타워크레인 자율화를 위한 가상환경 플랫폼 개발에 관한 연구 (A Study on Virtual Environment Platform for Autonomous Tower Crane)
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- 한국건설관리학회논문집
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- 제23권4호
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- pp.3-14
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- 2022
건설현장 생산성 및 안전성 향상을 위해 건설장비 자율화를 위해 산학에서 많은 노력을 기울이고 있다. 장비 자율화를 위해서는 다양한 환경과 많은 양의 데이터 수집이 필요하다. 하지만 실제 환경에서 데이터 수집을 위한 테스트베드 확보에 많은 시간과 비용이 소모되며 불확실성 역시 크기 때문에 효과적인 데이터 수집과 처리에 어려움이 존재한다. 이에 본 연구에서는 타워크레인을 대상으로 자율화기술 개발을 위한 데이터 수집 및 테스트가 가능한 가상환경을 개발하는 것을 목표로 한다. 본 연구에서 달성한 연구성과는 다음과 같다. 1. 타워크레인 자율운행에 필요한 기술과 기술이 적용될 수 있는 환경을 운영설계 도메인, 물체 및 이벤트 감지 및 반응, 최소기능조건이라는 세 가지 성능기준을 활용하여 정의함. 2. 정의된 환경 내에서 자율화 장비의 인지, 판단, 제어를 위한 각 기술을 학습하고 테스트하기 위한 가상 환경을 Unity를 활용하여 구축함. 3. 가상환경의 목적 달성 여부를 위한 평가지표로 Visual, Motion, Functional Fidelity를 사용해 가상환경이 현실 공사현장을 충실하게 표현하고 있음을 검증함. 본 연구에서 구축한 가상환경 플랫폼을 통해 등 타워크레인 자율화에 있어 요구되는 가상 데이터를 수집하고, 각 기능들을 테스트하는 데 소모되는 비용 및 시간을 절감할 수 있을 것이며, 또한 타워크레인 뿐 아니라 타 건설장비의 자율화기술 개발에 있어서도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 영상시스템 환경은 2D 비디오카메라에 깊이 카메라가 부착되어 2D 및 3D 어플리케이션을 지원하는 형태로 보편화 되고 있다. 이러한 3차원 멀티미디어 시스템 환경으로의 변화는 비디오 시스템에서 깊이정보 획득을 용이하게 만들었다. 깊이정보는 객체 구분, 배경영역 인지 등에 이용할 수 있는데, 2D 부호화에 이를 이용한다면 높은 부호화 효율을 얻을 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 차세대 2D 비디오 코덱인 HEVC 인코더에 반영한 깊이정보 이용 비디오 부호화 방법을 제안한다. 제안방법으로, 현재 부호화하려는 CU가 배경영역에 위치할 경우 1) 주변블록의 SKIP 모드를 참조하여 결정하는 CU 분할 조기 결정, 2) 시간적 위치의 CU 정보를 이용하여 수행하는 CU 분할 구조 제한, 3) 배경영역에 따른 움직임 예측 탐색 범위 제한이 있다. 실험은 HEVC 참조 소프트웨어인 HM 12.0에 적용하였고, 실험결과 40% 이상의 부호화 복잡도가 감소했으며, BD-Bitrate는 0.5% 손실되었다. 특히, 마이크로소프트사에서 개발한 키넥트를 통해 획득한 영상을 이용한 실험 결과에서는 영상 품질의 큰 열화 없이 기존대비 최대 53%의 부호화 복잡도가 감소하는 결과를 나타내어, 향후 실시간 화상통신, 모바일 또는 핸드헬드 환경에서의 비디오 서비스 등에서 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 급속도로 성장하고 있는 인공지능 기술이 자율운항선박과 같은 해상 환경에서도 적용되기 시작하면서 디지털 영상에 특화된 CNN 기반의 모델을 적용하는 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 해상 서비스의 경우 인적 과실을 줄이기 위해 충돌 위험이 있는 부유물을 감지하거나 선박 내부의 화재 등 여러 가지 기술이 접목되기에 실시간 처리가 매우 중요하다. 그러나 기능이 추가될수록 프로세서의 제품 가격이 증가하는 문제가 존재해 소형 선박의 선주들에게는 비용적인 측면에서 부담이 된다. 또한 대형 선박의 경우 자율운항선박의 시스템을 감안할 때, 연산 속도의 성능 향상을 위해 복잡도가 높은 딥러닝 모델의 성능을 개선하는 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 딥러닝 모델에 경량화 기법을 적용해 정확도를 유지하면서 고속으로 처리할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 먼저 해상 부유물 검출에 적합한 영상 전처리를 진행하여 효율적으로 CNN 기반 신경망 모델 입력에 영상 데이터가 전달될 수 있도록 하였다. 또한, 신경망 모델의 알고리즘 경량화 기법 중 하나인 학습 후 파라미터 양자화 기법을 적용하여 모델의 메모리 용량을 줄이면서 추론 부분의 처리 속도를 증가시켰다. 양자화 기법이 적용된 모델을 저전력 임베디드 보드에 적용시켜 정확도와 처리 속도를 사용하는 임베디드 성능을 고려하여 설계하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법 중 정확도 손실이 제일 최소화되는 모델을 활용해 저전력 임베디드 보드에 비교하여 기존보다 최대 4~5배 처리 속도를 개선할 수 있었다.
음향 이벤트 인식은 다수의 음향 이벤트가 발생하는 환경에서 이를 인식하고 각각의 발생과 소멸 시점을 판단하는 기술로써 인간의 청각적 인지 특성을 모델화하는 연구다. 음향 장면 및 이벤트 인식 연구 그룹인 DCASE는 연구자들의 참여 유도와 더불어 음향 인식 연구의 활성화를 위해 챌린지를 진행하고 있다. 그러나 DCASE 챌린지에서 제공하는 데이터 세트는 이미지 인식 분야의 대표적인 데이터 세트인 이미지넷에 비해 상대적으로 작은 규모이며, 이 외에 공개된 음향 데이터 세트는 많지 않아 알고리즘 개발에 어려움이 있다. 본 연구에서는 음향 이벤트 인식 기술 개발을 위해 실내외에서 발생할 수 있는 이벤트를 정의하고 수집을 진행하였으며, 보다 큰 규모의 데이터 세트를 확보하였다. 또한, 인식 성능 개선을 위해 음향 이벤트 존재 여부를 판단하는 보조 신경망을 추가한 이중 CNN 구조의 알고리즘을 개발하였고, 2016년과 2017년의 DCASE 챌린지 기준 시스템과 성능 비교 실험을 진행하였다.
