Performance Analysis of Incremental Hop Selection Scheme With Adaptive Modulation for Cooperative Multi-Hop Networks

Bumsoo Lee,Chungyong Lee IEEE 2015 IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS Vol.14 No.1

<P>We analyze the performance of a cooperative multi-hop network with an incremental hop selection (IHS) scheme. Generally, multiple-relay networks based on half-duplex-mode relays undergo spectral efficiency loss due to the use of multiple time phases. The IHS scheme can prevent this problem because it increases the number of hops only when the currently selected path cannot support the target performance. Moreover, we apply an adaptive modulation technique to the IHS scheme to determine the additional spectral efficiency gain while maintaining the target performance. We evaluate the average spectral efficiency and the outage probability performances over the Nakagami-m fading channel. Also, the diversity and coding gains are derived through the asymptotic outage probability in the high transmit SNR region.</P>

다중 홉 네트워크를 위한 적응 변조 기반 증분형 홉 선택 기법의 성능 분석

이범수(Bumsoo Lee),김도훈(Dohoon Kim),이충용(Chungyong Lee) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.11

본 논문에서는 반이중 다중 홉 네트워크에서 스펙트럼 효율성 성능을 향상시킬 수 있는 적응 변조 기반의 증분형 홉 선택기법을 제안하고 성능을 분석한다. 제안 하는 기법은 다중 홉 네트워크에서 동작하므로 넓은 네트워크 커버리지를 보장하면서도 반이중 방식에 따른 추가 시간 슬롯 사용의 빈도를 낮추어서 스펙트럼 효율성 손실을 막아준다. 우리는 본 논문에서는 제안하는 기법의 평균 스펙트럼 효율성 성능을 나카가미-m 채널에서 분석하였다. 모의실험 결과는 제안하는 기법의 우수성과 분석 된 성능의 정확함을 보여준다. This paper proposes an adaptive modulation based incremental hop selection scheme which improves network coverage in half-duplex multi-hop networks. The proposed scheme guarantees wide coverage through the operation of multi-hop network while preventing spectral efficiency loss due to the usage of multiple time phases in the half-duplex protocol. Also, we evaluate the average spectral efficiency performance over Nakagami-m fading channel. The simulation results show that the proposed scheme outperforms the existing schemes and the derived evaluation is valid.

다중 안테나 다중 중계 시스템을 위한 가중치 대각화 기반의 저 복잡도 전력 할당 기법

이범수(Bumsoo Lee),이충용(Chungyong Lee) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.2

본 논문에서는 증폭 후 재전송 프로토콜 기반의 다중 안테나 다중 중계 시스템에서 저 복잡도의 전력 할당 기법을 제안한다. 기존의 다중 안테나 전처리 기법이 복소수로 구성 된 꽉 찬 행렬을 전처리 필터로 사용하였다면, 제안 하는 기법은 각 중계 노드에서 안테나 별 전력으로 구성 된 실수 대각 행렬을 전처리 필터로 사용한다고 볼 수 있다. 추가적으로 복소수 꽉 찬 행렬로 유효 채널을 대각화 하지 못함에서 발생하는 오차를 감소시키기 위해 가중치 벡터를 각 스트림에 적용시켜 안테나 수와 상관없이 낮은 복잡도로 최적 성능에 근접한 성능을 얻을 수 있다. 마지막으로 모의실험을 통해 제안하는 기법이 상호정보량 측면에서 기존의 기법들보다 우수함을 보인다. We propose a simple power allocation scheme for an amplify-and-forward multiple relay system with multiple-input multiple-output antennas. Unlike the existing relay precoding matrix with full elements, proposed precoder is a diagonal matrix whose diagonal element is the relay gain for each stream. Furthermore, a weight vector is applied to streams, such that the mutual information of the system approaches that of the exhaustive search scheme, regardless of the number of antennas. Numerical results show that proposed scheme outperforms the conventional schemes with respect to mutual information.

