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항공 LiDAR 데이터를 이용한 3차원 건물모델링 (3D Building Modeling Using Aerial LiDAR Data)

  • 조홍범;조우석;박준구;송낙현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.141-152
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    • 2008
  • 건물의 3차원 모델링은 3차원 공간정보를 구축하는데 있어서 매우 중요한 요소이다. 기존의 3차원 건물 모델링은 대부분 항공사진측량기술을 이용하여 수동으로 진행되어 많은 시간과 비용이 소요된다. 이러한 한계를 극복하기 위한 방안으로 최근에는 항공라이다(LiDAR) 데이터를 이용한 건물모델링 방법에 대한 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 항공라이다 데이터를 이용한 대부분의 3차원 건물모델링 연구는 보간과정을 통하여 격자구조로 변환하거나 수치지도 또는 항공영상 등의 이종 데이터간의 융합을 통하여 건물을 모델링하는 방안 등을 제시하였다. 본 논문에서는 점 데이터의 격자구조로의 변환 및 이종 데이터간의 융합 등의 방법을 배제하고 항공라이다 데이터만을 이용한 건물의 자동 모델링 방법을 제안하였다. 건물로 분류된 항공라이다 데이터를 옥트리 분할을 기반으로 3차원 공간상에서 재귀적으로 분할하여 패치(patch)를 구성하고, 동일한 속성을 갖는 패치들을 병합하여 건물의 구성요소를 추출한다. 추출되어진 건물의 구성요소를 대표하는 모델을 생성하여 전체적인 건물의 3차원 모델을 구성한다. 항공라이다 데이터를 이용하여 제안된 방법으로 실험한 결과, 다양한 형태의 건물 모델을 자동으로 구성할 수 있었다.

어안렌즈를 이용한 비전 기반의 이동 로봇 위치 추정 및 매핑 (Vision-based Mobile Robot Localization and Mapping using fisheye Lens)

  • 이종실;민홍기;홍승홍
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.256-262
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    • 2004
  • 로봇이 자율주행을 하는데 있어 중요한 요소는 로봇 스스로 위치를 추정하고 동시에 주위 환경에 대한 지도를 작성하는 것이다. 본 논문에서는 어안렌즈를 이용한 비전 기반 위치 추정 및 매핑 알고리즘을 제안한다. 로봇에 어안렌즈가 부착된 카메라를 천정을 바라볼 수 있도록 부착하여 스케일 불변 특징을 갖는 고급의 영상 특징을 구하고, 이 특징들을 맵 빌딩과 위치 추정에 이용하였다. 전처리 과정으로 어안렌즈를 통해 입력된 영상을 카메라 보정을 행하여 축방향 왜곡을 제거하고 레이블링과 컨벡스헐을 이용하여 보정된 영상에서 천정영역과 벽영역으로 분할한다. 최초 맵 빌딩시에는 분할된 영역에 대해 특징점을 구하고 맵 데이터베이스에 저장한다. 맵 빌딩이 종료될 때까지 연속하여 입력되는 영상에 대해 특징점들을 구하고 맵과 매칭되는 점들을 찾고 매칭되지 않은 점들에 대해서는 기존의 맵에 추가하는 과정을 반복한다. 위치 추정은 맵 빌딩 과정과 맵 상에서 로봇의 위치를 찾는데 이용된다. 로봇의 위치에서 구해진 특징점들은 로봇의 실제 위치를 추정하기 위해 기존의 맵과 매칭을 행하고 동시에 기존의 맵 데이터베이스는 갱신된다. 제안한 방법을 적용하면 50㎡의 영역에 대한 맵 빌딩 소요 시간은 2분 이내, 위치 추정시 위치 정확도는 ±13cm, 로봇의 자세에 대한 각도 오차는 ±3도이다.

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SystemVerilog와 SystemC 기반의 통합검증환경 설계 및 구현 (Design and Implementation of Co-Verification Environments based-on SystemVerilog & SystemC)

