• 실천공학교육논문지
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• 제14권3호
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• pp.593-600
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• 2022

자율주행 차량에는 라이다, 레이더, 카메라 등 다양한 센서들이 융합되어 활용되고 있다. 특히 라이더 및 레이더는 고가의 장비로 자율주행 자동차의 대중화를 위해 해결해야 하는 부분으로 고가의 장비를 대체할 수 있는 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 비용면에서 저가이면서 손쉽게 장착할 수 있는 단일 카메라를 이용하여 주행 차량의 전방 측면 차량 바퀴와 인접 차선을 감지하고 거리를 추정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 입력 영상을 통해 프레임 추출 후 프레임 이미지에서 차선과 바퀴를 검출하고 거리를 측정하여 실제 도로 환경에서 실측 된 거리와 비교하였고, 오차범위 ±3cm 안에서 비교적 정확히 거리를 산출할 수 있었다. 이를 통해 자율주행 자동차의 비용 절감 또는 라이다, 레이더 센서의 고장으로 대체 가능한 수단으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권3호
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• pp.323-331
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• 2018

본 연구는 도로변 선형의 가로녹지 조성이 고밀시가지 대로와 건물 사이에 조성한 보행로 및 오픈스페이스의 미세먼지 농도에 미치는 영향을 살펴보고자 부산시 중앙대로와 부산광역시청 건물 사이에 폭 약 70m로 조성된 오픈스페이스를 대상으로 연구를 진행하였다. 조사결과 가로녹지가 없는 지역의 경우 주중과 주말 모두 차도와 인접한 오픈스페이스의 농도차이가 미미하였으나, 반대로 가로녹지가 조성되어 있는 지역은 차도에 비해 오픈스페이스의 농도가 현저히 높음을 확인할 수 있었다. 특히 가로녹지가 조성된 지역은 차도와 보도 모두에서 미조성지역보다 미세먼지량이 높게 나타나고 있어 차도와 건축물 사이가 넓은 공간의 경우 가로녹지의 조성이 전체적으로 도로 밖 오픈스페이스의 미세먼지농도를 높이는 효과를 보였으며, 특히 차도보다 오픈스페이스에 미치는 영향이 더 큰 것으로 확인되었다. 이러한 현상은 차량에 의해 발생한 미세먼지가 빠른 바람흐름에 의해 가로변 관목림을 통과하지만 바람흐름이 줄어든 보행공간에서는 확산이 이루어지지 않아 발생하는 것으로 판단되었다. 본 연구에서와 같이 넓은 오픈스페이스를 확보하고 있는 도심 도로변 지역의 경우에는 가로녹지가 오히려 바람에 의한 확산을 억제하여 하여 차량이동에 따른 부유 미세먼지를 녹지 내부에 가두어 보도를 포함한 오픈스페이스의 미세먼지 농도를 높이는 것으로 확인되었다. 도로에서 발생하는 미세먼지를 줄이기 위한 가로녹지의 조성에 있어 도로와 건물의 거리는 매우 중요하게 작용하는 것을 확인하였다.

• 환경영향평가
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• 제29권1호
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• pp.8-25
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• 2020

산업화는 도로축적퇴적물(road-deposited sediment, RDS)의 발생과 중금속 오염을 증가시켰고, 이는 비점오염을 통해 주변 수환경에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. RDS의 오염과 입자 크기와의 관계는 오염관리를 위해 중요하나, 이에 대한 정보는 매우 부족하다. 본 연구에서는 시화호 및 주변 하천의 주요한 비점오염원으로 판단되는 시화산업단지 내 25개 정점에서 수거된 RDS 시료의 입도에 따른 중금속 분포특성과 환경영향에 대한 연구를 수행하였다. 농집지수(I_geo)는 RDS가 주로 Zn, Cu, Pb, Sb에 의해 오염되었음을 보여주었고, 이들의 농도범위는 Zn, Cu, Pb, Sb이 각각 633-3605, 130-1483, 120-1997, 5.5-50 mg/kg이었다. 이는 국내외 다른 도시에 비해 매우 높은 수준이었다. 대부분의 중금속은 농도와 입도와의 높은 음의 상관관계를 보였다. 250 ㎛ 이하의 분율은 전체에 대한 질량 부하와, 오염 기여율이 각각 평균 78.6, 70.4%로 매우 지배적이었다. 강우 유출을 통해 인근 하천으로 유입될 확률이 높을 것으로 간주되는 125 ㎛ 이하의 입자 분율에 대한 오염평가 결과, 이는 저서생물에 독성을 나타낼 수 있는 매우 오염된 수준이었다. 입자 크기별로 나누어 RDS의 금속원소에 대한 주성분 및 요인분석을 실시한 결과, 250 ㎛ 보다 큰 RDS는 주변의 산업시설이, 250 ㎛ 보다 작은 RDS는 차량운행이 중금속오염의 주요 요인일 것으로 나타났다. 본 연구 결과, 시화산업단지 내 RDS의 중금속오염 및 인근 수역으로의 비점오염의 효율적인 저감을 위해서는 125에서 250 ㎛ 이하의 미세한 RDS 입자의 제어가 매우 중요한 것으로 나타났다.

