• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제8권12호
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• pp.507-516
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• 2019

도로 보수 및 도로 개발에 투자되는 비용이 증가세에 놓여있다. 그러나 포트 홀이나 지반 침하와 같은 사고들로 인하여 운전자들의 안전에 대한 위험성과 사고들로 인해 발생하는 물질적인 피해 역시 증가하고 있다. 이러한 추세에 따라 주행 시 발생하는 진동의 크기에 따라 운전자가 직접적인 개입 없이 도로 파손 여부를 판단하기 위한 시뮬레이션 시스템을 개발했다. 본 논문에서는 시스템을 개발하는 과정에서 실제 차량을 사용할 수 없는 환경의 제한으로 인하여 RC카 (Remote Control Car, 이하 RC카) 시뮬레이터를 사용하여 시스템을 구현하였다. 또한, RC카 시뮬레이터 차체에 진동 센서와 GPS 센서를 부착하여 주행하는 동안 실시간으로 차량의 움직임으로 발생하는 진동 수치와 위치 정보를 측정, 해당 데이터들을 서버로 전달하였다. 이로서 외부 사용자가 데이터를 기반으로 도로 파손 여부와 보수가 진행된 도로의 점검을 기존 방법보다 용이하게 파악할 수 있도록 응용을 구현하였다. 본 논문에서 설계 및 구현한 시스템을 통하여 향후 도로 파손에 대한 조기 대처 및 데이터를 기반으로 패턴 예측을 할 수 있을 것이며, RC카 시뮬레이터의 경우 평평도가 요구되는 다른 분야의 사업과 접목시켜 상용화가 가능할 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.294-297
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• 2015

최근 기계학습에 기반을 둔 빅데이터 분석이 큰 관심을 받으면서 다양한 학문 분야에 기계 학습 방안들이 접목되고 있다. 그 대표적인 분야 중 하나로 농축산 분야를 들 수 있고 실제 다양한 기계학습 방안들이 농축산분야에 적용되고 있다. 하지만 농축산에서 활용되는 기계학습의 경우 대부분 농업분야의 기후예측 및 축산분야의 유전자 분석 쪽으로 연구가 집중되어있고, 가축의 생체 데이터를 활용한 기계학습 방안은 많은 연구가 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 가축의 실시간 생체 데이터를 이용하여 문제가 발생한 개체를 조기에 발견하는 방안을 제안하였다. 제안 방안에서는 기댓값 최대화 알고리즘을 이용하여 단일 가축 개체들의 실시간 생체 데이터를 2개의 클러스터로 나누고 이 두 클러스터 사이즈의 변화를 통해서 이상 개체를 조기에 판단한다. 특히 단일 개체의 문제와 전염성 질병 여부를 나누어 판단하므로 구제역과 같은 전염성 질병의 경우 빠른 대응을 가능케 하여 국가적 손실을 줄일 수 있게 한다. 더불어 제안 방안은 측정 생체 데이터에 대한 통계적 정보 없이도 적응적으로 클러스터를 형성할 수 있으므로 축사 외부의 환경 요소에 의해서 생체 데이터의 통계적 특성이 변화는 상황에서도 적응적으로 동작할 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권2호
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• pp.40-46
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• 2011

본 논문은 출입통제시스템이나 사용자인증이 필요한 통제시스템 등에 적용될 수 있는 신경 진동자(Neural Oscillators)를 이용한 실시간 얼굴검출 및 추적에 필요한 새로운 알고리즘을 제안한다. 신경 진동자(Neural Oscillators)는 생물학적 뉴런의 동작원리를 모방한 것으로서 뉴런의 활성과 비활성의 주기적인 반복동작 특성을 모델링 한 인공신경모델이다. 본 논문에서 제안한 시스템은 크게 두 단계의 처리과정을 가진다. 첫 번째 단계는 얼굴검출 과정인데, 우선 비용이 저렴한 Webcam을 이용하여 실시간 전달되는 RGB24bit 컬러 영상을 획득, LEGION(Locally Excitatory Globally Inhibitory) 알고리즘을 이용하여 분할과정을 거쳐 얼굴영역을 검출한다. 두 번째 단계는 검출된 얼굴영역에서 이웃뉴런들로부터 연결강도가 가장 큰 리더뉴런(Max Leader Neuron)을 찾아 얼굴을 추적하는 방법으로 스케일 문제해결 과 안정된 새로운 얼굴 추적 방법을 제안한다.

