• 사물인터넷융복합논문지
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• 제8권5호
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• pp.119-125
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• 2022

최근 고령화로 인한 치매환자의 증가로 그들의 배회행동과 실종예방을 위한 대책이 시급하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 인증 방법과 위치 탐지 기법들이 소개되고 있으나 개인인증의 보안성 문제와 실내·외를 전반적으로 확인할 수 있는 시스템은 찾아보기 어려웠다. 본 연구에서는 프라이빗 블록체인 환경에서 손목 밴드 형태의 웨어러블 디바이스를 활용해 개인인증, 기본적 건강 상태 파악 및 실내·외의 전반적인 위치를 파악할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다. 이 시스템에서 개인인증은 위변조가 어렵고 개인식별성이 높은 ECG를, 실내는 저전력, 비접촉 및 자동 송수신 방식으로 사용이 용이한 블루투스 비콘을, 실외는 GPS 위성의 의사거리 오차를 보정한 DGPS를 활용하여 치매환자의 위치를 파악함으로써 배회행동 및 이상징후를 탐지하고자 한다. 이를 통해 재가나 요양시설 등에서 생활하는 치매환자의 배회행동 및 이상징후 시 신속한 대처와 실종예방에 기여하고자 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.967-977
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• 2022

산불의 발생과 강도는 기후 변화로 인하여 증가하고 있다. 산불 연기에 의한 배출가스 대기질과 온실 효과에 영향을 미치는 주요 원인 중 하나로 인식되고 있다. 산불 연기의 효과적인 탐지를 위해서는 위성 산출물과 기계학습의 활용이 필수적이다. 현재까지 산불 연기 탐지에 대한 연구는 구름 식별의 어려움 및 모호한 경계 기준 등으로 인한 어려움이 존재하였다. 본 연구는 우리나라 환경위성 센서인 Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS)의 Level 1, Level 2 자료와 기계학습을 이용한 산불 연기 탐지를 목적으로 한다. 2022년 3월 강원도 산불을 사례로 선정하여 산불 연기 레이블 영상을 생성하고, 랜덤 포레스트 모델에 GEMS Level 1 및 Level 2 자료를 투입하여 연기 픽셀 분류 모델링을 수행하였다. 훈련된 모델에서 입력변수의 중요도는 Aerosol Optical Depth (AOD), 380 nm 및 340 nm의 복사휘도 차, Ultra-Violet Aerosol Index (UVAI), Visible Aerosol Index (VisAI), Single Scattering Albedo (SSA), 포름알데히드, 이산화질소, 380 nm 복사휘도, 340 nm 복사휘도의 순서로 나타났다. 또한 2,704개 픽셀에 대한 산불 연기 확률(0≤p≤1) 추정에서 Mean Bias Error (MBE)는 -0.002, Mean Absolute Error (MAE)는 0.026, Root Mean Square Error (RMSE)는 0.087, Correlation Coefficient (CC)는 0.981의 정확도를 보였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.57-64
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• 2022

화재, 붕괴, 자연재해 등의 재난 발생으로 건물 내부가 붕괴하는 경우, 기존의 건물 내부의 물리적 보안이 무력해질 확률이 높다. 이때, 붕괴 건물 내의 인명피해와 물적 피해를 최소화하기 위한 물리적 보안이 필요하다. 따라서 본 논문은 기존 연구되었던 장애물을 탐지하고 건물 내 붕괴된 지역을 탐지하는 연구와 인명피해를 최소화하기 위한 딥러닝 기반 객체 탐지 알고리즘을 융합하여 재난 상황의 피해를 최소화하기 위한 알고리즘을 제안한다. 기존 연구에서 단일 카메라만을 활용하여 현재 로봇이 있는 복도 환경의 붕괴 여부를 판단하고 구조 및 수색 작업에 방해가 되는 장애물을 탐지했다. 이때, 붕괴 건물 내 물체는 건물의 잔해나 붕괴로 인해 비정형의 형태를 가지며 이를 장애물로 분류하여 탐지하였다. 또한, 재난 상황에서 자원 중 가장 중요한 요구조자를 탐지하고 인적 피해를 최소화하기 위한 방법을 제안하고 있다. 이를 위해, 본 연구는 공개된 재난 영상과 재난 상황의 이미지 데이터를 수집하여 다양한 딥러닝 기반 객체 탐지 알고리즘을 통해 재난 상황에서 요구조자를 탐지하는 정확도를 구했다. 본 연구에서 재난 상황에 요구조자를 탐지하는 알고리즘을 분석한 결과 YOLOv4 알고리즘의 정확도가 0.94로 실제 재난 상황에서 활용하기 가장 적합하다는 것을 증명하였다. 본 논문을 통해 재난 상황의 효율적인 수색과 구조에 도움을 주며 붕괴된 건물 내에서도 높은 수준의 물리적 보안을 이룰 수 있을 것이다.

