분산 이동컴퓨팅 연구실
컴퓨터융합학부 최훈
분산 이동컴퓨팅 연구실은 1996년 창설 이래로 모바일 컴퓨팅과 분산 시스템 분야에서 선도적인 연구를 수행해왔습니다. 본 연구실은 분산 시스템의 구조적 설계와 신뢰성 확보, 그리고 모바일 환경에서의 시스템 소프트웨어 및 미들웨어 개발을 중심으로 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 데이터 분배 서비스, 실시간 데이터 처리, 장애 허용성, 네트워크 트래픽 최적화 등 분산 시스템의 핵심 이슈를 해결하기 위한 이론적·실용적 연구를 활발히 전개하고 있습니다.
모바일 컴퓨팅 분야에서는 스마트폰, 웨어러블 디바이스, IoT 센서 등 다양한 모바일 기기에서의 효율적인 데이터 처리와 통신, 에너지 절감, 실시간성 보장 등을 위한 시스템 소프트웨어 및 미들웨어 기술 개발에 주력하고 있습니다. 포그 컴퓨팅, 에지 컴퓨팅, DDS 미들웨어 등 최신 컴퓨팅 패러다임을 적용하여, 모바일 환경에서의 분산 데이터 관리와 서비스 제공을 실현하고 있습니다. 또한, 사용자 인터페이스 최적화, 보안성 강화 등 모바일 컴퓨팅의 다양한 응용 분야에 기여하고 있습니다.
최근에는 군집로봇(Swarm Robotics) 및 자율 드론 군집 제어 분야로 연구 영역을 확장하고 있습니다. 군집로봇은 제한된 센싱, 통신, 컴퓨팅 능력을 가진 다수의 로봇이 분산적으로 협력하여 집단적 목표를 달성하는 첨단 시스템입니다. 본 연구실은 ROS, MAVLink, argos3 시뮬레이터 등 최신 로봇 소프트웨어와 강화학습 기반 분산 알고리즘을 활용하여, 자율적이고 효율적인 군집 행동을 구현하고 있습니다.
이러한 연구 성과는 스마트 팩토리, IoT, 스마트 시티, 재난 대응, 환경 모니터링, 물류 자동화 등 다양한 산업 및 사회적 문제 해결에 적용되고 있습니다. 다수의 논문, 특허, 국제 학술대회 발표를 통해 연구실의 기술력과 혁신성을 입증하고 있으며, 앞으로도 분산 시스템과 모바일 컴퓨팅, 군집로봇 분야에서 세계적인 연구 성과를 창출해 나갈 것입니다.
분산 이동컴퓨팅 연구실은 미래 정보통신기술의 핵심 인프라를 선도하는 연구를 지속적으로 수행하며, 차세대 컴퓨팅 환경과 지능형 로봇 시스템의 발전에 기여하고자 합니다. 학생들과 연구원들은 이론과 실무를 겸비한 연구를 통해, 국내외 학계 및 산업계에서 활발히 활동하고 있습니다.
Data Distribution Service (DDS)
Edge Computing
Quality of Service (QoS)
분산 시스템의 구조와 신뢰성
분산 시스템은 여러 컴퓨터나 장치가 네트워크를 통해 상호 연결되어 하나의 시스템처럼 동작하는 구조를 의미합니다. 본 연구실에서는 이러한 분산 시스템의 구조적 설계와 신뢰성 확보를 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 시스템의 확장성, 장애 허용성, 데이터 일관성 보장 등 분산 환경에서 발생할 수 있는 다양한 문제를 해결하기 위한 이론적 기반과 실용적 방법론을 개발하고 있습니다.
특히, 데이터 분배 서비스(DDS)와 같은 미들웨어 기술을 활용하여 분산 시스템 내에서 데이터의 효율적인 전달과 관리, 그리고 시스템 모니터링 및 분석 도구의 개발에 주력하고 있습니다. 이를 통해 실시간 데이터 처리, 장애 감지 및 복구, 네트워크 트래픽 최적화 등 다양한 응용 분야에서 신뢰성 높은 분산 시스템을 구현할 수 있습니다. 또한, 분산 시스템의 보안성 향상을 위한 암호화 기술, 인증 프로토콜, 접근 제어 기법 등도 함께 연구하고 있습니다.
이러한 연구는 스마트 팩토리, IoT, 클라우드 컴퓨팅, 에지 컴퓨팅 등 현대 정보통신기술의 핵심 인프라로 활용되고 있습니다. 앞으로도 분산 시스템의 구조적 혁신과 신뢰성 향상을 통해 다양한 산업 분야에서의 실질적인 문제 해결과 기술 발전에 기여할 것입니다.
