• 방송공학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.553-565
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• 2021

포인트 클라우드는 3D 오브젝트를 표현하기 위한 점들의 집합으로 3D 좌표 정보인 기하 정보와 색상, 반사율 등을 나타내는 속성 정보로 이루어져 있으며, 이러한 표현 방식으로 인해 2D 영상에 비해 방대한 양의 데이터를 가진다. 따라서, 포인트 클라우드 데이터를 전송하거나 다양한 분야에서 활용하기 위해서 포인트 클라우드 데이터를 압축하는 과정이 필수적으로 요구된다. 포인트 클라우드는 2D 영상과 같이 해당 영상을 구성하는 2D 기하 정보에 대응하는 색상 정보가 모두 존재하는 것과 달리, 3D 공간 중 일부만이 색상과 같은 속성 정보를 포함하여 포인트 클라우드를 표현하고 있기에, 기하 정보에 대한 별도의 처리도 요구된다. 이와 같은 포인트 클라우드의 특징을 기반으로 고밀도 포인트 클라우드 데이터의 압축 방안으로 국제 표준화 기구 ISO/IEC 산하 MPEG에서는 포인트 클라우드 영상을 사영한 뒤 2D DCT 기반의 2D 영상 압축 코덱으로 압축하는 V-PCC 를 표준화 중에 있다. 해당 표준은 3D 포인트 클라우드를 2D로 변환하여 압축을 진행하기에 3D 공간 정보를 정확하게 표현하기에는 한계가 존재한다. 이에, 본 논문에서는 포인트 클라우드 정지영상을 3D 상에서 3D DCT로 변환하여 포인트 클라우드 데이터를 압축하는 방안인 3D Discrete Cosine Transform based Point Cloud Compression을 제시하고, 2D DCT 기반의 V-PCC와 비교하여 3D DCT의 효율성을 확인하고자 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권4호
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• pp.173-183
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• 2020

도심지 지하시설물 노후화가 진행되고, 도로 굴착 안전사고에 불안이 형성되고 있는 가운데, 국토교통부에서는 「지반침하 예방대책」과 지하공간의 효율적 활용방안의 일환으로 2015년부터 지하공간통합지도를 구축하기 시작하여 그 범위를 매년 확산하고 있다. 현행 지하공간통합지도 정보는 웹기반으로 데스크탑 환경에서 운용되고 있는 바, 굴착 공사장과 같은 현장 환경에서의 활용에는 제한되는 부분이 있는 것이 사실이다. 웹기반 환경에서 구축 운영되고 있는 지하공간통합지도는 대용량 3차원 데이터이다. 따라서 데이터를 현장으로 지체 없이 전송하여 서비스하기 위해서는 지하공간통합지도 데이터를 가볍게 할 방안이 필요하다. 또한 현재 지하공간통합지도는 3DS, COLLADA등 데이터포맷이 일원화 되어있지 않으며, 좌표체계 방식도 상대좌표, 절대좌표 등으로 상이하다. 본 연구에서는 국내외 선행연구와 기술적용 사례를 분석하여 모바일용 지하공간통합지도 데이터포맷 및 경량화 방법을 제시하고, 제시된 포맷의 모바일용 지하공간통합지도를 생성할 수 있는 기술 개발을 실시하였다. 또한 현장에서 빠르게 데이터를 전송받을 수 있도록 3차원 데이터 압축기술을 적용하여 경량화율을 테스트해 보았으며, 현장에서 압축된 3D 데이터를 해제하여 활용할 수 있는 기술개발을 하였다. 아울러 향후 본 연구에서 실험적으로 개발한 기술을 보완하고 추가 연구실시하여 굴착현장에서 활용할 수 있는 소프트웨어로 제작하여 활용에 쓰이는 것을 목표로 한다.

