정보기술융합공학논문지(제4권 2호 2014)

IT연구소 조선대학교 IT연구소 2014 정보기술융합공학논문지 Vol.4 No.2

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쿼드로터의 기준 궤적 추종 제어

박봉석 조선대학교 IT연구소 2018 정보기술융합공학논문지 Vol.8 No.2

This paper deals with the reference trajectory tracking problem of the quadrotor. In the quadrotor model, the control input is coupled with nonlinear functions consisting of trigonometric functions. Because of these nonlinear functions, it is difficult to design the controller. Thus, existing papers use the linearized model to solve this problem. However, the linearized model has a narrow operating range and it requires constraints on the speed and Euler angles of the quadrotor. This paper proposes a new state transformation method. Since the proposed state transformations remove trigonometric functions from the control input, we can design the controller without using the linearized model. The new variables used for state transformations act as virtual controllers, and the actual control input is designed based on Lyapunov stability theory using these virtual controllers. From Lyapunov stability theory, it is proved that all tracking errors converge to zero. This implies that the quadrotor tracks the reference trajectory well. Finally, the performance of the proposed controller is verified through simulation. 본 논문은 쿼드로터의 기준 궤적 추종 문제를 다룬다. 쿼드로터 모델에서 제어 입력은 삼각함수로이루어진 비선형 함수들과 결합되어 있다. 이러한 비선형 함수들로 인하여 제어기 설계에 어려움이따르며, 기존의 논문들은 이러한 문제를 해결하기 위해 모델 선형화 과정을 거친다. 그러나 모델을선형화할 경우 동작 구간이 좁아지기 때문에 쿼드로터의 스피드 및 오일러 각도에 대해 제약 조건이필요하다. 본 논문에서는 새로운 상태 변환 방법을 제안한다. 상태 변환을 이용하면 제어 입력에 결합된 삼각함수들이 제거되기 때문에 모델을 선형화 하지 않고 제어기를 설계할 수 있게 된다. 상태변환을 위해 사용되는 새로운 변수들은 가상 제어기 역할을 하며, 이러한 가상 제어기들을 이용하여실제 제어 입력을 리아프노프 안정도 이론에 기반을 두어 설계하게 된다. 안정도 분석 결과 제안된제어기는 모든 오차들을 0으로 수렴하게 만들며, 이는 쿼드로터가 기준 궤적을 정확하게 추종할 수있음을 나타낸다. 마지막으로 모의실험을 통해 제안된 제어기의 성능을 검증한다.

설명가능한 인공지능(explainable AI, XAI)의 필요성과 연구동향

임희경,김승언 조선대학교 IT연구소 2022 정보기술융합공학논문지 Vol.12 No.1

Recently, in the field of artificial intelligence, with the development of machine learning technologies such as deep learning, its utility is increasing in various application fields. Machine learning technology, which learns a model based on a large number of learning data and applies it to new data, has brought great performance improvement in various fields of artificial intelligence, such as image classification, natural language processing, time series data analysis and prediction. Artificial intelligence is now deeply involved in our lives, including autonomous driving, medical surgery assistance, and factory automation. As the number of services provided by artificial intelligence systems increases, it is a very important issue to determine how reliable the decisions made by artificial intelligence systems and recommendations for those decisions can be. This paper introduces the concept of explainable artificial intelligence that explains the results and processes presented by artificial intelligence in a way that humans can understand, and intends to share the current domestic and foreign research trends.

