• 스마트미디어저널
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• 제7권1호
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• pp.37-44
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• 2018

임베디드 기기는 시퀀스 제어 기능과 수치연산 기능을 활용하여 제어 프로그램에 따라 산업현장의 기기 등 다양한 자동화 시스템에 활용된다. 현재 임베디드 기기는 기업의 산업현장, 원전, 대중교통 같은 국가기반시설에서 제어 시스템으로 활용되고 있다. 따라서 임베디드 기기를 대상으로 하는 공격은 큰 경제적 손실과 사회적 손실을 야기할 수 있다. 임베디드 기기를 대상으로 하는 공격은 대부분 데이터, 코드 변조로서 제어 프로그램을 대상으로 이루어진다. 산업 자동화 임베디드 기기의 제어 프로그램은 일반적인 프로그래밍 언어와 달리 회로 구조를 표현하기 위하여 설계되었고, 대부분의 산업 자동화 제어 프로그램은 그래픽 기반 언어인 LAD로 설계되어있어 정적분석이 용이하지 않다. 이러한 특징으로 인하여 산업 자동화 제어 프로그램에 대한 취약점 분석 및 보안 관련 연구는 정형 검증, 실시간 모니터링 수준에 그친다. 또한 사전에 취약점을 탐지하고 공격에 대한 대비가 가능한 산업 자동화 제어 프로그램 정적분석 연구는 매우 저조한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 산업 자동화 임베디드 프로그램에 대한 정적분석 효율성 증대를 위하여 회로 구조를 표현하기 위해 설계된 산업 자동화 제어 프로그램을 논리식으로 표현하기 위한 방법을 제시한다. 또한 다양한 제조사의 산업 자동화 제어 프로그램을 통합적으로 분석하기 위하여 LLVM IR을 활용한 중간어 변환 기술을 제안한다. LLVM IR을 활용함으로서 동적 분석에 대한 통합분석이 가능하다. 본 연구에서는 해당 방법에 대한 검증을 위하여 S 사(社)의 제어 프로그램을 대상으로 하여 논리식 형태의 중간어로 변환하는 프로그램의 시제품을 개발하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제19권5호
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• pp.162-177
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• 2020

자율주행시스템에서 다양한 센서를 기반으로 한 외부환경 인지는 주행안전성과 직접적인 관계가 있다. 최근 머신러닝/심층 신경망 기술의 발전으로 심층 신경망 기반의 인지 모델이 사용됨에 따라, 인지 알고리즘의 올바른 학습과 이를 위한 양질의 학습데이터가 필수적으로 요구된다. 그러나 자율주행에 발생할 수 있는 모든 상황을 데이터를 수집하는 것은 현실적인 어려움이 많다. 해외와 국내의 교통 환경의 차이로 인지 모델의 성능이 저하되기도 하며, 센서가 정상동작을 못하는 악천우에 대한 데이터는 수집이 어려우며 질적인 부분을 보장하지 못한다. 때문에, 실제 도로가 아닌 시뮬레이터 내 가상 도로 환경을 구축하여 합성 데이터를 수집하는 접근법이 필요하다. 본 논문에서는 국내 실정에 맞게 국내 도로 상황을 모사한 시뮬레이터 환경 안에 날씨와 조도, 차량의 종류와 대수, 센서의 위치를 다양화하여 학습데이터를 수집하였고, 보다 더 좋은 성능을 위해 적대적 생성 모델을 활용하여 이미지의 도메인을 보다 실사에 가깝게 바꾸고 다양화 하였다. 그리고 위 데이터로 학습한 인지 모델을 실제 도로 환경에서 수집한 시험 데이터에 성능 평가를 진행하여, 실제 환경 데이터만으로 학습한 모델과 비슷한 성능을 내는 것을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.829-843
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• 2017