• 터널과지하공간
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• 제30권6호
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• pp.509-518
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• 2020

본 연구에서는 실제 지질구조를 반영한 실규모 수치해석을 효율적으로 수행하고자 탐사 자료를 바탕으로 한 메쉬 생성, 해석수행, 결과분석을 위한 후처리의 일련의 과정을 포함한 해석 플랫폼을 구축하였다. 해석 플랫폼 구축을 위하여 연구자의 필요에 따른 코드 수정 및 다양한 수치해석 프로그램과 호환이 가능할 수 있도록 소스코드가 공개되어 있는오픈소스 프로그램을 활용하였다. 먼저 드론을 활용하여 촬영한 탐사 정보를 바탕으로 3차원 모델을 획득한 후, 오픈소스 3차원 창작 소프트웨어인 Blender를 활용하여 도메인의 메쉬 밀도를 해석 가능한 수준으로 조정하였다. 다음 단계로는 유한요소 메쉬 생성 프로그램인 Gmsh를 활용하여 도메인 내부에 사면체 기반의 메쉬를 생성하여 3차원 모델을 생성하였다. Gmsh를 통해 획득된 메쉬 정보를 수치해석 프로그램에 활용하기 위해서 메쉬 생성 규약에 적합하도록 변환하는 과정이 필요하며, 이는 Python을 통해 코드를 작성하여 수행하였다. 안정성 해석이 완료된 뒤에는 자료의 후처리 작업을 위해 시각화 및 데이터 분석 프로그램인 ParaView를 활용하여 다양한 시각화 자료를 생성하였다. 구성된 플랫폼의 활용성을 확인하기 위해 드론 탐사자료를 바탕으로 생성한 실규모 독도 모델을 대상으로 예비 안정성 분석을 성공적으로 수행하였으며, 예비해석을 통해 구축된 해석플랫폼이 향후 다양한 해석 과정에 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.10-24
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• 2021

지하 구조물 구축 시 구조물의 안정성을 확보하기 위해서는 주변 암반에 대한 암반 분류가 필수적으로 수행해야 한다. 특히 암반 내에 존재하는 불연속면은 암반의 물리적, 역학적 특성에 지배적인 영향을 미치므로 암반 불연속면에 대한 정확한 정보의 획득을 통해 신뢰도 높은 암반분류값을 제시하는 것은 매우 중요한 요소이다. 이러한 암반 분류는 지금까지 대부분 수작업을 통해 수행되었다. 그러나 대규모 지질조사와 같은 대형 조사면적에 대한 정확도의 부재, 비숙련자에 의한 암반 등급 결정값의 신뢰도 결여 등에 대한 문제점들이 항시 제기되어 왔다. 따라서 최근에 와서는 넓은 범위에 대해서도 신속하고 정확한 암반 분류를 위해 LiDAR를 이용한 암반 분류의 자동화에 대한 연구가 국내·외적으로 널리 이루어지고 있는 추세이다. 그러나 LiDAR 촬영으로 획득되는 point cloud로부터 불연속면의 정보를 분석하는 알고리즘의 특성에 따라 상이한 결과가 도출될 수 있으며, 숙련자에 의한 수작업의 결과를 완벽하게 대체하기에는 미흡한 경우가 종종 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 LiDAR 촬영으로 획득한 point cloud로부터 불연속면을 추출하는 다양한 알고리즘을 설명하였으며, 이들 알고리즘을 이용하여 실제 암반 사면을 대상으로 불연속면을 추출하는 과정을 분석하였다. 본 연구에서 제시하는 다양한 알고리즘의 적용 과정은 향후 LiDAR 등을 통하여 획득한 디지털 데이터로부터 암반 불연속면을 추출하는 연구에서 참고자료로 활용될 것을 기대한다.

• 한국전통조경학회지
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• 제29권3호
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• pp.78-84
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• 2011

본 연구는 전주천 여울목 섶다리를 대상으로 하여 섶다리에 대한 지역주민들의 의식 및 이용 성취도를 조사함으로써, 섶다리가 전통문화의 향수를 불러일으키는 상징물로서 또한 주민편의를 위한 생활시설로서 자리매김하기 위한 요건들은 무엇인지 알아보았다. 이를 위하여 섶다리에 대한 인지도 설문조사를 실시하였으며, 일상에서의 섶다리 이용에 대한 지역주민의 성취도 분석을 위해서는 중요도-성취도 분석(Importance-Performance Analysis: IPA)을 연구방법으로 채택하였다. 분석 결과, 지역주민들은 섶다리사업이 민관협력 사업임을 정확히 인식하지는 못하고 있었으며, 섶다리 축제에 대한 참여도 또한 낮게 나타났다. 하지만 섶다리 이용자들은 섶다리를 고향마을의 향수를 불러일으키는 전통문화시설로 인식하였으며, 이러한 사업이 지역의 공동체성 회복에 기여할 것으로 답변하였다. 하지만 섶다리를 전주천의 랜드마크로 인식하고 있지는 않는 것으로 분석되었다. 섶다리의 이용과 관련한 14개 항목에 대한 IPA 분석 결과, 중요도는 높지만 성취도는 낮아 반드시 개선이 필요한 항목은 섶다리 주변 조경시설, 섶다리의 폭원, 경고안내판 및 통제시설 및 섶다리 난간 등으로 분석되었다. 이는 섶다리 및 주변공간의 장소성 부여를 위해 향후 섶다리와 연계하여 전통문화 및 생태교육을 담을 수 있는 광장과 같은 공간의 조성이 필요할 것으로 판단되며, 향후 섶다리를 건너거나 경관 및 생태자원 감상에 있어 안전성을 확보할 수 있는 설계 및 시공방안이 마련되어야 하겠다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.23-40
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• 2021