HTML5 기반 P2P 원격 협업 실시간 증강현실 시스템

최종명 조선대학교 IT연구소 2018 정보기술융합공학논문지 Vol.8 No.2

There is a growing interest in augmented reality systems and the development of collaborative application programs using augmented reality is increasing. The augmented reality system for real-time remote collaboration can be used in many fields because it provides an effective way for the remote user and the field user to cooperate with each other. In this paper, we propose a P2P type real - time remote collaboration system and introduce a prototype system using HTML5 web standards. P2P type real-time remote collaboration system basically combines multiparty video communication function with augmented reality function, and provides a function to communicate and view virtual objects jointly in a multi-party system. Because the prototype system uses the HTML5 standard, it has the advantages of device independence, ease of development, and scalability because it can be executed in compliance with Web standards regardless of device. 증강현실 시스템에 대한 관심이 높아지고 있으며, 증강현실을 이용한 협업 응용프로그램 개발도 점차 많아지고 있다. 실시간 원격 협업을 위한 증강현실 시스템은 원격 사용자와 현장 사용자가 서로 협력할 수 있는 효과적인 방법을 제공하기 때문에 많은 분야에 활용될 수 있다. 본 논문에서는 P2P 형태의 실시간 원격 협업을 진행할 수 있는 시스템에 대해서 제안하고, 이를 HTML5의 웹 표준을 이용해서 작성한 프로토타입 시스템을 소개한다. P2P 형태의 실시간 원격 협업 시스템은 기본적으로 다자간 화상 통신 기능에 증강현실 기능을 결합한 것으로 다자간에 가상 객체를 공동으로 보면서 의사소통할 수 있는 기능을 제공한다. 프로토타입 시스템은 HTML5 표준을 사용하기 때문에 디바이스에 관계없이 웹 표준을 준수하는 경우에 실행될 수 있기 때문에 디바이스 독립성, 개발의 용이성, 규모 확장성 등의 장점을 갖고 있다.

5G 특화망의 성공적 정착을 위한 보안 고려사항 연구

김 건우,손 대현,박 훈용,박 성민,김 영수,김 환국,김 보남,유 일선 조선대학교 IT연구소 2023 정보기술융합공학논문지 Vol.13 No.1

As Naver and Samsung Electronics commercialized the nation's first Private 5G service in June 2022, competition to take the lead in the domestic Private 5G market has accelerated. The Private 5G technology can expand 5G technology to the B2B market, which was formerly limited to only the B2C market. It can be used in various fields, such as manufacturing, logistics, AI, and transportation. According to a market outlook by Grand View Research, the global Private network market is expected to grow at an average annual rate of 49 percent and reach 50 trillion by 2030. The high growth rate of the Private 5G market could revitalize the 5G industry and play a significant role as a bridge to the 6G digital exchange. However, security must be provided for the successful settlement and growth of Private 5G services. Thus, policies such as security guidelines and considerations are essential. However, research on security guidelines or considerations for private networks is at its early stage worldwide, and Korea is at a time of inadequacy. Therefore, to contribute to the development and prosperity of Private 5G services, this paper proposes Private 5G network security considerations based on security threat analysis for Private 5G networks. 2022년 6월, 네이버와 삼성전자가 국내 최초 5G 특화망 서비스를 상용화함에 따라 국내 5G 특화망 시장의 주도권을 확보하기 위한 경쟁이 가속화되었다. 5G 특화망은 기존 B2C 시장에 국한되어 있던 5G 기술을 B2B 시장으로 확장시켜 줄 수 있는 기술이며, 제조업, 물류, IT, 운송업 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. Grand View Research의 시장전망 분석에 따르면 전 세계 특화망 시장규모는 연평균 49% 성장률을 보여 2030년 50조에 이를 것으로 전망했다. 높은 성장률을 보이는 5G 특화망 서비스의 발전은 5G 산업의 활성화를 초래할 수 있으며 더 나아가 6G로 넘어가는 단계에 브릿지 역할을 할 수 있기에 매우 의의가 있다. 하지만, 5G 특화망 서비스의 성공적 정착 및 성장을 위해서는 보안이 선행되어야 하며 보안 지침 및 고려사항과 같은 정책이 필수적이다. 그러나 특화망을 위한 보안 고려사항 또는 지침에 관한 연구는 전 세계적으로도 초기단계이며, 우리나라는 미비한 시점이다. 이에 본 논문에서는 국내 5G 특화망 서비스가 본격화되기 이전에 서비스의 안전성을 높이기 위해 5G 특화망에 대한 보안 위협 분석을 기반으로 5G 특화망 보안 고려사항을 제안하고자 한다.

