우크라이나-러시아 전을 통해 드론의 군사적 가치는 재평가되고 있으며, 북한은 '22년 말 대남 드론 도발을 통해 실제 검증까지 완료한 바 있다. 또한, 북한은 인공지능(AI) 기술의 드론 적용을 추진하고 있는 것으로 드러나 드론의 위협은 나날이 커지고 있다. 이에 우리 군은 드론작전사령부를 창설하고 다양한 드론 대응 체계를 도입하는 등 대 드론 체계 구축을 도모하고 있지만, 전력증강 노력이 타격체계 위주로 편중되어 군집드론 공격에 대한 효과적 대응이 우려된다. 특히, 도심에 인접한 공군 비행단은 민간 피해가 우려되어 재래식 방공무기의 사용 역시 극도로 제한되는 실정이다. 이에 본 연구에서는 AI기술이 적용된 적 군집드론의 위협으로부터 아 항공기의 생존성 향상을 위해 AI모델의 객체탐지 능력을 저해하는 소극방공 기법을 제안한다. 대표적인 적대적 머신러닝(Adversarial machine learning) 기술 중 하나인 적대적 예제(Adversarial example)를 레이저를 활용하여 항공기에 조사함으로써, 적 드론에 탑재된 객체인식 AI의 인식률 저하를 도모한다. 합성 이미지와 정밀 축소모형을 활용한 실험을 수행한 결과, 제안기법 적용 전 약 95%의 인식률을 보이는 객체인식 AI의 인식률을 제안기법 적용 후 0~15% 내외로 저하시키는 것을 확인하여 제안기법의 실효성을 검증하였다.
연구목적: 본 연구는 방화관리자 및 건물 관계인이 피난안전성능 향상 계획 수립 시, 한정된 예산을 고려하여 피난안전성능 개선 항목 선정에 도움을 주는 수치해석 DB 구축 방향 수립이 목적이다. 연구방법: 직통계단형 아파트 1개동과 복도형 1개동을 선정하여 정량적 평가기법인 CFD기반 피난안전성평가를 수행하였다. 연구결과: 직통계단형 아파트는 방화구획 항목에서의 피난허용시간이 스프링클러설비 등 피난허용시간보다 약 130%이상 높게 나타났다. 결론: 방화관리자 및 건축물 관계인은 적법하게 유지관리하고 직통계단형 공동주택에서는 "주거세대 별도 방화구획"을 우선 적용하는 것이 피난안전성이 가장 개선되고, 층간 방화구획과 스프링클러설비를 상시 유지보수 및 강화하는 것이 효과적일 것으로 판단된다. 복도형 공동주택에서는 연기확산이 직통계단형 공동주택보다 제한적인 특성을 고려하여 소화설비의 유지보수가 우선되어야 할 것으로 사료된다.
본 연구는 높은 관전압과 낮은 관전류로 인한 복부 영상 노이즈 발생을 BSRGAN (Deep Bline Image Super-Resolution Generative Adversarial)기법으로 보정하고, 최소화된 방사선량을 가진 촬영 조건을 제시하는 것을 목표로 하였다. 먼저 각 촬영 조건에 따른 입사표면 선량(entrance surface doses, ESD)을 측정하였고, 해당 촬영 조건들의 복부 영상을 획득한 후 그 획득한 모든 복부 영상들은 BSRGAN 기법을 통해 재구성하였다. 영상 분석방법으로는 복부의 기준 촬영 조건인 80 kVp, 320 mA의 영상과 비교 분석하였고, 그 방법으로는 평균제곱오차(mean squared error, MSE), 최대 신호 대 잡음비(peak signal-to-noise ratio, PSNR), 그리고 구조적 유사도 지수 측정(structural similarity index measure, SSIM)을 사용하였다. 또한, BSRGAN 기법으로 재구성된 복부 영상효과를 검증하기 위해 절편 신호강도 분석은 실행되었다. MSE가 가장 낮은 조사조건은 90 kVp, 125 mA와 100 kVp, 100 mA (약 0.285)이었고, PSNR은 37.694와 SSIM은 0.999로 나타났다. 그 촬영 조건들은 ESD를 약 52 ~ 53%를 감소시켰다. 게다가, 최적화된 조건들의 신호 강도의 변화는 기준 복부 영상보다 오히려 감소하였다. 이 결과는 방사선량을 크게 줄임과 동시에 기준 복부 영상과 유사한 영상을 획득할 수 있음을 의미하며, 이는 방사선방호의 원리인 ALARA 개념을 충분히 반영할 수 있음을 시사한다.