Recently, as the information communication technology develops, the discussion regarding the ubiquitous environment is occurring in diverse perspectives. Ubiquitous environment is an environment that could transfer data through networks regardless of the physical space, virtual space, time or location. In order to realize the ubiquitous environment, the Pervasive Sensing technology that enables the recognition of users' data without the border between physical and virtual space is required. In addition, the latest and diversified technologies such as Context-Awareness technology are necessary to construct the context around the user by sharing the data accessed through the Pervasive Sensing technology and linkage technology that is to prevent information loss through the wired, wireless networking and database. Especially, Pervasive Sensing technology is taken as an essential technology that enables user oriented services by recognizing the needs of the users even before the users inquire. There are lots of characteristics of ubiquitous environment through the technologies mentioned above such as ubiquity, abundance of data, mutuality, high information density, individualization and customization. Among them, information density directs the accessible amount and quality of the information and it is stored in bulk with ensured quality through Pervasive Sensing technology. Using this, in the companies, the personalized contents(or information) providing became possible for a target customer. Most of all, there are an increasing number of researches with respect to recommender systems that provide what customers need even when the customers do not explicitly ask something for their needs. Recommender systems are well renowned for its affirmative effect that enlarges the selling opportunities and reduces the searching cost of customers since it finds and provides information according to the customers' traits and preference in advance, in a commerce environment. Recommender systems have proved its usability through several methodologies and experiments conducted upon many different fields from the mid-1990s. Most of the researches related with the recommender systems until now take the products or information of internet or mobile context as its object, but there is not enough research concerned with recommending adequate store to customers in a ubiquitous environment. It is possible to track customers' behaviors in a ubiquitous environment, the same way it is implemented in an online market space even when customers are purchasing in an offline marketplace. Unlike existing internet space, in ubiquitous environment, the interest toward the stores is increasing that provides information according to the traffic line of the customers. In other words, the same product can be purchased in several different stores and the preferred store can be different from the customers by personal preference such as traffic line between stores, location, atmosphere, quality, and price. Krulwich(1997) has developed Lifestyle Finder which recommends a product and a store by using the demographical information and purchasing information generated in the internet commerce. Also, Fano(1998) has created a Shopper's Eye which is an information proving system. The information regarding the closest store from the customers' present location is shown when the customer has sent a to-buy list, Sadeh(2003) developed MyCampus that recommends appropriate information and a store in accordance with the schedule saved in a customers' mobile. Moreover, Keegan and O'Hare(2004) came up with EasiShop that provides the suitable tore information including price, after service, and accessibility after analyzing the to-buy list and the current location of customers. However, Krulwich(1997) does not indicate the characteristics of physical space based on the online