신재생에너지 기반 스마트팜형 마이크로그리드 운영 실증

박 정민,문 은아 조선대학교 IT연구소 2023 정보기술융합공학논문지 Vol.13 No.1

In order to stabilize the supply and demand of Korea's power-grid, it is necessary to improve efficiencies such as distributed power, energy storage devices, and demand reactions rather than expanding the transmission and distribution system to improve the acceptability of the power distribution system. Such requirement requires optimizing energy production, operation, and consumption. In addition, microgrids that implement power systems should be activated. Through this study, power companies can use the resources held by customers to avoid the construction of power distribution facilities. In addition, customers can generate profits by increasing the utilization of their resources. For the efficient operation of microgrid resources, we would like to conduct an empirical test on a system that can be linked to the advanced distribution management system (ADMS) and improve the use of new and renewable energy. However, it is still challenging to activate distributed energy due to the problems such as distributed benefits, renewable energy volatility, and regional independence. In order to revitalize, it is necessary to establish a foundation for institutional improvement through empirical data. In addition, expanding the decentralization of energy production consumption is necessary to have markets and systems to participate in the distributed energy power market. In order to do so, it is essential to establish a production consumption system in the region through regional independence, that is, establishing a microgrid base at the village level. To activate it, we will conduct a demonstration operation to verify its validity. 전력 계통의 수급 안정화를 위해서는 배전 계통의 수용성 향상을 위해 송배전 계통 증설이 아닌 분산 전원, 에너지 저장장치, 수요 반응 등의 효율 향상이 필요하다. 이를 위해서는 에너지 생산, 운용, 소비를 최적화할 수 있는 전력체계를 구현하는 마이크로그리드가 활성화되어야 한다. 본 연구개발 기술을 통해 전력회사는 고객이 보유한 자원을 활용하여 배전 설비 건설 회피를 도모할 수 있고 고객은 보유 자원의 활용도를 높여 수익을 창출할 수 있다. 마이크로그리드 자원의 효율적 운영을 위해 배전계통 운영시스템(ADMS)과도 연동이 가능하고 신재생에너지 이용 향상을 높일 수 있는 시스템을 실증테스트 하고자 한다. 하지만 여전히 분산 편익, 재생에너지 변동성, 지역자립 등의 문제점으로 분산 에너지 활성화가 어려운 상황이며 실증데이터를 통한 제도 개선에 대한 기반 구축이 필요한 상황이다. 또한 분산 에너지 전력시장 참여를 위한 시장 및 제도 조성을 위해서는 에너지 생산 소비의 분산화 확대가 필요하고 그러기 위해서는 우선적으로 지역자립, 즉, 마을 단위의 마이크로그리드 기반 구축을 통한 지역 내 생산 소비 체계 구축이 필수적이며 이를 활성화 시키고자 실증 운영하여 타당성을 검증하고자 한다.

