• 한국가스학회지
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• 제25권5호
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• pp.88-96
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• 2021

첨단 IoT(사물인터넷) 기술이 에너지 업계의 안전을 위해 다양하게 쓰이고 있다. 안전대책의 중심에는 드론이 인간을 대신해 다양한 역할을 한다. 드론은 사람이 일일이 점검하기 어려운 대규모 시설과 공간 제약으로 손길이 닿기 어려운 곳에 다가가는 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 가스 위험 시설물의 효율적 대응 관리를 위해 드론 영상을 활용하여 위험 시설물의 이동정확도 및 완성도를 실험하였으며 이동 인식 정확도 100%, 데이터 분석 평균 정확도 95.8699%로, 평균 완성도 100%임을 확인하였다 실험 결과를 토대로, ICT 기술과 접목된 미래 지향적인 시설물 위험성 분석시스템을 구현 제시하였으며. 향후 조건을 다각화한 추가 실험이 필요하다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권2호
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• pp.148-156
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• 2021

Single-chain antibodies against epidermal growth factor receptor variant III (EGFRvIII) are potentially promising agents for developing antibody-based cancer treatment strategies. We described in our previous study the successful expression of an anti-EGFRvIII scFv antibody in Escherichia coli. However, we could also observe the formation of insoluble aggregates in the periplasmic space, limiting the production yield of the active product. In the present study, we investigated the mechanisms by which growth conditions could affect the expression of the soluble anti-EGFRvIII scFv antibody in small-scale E. coli NiCo21(DE3) cultures, attempting to maximize production. The secreted scFv molecules were purified using Ni-NTA magnetic beads and protein characterization was performed using SDS-PAGE and western blot analyses. We used the ImageJ software for protein quantification and determined the antigen-binding activity of the scFv antibody against the EGFRvIII protein. Our results showed that the highest percentage of soluble scFv expression could be achieved under culture conditions that combined low IPTG concentration (0.1 mM), low growth temperature (18℃), and large culture dish surface area. We found moderate-yield soluble scFv production in the culture medium after lactose-mediated induction, which was also beneficial for downstream protein processing. These findings were confirmed by conducting western blot analysis, indicating that the soluble, approximately 30-kDa scFv molecule was localized in the periplasm and the extracellular space. Moreover, the antigen-binding assay confirmed the scFv affinity against the EGFRvIII antigen. In conclusion, our study reveals that low-speed protein expression is preferable to obtain more soluble anti-EGFRvIII scFv protein in an E. coli expression system.

• 융합정보논문지
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• 제9권3호
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• pp.8-15
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• 2019

최근 STB 보급이 증가하면서 제품 출하 전 품질검사의 중요성이 부각되고 있다. 본 논문에서는 STB 영상 신호의 다채널 동시 입력을 통한 품질검사 자동화를 지원하기 위한 방법을 제안한다. 제안 방법은 먼저 색상 정보와 LDP 코드를 결합한 CeLDP를 이용하여 안정적인 비디오 샷 경계 검출 후 영상의 중앙 스캔라인을 이용한 핑거프린트를 추출하여 입력 비디오 채널 간 동기화를 수행한다. 제안하는 방법은 기존 샷 검출 방법과 비교를 통해 더욱 강인한 샷 경계 검출 성능을 보이는 것을 확인하였으며, 실제 환경에 적용한 실험을 통해 STB 품질검사 시 필요한 다채널 입력 간 동기화를 위한 신뢰성 확보 및 실시간 품질검사가 가능함을 입증하였다. 또, 제안된 방법을 바탕으로 향후 대규모 품질검사 방법을 연구하여 보다 효과적인 품질검사 체계를 제안하고자 한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.67-75
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• 2019

연구목적: 본 연구는 국내 적층형 창고건물의 소방대응력 강화를 위한 제도적 개선방안을 제시함을 목적으로 한다. 연구방법:경기도 소재 창고 화재사례 및 설계사례를 분석하고 11명의 현장대응 소방전문가 집단인터뷰를 수행하였다. 연구결과: 초기소화용 이동식 장비마련, 3면 이상 접근성확보, 내부진입창 설치, 옥외소화설비의 적정배치, 현장정보의 이미지처리, 현장지휘관 인센티브 강화 등을 통한 소방활동 개선방안이 필요하다. 결론: 창고의 규모별 구조별 화재특성 및 위험요인을 고려하여 출동단계 및 현장대응단계별로 효율적인 표준작전절차 및 안전기준을 수립 적용되어야 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제31권4호
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• pp.325-334
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• 2023

