• 한국항행학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.481-487
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• 2023

최근 UAM(Urban Air Mobility)에 대한 관심이 도시의 교통 혼잡과 대기오염 문제 해결 방안으로 급증하고 있다. 하지만 UAM의 효율적인 운영을 위해서는 3D Point Cloud 데이터의 정확한 처리가 필요하며, 특히 지면과 객체를 분리하는 문제가 중요하다. 본 논문은 UAM 환경의 동적이고 복잡한 특성을 고려하여 지면과 객체를 효과적으로 분리하는 방법을 제안하고 검증한다. 우리의 접근 방식은 MEMS 센서로부터 얻은 자세 정보와 RANSAC을 이용한 지면 평면 추정을 결합하여, GPS 오차에 크게 영향 받지 않는 지면/객체 분리를 가능하게 한다. 시뮬레이션 결과는 이 방법이 UAM 환경에서 효과적으로 작동함을 보여주며, 도심 항공 모빌리티의 안전성과 효율성을 향상시키는 중요한 단계를 제시한다. 향후 연구는 이 알고리즘의 정확성을 높이고 다양한 UAM 환경에서 성능을 평가하며, 실제 드론 테스트를 진행할 예정이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.25-34
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• 2008

본 연구에서는 고속철도 궤도의 종류에 따른 허용침하량 분포 특성을 분석하기 위하여, 기존 경부 고속철도에 사용되었던 자갈도상 궤도와 시공예정인 콘크리트 궤도의 대표단면 및 지반 물성치를 바탕으로 철도 운행 시 레일상부에서 열차하중에 의해 발생되는 침하량을 3차원수치해석을 통해 분석하였다. 특히 콘크리트궤도의 경우에는 원지반의 물성 변화에 따른 침하량 결과를 토대로 말뚝지지전면기초(pile raft foundation) 보강 시 침하 감소 효과를 분석 정리하였다. 본 연구결과, 원지반이 점성토에서는 콘크리트 궤도와 자갈도상 궤도의 사용에 따라 침하량의 차이가 컸으나, 사질토 지반의 경우는 궤도별 침하량 차이가 상대적으로 작게 나타났다. 또한 콘크리트 궤도 단면의 침하량 저감을 위한 말뚝 전면기초 시공의 경우, 무보강 단면의 해석결과보다 지지력이 확보되어 침하량 감소가 나타났으며, 말뚝의 길이가 증가될수록 침하량 감소 효과가 뚜렷하게 나타났다. 하중형태의 경우는 기존 설계에 사용되었던 객차 하중에 의한 침하량보다 기관차 하중에 의한 침하량이 더 크게 발생하여 기관차 하중을 통한 궤도 설계를 할 경우 좀 더 안전측 설계가 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권1호
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• pp.123-140
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• 2022

지하도로의 운전자 주행행태는 지상도로와는 다르기 때문에 이를 반영한 도로설계가 필요하지만, 국내 도시지역 지하도로 설계지침은 대부분 지상도로의 설계기준을 준용하여 설계방법을 설명하고 있다. 본 연구에서는 주행 시뮬레이터를 활용하여 도심 지하도로 유출연결로 접속부의 운전자 주행행태를 분석하였다. 지하도로 및 지상도로 환경이 대조될 수 있는 시나리오를 설정하여 가상주행실험을 수행하였고, 세부 구간별로 주행행태 데이터의 비교·분석과 통계적 유의성을 검토하였다. 그 결과, 지하도로에서의 주행속도는 상대적으로 낮고 차로 횡적 이격거리는 인접한 터널 벽체로부터 멀어지려는 행태를 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 지하도로 유출연결로 접속부에서 운전자의 주행안전성을 향상시킬 수 있는 설계방향과 시사점을 제시하였다.

• 지질공학
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• 제33권2호
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• pp.229-240
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• 2023

연약지반 개량공사 시 계측기를 설치하여 경제적이고 안전한 시공이 이루어지도록 관리한다. 데이터 분석 시 시간에 따른 침하량 데이터를 활용하여 전체적인 지반 침하 거동을 파악할 수 있지만, 계측지점 간 상호관련성을 분석하기에는 어려움이 있다. 따라서 계측지점 간의 상대적인 압밀침하 거동을 분석하기 위하여, 침하량과 속도를 가공하여 평균 침하량 차이 지수와 기울기 차이 지수로 정의한 후, 평균 침하량 차이 지수 - 기울기 차이 지수(AS_i,j-SDI_i,j) 좌표계에 도시하였다. 계측지점 간 상대적인 압밀침하 거동 분석결과 평균 침하량 차이 지수 - 기울기 차이 지수 좌표계에 나타낸 계측지점 간의 관계가 압밀이 완료됨에 따라 영역 1로 이동하였다. 관측점의 이동 경로를 해당 좌표계에 연속적으로 나타냄으로써 계측지점 간의 상대적인 압밀침하 거동관계를 분석하였으며, 이동경로 방향에 따라 두 계측지점의 압밀침하 거동관계가 안정한 상태인지 불안정한 상태인지 확인할 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권3호
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• pp.62-72
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• 2023

