• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.458-465
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• 2018

연구목적: 철도 안전에 영향을 미치는 콘크리트 궤도는 이미지분석 기술을 사용하여 균열을 감지 할 수 있으나 균열을 검출하기 위한 콘크리트 궤도 및 표면 오염의 조건이 균열검측에 방해되므로 이를 효과적으로 제거하기 위한 방법이 필요하다. 연구방법: 본 연구에서는 한국 철도의 균열을 효과적으로 감지하기 위한 이미지 분석 기법을 적용한 프로세스를 제안하고 실험 모듈을 통해 취득된 이미지를 분석하여 성능을 검증하였다. 또한, 우리는 제안된 Gabor Filter Bank 기법을 사용하여 철도 콘크리트 도상 이미지를 획득한 데이터 중 무작위로 선택된 2000개의 이미지를 개발된 프로세스를 통해 자동 균열 검측을 수행하여 타당성을 검토하였다. 연구결과: 연구에서 제안된 시스템으로 균열 검측 결과 탐지율이 약 94% 성능으로 검토되었으며 취득된 철도콘크리트도상이미지의 균열이 동일한 크기와 형식으로 일치하였다. 결론: Gabor Filter Bank를 사용한 균열 검측법은 한국 철도의 콘크리트 궤도도상에 노이즈를 포함한 균열 이미지에 효과적으로 분석되는 것을 확인 할 수 있었다. 이 시스템은 기존의 인간 위주의 철도 산업에서 자동화 된 유지 관리 시스템이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.389-394
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• 2023

근래 산업은 기계 자동화로 변화하고 있는 추세이며, 선박도 센서를 통해 기기 정보를 디지털 정보로 얻는다. 하지만 선박은 기기상태 점검을 위해 선원들이 정해진 시간마다 기관실을 순찰하며 기기들의 정보를 아날로그 게이지를 통해 확인하는데, 이는 순찰 중에 선원에게 발생할 수 있는 모든 안전 위험은 물론 시간과 기회비용 또한 소모된다. 자율이동로봇을 이용한 기관실 순찰 방법은 선원의 안전 위험은 물론 시간과 기회비용도 소모되지 않기 때문에 해결책으로 활발히 연구 중이다. 자율이동로봇을 이용한 아날로그 게이지 판독은 로봇이 게이지를 인식하기 위한 디지털화가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 이미지 처리를 이용하였다. 아날로그 게이지 이미지는 이미지 전처리를 통해 노이즈 제거 및 특징을 부각 시켰다. 이미지 전처리를 완료한 이미지는 이미지 처리를 통해 아날로그 게이지의 중심점, 지침점, 최소값 및 최대값을 검출하였다. 이 점들을 연결한 직선을 통해 최소값부터 최대값까지의 각도 및 최소값부터 지침점까지의 각도를 획득하였다. 각도는 수식을 통해 현재 아날로그 게이지가 나타내고 있는 값을 디지털화하여 나타내었다. 실험을 통해 이미지 처리를 통한 아날로그 게이지의 디지털화가 잘되어 게이지의 현재 지시값을 근사하게 나타냄을 확인할 수 있었다. 본 알고리즘을 순찰로봇에 적용한다면 기관실 순찰을 위한 선원의 안전 위험 및 시간과 기회비용까지 보전 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국측량학회지
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• 제37권6호
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• pp.427-434
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• 2019