commerce context and Keegan and O'Hare(2004) only provides information about store related to a product, while Fano(1998) does not fully consider the relationship between the preference toward the stores and the store itself. The most recent research by Sedah(2003), experimented on campus by suggesting recommender systems that reflect situation and preference information besides the characteristics of the physical space. Yet, there is a potential problem since the researches are based on location and preference information of customers which is connected to the invasion of privacy. The primary beginning point of controversy is an invasion of privacy and individual information in a ubiquitous environment according to researches conducted by Al-Muhtadi(2002), Beresford and Stajano(2003), and Ren(2006). Additionally, individuals want to be left anonymous to protect their own personal information, mentioned in Srivastava(2000). Therefore, in this paper, we suggest a methodology to recommend stores in U-market on the basis of ubiquitous environment not using personal information in order to protect individual information and privacy. The main idea behind our suggested methodology is based on Feature Matrices model (FM model, Shahabi and Banaei-Kashani, 2003) that uses clusters of customers' similar transaction data, which is similar to the Collaborative Filtering. However unlike Collaborative Filtering, this methodology overcomes the problems of personal information and privacy since it is not aware of the customer, exactly who they are, The methodology is compared with single trait model(vector model) such as visitor logs, while looking at the actual improvements of the recommendation when the context information is used. It is not easy to find real U-market data, so we experimented with factual data from a real department store with context information. The recommendation procedure of U-market proposed in this paper is divided into four major phases. First phase is collecting and preprocessing data for analysis of shopping patterns of customers. The traits of shopping patterns are expressed as feature matrices of N dimension. On second phase, the similar shopping patterns are grouped into clusters and the representative pattern of each cluster is derived. The distance between shopping patterns is calculated by Projected Pure Euclidean Distance (Shahabi and Banaei-Kashani, 2003). Third phase finds a representative pattern that is similar to a target customer, and at the same time, the shopping information of the customer is traced and saved dynamically. Fourth, the next store is recommended based on the physical distance between stores of representative patterns and the present location of target customer. In this research, we have evaluated the accuracy of recommendation method based on a factual data derived from a department store. There are technological difficulties of tracking on a real-time basis so we extracted purchasing related information and we added on context information on each transaction. As a result, recommendation based on FM model that applies purchasing and context information is more stable and accurate compared to that of vector model. Additionally, we could find more precise recommendation result as more shopping information is accumulated. Realistically, because of the limitation of ubiquitous environment realization, we were not able to reflect on all different kinds of context but more explicit analysis is expected to be attainable in the future after practical system is embodied.