재해 예측과 예방을 위한 시스템 구축 모형 개발에 관한 연구

김 승재 조선대학교 IT연구소 2023 정보기술융합공학논문지 Vol.13 No.1

This paper proposes a disaster damage prediction and prevention system based on a sensor network to reduce damage from various disaster situations with the aim of developing a system that can detect and prevent various disasters in various environments early. In this study, it was not possible to produce all possible disaster situations, so the experiment was conducted by assuming several disasters. In the experiment, the sensor network equipment suitable for the assumed disaster situation was mounted on the Arduino board and signals were transmitted and received through serial communication. Assuming experiments, first, prevent fires and diseases caused by temperature and humidity rises. Second, prevent flood damage caused by sea level rise. Third, predict and prevent earthquakes caused by crustal movements. Fourth, prevention of secondary damage due to loss of lighting function due to damage to electrical devices in the event of a disaster was assumed. In order to improve the performance of the disaster damage prediction and prevention system proposed in this paper, big data generated in each situation is collected and analyzed based on the collected big data. These analysis results will provide predicted values ​​that can prevent damage from occurring disasters, so it can be said that it is a system system that is essential in life in the ever-changing natural environment. 본 논문은 다양한 환경에서 여러 가지 발생할 수 있는 재해에 대해 조기에 발견하고 예방할 수 있는 시스템을 개발하여 다양한 재해 상황으로부터 피해를 줄이고자 센서 네트워크를 기반으로 한 재해 피해 예측 및 예방 시스템을 제안하고자 한다. 연구에서는 발행할 수 있는 모든 재해 상황을 연출할 수 없으므로 몇몇 가지의 재해를 가정함으로써 실험을 진행하였다. 실험은 가정된 재해 상황에 맞는 센서 네트워크 장비를 아두이노 보드에 장착하여 Serial 통신으로 신호를 송수신하였다. 실험의 가정은 첫째 온도ㆍ습도 상승에 의한 화재 및 질병 발생 예방, 둘째 해수면 상승에 의한 수해피해 예방, 셋째 지각변동으로 인한 지진발생 예측 및 예방, 넷째 재해 발생시 전기장치 파손에 의한 조명기능 상실로 인한 2차 피해 예방 등을 가정하였다. 본 논문에서 제안하는 재해 피해 예측 및 예방 시스템의 높은 성능향상을 위해서는 각각의 상황에서 발생하는 빅데이터를 수집하고, 수집된 빅데이터를 기반으로 분석하는 것이다. 이러한 분석 결과는 발생할 재해 피해를 예방할 수 있는 예측값을 제공해 줄 것음로 시시각각 변하는 자연환경의 삶 속에서 반드시 필요한 시스템 체계라 할 수 있다.

에어비앤비와 저비용항공으로 초래된 오버투어리즘에 대한 고찰

유영현,김상헌 조선대학교 IT연구소 2019 정보기술융합공학논문지 Vol.9 No.2

The purpose of this study is to suggest the cause and solution of the phenomenon of 'overtourism' which causes tourists to flock to a certain area and degrades the quality of life of indigenous people. To this end, we looked at the current situation in Paris, France, and Amsterdam, the Netherlands, where tourists are confused due to the increase in accommodation sharing platform represented by Airbnb. In addition, the low cost carrier (Low Cost Carrier) in Korea, Jeju Island, where the number of tourists increased rapidly. This shows how low-cost airlines, which actively use lodging sharing platform Airbnb and IT technology, contribute to the expansion of tourism while also showing the side effects. Based on these findings, we discussed the academic implications of how IT technology affects overtourism. Furthermore, I would like to suggest a partial solution to the overtourism that is expanding in world-class tourist destinations.over-tourism. Furthermore, I would like to suggest a solution to the growing over-tourism in the world's tourist attractions. 본 연구의 목적은 특정 지역에 관광객이 일시에 몰려들어 원주민의 삶의 질을 저하하는 ‘오버투어리즘(overtourism)’ 현상의 원인과 해법을 제시하는 것이다. 이를 위해, 에어비앤비(Airbnb)로 대표되는 숙박 공유 플랫폼의 영향으로 관광객이 증가해 혼란을 겪고 있는 프랑스 파리와 네덜란드 암스테르담 등의 현황을 살펴봤다. 또 저가격항공(Low Cost Carrier)으로 관광객이 증가한 한국의 제주도를 고찰했다. 이는 숙박 공유 플랫폼인 에어비앤비와 IT 기술을 적극적으로 활용하는 LCC가 관광 확대에 얼마나 기여하는지, 반면에 어떤 부작용을 가져오는지를 보여주는 사례다. 이와 같은 연구결과를 바탕으로 IT 기술이 오버투어리즘에 어느 정도 영향을 미치는지에 대해 학문적 시사점을 논의했다. 나아가 세계적인 관광지에서 확산되는 오버투어리즘에 대한 단편적으로나마 해결방안을 제시하고자 한다.