본 연구에서는 SfM (Structure from Motion) 기술을 기반으로 항공삼각측량을 수행하고 3차원 포인트 클라우드를 생성하며 정사모자이크를 제작할 수 있는 Agisoft Metashape의 병렬처리 성능을 평가하였다. SfM의 속성상 상호표정에 해당하는 Align photos와 3차원 포인트 클라우드를 생성하는 Build dense cloud가 대부분의 시간을 차지하는데, Metashape에서는 이러한 과정에서 CPU (Central Processing Unit)의 다중코어와 함께 GPU (Graphics Processing Unit)를 이용하여 병렬처리를 수행할 수 있다. 세 가지 병렬처리 방법(CPU only, GPU only, CPU + GPU)과 두 가지 운영체제(Windows, Linux)를 조합하여 총 여섯 가지 조건으로 대용량 무인기 영상으로부터 정사모자이크를 제작하였다. 아울러 사용자의 개입 없이 자동화된 방법으로 영상에서 지상기준점을 인식하여 항공삼각측량의 RMSE (Root Mean Square Error)를 측정함으로써 각 조건에 따른 결과의 일관성을 평가하였다. 4220만 화소의 무인기 영상 521장으로부터 정사모자이크를 제작한 결과, 본 연구에서 사용한 시스템에서는 CPU와 GPU의 조합이 가장 나은 성능을 나타내었고 모든 조건에서 Linux가 Windows보다 나은 성능을 나타내었다. 그러나 항공삼각측량의 RMSE를 측정한 결과, 각 설정에 따른 RMSE 값에서 오차 범위 안에서 미세한 차이가 나타났다. 따라서 Metashape는 운영체제 및 병렬처리 여부에 관계없이 동일한 결과가 도출되도록 개선할 여지가 있는 것으로 판단된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.1156-1164
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• 2012

한옥은 단순히 전통건축의 의미를 넘어서 우리 선조들의 삶에 대한 양식과 인식을 담고 있는 지금도 살아 숨 쉬는 문화유산이다. 최근 한옥이 자연친화적 건축으로 주목을 받게 되면서 한옥의 전통적 방식을 훼손하지 않으면서도 건축과정에 효율을 꾀할 수 있는 방안이 모색될 필요가 대두되었다. 이에, 본 논문에서는 건축정보모델링을 기반으로 하는 설계 지원도구를 개발하여 한옥의 설계에서 검증, 생산 공정에 이르는 전 과정을 지원하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 먼저, 전통건축의 통시대적 고찰과 한옥의 목구조 방식에 대한 체계적인 분석을 통해 전통건축 설계에 필요한 부재들에 대한 효율적 설계 방식을 제시한다. 논문에서 제안하는 방식은 특성이 비슷한 부재들을 모아서 하나의 템플릿으로 설계하고 다양한 형태의 유사부재들을 속성 값에 따라 자유롭게 생성할 수 있도록 객체지향 방식의 표현기법을 사용하는 것이다. 이 방식은 객체지향 방식의 부재를 표현함에 있어서 연결 부재간의 상관관계를 부재와 부재간의 관련 파라미터들 사이의 결합규칙을 적용함으로써 설계의 오류를 최소화 하도록 지원할 수 있다. 또한 개발된 시스템은 서양건축 설계 위주의 CAD프로그램에 플러그 인 형태로 수행할 수 있기 때문에 전통적인 방식의 한옥설계는 물론 한옥 건축문화를 현대적 생활공간에 쉽게 접목할 있도록 고안되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.100-105
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• 2016

3D 프린터의 증가에 따라 대량 생산이 아닌 소량 제품의 빠른 개발 시간을 고려하여 3D 스캐너의 활용도 점차 증가하고 있다. 소량 생산 개발 트렌드뿐만 아니라 최근 자동차 및 전자부품의 제조업에 있어서도 정밀 부품의 개발 및 검사, 측정 등의 품질 문제가 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 최근 3D 스캐너 장비 효율성 및 인식기술은 지속적으로 향상되었지만, 이에 반해, 이를 준비하는 스프레이 작업은 시간이 많이 걸리고 환경문제가 유발되기 때문에 제조업 제품 개발자들은 자동스프레이 도포 시스템 개발에 대해 지속적으로 요구해 왔다. 본 연구를 통해서 3D 스캔 준비 작업으로 필요한 스프레이 자동 도포 장비를 개발하였으며, 스프레이 도포 시 균일하게 미세 분말이 도포 될 수 있도록 파라미터 세팅에 대해 실험적으로 연구하였다. 결과적으로 빠르고 쉬운 자동 스프레이 도포 장비가 개발 되었고, 이를 활용해서 3D 측정을 위한 준비 시간이 기존 대비 1/10수준으로 단축되었다. 또한 다양한 조건에 대한 비교를 통해 최적의 도포 조건을 실험적으로 제시하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.72-75
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• 2018