• 융합정보논문지
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• 제11권8호
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• pp.92-99
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• 2021

광산란법을 이용한 초미세먼지 측정기는 초 단위의 측정이 가능하고 휴대할 수 있는 크기로 설계될 수 있다. 또한 하나의 센서로 여러 크기별 (PM_1.0, PM_2.5, PM_4.0, 및 PM₁₀) 농도를 측정할 수 있다. 이 방식은 입자의 개수와 크기를 측정하고 이를 단위 부피당 무게인 농도로 변환하는 과정 때문에 큰 밀도를 가지는 황사에 대해서는 큰 오차를 나타낸다. 본 논문은 광산란 초미세먼지 측정기가 여러 크기별 PM 농도를 이용하여 황사 발생 시 초미세먼지(PM_2.5)의 농도의 오차를 정확히 보정할 수 있고, 황사가 발생하지 않을 때도 영향을 받지 않는, 다중 선형외기 기법의 기계학습에 의한 보정 기법을 제시한다. 두 가지 또는 세 가지의 PM 크기 입력만으로도 광산란 미세먼지 측정 장치의 황사 오류를 크게 보정할 수 있음을 보인다. 한 달 동안 중부권대기환경연구소의 베타레이 측정기와 광산란 측정기의 측정값을 비교·분석하였다. 황사가 없는 구간에서 이 두 장비의 상관계수(R²)는 0.927이었고, 황사를 포함한 전 구간에서 상관계수는 0.763이었지만, 기계학습을 통하여 상관계수가 0.944로 향상되었다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제10권5호
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• pp.179-186
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• 2021

로봇이 사람과 같이 다양하고 복잡한 사물 조작을 하기 위해서는 휴먼형 로봇 손의 사물 파지 작업이 필수적이다. 자유도 (Degree of Freedom, DoF)가 높은 휴먼형(anthropomorphic) 로봇 손을 학습시키기 위하여 사람 데모(human demonstration)가 결합한 강화학습 최적화 방법이 제안되었다. 본 연구에서는 강화학습 최적화 방법에 사람 데모가 결합한 Demonstration Augmented Natural Policy Gradient (DA-NPG)와 NPG의 성능 비교를 통하여 행동 복제의 효율성을 확인하고, DA-NPG, DA-Trust Region Policy Optimization (DA-TRPO), DA-Proximal Policy Optimization (DA-PPO)의 최적화 방법의 성능 평가를 위하여 6 종의 물체에 대한 휴먼형 로봇 손의 사물 조작 작업을 수행한다. 학습 후 DA-NPG와 NPG를 비교한 결과, NPG의 물체 파지 성공률은 평균 60%, DA-NPG는 평균 99.33%로, 휴먼형 로봇 손의 사물 조작 강화학습에 행동 복제가 효율적임을 증명하였다. 또한, DA-NPG는 DA-TRPO와 유사한 성능을 보이면서 모든 물체에 대한 사물 파지에 성공하였고 가장 안정적이었다. 반면, DA-TRPO와 DA-PPO는 사물 조작에 실패한 물체가 존재하여 불안정한 성능을 보였다. 본 연구에서 제안하는 방법은 향후 실제 휴먼형 로봇에 적용하여 휴먼형 로봇 손의 사물 조작 지능 개발에 유용할 것으로 전망된다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권5호
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• pp.93-103
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• 2021

교통약자의 이동편의 증진을 위해 도입된 특별교통수단은 2016년 법적 기준대수 충족 등 양적인 발전을 이루었으나, 대기시간의 50% 이상이 30분을 초과하는 등 질적인 측면에서 발전이 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 특별교통수단의 운영 효율화를 위하여 대구광역시 특별교통수단 승하차 이력 자료 중 대기시간이 상위 25%에 해당하는 장기대기통행을 추출하여 공간자기상관 분석과 사회 연결망 분석을 수행하였다. 분석 결과 특별교통수단 이용자들의 평균 대기시간과 공간과의 상관관계는 높은 것으로 나타났으며, 일부 도서산간 지역에서 개선지역을 도출하였다. 내향연결 중심성 분석 결과 첨두시간대는 종합병원, 복지관 방문이 주를 이루는 반면, 비첨두시간대는 터미널/역사, 주거지 인근의 의원 방문의 장기대기수요가 높게 나타났다. 외향 연결 중심성 분석은 첨두시간대와 비첨두시간대 모두 주거지 기반의 수요가 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 특별교통수단 운영의 질적 개선과 교통약자 이동권 개선에 기여할 것으로 판단되며, 연구의 학술적 함의와 한계점 또한 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제40권3호
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• pp.201-212
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• 2021