핵의학 종사자는 PET/CT 업무 환경 중 방사성 의약품 취급 시 상당히 높은 피폭선량을 받는다고 알려져 있으며, 이를 최소화하기 위해 적절한 차폐기구의 사용이 요구된다. 이에 본 연구에서는 몬테카를로 기법을 기반으로 한 모의실험과 실측을 통해 18F-FDG 선원 취급 시 Apron 착용에 대한 차폐효과에 대해 분석하였다. 그 결과, 모의실험의 경우 선원의 취급 위치에 따라 인체 장기별 선량 분포가 각각 다른 양상을 나타냈고, Apron 납 두께별 선량 감소율은 선원과 장기와의 위치가 근접할수록, 선원과의 접촉 거리가 멀수록 낮은 경향을 나타냈다. 선량 측정 장비를 통한 실측의 경우, 측정 장비간 특성으로 인해 평균 공간 선량률 분포는 상이한 결과를 보였으나, 거리별 납 당량의 증가에 따라 지수함수분포로 공간 선량률이 감소되었다.
본 연구는 스테이트차트의 실시간 검증을 위한 알고리즘을 제안한다. 스테이트차트는 실시간 반응형 시스템의 명세에 많이 사용되고 있으며 동기적과 비동기적인 두개의 시간모델을 지원한다. 그러나 기존의 스테이트차트에 대한 실시간 검증 방법은 비동기적 시간 모델과 호환되지 않거나, 변수를 모델에 추가함으로써 모텔의 상태 공간을 증가시키는 단점이 있었다. 우리는 기존의 모델 체킹 알고리즘을 확장하여 이러한 문제점을 해결하였다. 확장된 알고리즘은 시간을 증가시키는 전이만을 고려하기 때문에 스테이트차트의 두 가지 시간 모델에 모두 사용할 수 있으며, 시간의 계산이 알고리즘 내부적으로 이루어지기 때문에 모델에 변수를 추가할 필요가 없어 상태공간을 증가시키지 않는다. 본 연구는 이러한 알고리즘을 토대로 기존의 모델 체커인 NuSMV를 확장하였으며, 사례 연구를 통하여 그 유용성을 확인하였다.
고체 추진기관 노즐의 2차원 열반응 및 삭마 해석 코드를 활용하여 노즐 부품의 숯 및 삭마현상을 연구하였다. Arrhenius 식을 이용한 내부 열분해 모델 상수는 TGA(열중량분석기) 실험으로 얻었다. 탄소와 $H_2O$, $CO_2$의 산화반응에 의한 화학적 삭마는 Zvyagin이 제안한 삭마모델 과 반응속도 상수를 이용하여 해석을 수행하였다. 삭마에 의한 경계조건 및 격자 이동은 상용해석 프로그램인 MSC-Marc-ATAS에서 적용되는 Rezoning-remeshing 기법을 사용하였다. 해석된 숯 및 삭마 두께는 연소시험 결과 값과 최대 20% 오차를 보였다. 향후 열방호 시스템의 성능을 모사하기 위하여 내부 온도 및 열유속을 실시간 측정하면 3차원 FEM 통합 열구조 해석에 적용될 것으로 기대된다.
고전압 발/ 변전소의 근무자나 송전선 작업자 및 주변거주자가 전계 노출에 안전해야 함은 중요한 일이다.
본 논문에서는 복잡하고 계산시간이 많이 소요되는 인체의 3차원 유도전류를 계산하기 위해 전압원(송전선 로)의 효과적인 모델링 기법을 사용하여 전압원과 피유도체를 분리하지 않고 직접 3차원 정전용량을 구함으 로써 불평등 전계하의 임의의 3차원 공간상에서도 인체에 미치는 유도전류 해석이 가능한 장접을 갖도록 하 였다. 사례연구로 본 연구에서 제안한 알고리즘을 765 kV급 초고압 송전선로에 적용하여 인체 유도 안전 성을 평가한 결과 765 kV 송전선에서 인체의 단락전류는 인체의 위치에 따라 0.3 mA에서 6.8 mA로 분포 되었다. 특히, 송전선로에서 활선 작업시 단락전류 $I_{sc}$의 크기는 ANSI 허용기준인 5 mA를 념을 수 있어 활 선 작업시 작업자의 전계의 방호 대책을 위해서는 도전물질로 구성된 보호복이 필요함을 알 수 있었다.