최근, 자전거도로 관련 시설 등의 모니터링과 관리 방안에 대한 중요성이 증가하고 있다. 그러나 자전거도로를 포함한 보행공간에 대한 이용자의 안전 및 편의성에 대한 모니터링과 평가에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 모바일매핑시스템(Mobile Mapping System, MMS)을 활용하여 자전거보행자겸용도로의 상태 모니터링 데이터를 구축하고, 인공지능 기반객체인식 기법을 이용하여 보행자와 자전거 이용자들의 관점에서 겸용도로의 서비스 수준 산정방안을 제시하고자 한다. 본 연구를 통해 제시한 자전거보행자겸용도로의 모니터링과 서비스 수준 산정 방안은 향후 전기자전거와 개인형 이동수단(personal mobility, PM)의 증가에 대비한 보행공간의 정비와 재구조화(reconstruction) 등 계획과 관리에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.386-386
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• 2020

가뭄은 강수, 증발산, 대기온도, 토양수분 등 다양한 수문기상학적 인자들이 복합적으로 작용하여 발생되기 때문에 가뭄의 정확한 사상을 분석하는 것은 매우 어렵다. 또한 어떤 요인을 중심으로 고려하느냐에 따라 가뭄은 다양한 시각으로 정의되고 있다. 일정기간 평균 강수량보다 적은 강수로 인해 건조한 날이 지속되는 것, 즉 기상요소를 중심으로 가뭄을 정의하는 것을 기상학적 가뭄이라 하며, 작물의 생육에 필요한 수분을 중심으로 고려하는 것을 농업적 가뭄이라 한다. 또한 하천유량, 댐 저수량 등 전반적인 수자원 공급원의 부족을 수문학적 가뭄이라 한다. 이와 같이 다양하게 나타는 가뭄의 발생특성을 정량적으로 해석하기 위해 다양한 가뭄지수가 개발되어 왔다. 그러나 현재까지 개발된 가뭄지수들은 공통적으로 정형데이터를 활용하여 산정한다. 하지만 최근에는 비정형데이터를 활용하여 지수(Index)를 산정하거나, 재난관리에 적용하는 등 비정형 데이터의 활용이 급증하고 있다. 따라서 본 연구에서는 비정형 데이터(뉴스 데이터)를 활용하여 가뭄지수를 산정하고 기존의 가뭄지수들과의 상관성 분석을 실시 한 뒤, 지수결합을 통해 가뭄사상 분석의 새로운 방안을 제시하고자 하였다. 본 연구의 공간적범위는 2014~2015 충남서북부가뭄 지역 중 가장 큰 피해를 입었던 보령지역으로 선정하였으며 시간적범위는 2013~2016년으로 설정하였다. 비정형 데이터의 구축은 크롤링(Crawling)을 활용하여 네이버 뉴스의 기사를 수집하였으며 자료의 신뢰성을 위해 URL이 동일한 중복기사 및 '보령', '가뭄' 단어가 없는 기사는 제거하였다. 구축된 데이터를 기반으로 월별 빈도를 산출하고 표준점수(Z-score)로 환산하여 가뭄지수를 산정하였다. 산정된 가뭄지수가 어떤 가뭄의 유형(기상학적, 농업적, 수문학적)을 보이는지 확인하기 위해 기존의 가뭄지수들과 상관성분석을 실시하였으며, 가장 높은 상관성을 보이는 가뭄지수와 결합을 통해 새로운 가뭄 사상을 분석하였다. 본 연구에서 진행한 가뭄사상 분석은 향후 가뭄만이 아니라 다양한 재난분야에서 비정형 데이터를 활용한 분석의 기초로자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.266-266
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• 2020