세계적인 코로나19 대유행의 시대에, 현재 치료제·백신이 개발, 시판 중인 단계에서 병원내 교차감염의 위험성이 있는 상황이므로, 개인적으로는 후천적인 면역력을 제고하고 사회환경적으로 구리이온의 성능에 의한 생활방역체제를 일반화해야 한다. 감염확산방지를 위해 동서고금의 연구개발사례를 근거로 항균동 필름의 필요성 및 항바이러스 성능실험을 통해 효능성을 분석했다. 한국건설생활환경시험연구원(KCL)에서 항균성능인증 및 "국가승인 성능인증기관"에서 항바이러스 시험성적 인증을 받게 되었다. 당시 질병관리본부의 허가를 받은 실험재료인 NCCP 43326 Human corona virus(BetaCoV/Korea/KCDC03/2020)을 분양받아 생물안전기준에 맞게 생체외 실험실에서 In Vitro시험 결과, 항바이러스 성능시험에서 감염된 세포의 활성제거율이 만족할만한 결과를 도출하고 성능을 인증받게 되었다. 항후 코로나19 바이러스 확산방지대책으로 항바이러스 동필름이 시공된 유리창 공간내에서의 실험군과 항균동필름이 없는 동일조건의 대조군을 비교하는 질(質)적인 임상실험연구가 추가 필요하다.

• 한국전통조경학회지
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• 제38권4호
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• pp.39-48
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• 2020

본 연구는 고려시대부터 조선 후기까지 궁궐 왕의 행차, 나례, 사신영접, 연회 등의 목적으로 조설되었던 전통공연예술분야의 무대장치인 산대(山臺)의 유형, 구조적 형상, 표상의 원리를 고찰하여 동시대 석가산(石假山) 조영 문화의 확장성을 제시하고자 하였으며, 그 결론은 다음과 같다. 첫째, 산대의 발달사와 그 의미를 통해 외부공간에 '산'의 형상을 실체화하고자 한 석가산의 조영 문화와의 동질성을 갖고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 산대를 만드는 행위 자체는 명산을 숭배하는 전통과 관련이 깊다. 이는 고려 예종 '청연각' 앞뜰에 조성된 석가산에서 중국의 명산명호(名山名湖)가 표상적으로 비유되어 모사(摹寫)된 사실과도 일치한다. 둘째, 산대와 석가산은 그 구조적 형상과 재료, 기술적 제작방식은 달랐으나 산의 형상을 조형하여 완상하거나 국가행사의 무대배경으로 활용되며, 다양한 유형으로 나타나고 있었다. 산을 모사한 산대의 형상과 상징적 의미는 요산요수(樂山樂水)로 대표되는 당대의 정원 및 예술적 관심사가 산수의 다양한 조형적 표현으로 귀결되고 있음을 알 수 있다. 셋째, 신재효의 고택의 정원 중앙에 위치했던 것으로 추정되는 연(蓮)이 심겨진 방지와 이에 인접한 수각과 석가산은 정원을 수식하는 요소일 뿐 아니라 신재효의 문하생의 수련 및 공연무대의 배경으로 기능을 수행했을 것으로 추정된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.200-210
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• 2020