• 대한교통학회지
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• 제35권4호
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• pp.261-277
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• 2017

본 연구에서는 과속방지턱으로 인해 통과차량이 제한속도 이하로 주행하게 되는 구간을 영향구간이라 정의하였다. 이를 과속방지턱 통과 전 구간 사이 구간 통과 후 구간으로 구분한 뒤, 단독 및 연속 설치 여부 차종 시간대 등 다양한 요인들로 인한 변화를 분석하였다. 특히, 사이 구간에서는 구간 내에서 제한속도 이하로 주행한 거리의 비율을 유효영향구간비율로 정의하여 분석하였다. 스피드건으로 과속방지턱을 통과하는 차량들의 속도궤적을 수집하여 영향구간의 길이를 산출하였고, 생존분석을 이용하여 추정한 영향구간의 생존함수를 비교하였다. 설치 형태에 따른 변화 분석 결과, 50m 간격 연속형 과속방지턱의 통과 전 평균 영향구간 길이는 단일형보다 75.3% 길었으며, 통과 후 평균 영향구간은 18.9% 긴 것으로 나타났다. 연속형 과속방지턱의 유효영향구간비율은 30m와 50m 간격에서 각각 81.0%와 76.0%로 큰 차이가 없었으나, 제한속도 이하로 주행한 절대적 길이는 각각 24.3m와 38.0m로 50m 간격에서 더 길었다. 차종별로 추정된 영향구간의 생존함수에 대해 로그순위검정을 수행한 결과 연속형 과속방지턱의 영향구간이 단일형 과속방지턱보다 길다는 것이 통계적으로 유의하였다. 차종은 단일형 과속방지턱에서 유의한 차이를 나타냈으나, 주야 시간대는 유효한 요인이 아닌 것으로 판명되었다. 본 연구의 결과는 과속방지턱의 적정 설치 위치 또는 연속형 과속방지턱의 적정 간격 산정의 근거로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제40권1호
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• pp.92-99
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• 2012

도시 지역의 야생동물 서식처는 급격한 도시화와 산업화 과정에서 파괴되거나 파편화되었다. 도시지역에 서식하는 야생동물의 로드킬을 저감하기 위해 파편화된 서식처의 연결이 필요하다. 도시지역의 인공장애물을 안전하게 통과하기 위해서는 야생동물의 행동에 기반한 야생동물 이동통로의 위치가 선정되어야 한다. 본 연구에서는 강서습지생태공원에서 서식하는 멸종위기종인 삵을 목표종으로 하여 야생동물 이동통로의 잠재적 대상지를 파악하였다. 이동통로의 선정은 공간구조를 객관적으로 평가하는 방법인 공간구문론 분석을 통해 이루어졌다. 통합도가 높은 것이 공간의 접근성과 연결성 높은 것을 의미하며, 이 논문에서는 통합도가 높은 공간이 삵이 더 자주 이동하는 공간을 의미한다. 포획된 삵은 발신기를 부착하여 2009년 3월부터 6월까지 4개월간 월 72시간 연속으로 원격무선추적하였다. 삵의 이동경로를 분석하기 위해 ArcGIS의 Animal Movenent와 Hawth Tools를 이용하였고, 공간구문론 분석을 위해 Axwoman 4.0을 사용하였다. 삵의 하루 평균이동거리는 $2.099{\pm}1.08km$로 나타났다. 연구기간 동안 삵은 로드킬의 위험을 안고 올림픽대로를 20회 이상 횡단하였다. 삵의 이동경로에 대한 공간통합도로서 전체 통합도는 0.458~1.834, 국부 통합도는 0.210~6.061로 나타났다. 삵의 이동경로와 도로가 중첩되는 5개 지점을 선정하여 통합도 값을 측정하였으며, 이들 지점 중 통합도가 높은 곳이 로드킬의 발생 가능성이 높은 곳이다. 따라서 5개 지점 중 전체 통합도와 국부 통합도가 가장 높은 곳을 각각 잠재적 이동통로 적지로 제안하였다. 국부 통합도가 가장 높은 지점에 터널형 이동통로가 건설 중에 있으며, 공사 완료 후 이들 지점에 대한 이동통로의 적지 여부를 검증할 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.939-951
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• 2022