본 연구는 만 9세 이하 아동과 같은 청력 비완전자에게 적합한 교실의 음향성능 기준을 제시하기 위한 사전연구로써 수행되었다. 이를 위해 초등학교 저학년 교실의 청취환경 특성을 분석하기 위하여 청주시 소재 초등학교 2곳에서 총 264명의 학생을 대상으로 설문조사 및 음성명료도 평가와 같은 주관적 평가를 진행했다. 설문조사 결과 학생들이 수업 내용 이해에 가장 도움이 되는 정보형식은 교사의 음성이라고 응답했다. 또한 현재 교사의 음성에 대해 음량은 '보통' 수준이며 명료도에는 높은 만족도를 보이고 있었다. 교실의 음향성능에 대해서도 소음의 경우 '보통'이며 잔향감은 '매우 짧다'는 의견이 가장 많아서 청취환경에 대한 전반적인 만족도가 높은 편인 것으로 파악되었다. 또한 초등학교 저학년 학생들을 위해 선별된 시험용 단어목록을 이용해 음성명료도 평가를 수행한 결과 만 8세 아동의 경우 음원으로부터의 종축거리가 음성인지에 영향을 미치는 요인임을 유추해볼 수 있었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권4호
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• pp.237-246
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• 2022

하구습지는 생물생산성이 높고 물리적 환경도 독특하여 국가 생물다양성 관리 및 그들의 서식처 확보 관점에서 중요성이 대두되고 있다. 본 연구는 하구습지 보전 및 관리를 위해 열린 하구이며 다양한 서식공간이 분포하는 것으로 알려진 가화천하구습지의 식생 및 생물상 조사를 통해 생태적 특성을 분석하였다. 정수역 다년생 초본식생, 염습지식생, 암극지식생 등 5개 상관식생형의 12개 식물군락이 확인되었다. 남강댐 방류, 조수의 영향으로 수변부의 좁은 입지를 따라 식생이 대상분포하고 있었다. 생물종 다양성은 멸종위기 야생생물 12종 포함 총 715종이 확인되었다. 다양한 하상구조와 미소서식처가 분포하고 있는 I, III구간에서 종다양성이 상대적으로 높았다. 해수 유입에 따른 기수역의 형성으로 다양한 기능군을 가지는 멸종위기 야생생물도 분포하여 보전가치가 높은 지역인 것으로 나타났다. 가화천하구습지의 생태정보의 수집은 하구 생태계의 보전·관리 기반을 마련하고 정책 수립을 지원하는 데 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1249-1258
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• 2022

해양쓰레기란 고의 또는 부주의로 해안에 방치되거나 해양으로 유입·배출되어 해양환경에 해로운 결과를 미치거나 미칠 우려가 있는 물질로 정의된다. 본 연구에서는 효율적인 해양쓰레기 수량 파악 방법 및 변화량 분석을 위하여 객체 탐지 기법을 이용한 해양쓰레기 탐지 및 해양쓰레기의 변화량 분석을 수행하였다. 연구지역은 거제도 북동부 유호 몽돌 해수욕장이며 2022년 9월 12일부터 10월 14일까지 32일 동안 15분 간격으로 수집한 이미지를 통해 변화량을 분석하였다. One-Stage 방식의 객체 탐지 모델인 YOLOv5x를 이용한 해양쓰레기 탐지는 페트병 mAP 0.869, 스티로폼 부표 mAP 0.862의 성능을 도출하였다. 결과적으로 해양쓰레기는 8일 간격으로 큰 감소 폭을 보였으며, 성상별로는 스티로폼 부표의 수량이 3배 정도 많고 변화폭 역시 더 크게 나타남을 파악하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.869-877
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• 2022

본 연구의 목적은 주택연금 중도해지자의 재가입 소요기간 결정요인을 실증분석하는 것이다. 실증분석을 위하여 주택연금을 운용 중인 한국주택금융공사 DB에서 2007년 7월부터 2021년 6월까지 중도해지 후 재가입자에 관한 정보를 추출하였다. 순서형로짓모형을 통한 실증분석 결과, 첫째, 가입자 개인 특성 중 연령대 변동, 부부에서 독신으로 변동, 독신 유지, 최초가입 유지기간 변수들이 통계적으로 유의하였고, 이 중 최초가입 유지기간이 재가입 소요기간을 단축시키는 요인으로 추정되었다. 둘째, 담보주택 특성 중 주택가격 변동과 소유형태 변동 변수들이 통계적으로 유의하였고, 이 중 소유형태 변동이 재가입 소요기간을 단축시키는 요인으로 추정되었다. 셋째, 계약 특성 중 지급방식 변동과 지급유형 변동변수들이 통계적으로 유의하였고, 이 두 변수들은 모두 재가입 소요기간을 증가시키는 요인으로 추정되었다. 실증분석 결과를 바탕으로 재가입 소요기간을 증가시키는 요인에 초점을 맞춘 제도개선을 통하여 중도해지자의 재가입을 유도하는 것과 동시에 소요기간을 단축시키는 것이 필요할 것으로 사료된다.