최근 국가간 대륙간의 정치 경제 문화의 통합에 따른 여객 및 물류수송의 증가로 인해 이를 수용할 수 있는 교통 시스템 건설을 위한 필수적 요소 중 하나인 해저터널의 필요성이 대두됨에 따라 해저터널의 연장이 점차 증가되는 추세에 있다. 하지만, 현재 연장 5 km 이상의 해저터널은 19개가 건설되어 있으나, 연장 50 km 이상의 해저터널 시공 및 운영사례는 전무한 실정이다. 우리나라의 경우에는 한 중 해저터널, 한 일 해저터널, 호남~제주 해저터널 등 연장 50 km 이상의 해저터널이 계획 중에 있으며, 지역특성상 국가간 연결터널이 대다수로서, 해저터널 건설에 대한 기술선점의 중요성이 더욱더 크게 대두되고 있다. 이러한 해저터널은 대부분 초장대의 고수압 조건에 건설됨에 따라, 초장대 터널에서의 환기 및 방재기술, 고수압 조건에서의 구조적 안정성 확보기술, 열차고속화에 의한 공력저감기술 등 육상터널과는 다른 새로운 개념의 건설기술들이 종합적으로 요구되나, 유로터널 등 기존사례의 기술수준 반영 시에는 과도한 건설비와 건설기간이 소요된다. 이에, 본 논문에서는 호남~제주 구간에 대한 가상설계를 통하여 현재 설계 및 시공사례가 없는 고수압(최대수심 160 m), 초장대(총 연장 108 km), 고속철도(설계속도 350 km) 터널의 구조적 안정성 확보, 시공 중 및 운행 시 효율적 환기 방재 시스템 확립 등 다양한 문제점들에 대한 합리적인 해결방안을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.618-619
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• 2010

LED는 기존의 발광원에 비해 훨씬 높은 파워와 효율성으로 인해 최근 들어 각종 조명이나 교통신호 등에서 사용이 급증하고 있다. LED 재료를 위해 지금까지 여러가지가 연구되어 왔는데, 갈륨 질화물 (Gallium Nitride, GaN)에 기반한 시스템이 최근들어 가장 큰 관심을 받고 있다. GaN 방식은 열적으로 매우 안정성이 있고, 1.9 ~ 6.2 eV 범위의 넓은 밴드의 Gap, 그리고 인듐이나 알루미늄과 결합하여 청, 녹, 백색등의 다양한 빛을 발생할 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어 청색 LED는 광학 방식의 기록매체에, 백색 LED는 기존의 조명램프의 대체용으로 활용이 가능하다. 이러한 장점 덕분에 GaN기반 LED 시장은 1994년에 최초로 상용화 된 이래 최근 급격한 성장을 보여 왔다. 그러나 GaN은 다른 III~V 타입의 반도체 재료와는 달리 재료가 성장하기 위해 사파이어와 같은 별도의 기판을 필요로 하는 문제가 있다. 이것은 결국 전위발생과 같은 격자의 부조화 같은 문제를 야기하여 결국 LED의 성능을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 방법이 개발되었는데, 이 방법은 시간당 100 미크론의 매우 빠른 성장속도로 높은 두께의 레이어를 만드는 장점이 있다. 이렇게 성장된 GaN 레이어는 베이스 기판에서 쉽게 분리되어 활용이 가능하다. 그러나 HVPE 기술은 성장 공정에서 두께를 균일하게 만들도록 제어하는 것이 매우 어렵다는 문제가 있다. 따라서 HVPE 방식에서는 이러한 조건을 만족시키기 위해 반응현상에 대한 물리적 해석을 토대로 공정조건을 정밀하게 설계해야 한다. 이를 위해 최근에 실험 또는 시뮬레이션을 활용하여 이러한 공정조건을 향상시키기 위한 여러 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 반응로에 투입되는 여러 기체의 유량과 존별 주변온도 조건을 입력변수로 하고, 이들이 GaN 성장에 미치는 영향을 분석하였다. HVPE 시스템에서 가장 이상적인 목표는 반응기체가 층류유동을 유지하면서 대부분의 반응이 기판위에서 이뤄지며, 기판위에서 성장되는 재료의 두께가 균일하게 되는 것이다. 입력변수들이 이러한 결과에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하기 위해 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)을 수행하는 상용코드 FLUENT를 사용하였다. 보다 실제에 가까운 해석을 위해서는 기체간의 화학반응을 포함해야 하나, 해석의 편의와 효율을 위해 본 연구에서는 열 및 유동해석만을 수행하였다. 한편 실제 반응로의 우수성은 성장속도와 두께분포의 균일도를 통해 평가된다. CFD 해석을 통해 이들을 분석하기 위해 기존에 수행한 실험조건을 해석하고 해석결과의 유동패턴/압력분포를 실험결과의 성장속도/두께분포와 비교하고, 이중에서 관련성이 높은 해석결과변수를 우수성 평가에 활용하였다. 기존의 실험결과를 토대로 이러한 중요 결과변수와 함께 이들에 대한 목표값이 도출되고 나면, 입력 공정조건 - 사용기체의 유량과 주변온도 조건 - 에 대해 실험계획(DOE,Design of Experiment)을 수립하고 목표성능을 구현하기 위한 최적설계를 수행할 수 있다. 일반적으로 CFD를 통해 최적의 설계나 공정조건을 탐색하는 작업은 1회의 CFD 계산시간이 매우 오래 소요되기 때문에 쉽지 않다. 그러나 본 연구에서는 CFD와 DOE의 적절한 조합을 통해 적은 수의 해석을 가지고도 원하는 결과를 효율적으로 얻는 것이 가능함을 입증하고자 한다. 본 발표에서는 아직 이러한 연구가 완성되지 않은 시점에서 제반 연구개요를 소개하고 현 시점까지의 연구 결과 및 향후 계획을 소개하고자 한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.58-67
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• 2014