자율주행차에 있어 가장 중요한 요소는 차량 주변 환경과 정확한 위치를 인식하는 것이며, 이를 위해 다양한 센서와 항법 시스템 등이 활용된다. 하지만 센서와 항법 시스템의 한계와 오차로 인해 차량 주변 환경과 위치 인식에 어려움이 있다. 이러한 한계를 극복하고 안전하고 편리한 자율주행을 위해서 고정밀의 인프라 정보를 제공하는 정밀도로지도(high definition map, HD map)의 필요성은 증대되고 있다. 정밀도로지도는 모바일 매핑 시스템(mobile mapping system, MMS)을 통해 획득된 3차원 point cloud 데이터를 이용하여 작성된다. 하지만 정밀도로지도 작성에 많은 양의 점을 필요로 하고 작성 항목이 많아 수작업이 요구되어 많은 비용과 시간이 소요된다. 본 연구는 정밀도로지도의 필수 요소인 차선을 포함한 도로, 연석, 보도, 중앙분리대, 기타 6개의 클래스로 MMS point cloud 데이터를 유의미한정보로 분할하여 정밀도로지도의 효율적인 작성에 목적을 둔다. 분할에는 머신러닝 모델인 random forest (RF), support vector machine (SVM), k-nearest neighbor (KNN) 그리고 gradient boosting machine (GBM)을 사용하였고 MMS point cloud 데이터의 기하학적, 색상, 강도 특성과 차선 분할을 위해 추가한 도로 설계적 특성을 고려하여 11개의 변수를 선정하였다. 부산광역시 미남역 일대 5차선도로 130 m 구간의 MMS point cloud 데이터를 사용하였으며, 분할 결과 각 모델의 평균 F1 score는 RF 95.43%, SVM 92.1%, GBM 91.05%, KNN 82.63%로 나타났다. 가장 좋은 분할 성능을 보인 모델은 RF이며 클래스 별 F1 score는 도로, 보도, 연석, 중앙분리대, 차선에서 F1 score가 각각 99.3%, 95.5%, 94.5%, 93.5%, 90.1% 로 나타났다. RF 모델의 변수 중요도 결과는 본 연구에서 추가한 도로 설계적 특성의 변수 XY dist., Z dist. 모두 mean decrease accuracy (MDA), mean decrease gini (MDG)가 높게 나타났다. 이는 도로 설계적 특성을 고려한 변수가 차선을 포함한 여러 클래스 분할에 중요하게 작용하였음을 뜻한다. 본 연구를 통해 MMS point cloud를 머신러닝 기반으로 차선을 포함한 여러 클래스로 분할 가능성을 확인하고 정밀도로지도 작성 시 수작업으로 인한 비용과 시간 소모를 줄이는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.155-164
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• 2008

최근 들어 널리 확대되는 ITS시설과 장비의 효율적인 활용을 위해서는 실시간 통행시간예측과 같은 핵심기술의 개발이 매우 중요하다. 실시간 통행시간 예측기술을 통해 도로 이용자에게 통행시간 정보를 제공해줌으로써 운전자가 정보에 기반을 둔 선택을 할 수 있게 되며, 이에 따라 도로이용자의 통행 효용 및 도로시설 이용효율을 극대화할 수 있다. 본 연구에서는 자료 성질이 다른 VDS정보와 AVI정보를 하나의 틀 안에서 융합하는 모형을 제시하였으며, 이를 통해 VDS정보의 실시간성과 AVI 정보의 현실반영 특성을 반영한 통행시간추정이 가능하게 되었다. 또한 실시간 교통정보 제공을 위해 알고리즘의 수치연산 처리량이 실시간 현장 적용이 가능한 수준이 되도록 모형을 개발하였다. 본 연구에서 제시된 통행시간 추정 모형의 적용가능성과 신뢰성은 실제 국도 교통량자료를 이용하여 검증하였다. 실험결과에 따르면 본 모형은 연산처리 효율성이 매우 우수하여 실시간 운영 이 가능할 뿐만 아니라 실시간으로 수집되는 검지정 보를 사용함으로써 예측의 정확도를 향상시켰다. 특히 본 연구에서 제시한 이질적 자료의 융합방법은 향후 새로운 형태의 검지자료를 활용하는데 있어서 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2192-2204
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• 2011

