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문제 정의
- "하르방” 프로젝트로 명명된 본 연구는 등산객들의 안전한등반과 환경 감시를 위하여, 한라산의 등산로에 실시간 정밀 기상 관측 센서 네트워크를 설치한 후 획득된 기상 정보를 KOREN 망을 통해 센싱 정보 관리 집중국에서 수집하며, 또한 등산객들과 제주도청, 한라산 국립 공원 관리 사무소등에 재난 방지 및 관리의 목적으로 가공된 정보를 제공하고자 하였다. 특히 등산객들에게 제공되는 각 노드별 수 십 또는 수백 미터 단위의 지역을 커버하는 실시간정밀 기상정보는 산악 등반 시 발생하는 위 험요소들을 미리예측할 수 있게 함으로써, 등산객들의 안전을 보장하며, 혹 산사태 및 계곡범람 등 재난/재해사고가 발생하더라도 지휘 통제소의 빠른 대응을 용이하게 하여, 효율적인 국가 재난재해 방지 시스템으로서의 가능성을 제시 하고자 한다.
- 본 논문에서는 2006년 말 제주도 한라산의 등산로를 따라 설치될 센서 네트워크와 BcN 기술, IPv6 기술을통합하는USN 임베디드 시스템 기반의 재난재해 방지 서비스의 구조를 기술하였다. 해당 세부기술로서 USN 네크워크 구축을 위한 2.
- 본 논문에서는 USN망을 통한 기상 상황의 정밀한 실시간 관측기능을 활용하여 재난재해 방지를 위한 서비스를 제공할 수 있는 시스템 구조를 제안하며, 이를 위해 풍부한 주소를 제공하는 IPv6, 그리고 대용량의 센싱 정보 트래픽을 수용할 수 있는 BcN망을 포괄하는 융합 기술을 개발하고 테스트베드를 구축하고 있다.
- 본 연구에서는 센서 네트워크를 통한 환경 정보, 사용자 편의성 및 즉각적 인 재난재해 상황 파악을 위해 IPv6네트워크 카메라를 개발, 센서 네트워크와 연동하였다. 네트워크 카메라는 센서 네트워크가 설치된 지역을 모니터링 하며, 현재의 상황을 실시간으로브로드 캐스팅 한다.
- 본 연구에서는 센서 노드간의 통신을 지원하기 위해서, 다중 레벨 트리 기반 라우팅 프로토콜을 개발하였는데, 센서 노드들은 라우팅 알고리즘에 따라 트리 형태의 네트워크를 형성한 후 통신에 필요한 라우팅 테이블을 유지하도록 하였다. 따라서 센서 노드가 합류하고 이탈하는 등 네트워크 토폴로지에 변화가 나타난다 하더라도 라우팅 테이블은 새로운 정보에 따라 적응할 수 있도록 설계되었다.
- 또 다른 관련 연구로서 Redwood Park Forest Ecosystems를 들 수 있다. 이는 센서 네트워크를 이용하여 UC Botanical Garden에서 미국 캘리포니아주의 주목인 삼나무(Redwood) 생장 환경을 모니터링하고, 삼나무를 둘러싼 안개 속 수분이 삼나무 성장에 미치는 영향을 조사한 연구이다. 자연 환경의 변화에 대응하면서 안정적인 측정을 하기 위해 삼나무 한그루 당수 개에서 수^ 개의 특수제작된 센서 노드를 서로 다른 높이에 부착하여 높이 별 수분 상태가삼나무 숲의 생태계에 어떤 영향을 미치는지를 조사하였다.
- 특히 등산객들에게 제공되는 각 노드별 수 십 또는 수백 미터 단위의 지역을 커버하는 실시간정밀 기상정보는 산악 등반 시 발생하는 위 험요소들을 미리예측할 수 있게 함으로써, 등산객들의 안전을 보장하며, 혹 산사태 및 계곡범람 등 재난/재해사고가 발생하더라도 지휘 통제소의 빠른 대응을 용이하게 하여, 효율적인 국가 재난재해 방지 시스템으로서의 가능성을 제시 하고자 한다.
- 더군다나 SNMP는폴링 방식의 메커니즘을 사용하기 때문에 전력 소모를 최소화해야 하는 센서 장비들에게 부적합한 프로토콜로 인식되어 왔다. 하지만 SNMP는 네트워크 관리를 위해 가장 많이 쓰이는도구이며, 확장성이 뛰어나 센서 네트워크에 적용했을 경우 관리자에게 효율적이고 효과적인 망관리 수단을 제공하기 때문에, 본연구에서는 센서 네트워크의 전력 소모를 최소화 하면서 SNMP를 사용하여 망관리의 효율성을 향상시키고자 하였다. 이를 위해 이미 광범위하게 사용되고 있는 SNMP를 센서 네트워크에 적용하여 센서 네트워크와 SNMP 관리자 측의 시스템에 커다란 변화를 주지 않고 서로 다른 응용을 위한 센서 네트워크들을 한 곳에서 중앙 집중 관리할 수 있는 SNMP 에이전트 기반의 시스템을 설계하였다.
- 해당 연구에서는 (그림 1)에서 보이는 배터리 기반의 노드를 섬 곳곳에 배치하고, Multi-hop 애드 혹 네트워크를 구성하여 각 센서노드 주변의 환경 정보를 수집, 데이터를 Base Station에게 보고하도록 하였다. 베이스 스테이션으로 수집된 데이터는 데이터베이스에 저장되며, 방향성 외부 안테나를 통해 Great Duck Island에 있는 등대와 통신하게 된다.
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