로 도시의 지능형 교통 제어, 건물그룹의 에너지 소비분석과 최적제어, 스마트 스페이스서비스 등 다양한 분야에 적용되어 스마트 시티 (Smart City)라는 새로운 지능형 통합 시스템을 구현하고 현실화 하는데 핵심 기능을 담당할 것으로 기대된다. 본고에서는 사이버물리시스템의 전반적인 소개와 함께, 스마트 시티를 현실화하는데 사용될 핵심 기술 분야를 소개하고, 스마트 시티 시스템에서 사이버물리시스템이 어떤 역할을 하는지에 대해, 핵심기술들이 적용되는 도시 내 대상 공간의 규모별로 구분하여 기술한다.
손상혁,박태준,원명규 에스케이텔레콤 (주) 2014 Telecommunications Review Vol.24 No.4
임베디드 시스템 (Embedded Systems), 센싱 (Sensing), 엑츄에이팅 (Actuating), 제어 (Control), 네트워킹 (Networking) 기술의 급격한 발달에 따라 기계 장치, 의료 기기, 자동차, 생산 설비, 심지어 인간의 신체와 같은 물리 세계를 구성하는 물리 개체들 (Physical Entities)과의 밀접한 융합이 가능하게 되었다. 즉 다수의 센서 (Sensor), 엑츄에이터 (Actuator), 제어기기 (Controller)들이 네트워크로 연결되어 복합시스템 (System of System) 을 구성하고 물리 세계 정보를 습득, 가공, 계산, 분석하고 그 결과를 엑츄에이터 시스템을 통하여 물리세계에 적용함으로써 인간이 그 동안 달성할 수 없었던 영역의 것들이 가능하게 되었다. 이러한 새로운 시스템 패러다임은 기존의 단순 제어 시스템들과 비교하여 규모 및 복잡도가 매우 큰 시스템일 뿐 아니라 물리 세계와 밀접하게 상호작용하는 양방향성 시스템으로서 차별화된다. 우리는 이와 같은 사이버 시스템과 물리 세계와의 밀접한 융합을 사이버-물리 시스템 (Cyber Physical Systems, CPS) 이라 부른다. 사이버 물리 시스템은 우리 사회의 다양한 분야에 적용되어 안전성, 효율성, 신뢰성, 보안성에 있어서 혁신적인 변화를 일으키고 있다. 본고에서는 그러한 변화의 핵심 영역으로서 의료, 교통, 생산, 사회기반시설, 그리고 에너지 공급망에 초점을 맞추고 현재 진행 중인 연구와 개발에 대해 살펴보고 이를 통하여 사이버 물리 시스템이 변화시킬 미래의 사회를 들여다볼 수 있는 기회를 제공하며 그러한 미래 사회를 가능하게 하기 위해 해결해야 할 과제는 무엇인지에 대해서 논의해 본다.