• 한국경제지리학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-17
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• 2020

본 연구는 기업 간 거래망을 활용하여 지역 간 경제적 연계를 확인하고 경제적 상호의존성에 기초한 기능적 경제권을 설정하는데 그 목적이 있다. 기존의 경제권은 이미 알려진 행정도 경계나 문화적 동질성을 기준으로만 설정되거나 실증자료를 활용하더라도 통근, 인구이동, 화물흐름 등 경제활동을 충분히 설명하지 못하는 자료에만 의존하였다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하기 위해 한국기업데이터의 CRETOP+ 데이터베이스를 활용하여 실제 기업 간 거래망을 구축하고, 커뮤니티 발견법을 적용해 우리나라의 기능적 경제권을 파악하였다. 분석결과 거래망에 따라 6~7개의 경제권이 도출되었다. 특히 수도권, 충청권, 강원권을 통합한 하나의 거대한 경제권역이 형성되어 있었으며, 전북, 전남은 서로 간의 기업 간 거래빈도가 매우 낮아 호남권으로 묶이기보다 별도의 경제권을 형성하고 있는 것으로 나타났다. 대구, 경북의 경제권과 부산, 경남의 경제권이 각각 존재하는 것으로 나타났지만 울산, 경주, 포항은 도 경계를 넘어서 별도의 권역을 형성하고 있는 것으로 나타났다. 이를 통해 본 연구는 향후 국가균형발전정책에서 실증 자료에 기반한 정책공간의 설정이 필요함을 주장한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5C호
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• pp.393-402
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• 2012

본 논문에서는 PPG(Photoplethysmography)센서를 통하여 검출되는 심장박동신호를 이용하여 스트레스 여부를 판단하고, 이를 위한 효과적인 신호처리를 연구한다. 측정되는 PPG신호를 바탕으로 PPI(Pulse to Pulse Interval)와 이산 신호처리 방법을 이용하여 감성자극을 판단한다. 감성자극에 대한 반응을 실험하기 위하여 피실험자들은 스트레스영상과 안정영상을 TV를 통하여 시청하였다. 스트레스 정도에 따라 다양한 신체반응이 나타나며, 그 중 가장 큰 변화를 나타내는 심장박동수의 변화를 PPG센서를 이용하여 검출한다. 그러나 측정에 의한 오차와 피실험자의 동작에 의한 오차가 발생한다. 본 논문에서는 감성자극 판단에 오차를 유발하는 신호잡음과 동작잡음을 제거하기 위한 방안을 제안한다. PPG센서를 통하여 검출된 심장박동신호에 섞여있는 고주파대역의 신호잡음을 제거하기 위하여 전처리에서 스펙트로그램을 이용한 에너지밀도 분석법으로 피실험자에 적응된 해밍 필터를 적용한다. PPG센서와 피실험자간의 접촉상태 때문에 발생되는 동작잡음으로 인하여 발생될 수 있는 스트레스 검출오차를 수정하기 위하여 후처리에서 히스테리시스를 적용한다. 실험결과 심장박동의 특성을 고려하지 않은 방안에 비하여 신호잡음을 효과적으로 줄였으며, 동작잡음에 의한 검출오차를 개선하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.23-31
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• 2012