  • 유명근;송기용
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.274-279
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    • 2009
  • 시스템수준 설계방법론에서 널리 사용하고 있는 설계흐름도는 시스템명세, 시스템수준의 HW/SW 분할, HW/SW 통합설계, 가상 또는 물리적 프로토타입을 이용한 통합검증, 시스템통합으로 구성된다. 본 논문에서는 SystemVerilog와 SystemC를 기반으로 하여 신속한 기능검증이 가능한 native-code 통합검증환경과 클럭수준 검증까지 가능한 계층화 통합검증환경을 각각 구현하였다. Native-code 통합검증환경은 시스템수준 설계언어인 SystemC를 이용하여 HW/SW 분할단계를 수행한 후, SoC 설계의 HW부분과 SW부분을 각각 SystemVerilog와 SystemC로 모델링하여 상호작용을 하나의 시뮬레이션 프로세스로 검증한다. 계층화된 SystemVerilog 테스트벤치는 임의의 테스트벡터를 생성하여 DUT의 모서리 시험을 포함하는 검증환경으로 본 논문에서는 SystemC를 도입하여 다중 상속을 가지는 통합검증환경의 구성요소를 먼저 설계한 후, SystemVerilog DPI와 ModelSim 매크로를 이용하여 SystemVerilog 테스트벤치와 결합된 통합검증환경을 설계한다. 다중 상속은 여러 기초클래스를 결합한 새로운 클래스를 정의하여 코드의 재사용성을 높이는 장점을 가지므로, 본 논문의 SystemC를 도입한 통합검증환경 설계는 검증된 기존의 코드를 재사용할 수 있는 이점을 가진다.

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국가오픈액세스플랫폼 논문검색시스템의 수요와 경제적 이용가치 측정 (Measuring the Economic Use Value of the National Open Access Platform for Accessing Research Papers)

  • 표순희;권나현;이정연;문선웅
    • 한국문헌정보학회지
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    • 제56권3호
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    • pp.313-334
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    • 2022
  • 본 연구는 국가오픈액세스플랫폼(AccessON)의 하위시스템인 OA 논문검색(Discover)의 경제적 이용가치 측정을 목적으로 수행되었다. OA 및 OA 지원시스템과 관련한 문헌연구, 가치측정을 위한 심층면담을 통해 해당 서비스의 가치를 시간절감가치로 규명하였고 국내 연구자 1,313명을 대상으로 설문조사를 실시하여 연구자 개인의 연간 절감시간가치를 측정하였다. 가치 산출에 필요한 논문검색시간, 논문출판건수, 논문 한편 당 참고문헌 건수 등과 같은 요소들을 국내 연구자들의 실제 학술활동에 기반하여 측정하는 한편, 연도별 Discover 이용자 규모 및 총 이용량 등을 추정하여 총 이용가치를 산출하였다. 그 결과 국내 연구자는 연간 2.84편의 논문을 출판하고, 논문 1편을 검색하고 이용하는데 30.13분이 소요되며 Discover로 인해 5.64분이 절감되어 연구자 1인은 연간 총 225분, 99,384원을 절감하는 것으로 파악되었다. 이와 같이 파악된 기초 데이터에 총 이용 추정치를 적용한 결과, 8년간의 사업기간 동안 총 820억 원의 경제적 가치가 산출되었고, OA논문을 의무기탁하는 법제화 상황에서는 추가적으로 113억 원의 가치가 창출되는 것으로 추정되었다. 본 연구 결과의 의의는 국가 OA논문 통합서비스플랫폼 사업 투자가 충분한 경제적 가치가 있음을 실증적으로 확인함과 동시에 향후 학술연구 관련 경제성 평가에서 활용될 수 있는 중요한 국내 기반 데이터를 산출했다는 측면에서 찾을 수 있다.

과학기술관련 사회쟁점에 대한 의사결정에서 나타나는 NOT 이해 수준의 평가를 위한 루브릭 개발 및 적용 (Development and Application of Rubric for Assessing Nature of Technology in the Context of Socioscientific Issues)