멀티미디어 객체 저장 시스템 MOSS의 개발

김범수(Bumsoo Kim),이상돈(Sangdon Lee),권택근(Taeck-Geun Kwon),최유용(Yuyong Choi),이석호(Sukho Lee) 한국정보과학회 데이터베이스 소사이어티 1995 데이타베이스 연구 Vol.11 No.2

멀티미디어 저장 시스템을 위한 비정형 데이타 관리기의 설계 및 구현

김범수(Bumsoo Kim),이상돈(Sangdon Lee),권택근(Taeckgeun Kwon),이석호(Sukho Lee) 한국정보과학회 1993 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.20 No.2

멀티미디어 데이타베이스 관리 시스템에서 저장 시스템은 멀티미디어 데이타의 복합객체적 성격과, 대용량 특성, 그리고 미디어별 접근 방식의 특성을 고려하여 설계, 구현되어야 한다. 본고에서는 프로토타입 DBMS인 ALPHA의 저장 시스템 MOSS에서 비정형 데이타를 지원하는 방법에 대해 기술한다. MOSS에서는 비정형 데이타를 데이타 그 자체와 데이타에 대한 설명/등록 정보로 구성된 객체로 취급 한다. 텍스트 데이타에 대해서는 키워드 기반 검색을 돕기 위해 시그너쳐를 이용하며, 이미지 데이타는 힐버트 곡선에 따른 결집으로 영역 검색 속도를 향상시킨다. 그래픽 데이타는 프리미티브 간의 상대적 위치에 기반한 검색을 돕기 위해 2-D 스트링을 사용한다. 그리고 대용량의 데이타를 효과적으로 저장하기 위해 미디어별로 적절한 압축 복원 기능을 제공한다.

지하수 관정의 농업용수 공급량을 작물 종류에 따른 필요수량 대비 공급량 분석 (예산, 청양, 당진, 아산)

이재영 ( Jaeyoung Lee ),신형진 ( Hyoungjin Shin ),신범수 ( Bumsoo Shin ),이건희 ( Geonhee Lee ),이보현 ( Bohyun Lee ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

가뭄은 시작과 끝이 명확하지 않고, 장시간에 걸쳐 피해가 발생하기 때문에 경제적, 사회적, 환경적으로 피해가 광범위하다. 지속적인 기후변화로 인해 가뭄의 위험은 더 커지고 빈번해지며, 가뭄 심도가 깊어질 수 있어 세계적인 문제로 떠오르는 만큼 많은 관심을 가지고 이에 대한 대안을 마련해야 한다. 본 연구에서는 예산군(사과), 청양군(고추), 당진시(배추), 서산시(마늘)에 대하여 필요수량, 공공관정 채수량, 민간관정 채수량, 상수도공급량 등을 조사하여 관개용수 부족량을 산정 및 비교분석 하였다. 월별 필요수량은 기준증발산량에 “한국농어촌공사”에서 제시한 작물계수를 적용하여 월별 합산한 값을 산정하였으며, 선별지역 관개면적은 밭면적 전체가 대표작물을 재배한다는 가정하에 산정하였다. 또한 읍면별 필요수량은 시군별 필요수량 산정 후 각 시군에 속해있는 읍면의 개수로 나누어 산정하였다. 공공관정 채수량과 민간관정 채수량은 “농어촌지하수관리시스템”을 참고하였으며, 일 채수량이 제시되어있어 이를 월채수량으로 가공하였다. 월별 상수도 공급량은 환경부에서 제공하는 “상수도 통계”를 참고하였으며, 읍면단위 급수량이 제시되어 있지않아 군단위의 상수도 급수량을 1인/일 급수량(L), 유수율(%), 급수인구(인) 등을 고려하여 일 공급량을 월 공급량으로 가공하였고, 시군별 월별 공급량을 각 시군의 읍면 개수로 나누어 읍면별 월별 공급량을 산정하였다. 분석결과 읍면별 필요수량 대비 공공관정채수량은 대표지역 모두 재배기간 중 용수공급량이 부족한 것으로 나타났으며, 평균 예산군 2,781천㎥, 청양군 271천㎥, 당진시 175천㎥, 서산시 1,032천㎥ 부족한것으로 분석되었다. 공공 및 민관관정 채수량을 모두 고려하였을 경우 일부지역에서의 용수공급 부족량이 다소 감소하는 경향을 보였으나, 재배기간동안의 부족량은 평균 예산군 298천㎥, 서산시 6천㎥로 계속되는 것으로 분석되었다. 따라서 읍면별 필요수량에 비교하여 공급량이 부족한 지역은 추가적으로 공급할 수 있는 용수확보방안 및 효율적인 용수공급체계 관리방안이 필요할 것으로 보인다.