건설교통분야의 국가R&D사업 투자비중은 지속적으로 증가 추세이고, R&D 규모측면에서도 100억원 이상의 중대형 규모의 연구개발사업들이 많이 나타나고 있다. 그러나 국내에서는 지속적인 연구개발투자에도 불구하고 개발된 기술의 사업화가 추진되지 않는 기술 휴면화 현상이 대두되고 있고, 기술개발에 한정되어 있는 R&D사업 범위 확대를 통해 R&D성과를 사업화와 연계시킬 수 있는 방안 마련이 필요하다. 따라서 본 연구는 수익접근법을 이용한 기술가치 평가를 현재 진행 중인 연구사업에 대하여 기술가치 평가를 수행하여, 특허기술의 가치를 금액으로 산정하여 기술실시계약시 합리적이고 객관적인 기술거래 기준가격과 사업화 전략 등을 제시하였다. 해당 기술수명 기간 동안 창출 가능한 잉여현금흐름(FCF) 합계액(사업가치)은 할인율 16.34%를 반영하여 현재가치로 환산할 경우 512백만 원이 산출되었고, 해당 사업가치에 산업기술 요소법을 통해 구해진 기술기여도 44.39%를 적용한 결과 기술가치는 227백만 원으로 도출되었다. 이렇게 도출 기술가치 평가를 기반으로 기술의 사업화 및 상용화 전략수립이 필요하고, 이에 대한 사업화 요건과 마케팅 전략 등의 연구가 추후 추진될 필요가 있다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.27-35
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• 2010

Asphalt Plug Joint(APJ)는 통상 무게비로 20%의 역청(bitumen)과 80%의 골재로 구성된 역청 혼합물을 이용하여 포장 사이의 신축이음부를 메꾸는 형태의 신축이음장치로, 도로 포장과 신축이음부의 매끄러운 연결을 가능케 하여 평탄성을 확보하면서 재료의 특성을 이용하여 교량 상판의 신축을 자체적으로 흡수하도록 되어 있는 매설형 신축이음장치이다. 그러나 APJ은 6-7년의 사용주기를 가지고 설계되지만 때때로 시공 후 6개월 내에 조기파손의 사례가 나타나고 있다. 이러한 조기파손은 잦은 보수 공사로 인한 교통정체 등을 유발하며 이로 인한 사회적 비용은 이음장치의 설치비용을 훨씬 상회한다. 이에 본 연구에서는 APJ의 단점을 극복할 수 있는 새로운 시스템인 Buried Folding Lattice Joint(BFLJ)을 개발하였고 시험체를 제작하여 실험을 통해 기존 시스템과 성능을 비교 분석하였다. 실험결과 APJ는 신축에 의하여 철판 양끝에서 변형이 발생하여 표면으로 확산되었다. 이 결과로 철판 끝을 따라 발생하는 아스팔트 혼합물의 변형집중으로 인한 인장균열과 접합부의 부착파괴 현상이 발생하였으며 이것이 조기파손의 원인이 된다는 것을 알 수 있었다. 반면 새로 개발된 BFLJ의 경우는 움직이는 스터드를 사용하고 고성능 재료를 사용함으로써 조인트 전체에 고른 변형을 유도하여 APJ의 변형집중의 단점을 해소할 수 있었다. 이에 새로 개발된 BFLJ는 APJ의 문제점을 극복하고 조기파손을 예방할수 있을 것이라 판단된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.209-217
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• 2007