Computer vision-based damage detection enables non-contact, efficient and low-cost bridge health monitoring, which reduces the need for labor-intensive manual inspection or that for a large number of on-site sensing instruments. By leveraging recent semantic segmentation approaches, we can detect regions of critical structural components and identify damages at pixel level on images. However, existing methods perform poorly when detecting small and thin damages (e.g., cracks); the problem is exacerbated by imbalanced samples. To this end, we incorporate domain knowledge to introduce a hierarchical semantic segmentation framework that imposes a hierarchical semantic relationship between component categories and damage types. For instance, certain types of concrete cracks are only present on bridge columns, and therefore the noncolumn region may be masked out when detecting such damages. In this way, the damage detection model focuses on extracting features from relevant structural components and avoid those from irrelevant regions. We also utilize multi-scale augmentation to preserve contextual information of each image, without losing the ability to handle small and/or thin damages. In addition, our framework employs an importance sampling, where images with rare components are sampled more often, to address sample imbalance. We evaluated our framework on a public synthetic dataset that consists of 2,000 railway bridges. Our framework achieves a 0.836 mean intersection over union (IoU) for structural component segmentation and a 0.483 mean IoU for damage segmentation. Our results have in total 5% and 18% improvements for the structural component segmentation and damage segmentation tasks, respectively, compared to the best-performing baseline model.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.53-62
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• 2007

최근 구조물의 안정성 평가를 위해서 많은 고가의 고정밀도 자동화 계측장치가 개발 사용되고 있다. 그러나 정밀장치를 사용한 기존의 수동계측은 대형구조물 전체에 대해 실시간 계측이 불가능하며 자동화계측에도 막대한 비용이 요구되는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 실시간 수치사진영상을 이용한 3차원 자동화 비쥬얼모니터링시스템을 개발하였다. 그리고 대형구조물의 실시간 계측분야에 있어서 개발시스템의 적용성 및 정밀도에 대한 신뢰성을 확인하기 위해 콘크리트 벽면의 강체변위에 대한 계측실험과 보강토옹벽블록의 변위계측실험을 실시하였고, 실험결과를 기존의 정밀계측장치인 토탈스테이션의 측정결과와 비교하였다. 이를 바탕으로 개발시스템이 기존 계측시스템의 단점을 해결할 수 있었고, 고정밀도이면서 실시간 계측시스템으로서의 활용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권12호
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• pp.109-116
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• 2007

디지털 영상을 이용하여 대상체의 입체모델을 생성하는 전통적인 사진 측량 방법을 활용한 계측의 적용성을 살펴보았다. 본 연구에서는 디지털 영상을 이용한 계측의 적용성을 향상시키기 위한 방안을 마련하고자 실험을 통해 다양한 영향 인자의 설정에 따른 정밀도와 정확도를 분석하였다. 디지털 영상 계측은 획득된 이미지의 해상도가 클수록, 대상체에서 가까울수록, 초점거리가 클수록 보다 좋은 계측 결과를 나타내었다. 또한, 다양한 각도에서 가능한 여러장의 이미지를 획득하여 처리할 경우 계측 오차를 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 디지털 영상계측의 정밀도는 계측대상과 측정조건에 따라 크게 좌우될 수 있다. 디지털 영상계측을 실대형 라이닝 재하실험의 시험편 변위측정에 적용해봄으로써 정밀 변위 계측분야에 활용성을 파악하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.53-53
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• 2020

오염물질 유출 사고가 발생했을 경우 안전한 수자원의 관리 및 공급을 위해 오염물질의 혼합거동에 대한 정확한 해석이 필요하다. 하천에 유입된 오염물질의 혼합 거동에 영향을 미치는 인자들은 다양하지만, 수리구조물 등에 의해 발생한 저흐름 영역에 의해 오염물질이 정체되는 현상에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 특히, 국내 하천에는 약 33,000여 개가 넘는 취수보가 설치되어 있으며, 이 보들은 대부분 광정보 형태의 농업용수 취수를 목적으로 하고 있다. 이러한 보에는 저유량 시기에 보 상하류간의 흐름을 원활하게 하기 위한 노치(notch) 형태의 배수로가 설치되어 있으며, 노치로 인하여 보 상류쪽에 연직방향 뿐만 아닌 수평방향 흐름장의 변화 및 저흐름 영역이 형성된다. 따라서 본 연구에서는, 노치가 설치된 보 구조물 주변에서의 수평 방향 흐름 구조 및 오염물질의 혼합 거동을 분석하여 하천 저장대 모형의 매개변수를 산정하였다. 저흐름 영역에 의하여 오염물질의 정체현상이 발생할 경우, 일반적으로 오염물질 혼합 해석에 사용되는 Fickian 이송-확산 모형은 농도의 공간 분포를 잘 재현하지 못하기 때문에 non-fickian 모형인 하천 저장대 모형이 널리 사용되고 있다. 하천 저장대 모형에서의 주요 매개변수로는 저장대 영역(저흐름 영역)의 면적과 질량교환계수가 있으며, 본 연구에서는 노치의 조건 변화에 따른 저장대 영역 및 질량교환계수의 변화를 분석하기 위하여 수리실험을 수행하였다. 노치의 조건 변화에 따른 저장대 모형의 매개변수 산정을 위하여 보 구조물이 설치되어 있는 개수로에서 수리실험을 수행하였으며, 광범위의 수평방향 흐름구조 및 오염물질의 혼합거동을 분석하기 위하여 LSPIV(Large Scale Particle-Image-Velocimetry) 및 PCA(Planar-Concentration-Analysis) 기법을 이용하여 유속 및 오염물질의 농도자료를 취득하였다. 취득된 유속 자료 및 농도자료를 바탕으로 보 상류에 위치한 저흐름영역의 크기 및 저흐름 영역과 주 흐름 영역 사이의 농도변화를 분석하였다. 실험자료 분석결과, 노치의 간격이 커질수록 저흐름영역의 크기 또한 증가하였으며, 오염물질의 체류시간 또한 증가하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.20-20
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• 2021