다공성 식생 바이오 패브릭스 콘크리트 공극률 및 휨강도 특성

이보현 ( Bohyun Lee ),이건희 ( Geonhee Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

최근 건설 분야에서도 환경을 보호하기 위해 기존의 구조재료로 사용되고 있는 콘크리트를 친환경적인 재료로 개발하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 다공성 식생 콘크리트에는 콘크리트 내에서 식물이 발아하고 뿌리를 내릴 수 있도록 공극이 형성되어야 한다. 다공성 콘크리트는 식생이 가능한 공극률을 확보하기 위하여 골재의 크기가 균일해야 하고 굵은 골재를 사용하는 것이 유리하다. 본 연구에서는 식생이 가능한 다공성 바이오 패브릭스 콘크리트의 공극률 및 휨강도를 평가하였다. 공극률은 일본콘크리트공학협회 에코콘크리트 연구위원회의 포러스 콘크리트 공극률 시험방법(안)중 용적법에 따라 실시하였다. 25mm, 19mm, 13mm 골재별로 공극률 시험을 한 결과 재령 1일에는 19.90%, 33.10%, 34.25%이며 재령 10일에 23.70%, 34.25%, 45.03%로 19mm 골재 사용 시 가장 적합한 공극률을 나타내어 식물생장시 가장 우수한 효과를 발휘할 것으로 보인다. 휨강도 시험은 KS F 2408에 따라 실시하였다. 시험은 골재 크기(25mm, 19mm, 13mm)를 변수로 하여 실시하였으며, 시험결과 재령 1일에 1.20MPa, 2.55MPa, 0.88MPa, 재령 10일에 1.36MPa, 3.10MPa, 1.32MPa의 값이 측정되었다. 휨시험결과를 분석해보면 19mm 골재가 휨강도 측면에서 가장 적합함을 알 수 있었다. 또한 바이오 패브릭스를 포함하였을 시 휨강도가 증진하는 것으로 나타났다. 다공성 식생 바이오 패브릭스 콘크리트에 수소이온농도 변화 시험은 KS M 0011에 준하여 HI 8424 pH 측정기를 사용하여 실시하였다. 시험변수는 바이오 패브릭스 적용여부에 따른 특성을 평가하였으며, 재령 1일에 각각 pH 9.98, pH 9.74, 재령 10일에 각각 pH 9.78, pH 9.32의 값을 나타내었다. 시험결과 바이오 패브릭스를 포함하였을 경우 다공성 콘크리트의 pH가 기존 콘크리트의 pH보다 낮게 측정되었다.

폴리머 개질 콘크리트 보수재료의 강도 특성에 미치는 월라스토나이트 광물질섬유 및 SB 라텍스의 효과

이재영 ( Jaeyoung Lee ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),이건희 ( Geonhee Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),이보현 ( Bohyun Lee ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

최근 국내에서 다양한 종류의 폴리머를 사용한 폴리머 개질 모르타르가 보수재료로 적용되고 있다. 하지만 모르타르의 성능개선을 폴리머에 의존하고 있어 고가인 폴리머의 과다 사용으로 인한 재료비 상승, 폴리머의 품질관리 미흡으로 인한 모르타르 품질 편차 및 폴리머와 시멘트의 응결시간 차이가 발생하여 표면 균열을 초래하는 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 라텍스와 월라스토나이트를 사용하여 폴리머 재료의 사용량을 절감시켜 경제성을 확보할 수 있는 콘크리트 구조물에 대한 보수재료의 강도 특성을 평가하는 것이 목적이다. 보수재료의 성능을 평가하기 위하여 흐름시험, 압축강도 시험, 휨강도 시험을 진행하였다. 배합은 초속경시멘트와 규사 비를 1:1로 결정하였으며, SB라텍스 5%, 10%, 월라스토나이트를 3%, 5%, 10% 혼입률로 변화시켜 역학적 특성을 평가하였다. 흐름시험 결과 SB라텍스의 혼입률이 증가할수록 목표 흐름값을 만족시키기 위한 배합수량이 감소하는 것으로 나타났으며 SB라텍스의 혼입률이 일정하거나 월라스토나이트 혼입률이 증가할수록 배합수량은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 SB라텍스와 월라스토나이트의 혼입률이 증가할수록 압축강도가 감소 하였으며, 반대로 휨강도는 증가하는 경향을 보였다. SB라텍스와 월라스토나이트의 증가는 경화지연 또는 초속경시멘트량의 축소로 인해 압축강도가 저감되는 것으로 판단되며, 휨강도의 증가는 SB라텍스의 필름막 형성과 월라스토나이트의 섬유역할로 콘크리트의 인장성능을 향상시키는것으로 나타난 것으로 확인되었다.

