Fault-Tolerant Network for Remote Data Acquisition of Bio-loggers in Polar Regions
Jinyoung Lee, Sun-Ho Yum, Jeong-Guck Lee, A-Ri Hwang, Yong-Kon Lim, Soohyun Park · Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers · 2022
전 세계적으로 극지에 대한 경제, 정치, 환경적 중요성이 부각되면서 극지 과학 연구에 대한 관심과 필요성이 나날이 증대되고 있다. 특히 극지에서 원격지에 존재하는 데이터를 회수하는 연구는 지난 수십 년 동안 극지 빙하나 해빙 관찰 및 이동경로 추적, 영구동토층 관찰, 극지 환경 감시 등을 목적으로 하는 극지 무선 센서 네트워크 구축 프로젝트를 통해 발전되어 오고 있다. 이를 기반으로 극지 통신 네트워크는 다양한 분야의 극지 과학 연구를 효율적으로 수행하기 위한 필수적인 기술로서 주목받고 있다. 그러나 극지 지역은 극저온, 블리자드, 크레바스 등과 같은 환경적 요인 탓에 무선 통신 네트워크의 신뢰성이 보장되기 어려우며 연구 활동을 수행함에 있어서 온대 지역보다 물적·인적 자원 및 시간 등이 상당히 소모될 수밖에 없는 환경이다. 이에 따라 본 논문에서는 극지의 기상과 지형 등 극한 환경에 의해 통신 네트워크의 연결성 및 안정성이 확보되지 않는 경우 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)를 Data Mule로 활용하는 결함 감내 네트워크(Fault-Tolerant Network, FTN)를 제안함으로써 이를 극복하고자 한다. 또한 제안한 네트워크 및 시스템의 단위 기능 실험을 통해 그 타당성을 검증하며 향후 극지 실환경 실험을 위한 연구 방향을 제시한다.