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TCAM을 이용한 패킷 분류를 위한 효율적인 갱신 알고리즘
정해진,송일섭,이유경,권택근,Jeong Haejin,Song Ilseop,Lee Yookyoung,Kwon Taeckgeun 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.2A
고성능 라우터, 스위치 및 네트워크 보안 장비에서 패킷 포워딩 기능을 고속으로 수행하기 위해서는 효과적인 패킷 분류 기술이 필수적인데, 최근에는 TCAM과 검색엔진 등, 고속의 컨텐트 기반 검색 하드웨어를 이용하는 방법들이 사용되고 있다. 패킷 분류 시에는 트래픽 차단, 트래픽 모니터링 등의 목적을 위해서 많은 규칙들이 사용될 수 있고, 삽입과 삭제가 시스템 운용 중에 발생할 수 있다. 특히, 고속의 네트워크 환경에서 패킷 포워딩의 성능을 저하시키지 않기 위해서는 동적으로 변화하는 규칙들을 효과적으로 갱신하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 TCAM을 이용한 패킷 분류시 효과적인 갱신이나 재배치를 위해서 순서화된 부분 정렬 알고리즘을 제안하고, 실험을 통하여 TCAM의 이용률이 70$\%$까지 높은 상황에서도 갱신으로 인한 재배치가 거의 일어나지 않도록 하여 재배치로 인한 패킷 처리의 지연을 줄일 수 있다는 결과를 보인다. Generally, it is essential that high-speed routers, switches, and network security appliances should have an efficient packet classification scheme in order to achieve the high-speed packet forwarding capability. For the multi-gigabit packet-processing network equipment the high-speed content search hardware such as TCAM and search engine is recently used to support the content-based packet inspection. During the packet classification process, hundreds and thousands of rules are applied to provide the network security policies regarding traffic screening, traffic monitoring, and traffic shaping. In addition, these rules could be dynamically changed during operations of systems if anomaly traffic patterns would vary. Particularly, in the high-speed network, an efficient algorithm that updates and reorganizes the packet classification rules is critical so as not to degrade the performance of the network device. In this paper, we have proposed an efficient update algorithm using a partial-ordering that can relocate the dynamically changing rules at the TCAM. Experimental results should that our algorithm does not need to relocate existing rules feature until 70$\%$ of TCAM utilization.
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국내 해양에서 난분해성오염물질 측정을 위한 다양한 수동형채집기(Passive sampler)의 현장 적용
정해진(HaeJin Jeong),장유리(Yu Lee Jang),김나영(Na Yeong Kim),김기범(Gi Beum Kim) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5
수동형 채집기(passive sampler)는 오염물질이 샘플러에 화학적 활성 구배에 따라 확산되며, 초기 운동단계, 중간단계, 평형단계에 이르는 과정에서 흡착, 분배에 대한 기본적인 원리에 의해 동작 된다. 수동형 채집기는 해수 및 퇴적물 공극수 중 매우 낮은 농도의 오염물질에 대해 검출이 가능하며, 용존상에 포함되는 콜로이드나 용존유기탄소(dissolved organic carbon, DOC)의 간섭 없이 해양환경에서 직접적인 영향을 주는 ‘생물이용 가능한(bioavailable)’ 농도인 자유용존농도(freely dissolved concentration, C<sub>free</sub>)를 측정한다. 수동형 채집기를 사용하는 방법(passive sampling)은 낮은 기술, 비용적 측면을 가지고 있는 효율적인 모니터링 도구로 미국, 유럽에서는 보다 정확한 위해도 평가를 위해 해양환경 모니터링에 수동형 채집기를 적극적으로 사용하는 추세이다. 본 연구에서는 난분해성 유기오염물질을 분석대상으로 하여 다양한 방식의 수동형 채집기를 실제 국내의 해양환경에 적용하였으며, 이를 통해 난분해성 유기오염물질(persistent organic pollutants, POPs)의 자동측정망을 위한 수동형 채집기의 필요성 및 장점에 대해 소개한다. The passive sampler is operated by the basic principles of adsorption and distribution in the process of Kinetic phase (Linear regime), intermediate phase, and equilibrium phase, where contaminants are spread according to the chemical active gradient of the sampler. Passive samplers provide the freely dissolved concentration (C<sub>free</sub>), which exists as a freely dissolved and bioavailable phase in the marine environment and is used by marine organisms and can directly affect bioaccumulation and toxicity. The passive sampler can be used for monitoring of organic contaminants with the very low pg/L concentrations in water and sediment pore water. Using passive sampler, C<sub>free</sub> can be measured directly without interference from colloids or dissolved organic carbon (DOC). In this study, various types of passive samplers were applied to the marine environment based on the analysis of intractable organic pollutants, which introduces the need and advantages of passive samplers for automatic measurement networks of persistent organic pollutants (POPs).