  • 이현옥;이현주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.323-334
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    • 2017
  • 과학기술관련 사회쟁점(SSI) 교육은 다양한 영역에서 긍정적 효과를 보여주고 있는데, 학생들이 책임 있는 미래 사회 시민으로 합리적인 SSI 의사결정을 할 수 있도록 안내하는 것을 주요 목표로 한다. 저자의 선행연구에서 기술의 본성(NOT) 요소가 SSI 맥락에서 명시적으로 나타날 뿐 아니라 NOT 이해 수준이 높은 경우가 좋은 SSI 의사결정의 특징과 겹친다는 결과를 얻었다. 따라서 NOT 이해의 수준은 SSI 의사결정의 질을 가늠하는데 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 SSI 의사결정에서 NOT 이해 수준을 평가하기 위한 루브릭을 제안하였다. 또한, 이 루브릭을 활용하여 SSI 수업 전후에 나타나는 NOT 변화를 탐색하였다. 연구 참여자는 58명의 대학생으로 SSI 수업을 6주간(주 1회 105분) 수강하였다. 자료 수집을 위하여 SSI 수업 전후로 대학생들에게 황금쌀(유전자재조합식품의 일종)에 관련된 지문을 읽고 의사결정 글쓰기를 작성하도록 하였다. 학생들의 황금쌀관련 의사결정에서 NOT 이해 정도를 평가하고 분석하기 위하여 개발한 루브릭은 저자의 선행연구에서 제시한 NOT 개념틀(기술의 양태를 드러내는 '인공물', '지식', '실행', '시스템' 차원에 각 3개의 하위요소를 포함하여 총 12개의 요소를 가짐)을 기반으로 하였다. 더욱이 NOT 이해 수준을 구분하기 위하여 두 가지 기준을 도입하였다. 학생들이 얼마나 많은 NOT 요소를 파악하는지와 주어진 지문의 맥락에 맞추어 근거를 제시하는지가 해당 기준이다. 결국 NOT 요소를 인식하지 못하거나 잘못 이해하는 경우가 '수준0' 이고, 주어진 지문에 명시적으로 제시되지 않은 NOT 요소를 폭넓게 제시하면서 다양하고 구체적인 정보와 근거를 제안하는 경우는 '수준3' 으로 전체 4 단계로 구분하였다. 연구결과로 학생들의 SSI 의사결정에 NOT 요소가 명시적으로 나타나고 이해 수준은 다양하게 분포하였다. 또한, SSI 수업 후 NOT 이해 수준이 향상된 것으로 나타났다. 결론 및 함의에서는 SSI 의사결정에서 NOT 이해의 역할과 SSI 수업의 어떤 측면이 NOT 이해를 향상시켰는지를 추론하여 제시하였다.

다른 강우에너지법 적용에 따른 강우침식인자 산정결과의 다양성 (A Variation among the Results using different methodologies for calculating the Rainfall-Runoff Erosivity Factor in RUSLE)

  • 윤정혜;황세운;유승환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.430-430
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    • 2016
  • 범용토양유실공식(RUSLE)은 연간 토양유실량을 산정하기 위해 제시된 경험식이며, 강우침식인자(R factor)는 유실량을 결정하는 요소 중 강우강도의 특성을 고려하는 주요인자이다. 토지피복, 식생 등에 대한 타 인자의 경우 한정된 실험에 의해 도출된 경험치를 대상지역에 맞게 적용하는데 반해 강우침식인자는 강우강도 기반 강우에너지 산정법을 적용하여 계산과정이 비교적 복잡하고 다양하다. 국내에서도 강우침식인자 산정법이 개발된 바 있으나 현제까지 간편법을 비롯한 다양한 공식들이 적용되고 있다. 본 연구에서는 강우침식인자를 산정하는 과정에서 다른 강우 운동에너지식을 적용하거나 연평균 강수량 등을 대체지수로 활용한 간편법 적용시 결과의 결과의 다양성에 대해 분석하고자 하였다. 합리적인 30분 강우강도 산정을 위해 79개 기상청 종관기상관측 지점에 대한 분단위 강우자료(1997~2014)를 수집하고 기존의 국내외 강우운동에너지 식과 대체지수를 적용하여 산정된 결과를 비교 분석하였다. 연구결과 간편법을 사용한 결과가 대부분 지점에 대해 강우에너지식을 사용한 강우침식인자보다 과대산정(지점평균 약 74%)하였으며 다른 강우에너지식 적용에 따른 평균 변동계수가 약 0.12로 나타나 지점간 차이를 보였으나 적용방법에 따른 침식인자의 분포가 다소 다르게 나타남을 확인하였다. 관측자료가 부족한 토양유실량 예측에 있어 강우 침식인자 산정을 위한 최적 방법론 도출이 어려운 만큼 다중모델 결과를 조합하는 방법론 개발이 필요하다고 판단된다.

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음향신호 기반 터널 돌발상황 검지시스템 (Acoustic Signal-Based Tunnel Incident Detection System)

  • 장진환
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.112-125
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    • 2019
  • 본 연구에서는 음향신호 처리기반 터널 돌발상황 탐지시스템을 개발하고 평가하였다. 개발 시스템은 알고리즘, 음향신호 수집기, 서버시스템 세 가지 구성 요소로 구성된다. 비음수 텐서 분해와 은닉 마코프 모델을 이용하여 돌발상황음(충돌, 스키드)을 검출한다. 개발시스템 성능은 제한된 환경과 실제 운영환경에서 평가되었다. 그 결과, 제한된 환경 평가에서 거리별로 80~95%의 검지성능을 보였고, 실제 운영환경에서는 94% 검지성능을 보였다. 기존의 터널 돌발상황 검지기술인 영상 및 루프검지기 기반 시스템 성능과 비교한 결과, 본 개발 기술의 장점은 신속한 검지시간(2초 이내)인 것으로 나타났다.