본 논문은 'CCTV영상 교통정보분석시스템'의 일환으로 도로 상의 CCTV 영상정보를 이용하여 기후정보를 추출하는 방법을 제시한다. 도로상의 CCTV 영상정보에서 기후정보를 얻는 방법은 맑은 날의 영상에서 RGB 평균값을 얻고 이를 기준으로 맑음, 흐림, 비, 눈, 안개 등의 영상을 구분하는 방법이다. 이 방법에 대한 보완으로 본 논문에서는 온 습도 정보를 사용하여 보다 세밀한 기후정보를 검출하는 방법을 제시한다. 본 논문에서 제시하는 CCTV 영상에서 기후정보를 검출하기 위한 방법은 기존의 기후정보서비스를 대체하기 위한 방안으로 기존에는 값비싼 센스를 이용하였으나, 본 시스템에서는 CCTV 영상을 이용하여 기후를 검출하는 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 CCTV 영상에서 기후정보를 검출하기 위하여 영상을 분석하고 환경 변수인 온 습도 정보를 활용하여 영상정보에서 기후정보의 검출을 용이하게 하도록 설계하였다. 이 알고리즘은 많은 시간비용과 공간비용이 소모되는 DB를 활용한 기법보다 구현에 다소 간의 어려움은 있으나, 비용이 적게 들고 구축과 동시에 실무에 활용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 온도, 습도와 일시정보를 추가하여 검출된 기후정보의 정확성을 꾀하였다. 마지막으로 제안된 알고리즘을 영상정보를 이용한 실험을 통해 알고리즘의 유용성을 검증한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.279-287
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• 2018

항공기 개발 및 인증 등을 위한 비행시험은 타 항공우주산업 분야 보다 높은 항공 사고 발생 리스크를 가지고 있다. 따라서 안전관리시스템 중 리스크 관리를 위해 필요한 위해요인 식별은 비행시험 중 유사한 항공 사고를 예방할 수 있는 매우 중요한 요소이다. 그러나 국제적으로 발행되는 사고 통계자료는 통상적으로 상업 운송용 항공기에 국한된 것으로 비행시험의 특성을 반영하지 못하고 있으며, 국내 여건 또한 비행시험 중 위해요인을 식별할 수 있는 각종 데이터베이스가 구축되어 있지 않거나 가용하지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 항공기의 개발 및 인증을 위한 비행시험 특성을 알아보고, 리스크 관리에 필요한 국제기구 및 항공선진국 등에서 구축한 항공 사고 통계 및 예방 자료 등을 기초로 항공 사고의 주요 원인을 추적해 보았다. 미국교통안전위원회가 보유하고 있는 항공 사고/준사고 데이터베이스 중 비행시험 시 발생한 총 312건의 최종 보고서가 조사되었으며, 약 200여개의 비행시험 위해 요인이 식별되었다. 본 연구의 결과는 향후 국가종합 비행성능시험장의 안전관리시스템 구축을 위한 기초 자료로 활용될 예정이다.

• 법제연구
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• 제53호
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• pp.269-310
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• 2017