사물인터넷(IOT : Internet of Things) 기술은 다양한 제품과 서비스를 통해 우리생활 곳곳에서 빠르게 현실화 되고 있다. 현재 사물인터넷 서비스에 대한 인식이 보편화되고 있으며, 일반 소비자들이 사물인터넷 기기들을 구매할 의향이 높아지기 시작함에 따라 B2C(Business to Consumer) 시장이 폭발적으로 증가하고 있다. 특히 사물인터넷 기반 스마트홈 분야의 경제효과는 매우 큰 것으로 알려져 있고 글로벌 제조사들은 스마트홈 서비스를 주축으로 소비자 중심의 다양한 제품들을 출시 하고 있다. 그러나 현재의 스마트홈 서비스 제품은 제조사 마다 독립적인 플랫폼을 개발하고 이에 연동되는 특정 디바이스 및 서비스만 제공하기 때문에 폐쇄적인 시스템이라 할 수 있다. 사물 또는 서비스 간 연계를 통해 지능적인 스마트홈 서비스를 제공 할 수 있는 환경이 필요하고 스마트한 제어를 할 수 있는 컨트롤러가 필요한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 사물인터넷 디바이스 및 서비스를 제어할 수 있는 스마트 홈 리모컨을 제안한다. 제안하는 스마트홈 리모컨은 제조사마다 독립적인 플랫폼을 IFTTT 자동화 서비스 플랫폼을 통해 사용자가 직접 서비스를 구출 할 수 있는 환경을 제공한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.289-296
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• 2014

철근 공사에는 원청 건설사, 골조 전문건설사, 배근시공도 작성자, 철근 가공장, 감독/감리사, 구조설계자 등 다수의 업무 주체가 참여하고 있으나 이들간의 합리적인 협업이 이루어질 수 있는 업무 프로세스가 구축되어 있지 않아 비효율을 초래할 가능성이 높다. 특히 철근공사는 RC골조 품질에 결정적 영향을 주는 업무이지만 참여 주체간 원활한 협업 부재로 인하여 골조의 품질 저하, 생산성 감소, 공기 지연 등 많은 문제를 야기하고 있다. 그러므로 RC골조공사는 혁신이 매우 시급한 분야라 하겠다. 최근 BIM은 건설산업의 기술 환경 패러다임을 전환시키는 기술로 인식되고 확산되고 있다. 그런데 3차원 모델 상에서 방대한 양의 철근상세정보를 모델링하기 위해서는 많은 시간과 노력이 소요되고, 모델링 후에도 데이터량의 방대함으로 인하여 프로그램 성능이 원활하게 발현되지 않기에 BIM 기술의 확산에도 불구하고 배근 설계와 시공과 관련하여 BIM 기술이 활용되고 있지 않은 상황이다. 본 기술은 3차원 BIM 환경 하에서 골조상세정보 모델링과 배근상세설계, 정밀물량산출 및 공사관리까지를 지원하는 Rebar HUB를 개발하여 RC 골조 설계 및 공사 프로세스를 합리화할 수 있는 실용적 기술 개발을 목표로 하였다.

• 디자인학연구
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• 제15권2호
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• pp.213-222
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• 2002