모바일 컴퓨팅 지원 시스템 소프트웨어 및 미들웨어
모바일 컴퓨팅은 이동성을 갖춘 다양한 디바이스에서 컴퓨팅 자원을 효율적으로 활용할 수 있도록 지원하는 기술입니다. 본 연구실에서는 모바일 환경에서의 시스템 소프트웨어, 미들웨어, 통신 프로토콜 개발에 중점을 두고 있습니다. 스마트폰, 웨어러블 디바이스, IoT 센서 등 다양한 모바일 기기에서의 데이터 처리와 통신 효율성, 에너지 절감, 실시간성 보장 등을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다.
특히, DDS 미들웨어, Fog Computing, Edge Computing 등 최신 컴퓨팅 패러다임을 적용하여 모바일 환경에서의 분산 데이터 관리와 서비스 제공을 실현하고 있습니다. 예를 들어, 포그 컴퓨팅 플랫폼 설계 및 구현, 모바일 디바이스 간 그룹 관리 및 세션 관리, 근거리 통신 프로토콜 개발 등 다양한 연구 성과를 논문 및 특허로 발표하고 있습니다. 또한, 실시간 데이터 동기화, 사용자 인터페이스 최적화, 보안성 강화 등 모바일 컴퓨팅의 핵심 이슈를 해결하기 위한 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다.
이러한 연구는 스마트 시티, 스마트 헬스케어, 지능형 교통 시스템, 메타버스 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있으며, 모바일 환경에서의 사용자 경험 향상과 서비스 혁신에 기여하고 있습니다. 앞으로도 모바일 컴퓨팅의 발전과 함께 새로운 시스템 소프트웨어 및 미들웨어 기술을 지속적으로 개발해 나갈 계획입니다.
군집로봇(Swarm Robotics) 및 자율 드론 군집 제어
군집로봇(Swarm Robotics)은 다수의 로봇이 제한된 센싱, 통신, 컴퓨팅 능력을 바탕으로 중앙 제어 없이 분산적으로 협력하여 집단적 목표를 달성하는 시스템을 연구하는 분야입니다. 본 연구실에서는 군집로봇의 상황인식, 행동결정 알고리즘, 자율적 군집 드론의 제어 등 첨단 로봇 기술을 집중적으로 연구하고 있습니다. ROS, MAVLink, argos3 시뮬레이터 등 최신 로봇 소프트웨어와 시뮬레이션 도구를 활용하여 실제 환경에서의 적용 가능성을 높이고 있습니다.
특히, Q-Learning과 같은 강화학습 기반의 분산 알고리즘을 적용하여 각 로봇이 환경 변화에 적응하고 최적의 의사결정을 내릴 수 있도록 하는 연구가 이루어지고 있습니다. 또한, Collective decision making, Self-organization, Best-of-n problem 등 군집지능(Swarm Intelligence) 관련 이론을 실제 시스템에 적용하여, 자율적이고 효율적인 군집 행동을 구현하고 있습니다. 이러한 연구는 군집 드론, 마이크로 UAV, 무인 수상정 등 다양한 로봇 플랫폼에 적용되고 있습니다.
군집로봇 연구는 재난 대응, 환경 모니터링, 군사 작전, 물류 자동화 등 다양한 실세계 문제 해결에 활용될 수 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 군집로봇의 자율성, 확장성, 신뢰성 향상을 위한 핵심 기술 개발에 집중하여, 미래 지능형 로봇 시스템의 발전을 선도할 것입니다.
1
Management of a Smart Factory using Fog Computing
Jinsub Han, Insub Kim, Hyunmo Yu, Hoon Choi
International Journal of Engineering Research and Technology, 2019
2
Management of IoT Sensor Data using a Fog Computing Node
Gunjae Yoon, Donghwa Choi, Jeongjin Lee, Hoon Choi
Journal of Sensors, 2019
3
Timestamp-based Key Exchange Protocol in Satellite Environment
In-A Song, Young-Seok Lee, Hoon Choi
Journal of Engineering and Applied Sciences, 2018
1
클라우드 기반 빅데이터 분석&진단 서비스 개발 사업 중 엣지 노드 기술 개발
2
미들웨어 독립적인 DDS Security 기술 개발과 적용 사업 중 DDS Security 플러그인 개발과 기술 표준화
3
자율주행용 도로상황감시시스템을 위한 차량엣지컴퓨팅(VEC) 연구