'2016 DAVOS 세계경제포럼에서 Klaus Schwab이 "4차 산업혁명"을 처음으로 언급한 이래, 기존 산업이 ICT와 접목하여 새로운 신산업을 창출해내는 현상들이 국내외에서 뜨겁게 논의되고 있다. 4차 산업혁명은 다른말로 'Indutsrie 4.0'으로 표현되기도 한다. 자동차 산업도 마찬가지의 방향으로 진화하고 있다. 자동차가 세상에 나타난 이래 자동차 관련 기술은끊임없이 진화해오고 있는데, 독일 정부가 표방하듯 Industry 4.0 시대의자동차는 운전보조기능의 단계를 넘어 인공지능(AI)을 탑재하여 동적 주행성능의 대부분을 사람 운전자가 아닌 시스템이 관장하는 완전자율주행의 단계로 발전할 것으로 예상된다. 각국은 나름대로의 방식과 체계로 주행자동화(driving automation) 기술을 발전시켜나가고 있다. 현행 자동차관리법령상 '자율주행자동차' 개념은 다양한 단계의 자동화 자동차를 모두담아낼 수 없는 문제점이 있으므로 '자동화 자동차'로 개념설정을 변경하는 것이 타당하다. 아울러 자동화 자동차의 임시운행허가권의 소재도 국토교통부장관이 독점하는 것 보다는 시 도지사에게도 개방하여 지방화시대에 부합한 본래의 자동차 규제제도로 회귀하는 것이 필요하다고 생각한다. 또한 향후 자동화 자동차가 레벨3 이상의 단계로 진화하여 상용화하는 단계에서는 자동차안전기준도 독자적으로 마련되어야 할 것인바, 현행 임시운행허가시의 안전운행요건을 참조하여 레벨3 이상의 자동화자동차를 등록할 때 갖추어야 하는 안전기준을 정립하여 운용하여야 할것이다. 그밖에 레벨3 이상의 단계에서 시스템우선모드에서 운행되는 자동화 자동차라고 하더라도 그 운전자나 승객은 유사시에 운전개입을 하여 운행지배를 하여야 하기 때문에 기본적으로 운전면허의 소지자일 것을 요한다고 본다. 기타 자동화 자동차가 원활하게 운행되기 위해 필요한정보보호체계의 마련과 인공지능법제의 완비 및 자동화기술의 표준화 등은 향후 지속적으로 자동화 자동차 관련 기술이 발전함에 있어서 병행하여 정비하여야 할 중요한 법제영역이다.

• 한국가스학회지
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• 제25권3호
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• pp.27-38
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• 2021

본 연구에서는 가스보일러 가동 중 배기통이 이탈하는 상황이 발생했을 때, 시스템적으로 인지하고 자동으로 보일러 가동을 중지하여 일산화탄소를 포함한 유해 배기가스가 실내로 유입되는 상황을 근원적으로 차단하는 방안을 제시하였다: (1) 연소에 필요한 공기량을 제어하기 위해 설치된 풍압센서(APS : Air Pressure Sensor)의 출력전압을 측정하여 배기통의 정상상태와 이탈상태를 감시하는 기능을 추가한다. (2) 배기통이 이탈하면 APS의 출력전압이 상시 운전범위에서 일시적으로 상승하게 된다. 보일러 제어부인 PCB가 이 상태를 배기통 이탈로 간주하여 보일러 가동을 멈추면서 배기통 이탈 상태를 실내온도 조절기에 표시하도록 한다. 또한 국토교통부령으로 정한 「건축물의 설비기준 등에 관한 규칙」에서 명시한 공동주택 및 다중이용시설의 환기시설 기준에 따라, 실내공기 교환횟수에 맞는 풍량을 적용하여 실내공기를 환기하는 실험을 실시하였다. 이 실험 결과 실제 일산화탄소가 실내에 누출된 최악의 상태에서, 중독사고 예방이 가능하다는 것을 확인하였다. 다만, 동 규칙에서 정의한 시간당 실내공기 교환횟수를 기존 0.7회에서 0.5회로 2013년부터 완화하여 운영하고 있는데, 실험결과 8시간 가중평균 노출기준인 TWA 30 ppm을 초과하는 농도가 측정되어 기준을 강화할 필요성이 있다. 본 연구 결과에 기초하여 가스보일러 배기압력의 기계적 인지를 통해 배기통 이탈을 감지하는 기술과 일산화탄소 경보기와 연동된 실내공기 환기시스템 기술을 도입한다면 일산화탄소 중독사고가 크게 감소될 것으로 판단된다. 제조 및 검사단계의 문제점을 보완하고, 올바른 설치 및 수리, 사용자의 배기통 이탈에 대한 관심이 더해졌을 때, 일산화탄소 중독으로 인한 인명사고를 예방하는데 효과적인 대책이 될 것으로 사료된다.