3차 소성을 필요로 하는 전사지는 산업도자 분야의 식기류와 광고용 도자 제품들에 주로 사용되는데, 같은 형태의 제품일지라도 전사된 디자인에 따라 서로 다른 가격이 결정되므로 제품의 부가가치를 높이기 위한 중요한 기법으로 인식되고 있다. 제 2의 건축이라 불리는 리모델링은 노화된 건축물의 개조와 건축물에 대한 사회적 요구 기능의 변화에 기인한 것이다. 리모델링을 위한 타일은 공간의 성격에 부합되는 맞춤형 디자인을 전제로 하여, 수요자가 주문한 개성적인 타일 디자인을 경제적인 방법으로 제작하여 공기를 단축시키는 일이 무엇보다도 중요하다. 그러나 건축시장에서 유통되는 타일은 일반적으로 고가(高價)의 금형(金型)을 사용하여 완전자동화 시스템을 거쳐 대량생산되는 관계로 수요자의 요구를 충족시키지 못하고 있다. 그러므로 리모델링 시장을 겨냥하여 경제적인 가격으로 다양한 디자인의 타일을 제작하는 방법의 개발이 시급하다고 하겠다. 본 연구에서는 타일이 시공될 공간을 설정하여 전체 벽면의 타일 디자인을 먼저 한 다음, 그 전체 디자인에 포함된 개별적인 타일을 제작하는 방식으로 전사지 기법을 개발하고자 한다. 이를 통하여 리모델링에서 요구하는 타일의 기능적, 미적인 효과를 높일 수 있게 되기를 바라며, 다른 건축 재료들과 조화를 이루어 타일의 새로운 수요를 창출할 수 있게 되기를 바란다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제10권7호
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• pp.279-286
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• 2021

최근 COVID-19 확산 방지를 위한 공공장소에서는 최소 1m 이상을 유지하는 물리적 거리두기 정책을 실행하고 있다. 본 논문에서는 드론과 CCTV가 취득한 스테레오 영상에서 실시간으로 사람들 간의 거리를 추정하는 방법과 추정된 거리에서 1m 이내의 객체를 인식하는 자동화 시스템을 제안한다. 기존의 CCTV를 이용하여 다중 객체 간의 거리 추정에 사용되었던 방법의 문제점으로는 한 대의 CCTV만을 이용하여 객체의 3차원 정보를 얻지 못한다는 것이다. 선, 후행하거나 겹쳐진 사람 간의 거리를 구하기 위해서는 3차원 정보가 필요하기 때문이다. 또한, 일반적인 Detected Bounding Box를 사용하여 영역 안에서 사람이 존재하는 정확한 좌표를 얻지 못한다. 따라서 사람이 존재하는 정확한 위치 정보를 얻기 위해 스켈레톤 추출하여 관절 키포인트의 2차원 좌표를 획득한 후, Stereo Vision을 이용한 카메라 캘리브레이션을 적용하여 3차원 좌표로 변환한다. 3차원으로 변환된 관절 키포인트의 중심좌표를 계산하고 객체 간 사이의 거리를 추정한다. 3차원 좌표의 정확성과 객체(사람) 간의 거리 추정 실험을 수행한 결과, 1m 이내에 존재하는 다수의 사람 간의 거리 추정에서 0.098m 이내 평균오차를 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권2호
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• pp.71-76
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• 2019

자동화 시스템이 일반화되면서 제품 관리를 위한 라벨지(label)의 수요는 증가하고 있으며, 다양한 환경에서 사용할 수 있는 기능성 라벨지 개발이 빠르게 진행되고 있다. 인쇄회로기판의 경우 제작 과정에서 $300^{\circ}C$ 이상의 리플로우 솔더링 공정과 여러 차례의 세정 공정을 거치기 때문에 열적 화학적 안정성을 갖는 바코드 라벨지(barcode label)가 사용되고 있으나 황변(yellowing) 현상 발생으로 인한 인식률 저하의 문제가 발생하고 있다. 본 연구에서는 실리카 무기 바인더와 이산화티탄 백색안료를 사용한 복합 코팅층을 개발하고, 열적 화학적 안정성을 확보한 기능성 라벨지 연구를 진행하였다. 졸-겔 공정으로 제조한 실리카 무기 바인더는 기재(substrate)로 사용하는 폴리이미드 필름과 우수한 밀착성과 내마모성 특성을 갖는 것으로 확인하였다. 또한 이산화티탄 백색안료와 혼합하여 폴리이미드 필름에 백색의 코팅층을 제조할 수 있었으며, 복합 코팅층은 $400^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 우수한 백색도와 광택도를 특성을 유지하는 것을 알 수 있었다. 또한 산성(pH 1.6)과 염기성(pH 13.6) 세정제를 통한 화학 처리 후에도 백색도와 광택도 변화가 일어나지 않는 우수한 화학적 안정성을 확인하였다.