주요논문
Dynamic PDU Aggregation for Enhanced QoS in CAN-to-TSN Gateway
- 2025 International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers, and Communications
- 2025년 7월
- (주저자) 임성현
- 요약: 기존 CAN 통신과 고대역폭의 TSN 이더넷을 연동할 때 발생하는 프로토콜 오버헤드 및 스케줄링 지연 문제를 해결하기 위해, 여러 개의 작은 데이터(PDU)를 하나의 이더넷 프레임으로 효율적으로 묶어 전송하는 동적 PDU 집합 알고리즘(PAA)을 제안했습니다.
- 개발 내용:
• 게이트 폐쇄 시간 활용: TSN 스케줄러(TAS)의 게이트가 닫혀있는 비활성 시간을 활용하여 여러 개의 PDU를 하나의 프레임으로 집합시킵니다.
• 동적 전송: 게이트가 열리는 순간 또는 버퍼가 일정 크기 이상이 되면 즉시 전송하여, 오버헤드 감소와 실시간성 보장을 동시에 달성합니다.
- 역량: CAN, 이더넷, TSN여러 통신 프로토콜이 사용되는 네트워크 환경을 이해하고, 프로토콜 간의 데이터 교환을 최적화하는 아이디어를 떠올리고 실제로 적용하여 실험까지 하였습니다. 특히, 네트워크 부하에 따라 통신 효율을 36%까지 향상시키며, 서비스 품질(QoS)과 실시간성을 모두 고려하는 시스템을 설계하는 능력을 길렀습니다.E8
An eBPF/XDP-Based Architecture for Efficient SOME/IP Service Discovery
- 2025 11th International Conference on Mechatronics and Robotics Engineering
- 2025년 2월
- (주저자) 임성현
- 요약: 기존 사용자 공간에서 처리되던 SOME/IP 서비스 탐색 기능은 잦은 컨텍스트 스위칭으로 성능 저하를 유발합니다. 이를 해결하기 위해, 리눅스 커널의 eBPF/XDP 기술을 활용하여 서비스 탐색 과정을 커널에서 직접 처리하는 'XSSD' 아키텍처를 제안하여 시스템 지연 시간을 개선했습니다.
- 개발 내용:
• XDP 프로그램 (커널): 네트워크 드라이버단에서 불필요한 서비스 패킷을 가장 먼저 필터링하고 즉시 폐기하여 시스템 부하를 감소시킵니다.
• 서비스 매니저 (사용자 공간): 응용 프로그램을 대신하여 서비스 구독 요청을 처리하고, XDP 프로그램과 eBPF Map을 통해 커널과 실시간으로 서비스 상태를 공유합니다.
- 역량: 리눅스 커널 레벨에서 직접 네트워크 패킷을 제어하는 eBPF/XDP 프로그래밍 역량을 갖추게 되었습니다. 사용자 공간의 오버헤드를 커널단으로 오프로딩하여 특정 상황에서 시스템의 CPU 사용률을 96.3%까지 감소시키고, 지연 시간 67% 단축하며 저지연·고성능 시스템을 설계하고 최적화하는 연구를 경험했습니다.
산학프로젝트 / 현장실습ᆞ인턴십
차량용 이더넷 케이블 선제적 고장 진단 기술 개발
- 업체명
- 현대모비스
- 기간
- 2025. 05. 01 ~ 2026. 05. 01
• 개요
- 차량용 이더넷 케이블의 노후화 및 미세 손상으로 통신 불량을 사전에 방지하기 위해 선제적 진단 기술을 개발하는 프로젝트입니다. 반사파 및 신호 품질을 활용하여 정상/고장 케이블의 특성에 대한 물리적 차이를 분석하고 고장 패턴을 식별하는 소프트웨어 로직을 구현하는 것이 목표입니다.
• 역할 및 기여
- 프로젝트 초기 단계의 실험 환경 설계 및 임베디드 보드 선정부터 진단 알고리즘 구현까지 전 과정에 참여하고 있습니다.
- 이더넷 통신의 물리 계층(PHY) 칩의 내부 레지스터와 기능들을 상세하게 분석하고, 분석 내용을 바탕으로 MDIO 통신 기능을 소프트웨어 레벨에서 제어할 수 있도록 추상화했습니다.