교육시설 유지관리는 교육환경개선사업의 12개 단위사업별로 취합하고, 심의를 통해 최종 유지보수 대상이 선정된다. 실태조사의 평가점수로 우선순위가 결정되고 순차적으로 예산을 편성하여 진행된다. 우선순위는 유지보수공사 수행을 위한 일정표이자 발주를 위한 중요한 기준이 된다. 예산이 산출되는 실태조사단계와 우선순위 기준의 개별적 유지 보수공사는 몇 가지 한계가 있다. 학교시설관리자는 물량산출에 한계가 있으며, 부정확한 소요예산이 도출되는 결과로 이어진다. 우선순위 기준의 유지보수공사는 개별적으로 분리 발주되어 불필요한 공사기간이 반영된다. 학생들은 학습 환경에서 불편함이 발생하고, 안전을 침해하는 기간이 늘어난다. 본 연구는 실태조사단계의 BIM 활용과 공종 패키지 플래닝 프레임워크를 제안하였다. BIM은 유지보수 대상의 물량정보를 지원하여 예산산출에 활용되며, 보수이력과 점검 결과가 연계하여 평가점수를 도출한다. 공종 패키지 알고리즘은 단위사업별 예산배정 구간을 구분하고, 동일한 공간과 부위에 투입된 공종이 그룹화된 결과를 도출한다. 사례적용 결과 공사기간은 기존 대비 약 37.4% 단축이 가능하였으며, 실무자 면담을 통해 공종 그룹화 대상을 도출 과정에서 활용성이 높은 것으로 평가되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권1호
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• pp.483-497
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• 2022

최근 COVID-19로 인해 비대면 온라인 강의가 전 세계적으로 진행되고 있다. 포스트 코로나 시대의 고등교육은 원격수업이 주요 교수 학습방법으로 자리 잡고 있다. 이러한 때에 메타버스(Metaverse)가 새로운 대안으로 제시되고 있다. 메타버스는 아바타, 3D 공간, 상호작용을 동반한 활동과 같은 기본요소를 가지고 있으며 이것은 기존VR(Virtual Reality) 콘텐츠와 비교되는 차이점이다. 본 연구는 메타버스의 3요소를 반영하여 실제 강의에 적용할 수 있는 교육용 메타버스 플랫폼을 설계하고 구축하였다. 즉, 중학교, 고등학교, 교사, 학부모 등의 사용성 평가를 통해 사용자의 요구사항을 반영하여 HMD, 스마트폰, 타블렛, PC 등 다양한 디바이스를 지원하는 크로스 디바이스 플랫폼을 구현하여 누구나 쉽게 메타버스 강의에 참여할 수 있도록 했다. 현재 메타버스 플랫폼은 다양하게 개발되어 서비스되고 있으나 교육용으로 설계된 서비스는 거의 찾아볼 수 없다. 기존 화상회의 솔루션인 Zoom과 같은 서비스를 비대면 교육용으로 사용했듯이 현재 서비스되는 메타버스의 일부 기능을 교육용으로 활용하여 일회성 이벤트 형태로 사용되고 있다. 본 연구를 통해 개발된 교육용 메타버스 플랫폼은 향후 교육을 위한 메타버스를 구축함에 있어서 참고가 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.480-493
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• 2021

일반화된 Hoek-Brown(GHB) 파괴기준식은 GSI 값을 이용하여 현장 암반조건이 반영된 강도정수 값을 효과적으로 결정할 수 있기 때문에 암반공학 분야에서 표준 파괴기준식의 하나로 인식되고 있다. 그러나 GHB 파괴기준식의 비선형적 형태는 이 식의 수학적 취급을 어렵게 하고 이 식의 적용 범위를 제약하는 요인이 되고 있다. GHB 파괴기준식의 이러한 단점을 극복하기 위한 노력의 하나로 Taylor 다항함수 근사원리를 적용하여 파괴 최대주응력에 대응하는 최소주응력을 근사적으로 계산할 수 있는 명시적, 해석적 수식을 유도하였다. 근사식으로 구한 최소주응력과 수치해석적으로 계산한 정해를 비교하여 이 연구에서 유도한 최소주응력 근사식의 정확성을 검증하였다. 연구결과의 응용사례를 제시하기 위해 근사 최소주응력 계산식을 활용하여 GHB 암반에 굴착된 원형터널 주변에 예상되는 소성영역의 등가 마찰각과 등가 점착력을 계산하였다. 소성영역의 등가 Mohr-Coulomb 강도정수를 정밀하기 산정하기 위해서는 mi, GSI, 초기지압의 크기를 동시에 고려하는 것이 중요한 것으로 나타났다.