차세대 V2X 시스템과 그 전송 거리 분석 (Study on Next Generation V2X System and Its Transmission Range)

  • 안진수;김백;김용호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.36-43
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    • 2019
  • 본 논문에서는 최신 커넥티드 카 기술에 적용되는 IEEE 802.11p 표준에 기반한 현세대 및 차세대 V2X (vehicle to anything) 시스템에 대해 분석하고 차세대 V2X 시스템에 적용될 수 있는 채널 접근 기술을 제시한다. 제안하는 기법은 차세대 무선랜 표준의 직교 주파수분할 다중 사용자전송 환경에서의 다중 사용자 전송기법을 차용하여 IEEE 802.11p 기반차세대 표준에 적용하는 방법을 제시하고 있다. 본 논문에서는 기존 IEEE 802.11p 표준 기반 시스템과 제안하는 시스템 간의 그 전송 거리 및 지리적 네트워크 면적 성능을 측정함으로써 제안하는 기법에 의해 해당 요소들이 어느 정도 개선될 수 있는지를 보이며, 이를 통해 얻어낸 본 연구의 실험 결과는 제안하는 기법들이기존 V2X 표준 및 시스템의 성능을 개선시키는 데에 매우 적합함을 보인다. 또한, 본 논문은 제안하는 기법을 포함한 차세대 V2X 채널 접근 기법에 대한 분석 방법과 실험 결과를 함께 제공한다.

IT-based physical activity and exercise programs for individuals with spinal cord injury

  • Choi, Hyunhee
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.187-194
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    • 2022
  • 척수장애인들에게 있어 신체활동 및 운동을 장려함으로써 건강 결과에 긍정적인 영향을 미칠 수 있도록 하는 것이 중요하다. 현재 증거에 따르면 IT기반으로 하는 근력 및 근지구력, 심폐 운동, 전기 자극 운동과 로봇 운동 등 모두 체력 구성 요소를 개선하고 2차 건강 합병증의 위험을 줄이며 만성 신체 장애가 있는 사람들의 전반적인 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 근력 및 근지구력을 증진하기 위해서는 운동 빈도는 주 2회, 3세트 실시하도록 하며 근력의 증진을 위해서는 < 5 Reps으로, 일반적인 강도는 6~15회 반복하도록 하며, 근지구력을 향상시키기 위해서는 15~30회 반복하도록 한다. 심폐 능력의 향상을 위해서는 주 3-5회, 20~60분, 최고심박수의 50~80%로 실시하도록 하였다. 따라서 IT 기반의 다양한 운동 이점을 실현하고 전문 장비, 시설 및 트레이너에 대한 접근을 위한 더 높은 자원 투자가 필요하다.

딥러닝을 이용하여 진동 응답 기반 비선형 변환 접근법을 적용한 단일 랩 조인트의 접착 면적 탐지 시스템 (Adhesive Area Detection System of Single-Lap Joint Using Vibration-Response-Based Nonlinear Transformation Approach for Deep Learning)

  • 김민제;김동윤;윤길호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.57-65
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    • 2023
  • 본 연구는 딥러닝을 위한 비선형 변환 접근법을 사용하여 Single-lap joint의 접착 영역을 조사하기 위한 진동 응답 기반 탐지 시스템을 제시한다. 산업 혹은 공학 분야에서 분해가 쉽지 않은 구조 내에 보이지 않는 부분의 상태와 접착된 구조의 접착 부위 상태를 알기 어려운 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 비선형 변환을 이용하여 기준 시편의 진동 응답으로 다양한 시편의 접착 면적을 조사하는 탐지 방법을 제안한다. 이 연구에서는 CNN 기반 딥러닝으로 진동 특성을 파악하기 위해 비선형 변환을 적용한 주파수 응답 함수를 사용했고 분류를 위해 가상의 스펙트로그램을 사용했다. 또한, 제시된 방법을 검증하기 위해 알루미늄, 탄소섬유복합재 그리고 초고분자량 폴리에틸렌 시편에 대한 진동 실험, 분석적 해, 유한요소해석을 수행했다.