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해양퇴적물에서의 중금속 및 유기화합물 분석법의 원리 및 특징 비교 : 퇴적물 내 HNS 관리대상물질의 새로운 분석법 개발을 위한 기초문헌 연구
김기범(Gi Beum Kim),정해진(Haejin Jeong),장유리(Yu Lee Jang),김나영(Na Yeong Kim),오상우(Sangwoo Oh),이문진(Moonjin Lee) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
국내 해양산업시설 HNS 배출에 대한 배출기준 정립을 위해서는 현장 실태조사 및 생태독성 연구 등의 복합적인 다학제 연구가 필요하다. 그 중 실태조사를 위해서는 해양매체인 해수 및 해양퇴적물에서의 관리대상물질에 대한 분석법 정립이 필요하다. 본 연구에서는 〈해양산업시설 배출 위험유해물질 관리기술 개발 사업〉의 일환으로 연구의 최종목표인 관리대상물질의 배출기준을 제시하여 위하여 현장 실태조사를 통한 해수 및 해양퇴적물에서의 정확한 잔류농도를 파악하는 것이 필수적이다. 하지만 이들 물질의 해수 및 퇴적물에서의 잔류현황을 파악하기 위해 새로운 분석법의 개발이 필요하다. 그러므로 2차년도부터 특정 관리대상물질에 대한 분석법을 빠르게 정립하기 위한 기반 연구로서 본 1차년도 연구에서는 해양수산부, 환경부, 미국 환경보호청 및 기존 문헌을 통해 퇴적물에 대한 중금속 및 유기화합물의 다양한 분석법을 정리하였다. 금속류의 경우 퇴적물은 산분해법, 해수에 대해서는 용매 추출법 등이 있다. 퇴적물에 대한 산분해법은 질산법, 질산-염산법, 질산-황산법, 질산-과염소산법, 질산-과염소산-불화수소산법 등이 있으며, 완전추출법 혹은 부분 추출법 등 연구목적에 따라 퇴적물에 대해 적절한 산분해법을 사용한다. 필요에 따라 재추출하거나 희석 등을 실시한다. 국내 공정시험 기준에 제시된 구리, 니켈, 망간, 아연, 주석 등 대표 화합물은 원자흡수 분광광도법, 유도결합 플라스마 원자발광분광법, 유도결합 플라스마 질량분석법 등으로 정량분석한다. 유기화합물의 경우, 속실렛, 진탕추출 등의 방법으로 추출한 뒤, 흡착제를 채운 유리컬럼으로 정제 후 농축한다. 필요에 따라서는 유도체화와 용매치환 등을 실시한다. 최종적으로 기체/액체 크로마토그래피로 물질을 분리한 후 질량분석 검출기, 불꽃 이온화 검출기 또는 광이온화 검출기 등 다양한 검출기로 정성정량 분석한다. 1차년도 연구를 통해 퇴적물 중 중금속 및 유기화합물에 대한 다양한 분석법을 통해 추출, 정제, 농축, 기기분석 등 각 분석 단계별로 공통점 및 차이점을 요약하였고, 차이점에 대해서는 그 이유를 파악하였다. 이러한 연구를 통해 2차년도부터 해양환경공정시험기준에 포함되지 않은 특정 중금속 및 유기화합물의 분석법을 개발하는데 있어서 기반을 구축할 수 있게 되었다. In order to establish the guideline for HNS emission from marine industrial facilities, complex multidisciplinary studies such as field surveys and ecotoxicity studies are needed. Among them, it is necessary to establish new analytical method of the substances to be managed in seawater and marine sediments for the field survey. In this study, the final goal of the 〈Development of Technology for Impact Assessment and Management of HNS discharged from Marine Industrial Facilities〉 was to present the guideline of substances to be managed, for which it is essential to identify the exact residual concentrations in seawater and marine sediments through field surveys. If there is not an appropriate method for the substances in Korean Standard Method of Examination for Marine Environment, it is necessary to develop a new analytical method to determine these substances in seawater and sediments. Therefore, in this first year, the analytical methods for the heavy metals and organic compounds on sediments through the Ministry of Oceans and Fisheries, the Ministry of Environment, the United States Environmental Protection Agency, and the scientific papers were reviewed. For metals, there are acid extraction methods for sediments, and solvent extraction methods for seawater. Solvents for acid extraction methods include nitric acid, the mixture of nitric acid-hydrochloric acid, the mixture of nitric acid-sulfuric acid, the mixture of nitric acid-perchloric acid, the mixture of nitric acid-perchloric acid-hydrofluoric acid, etc. Complete extraction method or partial extraction method was used according to the research purpose. If necessary, 2<SUP>nd</SUP> extraction or additional dilution was performed. Representative metals such as copper, nickel, manganese, zinc, and tin are quantitatively analyzed by atomic absorption spectroscopy, inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy, and inductively coupled plasma mass spectrometry. After extraction by Soxhlet and shaking extraction, organic compounds were purified with a glass column filled with an adsorbent and then concentrated. If necessary, derivatization and solvent replacement are performed. Finally, the organic compounds are separated by gas/liquid chromatography, and then the qualitative and quantitative analysis is performed with various detectors such as mass spectrometry detector, flame ionization detector, or photoionization detector. Through the first year study, the similarities and differences were summarized for each analysis step, such as extraction, purification, concentration, and instrumental analysis for heavy metals and organic compounds in the sediment. The reasons for the differences were identified too. Through these studies, from the second year, it will be possible to develope new analytical methods for specific heavy metals and organic compounds that were not included in Korean Standard Method of Examination for Marine Environment.
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