Zonal 아키텍처로의 변화 대응을 위한 AP 기반의 TSN 및 SOME/IP 네트워크 스택 개발
- 업체명
- 현대자동차
- 기간
- 2024. 03. 01 ~ 2025. 03. 01
• 개요
- 차세대 차량용 고성능 AP 환경에서, 결정적 통신을 보장하는 TSN 기술과 서비스 지향 미들웨어인 SOME/IP를 통합하여 시스템을 구축하고 그 성능을 최적화하는 것을 목표인 과제였습니다.
• 역할 및 기여
- 프로젝트의 핵심 개발자로서 TSN 기능의 AP 및 스위치 직접 포팅/구현 및 성능 분석을 주로 담당했습니다.
- 소프트웨어 기반 TSN 과 하드웨어 기반 TSN의 시간 오차(Jitter)를 측정하는 실험을 통해 아키텍처 방향성을 제시했습니다.
- 어플리케이션을 분석하여 프로세스/스레드 구조를 최적화하고, CPU 코어 할당(Core Affinity)을 통해 컨텍스트 스위칭을 최소화하여 I/O 성능을 개선했습니다.
- 반복적인 테스트 과정의 비효율을 개선하고자 PyQT 기반의 GUI를 개발했습니다. 복잡한 설정 과정을 자동화하여 팀 전체의 개발 및 테스트 시간을 단축시키는 등 프로젝트 생산성 향상에 기여했습니다.
교육수료
ARM Cortex-M 프로세서 기반의 펌웨어 설계실무
· KEIL에 stm32의 개발환경을 구축한 뒤 GPIO, IRQ, 디버깅 모드에 대해 실습
· 기간 2022. 01 ~ 2022. 01
Arm Cortex-M DesignStart기반 SoC Platform 설계
· Arm Cortex-M CPU가 SoC에서 어떻게 구현되고 통신하는지 학습
· 기간 2022. 02 ~ 2022. 02
마이크로컨트롤러에 기반한 FlexRay 통신 다루기
· 조향에서 주로 사용하며, 일반 CAN이나 이더넷과 다른 방법으로 통신한다는 내용을 배움
· 기간 2024. 10 ~ 2024. 11
ARM Cortex-M 프로세서 기반의 FreeRTOS 포팅 및 활용
· Task, 스케줄링, 자료구조, freeRTOS의 API 등에 대해 학습
· 기간 2024. 11 ~ 2024. 11
기타 대외활동
[자격증]
컴퓨터활용능력1급
· 기간 2021.08
Toeic Speaking test
· IM3
· 기간 2025.07
[직장경력]
엑시콘
· FPGA 보드 디버그 및 로직 설계
· 기간 2022. 12. 26 ~ 2024. 01. 09
[수상경력]
교내 졸업연구작품전 학술상
· KEIL에 stm32의 개발환경을 구축한 뒤 GPIO, IRQ, 디버깅 모드에 대해 실습 딥러닝 기반 무인 계산대
· 기간 2022.06.29
자기소개
저는 "재미있는 일을 하며 사는 것"을 인생의 가장 큰 가치로 삼고 있습니다. 어릴 적 컴퓨터와 처음 만났을 때부터 지금까지, '재미'는 제 성장의 원동력이었습니다. 초등학생 시절 게임 서버를 직접 운영하며 친구들과 소통했고, Visual Basic을 이용해 홈페이지 자동 접속 프로그램을 만들어 공유하며 큰 보람을 느꼈습니다. 그때의 설렘과 성취감이 제 진로를 결정했습니다.
최근 저에게 큰 성장을 주었던 프로젝트는 석사 과정 중 진행한 TSN 시간동기화 프로젝트입니다. 과제에서 성능의 목표였던 20μs를 달성했지만, 교수님께서 만족하지 않으시며 더 나은 성능을 요구하셨습니다. 더 이상 개선이 어려워 보이는 상황에서도 다양한 접근법을 시도하며, 작은 가능성이라도 놓치지 않으려 했습니다. 교수님께서 "충분하지 않다"고 하실 때마다 답답하기도 했지만, 결국 여러 시행착오를 거쳐 1μs 수준까지 개선해냈을 때의 성취감과 즐거움은 말로 표현할 수 없었습니다.
제게 '재미'는 단순한 흥미가 아닙니다. 원하는 동작을 성공시키기 노력의 원동력이 됩니다. 그리고 제가 개발하는 기술이 실제 자동차에 적용되어 많은 사람들의 안전과 편의에 기여할 수 있다는 점에서 큰 의미를 느낍니다. 세상 사람들이 제가 만든 기술을 사용하며 더 편리한 삶을 산다는 것 자체로 보람스러운 일이라고 생각합니다. 자동차 개발이야말로 제가 찾던 '재미있으면서도 의미 있는 일'이라고 확신합니다.