최근 정부는 지속가능한 녹색성장을 위하여 도로 중심의 교통체계에서 친환경 고효율의 교통수단인 철도중심의 교통체계로의 전환을 적극 추진하고 있다. 철도망을 통해 국토를 통합 다핵 개방형 구조로 재편하고자 철도부문 최상위 계획인 제2차 국가철도망구축계획을 고시('11.4)하였으며, 전국 주요거점을 일상 통근시간대인 1시간 30분대로 연결하여 하나의 도시권으로 통합하고자 하고 있다. 그러나, SOC사업의 타당성분석을 위한 비용편익분석방법론에는 철도사업의 특성이 반영되지 않아 철도사업이 도로사업에 비해 불리한 실정이었다. 이를 개선하기 위하여 철도시설공단에서는 철도투자 평가체계 개선방안 연구를 시행하였으며, 기획재정부에서는 철도투자평가체계 개선방안에 대한 많은 내용을 도입하여 철도부문 예비타당성조사에 대한 개선사항을 예타지침에 적용하였다. 본 논문에서는 철도투자 평가체계 개선방안에서 주요하게 논의된 사항인, 분석기간, 할인율, 통행시간절감편익, 교통사고절감편익, 차량대체 투자비 및 고속철도 운영유지보수비 부분에 대한 고찰을 하였으며, 아울러, 추가로 연구되어야할 부분에 대하여 알아보고자 한다. 이러한 개선 방안들이 향후 철도부문 타당성평가 방법론에 반영됨으로써 합리적 객관적인 철도투자 평가체계 구축이 가능할 것이며, 또한 선순환적인 철도투자가 이루어질 수 있을 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권8호
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• pp.53-60
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• 2013

국내 도로 하부구조의 다짐관리 방법은 상대 다짐도를 구하기 위한 현장밀도 시험과 하중 지지력을 확인하는 평판재하시험을 이용하고 있다. 그러나 이 두 시험방법은 시공현장 관리자의 경험적 판단을 수치화한 것으로 역학적인 근거가 미약한 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 사용되고 있는 회복탄성계수법은 차량하중의 반복재하 조건에서 유발되는 포장재료의 응력-변형 상태를 합리적으로 반영할 수 있는 합리적인 포장구조 설계법으로 평가되고 있다. 그러나 회복탄성계수를 측정하는 방법이 어렵고 시간이 많이 소요되는 등 많은 문제점이 있으므로 이를 대체할 수 있는 간편한 시험법으로 최근 소형충격재하시험법이 제안되고 있다. 따라서 본 연구에서는 노상과 보조기층의 시공 및 유지관리 현장의 변형계수를 신속하고 간편하게 측정할 수 있는 동평판재하시험을 이용하여 도로 하부지층의 다짐관리 가능성을 판단하고 정적재하시험결과를 분석하여 관계식을 제안하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.177-184
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• 2011

고속도로와 일반국도는 도로의 구조, 조건이나 속도 등이 다르게 나타난다. 이러한 특성에 따라서 $CO_2$ 배출량 역시 다르게 나타난다. 하지만 고속도로와 일반국도에서 배출되는 $CO_2$의 비교 연구는 미비한 실정이다. 이러한 이유로 고속도로와 일반국도에서의 $CO_2$ 배출량을 비교하여 분석이 필요하다. 본 연구를 위하여 경부고속도로와 1번국도를 대상으로 분석을 수행하였다. 첫째, 전체 구간의 차량 당 $CO_2$ 배출량을 비교하였다. 둘째, 세부 구간 중 상위 랭크된 10개의 구간을 상세 분석하였다. 셋째, 차량 당 $CO_2$ 배출량이 가장 많은 구간과 가장 적은 구간을 선정하여 세부적으로 비교 분석하였다. 분석 결과 고속도로의 경우 교차로나 신호 등의 제약조건이 없어 거의 등속도로 운행을 하기 때문에 $CO_2$ 배출량이 적고, 일반국도의 경우 교차로 및 신호로 인하여 가감속 운행을 하기 때문에 $CO_2$ 배출량이 큰 것으로 분석되었다. 국가적으로 교차로 수 조정 및 신호 연동화를 개선한다면 일반국도에서 $CO_2$ 배출량을 저감할 수 있다는 추론이 가능하다.