초록 ▼

□ 연구개요
최근 높은 컴퓨팅 자원을 가지는 VCC(Vehicular Cloud Computing) 기반의 연구는 자원의 활용도를 높이는 것에 초점을 맞춘다. 본 연구에서는 VCC 환경에서 대규모 작업의 분산처리에 집중하여 분산처리하기 위해 어떻게 분할 할 것인지 또는 분할된 태스크를 어느 컴퓨팅 자원에서 처리할 것인지를 결정하는 최적 분할과 할당 문제를 다룬다. VCC는 기존 차량의 통신 불완전성과 이동성으로 인해 성능이 저하될 수 있는 복잡한 동적 시스템이다. 또한, 차량 내장 자원의 종류와 범위가 다양해지며 시간에 따라

□ 연구개요
최근 높은 컴퓨팅 자원을 가지는 VCC(Vehicular Cloud Computing) 기반의 연구는 자원의 활용도를 높이는 것에 초점을 맞춘다. 본 연구에서는 VCC 환경에서 대규모 작업의 분산처리에 집중하여 분산처리하기 위해 어떻게 분할 할 것인지 또는 분할된 태스크를 어느 컴퓨팅 자원에서 처리할 것인지를 결정하는 최적 분할과 할당 문제를 다룬다. VCC는 기존 차량의 통신 불완전성과 이동성으로 인해 성능이 저하될 수 있는 복잡한 동적 시스템이다. 또한, 차량 내장 자원의 종류와 범위가 다양해지며 시간에 따라 변화하는 환경의 변동성 및 자원의 산발적인 가용성으로 인해 적합한 VCC 지원이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 VCC 환경에서 대규모 작업의 분산 처리와 고신뢰 컴퓨팅이 가능한 플랫폼을 개발하여 차세대 VCC 응용 서비스를 제공하는 것에 중점을 두었다. 대규모 작업에 대해 최적의 동적자원관리 기법을 개발하고 고신뢰 결함허용 기술을 개발하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 최종목표는 대규모 작업에 대한 분산처리 및 고신뢰 컴퓨팅을 제공하기 위해 VCC 기반 최적 결함허용기법을 개발하고 분산처리 플랫폼을 통합하여 VCC 환경에서 대규모 분산처리가 가능함을 보이는 것이다. 1차년도에는 시간에 따라 자원의 가용성이 극심히 변하는 VCC 환경에 대한 비교 분석 연구를 진행하고 최적 분할 및 할당 모델을 개발하였다. 차량 수에 따라 잠재적 용량 함수 분석을 적용하여 개선된 작업분할 및 할당 목표를 달성하였다. 2차년도에는 차량 이탈로 인한 오류를 최소화하고 고신뢰 분산처리를 지원하기 위해 최적 체크포인팅 기반 고신뢰 분할 알고리즘 개발하여 목표를 달성하였다. 체크포인팅을 고려한 제안 최적 분할과 할당의 알고리즘은 클라우드 컴퓨팅 자원의 가용성 변화를 반영한 시그모이드 기반 Potential Capacity Distribution Model로부터 유도되었다. 이 모델을 기반으로 태스크의 분산처리 수행시간을 계산하였고 이를 최소화하는 최적 분할의 근사해를 수학적으로 증명하여 이것이 정해와 매우 유사함을 보이는 등 동적 자원관리 방법의 새로운 방법을 제시하였다. 3차년도에는 VCC 기반 차량용 플랫폼을 통해 높은 컴퓨팅을 요구하는 3D 모델 생성 응용을 개발하여 실효성을 확인하였다. 본 연구의 결과물로 FGCS(Q1, JCR상위 7%, IF7.187) 등 국내외 논문지에 다수 게재되었다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구개발성과의 활용계획 및 기대효과는 다음과 같다.
첫째, 제안하는 분산처리 기반의 분할 및 할당 알고리즘을 데이터센터 서버 또는 MapReduce 모델에 적용하고, 차량 클라우드 서버뿐만 아니라 일반적인 클라우드서버에 적용 가능한 시스템SW로 확장할 수 있다. 둘째, 공공기관의 유휴자원에 초점을 맞추고 한국도로공사, 인천국제공항공사 등의 공공기관 응용으로서 실용적 접근이 가능하다. 또한, 한국도로 공사용 차량 측정장비, 인천국제공항공사용 지능형 주차관리 시스템에 적용하여 향후 미래 전기차 시장 등의 시스템SW 분야 인프라 구축으로 발전될 수 있다. 셋째, 유휴자원 극대화를 통해 스마트카, 스마트모빌리티, 스마트시티 등 각 분야에서 특수성을 고려한 최적화 기술로 활용될 수 있으며 향후 시스템SW 분야에서 차량 클라우드 플랫폼에 대해 국제적 수준으로 발전시키는데 기여 하였다고 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1. (1차년도) VCC 환경에서 대규모 작업 분산처리를 위한 동적자원관리 기술 개발 ... 4
• 2. (2차년도) VCC 기반 고신뢰 결함허용(Fault-tolerant) 기술 개발 ... 6
• 3. (3차년도) VCC 기반 대규모 분산처리 플랫폼 통합 및 실효성 검증을 위한 응용 개발 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 13
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 6. 참고문헌 ... 15
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 30