경력경험기술서
[주요논문 연구분야]
저는 궁금한 것은 참지 못하는 성격입니다. 석사 과정에 입학했을 때, 연구실에서 다루는 모든 주제가 흥미로워 보여 전부 직접 경험해보고 싶다는 생각에 "우리 연구실의 모든 주제로 논문을 쓰겠다"는 목표를 세웠습니다. 자동차 산업이 SDV로 전환되는 과도기에서, 하드웨어를 직접 제어하는 MCU와 고성능 연산을 처리하는 AP 역량을 모두 갖춘 엔지니어가 되어야겠다고 판단했습니다. 단순한 지적 호기심을 넘어, 미래 자동차 기술 전문가로 성장하기 위해 반드시 필요한 과정이라고 생각했습니다.
이 목표를 달성하기 위해 저는 자율주행 ECU의 Platform 및 Basic Software 개발에 필요한 역량을 집중적으로 길렀습니다. 연구실에서 누구보다 늦게까지 남아 연구한 결과, 4편의 논문과 2건의 산학 프로젝트라는 성과를 얻었습니다. 산학 프로젝트를 통해 TSN과 SOME/IP를 결합하며 차량용 이더넷 통신의 성능을 최적화했고, 멀티코어 ECU의 실시간 스케줄링을 연구하며 과부하 상황에서도 시스템의 안정성을 보장하는 알고리즘의 중요성을 체감하고 구현 역량을 쌓았습니다. 또한, Xen 하이퍼바이저 기반의 가상화 환경에서는 외부 위협으로부터 시스템을 보호하는 Cyber Security 아키텍처를 직접 설계했습니다. 다양한 임베디드 보드의 하드웨어를 직접 제어하고 특성을 분석한 경험 역시 AUTOSAR 기반의 ECU SW를 이해하고 개발하는 데 튼튼한 밑거름이 되었습니다.
이처럼 저는 단순한 이론 학습을 넘어, 직접 부딪히고 해결하며 차량에서 필요한 SW의 핵심 요소들을 깊이 있게 경험했습니다. 저의 이러한 폭넓은 경험은 실무에서 마주할 어떠한 복잡한 문제라도 해결할 수 있는 기반이 될 것이라 확신합니다.
[프로젝트 수행경험]
조직생활의 핵심은 '소통과 협력'이라고 확신합니다. 혼자서는 한계가 명확하지만, 함께일 때 불가능을 가능으로 만들 수 있다는 것을 수많은 경험을 통해 배웠기 때문입니다. 연구실에서 진행한 산학프로젝트에서 TSN 성능 최적화 문제로 일주일간 씨름한 적이 있습니다. 혼자였다면 몇 주는 더 걸렸을 문제가 선배와의 토론을 통해 단 3일 만에 해결되었습니다. 저의 CPU 코어 할당 아이디어와 선배의 최적화 방법을 결합하자 I/O 성능이 획기적으로 개선되는 것을 보며, 서로 다른 관점이 만났을 때 생기는 시너지의 힘을 느꼈습니다.
이러한 협력의 가치를 실현하기 위해선 체계적인 시스템이 뒷받침되어야 합니다. 프로젝트 초반, 코드 버전이 꼬여 기능 충돌로 시간을 낭비한 경험은 저에게 버전 관리의 중요성을 깨닫게 했습니다. 또한, 반복적인 테스트 과정의 비효율을 개선하고자 수많은 기능을 parameter로 분류하고 PyQt로 GUI를 개발했습니다. 처음에는 개발 시간이 더 걸릴 것이라 생각했지만, 복잡한 파라미터 설정을 자동화하자 팀 전체의 테스트 시간을 단축시키는 결과를 가져왔습니다. 이를 통해 좋은 협업이란 단순히 의견을 나누는 것을 넘어, 동료의 편의를 고려하고 모두의 효율을 높이는 시스템을 함께 만들어가는 과정임을 배우는 계기가 되었습니다.
저는 회사에서도 열린 마음으로 소통하고, 제가 가진 지식과 경험을 아낌없이 나누겠습니다. 개인의 성장이 곧 팀의 성장이고, 팀의 성장이 회사의 경쟁력이 된다고 믿습니다.