인간의 동작 인식은 건강관리, 상황기반 응용 등 실제적인 삶의 여러 부분에서 이용할 수 있기 때문에 중요한 주제이다. 건강관리를 위한 조언을 제공하는데 사용될 수 있기 때문에 동작인식 중 일상생활 동작인식이 주로 연구되고 있다. 특별히 넘어짐은 심장문제로 발생할 수 있기 때문에 넘어짐 인식은 독거 노인의 건강한 삶에 중요한 역할을 할 수 있다. 넘어짐 인식은 여전히 어려운 연구과제이다. 넘어짐 인식을 위해 몸에 여러 종류의 센서를 부착하는 시스템이 제안되었지만 이는 사용자가 센서를 부착하는 것을 잊어버리거나 이런 시스템에 익숙하지 않기 때문에 유용성에 문제가 있다. 본 연구에서는 사용자가 휴대하고 있는 스마트 폰 내의 가속도 및 자이로센서 값의 변화를 분석하여 알려진 넘어짐 패턴과 유사성을 분석하여 넘어짐을 판단하는 방법을 제안한다. 이 연구를 위해 5명의 자원자를 모집하여 다양한 종류의 넘어짐을 실험하였다. 실험결과는 본 연구를 통해서 넘어짐 인식을 위한 제안한 방식이 유효하다는 것을 보여준다. 실험 알고리즘은 많이 사용되고 있는 G1 스마트 폰 위에 구현하였다.

• 공업화학
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• 제33권6호
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• pp.630-635
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• 2022

멜라민 스펀지를 열처리하여 제조된 질소함유 탄소 스펀지에 산화구리(CuO)를 무전해 도금하여 기판없이 작동하는 일산화질소(NO) 가스 센서를 제조하였다. 탄소 스펀지 표면의 CuO 함량은 도금 시간이 증가함에 따라 증가하였으나, NO 가스 흡착을 유도한다고 알려져 있는 질소의 함량은 CuO 표면 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 미처리 탄소스펀지는 NO 가스에 대하여 18 min에 최대 저항 변화(5.0%)를 나타내었다. 반면에, CuO가 도금된 샘플(CuO30s-CS)은 8 min만에 최대 18.3%의 저항변화를 보였다. 이러한 NO 가스 감지 능력 향상은 CuO로 인하여 탄소 스펀지의 정공 캐리어 수 증가 및 전자전달 촉진에 기인하는 것으로 판단된다. 그러나, 60 s 동안 CuO 무전해 도금된 탄소 스펀지의 NO가스 감지 저항은 1.9%로 오히려 감소하였다. 이는 탄소 스펀지 표면에 CuO로 완전히 도금되어 NO 가스 흡착 능력이 떨어져 저항변화가 감소한 것으로 판단된다. 따라서, CuO가 도금된 탄소 스펀지는 빠르고 우수한 저항변화 특성을 가지고 있어 유용한 NO 가스 센서로 사용할 수 있으나, CuO가 탄소 스펀지 표면을 완전히 도금해서는 안 된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_3호
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• pp.1749-1760
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• 2022

현대 사회는 갈수록 대형화되는 자연재해와 잦은 재난사고에 의한 인적·사회적 피해가 해마다 증가하고 있다. 난접근 지역이거나 접근 불능의 위험한 재난 현장을 인공위성이나 드론, 조사로봇과 같은 첨단 조사장비를 활용하여 신속하게 접근하고 유의미한 재난 정보를 적시적으로 수집·분석함으로써, 사전 예방·대비 대책 마련뿐만 아니라 적절한 재난 현장 대응 및 중장기적 복구 계획 수립 등 재난관리 전주기에 걸쳐 국민의 재산과 생명을 지킬 수 있는 중차대한 역할을 수행할 수 있다. 본 특별호에서는 지구 원격 관측 수단인 인공위성 기술뿐만 아니라 근거리 재난현장 관측센서가 탑재된 이동형 조사차량, 드론, 조사로봇 등 다양한 조사 플랫폼을 활용한 연구원의 재난관리 현업화 기술을 소개하고 있다. 주요 연구 성과로 구글어스 엔진을 활용한 수재해 피해 탐지와 중·장기적 시계열 관측, Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) 영상과 인공지능을 활용한 저수지 수체 탐지, 산불 재난시 주민 이동 패턴 분석과 재난안전 연구 데이터의 효율적인 통합 관리와 활용방안 연구성과를 소개하였다. 아울러, 접근 불능의 위험한 재난현장 조사시 드론, 조사로봇을 활용한 재난원인 과학조사 연구성과를 기술하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권10호
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• pp.345-352
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• 2022