공간색온도 검출을 위한 이미지센서 모듈 개발

문성재,김정현,김영우,임영석 조선대학교 IT연구소 2018 정보기술융합공학논문지 Vol.8 No.2

It is difficult to obtain the uniform color temperature using McCamy equation due to the method of a single point measurement. In this paper, we demonstrated that the developed image sensor module can detect many color temperature in an space. As an implementation method, it detects space color temperature through mapping with LUT (Look-up table) by extracting B gain values obtained from ISP (Image signal processing) in image sensor module when AWB (Auto white balance) is operated. The performance evaluation results show that the proposed space color temperature detection method differed within ±1.37% compared to CL-200A and that it was easy to detect space color temperature with improved uniformity. 기존 단일점 측정방식의 McCamy 색온도 산출방식은 검출위치에 따른 색온도 균일도가 떨어지는문제점이 있다. 본 논문에서는 이미지센서를 이용해 이러한 문제점을 보완한 검출방식과 이미지센서모듈을 설계 및 구현하였다. 구현 방법으로는 이미지센서 모듈 내 ISP (Image signal processing)에서 AWB (Auto white balance) 동작 시 얻어지는 B gain값을 추출하여, LUT (Look-up Table)과의 mapping을 통해 공간색온도를 검출한다. 성능평가 결과 제안된 공간색온도검출방법은 CL-200A와 비교하여 ±1.37% 이내의 차이를 보였으며, 균일성이 개선된 공간색온도를쉽고 간편하게 검출할 수 있음을 확인하였다.

사물인터넷(IoT) 환경의 보안성강화를 위한 블록체인 적용가능성 연구

민연아 조선대학교 IT연구소 2020 정보기술융합공학논문지 Vol.10 No.2

The importance of data is growing, and interest in the Internet of Things (IoT) is increasing. IoT is a technology that collects and analyzes data of things through the Internet and provides various services to users. It connects to wired and wireless communication networks that do not require human intervention to exchange data and process and execute commands related to processing. The IoT is growing exponentially due to its necessity, but the feature of processing through the central server may cause cost and scalability problems for new device growth. It has security problems such as the possibility of tampering and hacking. Blockchain technology enables the management of trust-based transactions among participating nodes, and efforts to apply these blockchain advantages to IoT environments are increasing. In this paper, we studied the applicability of blockchain to enhance security in IoT environment 4차 산업혁명에 즈음하여 데이터의 중요성이 부각되며 사물인터넷(IoT)에 대한 관심이 증가하고있다. IoT는 인터넷을 통하여 사물의 데이터를 수집하고 분석하여 각종 서비스를 사용자에게 제공하는 기술로써 사람의 개입이 필요 없는 유무선 통신망으로 연결되어 데이터를 서로 주고받고 처리 및실행관련 명령들을 처리한다. IoT는 그 필요성에 의해 기하급수적으로 증가하는 추세이나 중앙 서버를 통하여 처리하는 특징으로 인하여 새로운 기기 증가에 대한 비용 및 확장성의 문제가 발생할 수있으며 단일시점에러(Single Point Error)에 의한 데이터 위조, 변조 및 해킹의 발생가능성 등 보안상의 문제를 가지고 있다. 블록체인 기술은 참여 노드 간 신뢰 기반의 거래내역 관리가 가능하며이러한 블록체인의 장점을 IoT환경에 적용하고자 하는 노력이 증가하고 있다. 본 논문에서는 IoT환경에서 보안성 강화를 위한 블록체인 적용 가능성을 다각도로 연구하였으며 IoT의 다양한 환경을사례로 블록체인 적용 가능환경을 제안하였다.