본 연구에서는 기후변화로 인한 남북공유하천유역의 미래 수문특성 변화를 전망하기 위해 ArcGIS 프로그램을 통해 산정된 격자형 수문특성 매개변수를 분포형 모형인 GRM에 적용하여 임진강유역의 미래 유출수문특성 변화를 분석하였다. 분포형 모형에 사용되는 강우량 자료는 기상관측소 단위로 상세화된 13개 전지구 기후 모델 중 RCP4.5, 8.5 시나리오의 공유하천유역 인접 11개 관측소별 빈도해석 결과를 시·공간적으로 분포하여 사용하였다. 또한 미래기간별 유출특성 변화추이를 분석하기 위하여 참조기간(1981-2005), 21세기 전반기(F1, 2011-2040), 중반기(F2, 2041-2070), 후반기(F3, 2071-2100)로 구분하여 분석을 실시하였다. 분석 결과 본 연구의 대상지점인 임진강유역은 기후변화로 인해 확률강우량이 증가하여 유역의 유출수문특성에 직접적인 영향이 있을 것으로 예측되었다. RCP 4.5 시나리오에서는 21세기 후반기인 F3에 확률강우량 및 유출량의 증가추세가 줄어들 것으로 전망되나, 참조기간 대비 F1에서 20.4%, F2에서 35.7%, F3에서 34.6%의 평균 유출량 증가율을 보였으며, RCP 8.5 시나리오에서는 F1에서 19.9%, F2에서 38.3%, F3에서 67.8%로 지속적인 증가가 전망되었다. 또한 첨두홍수량 발생시각은 참조기간 대비 약 4.6~13.3% 감소가 예상되었다. 기후변화로 인한 홍수량의 변화는 재해위험을 증가시킬 수 있으며, 이러한 상황에서 남한과 북한의 협력을 통한 유역통합관리의 필요성은 점차 커질 것으로 보인다. 이를 위해서는 정확한 수문학적 분석을 선행하여야 하며, 본 연구가 남북공유하천유역의 재해위험을 평가하는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.593-599
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• 2023

곡선부에는 차량-궤도의 하중불균형 등 다양한 요인에 의한 탈선의 위험이 내재 되어있어 도시철도에서는 탈선방지 가드레일을 설치, 운영하고 있다. 앵글형 탈선방지 가드레일은 가드앵글을 포함한 다양한 부품으로 구성되어 탈선을 방지하는 기능을 수행하는데 탈선이 발생하지 않더라도 구성품에서 다양한 손상이 발생하고 있어 지속적인 유지관리가 필요하다. 손상현황을 조사하여 손상 빈도가 높은 앵글형 탈선방지 가드레일의 구성품을 분류하였으며, 다양한 손상의 발생 조건 등을 조사하였다. 또한 손상원인을 공학적으로 분석하고자 정밀 3차원 수치모델을 이용한 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 열차의 탈선하중을 해석적으로 모사하고자 정적상태의 극한하중조건으로 적용하였으며, 앵글형 탈선방지 가드레일, 레일, 차륜의 실제도면을 이용하여 모델링하였다. 손상현황조사와 수치해석 결과를 비교 분석하여 구성품의 손상에 대하여 공학적으로 규명하고자 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6C호
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• pp.349-358
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• 2008

본 연구에서는 고베 공항 해저 충적 점토를 대상으로 한 신뢰성 침하 해석을 위해 각종 입력 물성치의 불확실성을 확률 통계 이론에 근거하여 조사하였고, Terzaghi 압밀 방정식을 목적 함수로 AFOSM 법을 적용하여 파괴 확률을 정식화하였다. 신뢰성 해석 결과, 목표침하량을 평균침하량 ${\pm}10%,\;{\pm}25%$로 설정한 경우, 발생확률은 각각 30~50%, 60%~90%로 나타났다. 이는 대상 지반의 확률변수의 변동계수가 과거의 연구보고 범위 내에 있음을 고려할 때, 목적함수로 Terzaghi 압밀방정식을 이용한 경우 침하량의 허용 오차 범위는 평균침하량 ${\pm}10%$가 적절할 것으로 사료된다. 또한, 감도 분석 결과 해석에 크게 영향을 미치는 인자는 압축 계수, 모델, 압밀 항복 응력의 불명확성으로 나타났다. 이는 정밀도가 높은 사전 침하량의 예측을 위해서는 현장의 응력 변형 조건을 충실하게 반영한 시험을 수행하여 신뢰도가 높은 물성치를 구하는 것이 매우 중요한 것임을 설명한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3D호
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• pp.367-374
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• 2006

본 연구에서는 국내 철도건널목의 지장물 검지 시스템 및 차단제어 시스템의 운영현황을 살펴봄으로써 기존 시스템의 문제점을 보완할 수 있는 새로운 건널목 제어시스템 및 알고리즘을 제시한다. 국내 건널목 제어시스템의 경우 차량 및 지장물 검지를 통해 단순 입구측 및 출구측을 제어하는 방식으로서 도로 교통과는 연계를 하지 못하고 있는 실정이다. 또한 검지시스템과 차단시스템의 신호연계체계의 미비로 인하여 비효율적이며 안전성이 결여된 건널목 운영을 보이고 있다. 본 연구에서는 보다 효율적인 건널목 운영을 위하여 지자계 검지센서와 레이저 검지센서를 통합한 철도 건널목 지장물 진입위반차량 검지시스템과 4분할차단기 알고리즘을 제시하였고, 현장시험을 통하여 본 연구에서 제시한 알고리즘의 신뢰성을 검증하였다. 그 결과 본 연구에서 개발되어진 시스템들은 철도 건널목 제어기기들간의 상호연계가 가능하며, 동시에 차량운전자의 운행 형태를 고려한 차단제어 방식으로 열차와의 충돌사고를 예방할 수 있으리라 기대되어진다.