The wall shear stress in the vicinity of end-to end anastomoses under steady flow conditions was measured using a flush-mounted hot-film anemometer(FMHFA) probe. The experimental measurements were in good agreement with numerical results except in flow with low Reynolds numbers. The wall shear stress increased proximal to the anastomosis in flow from the Penrose tubing (simulating an artery) to the PTFE: graft. In flow from the PTFE graft to the Penrose tubing, low wall shear stress was observed distal to the anastomosis. Abnormal distributions of wall shear stress in the vicinity of the anastomosis, resulting from the compliance mismatch between the graft and the host artery, might be an important factor of ANFH formation and the graft failure. The present study suggests a correlation between regions of the low wall shear stress and the development of anastomotic neointimal fibrous hyperplasia(ANPH) in end-to-end anastomoses. 30523 T00401030523 ^x Air pressure decay(APD) rate and ultrafiltration rate(UFR) tests were performed on new and saline rinsed dialyzers as well as those roused in patients several times. C-DAK 4000 (Cordis Dow) and CF IS-11 (Baxter Travenol) reused dialyzers obtained from the dialysis clinic were used in the present study. The new dialyzers exhibited a relatively flat APD, whereas saline rinsed and reused dialyzers showed considerable amount of decay. C-DAH dialyzers had a larger APD(11.70
The wall shear stress in the vicinity of end-to end anastomoses under steady flow conditions was measured using a flush-mounted hot-film anemometer(FMHFA) probe. The experimental measurements were in good agreement with numerical results except in flow with low Reynolds numbers. The wall shear stress increased proximal to the anastomosis in flow from the Penrose tubing (simulating an artery) to the PTFE: graft. In flow from the PTFE graft to the Penrose tubing, low wall shear stress was observed distal to the anastomosis. Abnormal distributions of wall shear stress in the vicinity of the anastomosis, resulting from the compliance mismatch between the graft and the host artery, might be an important factor of ANFH formation and the graft failure. The present study suggests a correlation between regions of the low wall shear stress and the development of anastomotic neointimal fibrous hyperplasia(ANPH) in end-to-end anastomoses. 30523 T00401030523 ^x Air pressure decay(APD) rate and ultrafiltration rate(UFR) tests were performed on new and saline rinsed dialyzers as well as those roused in patients several times. C-DAK 4000 (Cordis Dow) and CF IS-11 (Baxter Travenol) reused dialyzers obtained from the dialysis clinic were used in the present study. The new dialyzers exhibited a relatively flat APD, whereas saline rinsed and reused dialyzers showed considerable amount of decay. C-DAH dialyzers had a larger APD(11.70