하천에서 유해화학물질 유출사고로 인하여 오염물질이 유입되었을 경우, 이에 대응하기 위하여 오염운의 도달시간과 농도를 예측하는 것은 매우 중요하다. 종방향의 혼합거동이 중요한 넓은 범위의 하천을 대상으로 오염물질의 이송을 예측하기 위하여 일반적으로 1차원 Fickian 모형을 사용한다. 그러나 실제 하천에서 오염물질의 농도를 측정하였을 경우, 대부분의 농도분포는 오염물질의 저장대효과로 인하여 긴 tail 부분을 갖는 왜곡된 분포를 갖게 된다. 이러한 저장대 효과는 여러 하천내의 다양한 불규칙성으로부터 발생하나, 국내 하천에 많은 보가 설치되어 있음에도 불구하고 하천 내부에 설치된 수리구조물에 의하여 발생하는 인공적인 저장대 효과에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실내 수리실험과 수치 모의를 통하여 노치가 존재하는 보주변에서의 흐름 특성과 오염 물질의 이송 특성을 규명하고, 이를 통해 보의 지형 및 수리적 인자가 저장대 메커니즘에 미치는 영향을 분석하였다. 수리 실험을 통한 넓은 범위에서의 수평방향 흐름장과 농도장을 측정하기 위하여 본 연구에서는 광역 계측방법인 Large Scale Particle-Image-Velocimetry (LSPIV) 기법과 Planar-Concentration-Analysis (PCA) 기법을 각각 유속과 농도 측정을 위해 적용하였다. 더 많은 보의 지형 및 수리적 조건에 따른 저장대 메커니즘을 분석하기 위하여 3차원 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 모형을 통해 모의조건을 확장 적용하였다. 측정 및 모의 결과를 바탕으로 노치가 존재하는 보의 지형 및 수리적 인자가 저장대 메커니즘에 미치는 영향을 분석하였다. 저장대 영역 면적의 크기는 노치사이의 간격이 증가할수록 증가하였으며 노치의 높이의 경우에는 크게 민감하지 않은 경향을 나타냈다. 추적물질의 체류 시간은 노치사이의 간격과 보의 높이가 증가할수록, 유량이 감소할수록 증가하여 질량교환계수 값이 감소하는 경향을 나타냈다. 프루드 수와 레이놀드 수 모두 질량교환계수와 양의 상관 관계를 나타냈으나 저장대 영역의 면적의 크기와는 낮은 관계성을 나타냈다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.36-44
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• 2024

본 논문에서는 합성곱신경망과 ROI기법을 이용한 콘크리트 균열 분석에 관해 소개한다. 콘크리트 표면, 빔과 같은 구조물은 피로 응력, 주기 부하에 노출되며, 이는 일반적으로 구조물의 표면에서 미세한 수준에서 시작되는 균열을 야기한다. 구조물의 균열은 안정성을 저하시키고 구조물의 견고함을 감소시킨다. 조기 발견을 통해 손상 및 고장 가능성을 방지하기 위한 예방 조치를 취할 수 있다. 일반적으로 수동 검사 결과는 품질이 좋지 않고, 대규모 기반 시설의 경우 접근이 어려우며, 균열을 정확하게 감지하기 어렵다. 이러한 수동검사의 자동화는 기존 방식의 한계를 해결할 수 있기 때문에 컴퓨터 비전 기반의 연구들이 수행되었다. 하지만 다양한 유형의 균열이나, 열화상 카메라 등을 이용한 연구들은 부족한 상태이다. 따라서 본 연에서는 콘크리트 벽의 균열을 자동으로 감지하는 방법론을 개발하여 제시하며, 다음과 같은 연구 내용을 목표로 한다. 첫째, 균열 감지 이미지 기반 분석의 주요 장점인 이미지 처리 기술을 사용하여 기존의 수동 방법과 비교하여 정확도가 향상된 결과 및 정보를 제공한다. 둘째, 강화된 Sobel edge segmentation 기술 및 ROI 기법 기반의 알고리즘을 개발하여 비파괴 시험을 위한 자동 균열 감지 기술을 구현한다.