최근에는 법공학 분야에 구조해석 및 구조-유동 연성해석을 이용한 다양한 시뮬레이션 기법을 활용하여 안전사고 및 재난사고에 대한 법적 책임문제를 해명하고, 보다 정확한 원인분석을 통해 원인을 규명하고 있는 추세이다. 본 연구에서 다룬 플레이트 거더교 사고는 교각과 교대 사이의 기존 교각에 대하여 확장 교각을 신설하던 중 방호벽 콘크리트 타설이 완료되는 시점에 전도 추락되어 발생되었다. 본 사고는 설계와 다른 시공 작업과 설계 시 고려되지 않은 추가 하중 등으로 인해 확장 교량에 부반력이 발생하여 구조적 불안정을 가져와 붕괴된 사고로 MIDAS 구조 해석을 통해 설계와 실제 시공 시 작업 하중에 대한 구조적 안정성을 비교 평가하여 정확한 공학적 사고의 원인을 규명하고자 한다.
최근 건축공사는 지가의 상승과 토지의 효율적인 이용을 위하여 지하층 깊이의 증가와 초고층화 되는 추세에 있으며, 건축시공 기술의 발달과 관리기법의 선진화에 따라 신속한 공사진행이 요구되고 있다. 그러나 이와 같은 시공기술과 관련시공법의 괄목할만한 발전에도 불구하고 초고층화와 신속한 공사진행을 뒷받침하여 줄만한 적절한 가설기법의 개발은 매우 미미한 실정이다. 공사중에는 건축물 외벽부에 대한 적절한 가설설비의 뒷받침이 없으면 건축물의 상층부에서 건축자재, 블록, 이물질 등이 낙하되어 분진 발생 등기 환경오염과 현장주변을 통행하는 사람이나 차량 등에 피해를 입히는 사고가 발생할 수 있으며 작업자의 추락재해와 같은 사고기 위험성도 높아지게 된다. 이에 본 연구에서는 분진, 낙하, 추락, 보양 등의 문제점을 해결하기 위하여 건축공사용 안전펜스공법(SCfence)을 제시하였으며, 이 공법은 건축물의 외측에 유도용 레일을 부착하여 고정시키고 이 유도용 레일을 따라 안전펜스가 승강하여 이동이 가능하고 건축물의 외부를 완전히 방호할 수 있도록 개발되었다. 또한 개발공법을 현장에 적용한 결과, 안전성 확보와 원가절감의 효과가 기존공법보다 우수한 것으로 나타났다.
운전자가 차량 조작에 개입하지 않고, 차량 스스로 주행하는 자율주행차량의 시대가 도래하였다. 자율주행차량 시대에서는 자율주행차량이 도로환경을 정확히 인식함으로써, 자율주행 차량의 안전성을 확보 할 수 있다. 그러나, 도로환경을 구성하고 있는 요소는 도로안전시설, 교통관리시설, 횡단구성으로 구분 할 수 있으며, 각각을 구성하고 있는 종류, 형태 및 규격은 다양하다. 따라서, 도로환경을 구성하고 있는 시설물 중에서 우선적으로 취득해야 하는 도로시설물에 대한 우선순위 결정이 필요하다. 본 연구에서는 전문가 설문 및 AHP(Analytical Hierarchy Process)기법을 이용하여 도로시설물 인식에 대한 우선선위를 결정하였다. AHP 분석을 위해 항목을 2계층으로 구분했으며, 1계층은 도로안전시설, 교통관리시설, 횡단구성, 2계층은 시선유도시설을 포함한 26개의 항목을 구분하였다. 분석 결과, 1계층에서는 도로안전시설, 교통관리시설, 횡단구성 중 교통관리시설이 가장 우선순위가 높은 것으로 나타났으며, 2계층에서는 방호울타리(도로안전시설), 교통신호기(교통관리시설), 중앙분리대(횡단구성)의 우선순위가 높게 나타났다. 또한, AHP 분석 기법을 이용하여 도출된 고정환경을 추출하는 사례를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 도로시설물에 대한 우선순위 선정 결과는 자율주행차량을 위한 인식기술 지원 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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