최근의 LiDAR(Light Detection And Ranging) 센서는 실시간으로 주변에 있는 물체를 스캔하는 데 사용된다. LiDAR 센서를 이용하여 주변 환경을 스캔할 경우 감지되었던 사물들에 대한 변화를 감지하고 실시간으로 움직이는 물체를 인식할 수 있다. 센서들의 제작 비용이 낮아지면서 LiDAR는 중요시설의 경계, 스마트시티, 자율주행차 등 다양한 산업 분야에서 다양하게 활용되고 있다. 이러한 LiDAR 데이터는 실시간에 사물을 스캔하는 만큼 입력 데이터의 크기가 크다. 따라서 이러한 LiDAR를 활용하는 시스템에서는 이러한 대용량 데이터의 실시간 처리가 병목이 될 수 있어서 이러한 대용량 처리에 대한 대안이 필요하다. 본 논문에서는 엣지 컴퓨팅 서버를 이용하여 방대한 포인트 클라우드를 압축하여 빠르게 처리하는 엣지 컴퓨팅 기법을 제안한다. LiDAR 센서의 레이저의 반사 범위가 제한되어 있으므로 실시간으로 넓은 영역을 스캔하기 위해서는 여러 대의 라이다를 사용해야 한다. 따라서 실시간으로 물체를 감지하거나 인식하기 위해서는 여러 개의 LiDAR 센서에 대한 데이터를 한 번에 처리해야 한다. 에지 컴퓨터는 데이터 가속을 수행하기 위해 포인트 클라우드를 효율적으로 압축하고 모든 데이터를 메인 클라우드에서 실시간에 압축해제하여 사용할 수 있도록 설계되었다. 이를 통해 사용자는 시스템을 중앙에서 병목 없이 실시간에 LiDAR 센서들을 제어할 수 있다. 실험에 사용된 시스템은 이러한 엣지 컴퓨팅 서비스를 적용함으로써 기존 클라우드 기반 방식에서 문제였던 데이터 병목 현상을 효과적으로 해결하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.73-80
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• 2010

무선 센서 네트워크는 다양한 응용분야에서, 개방된 환경에 배치되어지므로, 공격자에게 손쉽게 노출된다는 취약점을 가지고 있다. 선택적 전달 공격(Selective Forwarding Attack)은 센서 네트워크에서 발생할 수 있는 공격중의 하나로 공격자는 훼손된 노드를 통하여 전장지역에서의 적의 움직임등과 같이 중요한 정보의 기지노드까지 정상적인 전달을 차단하여 감시자의 원활한 탐지를 어렵게 한다. Xiao, Yu 그리고 Gao는 이와 같은 위협에 대한 대안으로 선택적 전달 공격 탐지기법(checkpointbased multi-hop acknowledgement scheme; 이하 CHEMAS)를 제안하였다. CHEMAS에서 전달경로 상에 노드들은 미리 정해진 확률에 따라 감시 노드(checkpoint)로 선택되어지며 이 감시 노드들을 통해 공격 발생 지역을 탐지할 수 있다. 해당 기법에서 인증 패킷 전달 홉 수는 시스템 상에서 탐지율과 에너지 효율 사이에서 트레이드 오프 관계에 있으므로 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서는 보안 강도를 충분히 유지하면서, 에너지 효율성 또한 제공할 수 있는 경계 값 선택을 위해 퍼지 규칙 시스템을 적용하였다. 기지노드는 퍼지 규칙 시스템을 이용하여 매 주기마다 에너지 레벨과 훼손된 노드 수 그리고 기지노드로부터의 거리를 고려하여 상황에 맞는 적절한 경계 값을 결정한다.