재난 유형의 복합화 및 불규칙성이 날로 늘고 있는 가운데 다양한 자연적 인문적 요인에 의하여 문화재가 파괴되고 손상되는 사례가 빈번해짐에 따라 보다 적극적인 사전 예방적 차원에서의 문화재 보존 관리 필요성이 높아지고 있다. 이에 문화재청은 문화재의 체계적인 보존 관리를 위해 2005년 12월 정기조사를 법제화하였고, 최근에는 법령을 개정하여 조사 주기를 5년에서 3년으로 단축하는 한편, 정기조사 대상을 등록문화재까지 확대하는 등 제도적으로 문화재 보존 관리 역량을 강화하고자 노력하고 있다. 한편 시 도지정문화재의 정기조사는 조례에 따라 광역자치단체 중심으로 시행하도록 되어 있는데, 서울특별시의 경우 도심에 위치한 문화재가 많고 탐방 수요가 높아 상대적으로 예방적 차원의 관리가 더욱 중요함에 따라 2008년 조례를 개정해 정기조사의 법적 근거를 마련하고, 2016년에서 2018년까지 시지정문화재 전체를 대상으로 정기조사를 실시하였다. 이에 개별 문화재를 중심으로 진행된 조사의 결과를 취합하고 종합적인 관리 현황을 진단함으로써 보다 효과적인 관리방안을 마련하기 위한 검토가 필요한 시점이다. 따라서 본 연구는 서울특별시 지정문화재에 대하여 3개년(2016~2018) 동안 추진된 정기조사 결과를 중심으로 종합적인 관리 실태를 점검함으로써 성과 및 한계를 진단하고 개선방안을 모색하는 한편, 서울특별시가 추진 중인 통합 관리 시스템에 기초 DB 탑재를 위한 방안을 제언하였다. 구체적으로 정기조사 운영 지침상의 조사 서식을 준용하되 시지정문화재의 특성을 고려하여 조사 서식의 유형을 재분류하고 세분화하였다. 또한 조사 범위 및 방식에 있어 일관성 있고 구체적인 정보 기술을 위한 매뉴얼을 개발하였다. 이를 토대로 정기조사 결과를 분석한 바 조사 대상 문화재 총 521건 가운데 401건(77.0%)은 전반적으로 보존 관리 상태가 양호하였고, 102건(19.6%)은 주의관찰, 정밀진단, 수리 등 별도의 조치가 필요한 것으로 확인되었다. 이에 대한 조치로 관리 상태 및 시급성에 따라 중점 관리 대상을 선정하여 우선적으로 관리하는 방안을 제안하였다. 향후 본 연구를 기초로 보다 합리적이고 체계적인 문화재 보존 관리 계획의 수립 및 추진을 도모하는 한편, 중장기적으로 서울특별시가 추진하고 있는 통합 관리 시스템에 기초 DB를 효과적으로 제공함으로써 사전 예방적이고 효율적인 문화재 관리 체계의 구축을 통한 안전하고 지속가능한 문화재 보호의 토대가 마련될 수 있기를 기대한다.
본 연구에서는 항공권 예약 발권 웹사이트의 서비스 품질을 측정 뿐만 아니라 서비스 회복도 측정하고자 하였다. 또한 서비스 품질과 서비스 회복이 고객만족 및 충성의도에 미치는 영향관계를 실증하고자 하였다. 온라인 서비스 품질과 온라인 서비스 회복의 측정을 위해 Parasuraman, Zeithaml, & Malhotra(2005)가 개발한 E-S-QUAL과 E-RecS-QUAL을 사용했으며, 했다. E-S-QUAL은 온라인 서비스 품질을 측정하는 도구로써, 효율성, 시스템 이용가능성, 이행성, 프라이버시의 4개 차원 22개 항목으로 구성된다. E-RecS-QUAL은 온라인 서비스 회복을 측정하는 도구로써, 반응, 보상, 접촉의 3개 차원 11개 항목으로 구성된다. 실증분석을 위한 설문조사는 항공사나 여행사의 웹사이트를 통해 국내 외 항공권을 구입해 본 경험이 있는 소비자를 대상으로 실시하였는데, 총 400부가 회수되었고, 이 중 342부를 최종분석에 사용하였다. 실증분석을 위해 AMOS 7.0과 SPSS 15.0을 사용하였다. 먼저, SPSS 15.0을 사용하여, 요인점수를 이용한 회귀분석으로 가설검증을 한 결과, <가설 I-1, 2, 3, 4, II-1, 2, 3, III-1, IV-1>이 전부 채택되었다. 온라인 서비스 품질과 온라인 서비스 회복의 각 차원은 모두 전반적인 서비스 품질에 유의한 영향을 보였고, 전반적인 서비스 품질은 고객만족에 유의한 영향을 미쳤다. 마지막으로 고객만족 역시 충성의도에 유의한 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 한편 AMOS 7.0을 사용하여 모형 분석을 하였는데, 모형의 적합도는 가설검증을 하기에 합당한 수치가 나왔다. 이를 토대로 가설검증을 한 결과, <가설 I-1, 3, II-1, 3, III-1, IV-1>은 채택되었고, <가설 I-2, 4, II-2>는 기각되었다. 이 결과는 Parasuraman et al.(2005)이 주장한 것처럼 E-S-QUAL을 나타내는 데는 요인점수를 이용한 회귀분석이 더 적합하다는 것을 보여주는 것이라고 판단된다. 이를 토대로 본 연구의 시사점을 정리하였다.