지하수 관정 및 상수도 공급량을 이용한 밭용수 공급량의 계절적 취약성 분석

이재영 ( Jaeyoung Lee ),신형진 ( Hyoungjin Shin ),신범수 ( Bumsoo Shin ),이건희 ( Geonhee Lee ),이보현 ( Bohyun Lee ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

최근 농업생산기반시설에 대한 기후변화 취약성에 대한 관심이 커져 관련 연구가 진행되고 있으나, 주로 저수지 등 지표수 시설물에 관련 취약성 연구로써 밭용수로 사용되는 지하수 시설물에 대한 취약성 연구는 상대적으로 미흡한 실정이다. 밭작물의 경우 농업용 저수지 및 양수장과 같은 농업수리 시설물로부터 용수를 공급받는 논벼 작물과 달리 지하수 또는 자연 강우를 통해 용수량을 공급받는 경우가 대부분으로 논 농업에 비하여 가뭄에 대하여 취약하다. 본 연구는 선행연구를 통하여 밭가뭄에 대한 취약성을 안전지역(1), 안전지역(2), 우려지역, 상습지역으로 구분하였으며, 계절별 필요수량 대비 공급량 분석을 실시하였다. 필요수량 산정에 필요한 대표 재배작물은 콩으로 선정하였으며, 공급수는 공공관정, 민간관정, 지하수외 공급수로는 상수도를 선정하였다. 분석결과 봄철의 경우 안전지역(1), 안전지역(2), 우려지역, 상습지역에서 공급률은 각 1281.5%, 667.6%, 729.5%, 316.3%로 분석되었고 여름철에는 각 82.4%, 40.6%, 42.6%, 20.0%로 공급률이 100% 미만으로 분석되었으며, 가을철에는 각 436.0%, 212.8%, 213.9%, 105.3%로 용수공급이 충분할 것으로 분석되었다. 다만 본 연구에서 적용한 상수도 공급량은 밭용수 공급량으로 100% 적용하기 어렵기 때문에 공급이 가능한 용수공급량과 공급가능 지역을 결정하는 연구가 추가적으로 필요할 것으로 보인다.

바이오 패브릭스의 형상에 따른 패브릭스 콘크리트 내구성능 평가

이건희 ( Geonhee Lee ),이보현 ( Bohyun Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

최근 우리나라에서 강수강도와 호우일수의 증가로 인한 수리구조물 및 사면구조물 등에 대한 피해가 증가하고 있다. 이에 따른 긴급복구재료로서 적합한 바이오 패브릭스 콘크리트의 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 바이오패브릭스 콘크리트의 형상에 따른 내구성능을 평가하였다. 바이오 패브릭스의 형상은 격자형상, 매듭형상, 일자형상을 적용하였으며, 성능 목표는 기존 국내외 콘크리트 천 연구결과를 이용하여 휨시험 목표강도 5MPa로 결정하였으며 시험방법은 KS L ISO 679에 따라 실시하였다. 내구성능 평가 시험은 BS EN 14414에 따라 실시하였다. 내구성 평가는 산성(pH 4.0, 50℃, 56일간 침수), 알칼리성(pH 12.5, 50℃, 56일간 침수), 황산(pH 7.2, 28일간 침수)용액 노출시험으로 실시하였다. 휨시험결과 10일 강도는 격자형상 10.34MPa, 매듭형상 1.94MPa, 일자형상 9.45MPa를 나타내었다. 휨강도 시험결과 재령 10일 목표강도 5MPa을 격자형상과 일자형상은 만족하였지만 매듭형상은 만족하지 못하는 결과를 보였다. 화학적 저항에 따른 내구성능평가 시험결과는 다음과 같다. 산성도 저항성에서 56일 침수 후 휨시험 결과 격자형상 12.16MPa, 매듭형상 3.41MPa, 일자형상 6.93MPa를 나타내었다. 알칼리성도 저항성에서 56일 침수 후 휨시험 결과 격자형상 9.34MPa, 매듭형상 2.95MPa, 일자형상 4.89MPa를 나타내었다. 황산저항성에서 28일 침수 후 휨시험 결과 격자형상 10.48MPa, 매듭형상 1.81MPa, 일자형상 5.73MPa를 나타내었다. 3가지 저항성에 따른 결과에서 격자형상만이 휨시험 목표강도 5MPa를 모두 만족하였다. 따라서 내구성능평가 시험결과를 분석해보면 격자형상 바이오패브릭스는 긴급복용 콘크리트 재료로서 가장 효과적인 것으로 나타났다.