• 대한토목학회논문집
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• 제42권5호
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• pp.689-699
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• 2022

최근 다양한 산업에서 첨단기술의 적용으로 높은 생산성 향상을 이루고 있지만 건설산업의 경우 생산성 향상이 비교적 낮게 조사되어, 이를 극복하기 위한 첨단기술 연구가 빠르게 진행되고 있다. 여러 첨단기술 중 3차원 스캔 기술은 실제 대상물을 손쉽게 디지털화 할 수 있다는 점에서 건설현장의 3차원 디지털 지형 모델 생성을 위한 기술로 널리 활용되고 있다. 특히 3차원 디지털 지형 모델은 토공 중장비의 자동제어 및 가이던스 등과 같은 건설 자동화의 기초자료가 될 수 있어 지형 스캔데이터의 높은 품질이 요구되고 있다. 3차원 디지털 지형 모델의 품질은 3D 스캐너의 성능 및 취득환경뿐 아니라 지형 스캔데이터 취득 후 3차원 디지털 지형 모델 생성을 위한 전처리 과정인 노이즈제거, 정합 및 병합과정 등 또한 많은 영향을 끼치고 있어, 지형 스캔데이터 처리의 성능 증진이 필요할 것으로 보인다. 본 연구에서는 3차원 디지털 지형 모델 생성을 위한 전처리 과정 중 정합과정에서 발생하는 지형 스캔데이터의 밀도 불균일 문제를 해결하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서 개발한 정합 후처리 기술인 '픽셀기반 점군비교 알고리즘'을 제시하였으며, 실제 토공현장에서 취득한 지형 스캔데이터를 활용해 개발한 알고리즘의 성능검증을 수행하여 지형 스캔데이터 정합 후 불균일 문제의 개선 가능성을 검증하고 밀도 별 지형 스캔데이터에 대한 알고리즘의 최적 파라미터를 제시하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.88-98
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• 2024

본 논문에서는 디지털 지형 고도 데이터를 이용한 자동 지형 추종 시뮬레이터를 제안하였다. ATF Simulator는 Flight Simulator, Radar Simulator, TFC Simulator로 구성하였다. 지형 추종에 필요한 지형 정보로 디지털 지형 고도 데이터와 디지털 지형 고도 데이터를 이용하여 생성한 레이다 스캔 데이터를 활용하였다. ATF Simulator는 디지털 지형 고도 데이터를 이용하는 Passive mode, 레이다 스캔 데이터를 이용하는 Active mode, 두 가지 모두 이용하는 Hybrid mode로 세 가지 운용모드를 제공한다. LabVIEW 개발 환경과 MATLAB App Designer 개발 환경을 통해 지형 추종 시스템 개발에 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있는 ATF Simulator를 개발하였으며 기능요구사항을 충족하는지 확인하여 검증하였다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2005년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회
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• pp.293-298
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• 2005

LIDAR의 표고점 데이터는 건물, 수목 등의 개체를 구성하는 비지면점과 순수한 지표면을 나타내는 지면점들이 섞여있기 때문에 이들을 분리하는 과정이 필요하다. 지금까지 연구된 방법들은 몇 가지 입력 요소가 필요하여 완전 자동화를 이루지는 못하고 있으며, 다양한 크기의 개체를 동시에 자동으로 찾아내기 어렵고 경사진 지형에 대해서는 적용하기 어려운 문제점을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 원 데이터의 동일 스캔 라인 상에 존재하는 이웃 점들 간의 경사를 이용하여 입력 요소를 최소화하여 개체를 추출하고자 한다. 이웃하는 두 점플 간의 경사를 이용하여 비지면점을 탐지하여 이웃하는 지면점의 높이 값으로 대체하며 갱신된 값을 바로 다음 연산에 반영시킴으로써 윈도우를 사용하거나 그룹화 할 필요가 없다. 또한 갱신된 값을 전파시키기 때문에 복잡한 지붕을 가지는 건물도 추출할 수가 있다. 이와 같은 연산을 두 방향에 대하여 수행하여 경사진 지형에 대하여 적용할 수 있도록 하였으며 천안과 마산지역에 대하여 테스트를 수행하였다.

• 한국전통조경학회지
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• 제31권3호
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• pp.95-105
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• 2013

본 연구는 성락원(명승 제35호) 영벽지 공간의 원형 파악을 목적으로 주변지형을 포함한 3D 정밀데이터 취득을 통해 연못부 지반의 원형 추정을 한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 영벽지 석구조물에 대한 용도 및 구조를 살피는 것은 이전의 형태를 밝히는데 단서가 될 것이라 판단되며, 3D 스캔방법의 적용은 주변지형을 포함한 전체적 구조를 살피는데 용이하였다. 둘째, 실측결과, 조사대상 암반부는 남북으로 7,665mm 동서로 7,326mm의 규모를 지니며, 석구조물은 $1,665mm{\times}1,721mm$의 정방형을 이루고, 그 내부에는 지름이1,664mm 반구형이며, 기단 아랫부분에는 암석이 남북 $1,006mm{\times}328mm$규모로 떨어져 나간 흔적이 발견되었다. 셋째, 영벽지 내부의 지형을 기록함에 있어 다중해상도 방식을 사용하여 광대역스캐너를 이용한 스캔작업 후 스캔데이터를 정합하여 Polygon Data로의 변환과정을 거친 후, 이를 정밀스캔데이터와 병합하여 메쉬데이터로 변환하는 과정을 거쳤다. 그리고 해상도 사진과 3차원 지형데이터를 오버랩하여 작성하였다. 넷째, 이 작업의 결과로 석구조물 서측에 회유하는 경사진 암반부 물길이를 확인되었으며, 방지원도형의 석지로 추정되는 수경시설물의 하부구조가 확인되어 암반부에 인공적으로 음각한 것임을 확인하였다. 본 연구를 통해 1960년대 이전의 지형과 상황을 비교연구할 수 있는 토대를 생성하였다. 더불어 입체적 정밀실측데이터의 취득과 함께 발굴 당시의 원형을 디지털상에서 영구보존할 수 있게 되었다. 향후, 이 데이터는 다양한 전문가의 고증을 거쳐 영벽지 석구조물의 용도 및 보존관리방안을 수립할 기초자료로 사용될 것이다. 또한 금번 연구에서 밝혀진 3D 실측의 용이성이 정원연구에 다양하게 활용되어지길 기대한다.

• 한국전통조경학회지
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• 제36권4호
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• pp.105-112
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• 2018

본 연구는 조경계획 및 설계 분야에 3D 스캔기술을 적용하기 위한 연구로 전통조경공간 계획설계에 대한 디지털화 방안을 모색하고자 담양 소쇄원과 성락원을 대상으로 3D 스캔을 실시한 결과는 다음과 같다. 첫째, 3D 스캔을 통한 전통정원의 실측 결과 각 관측지점에서 취득한 점 데이터를 기반으로 좌표값의 병합, 데이터의 후처리 과정을 통해 ${\pm}3-5mm$ 오차의 정밀한 3차원의 모델링을 구축 되는 것을 확인하였다. 둘째, 3D 측량 결과 소쇄원의 경우는 제월당, 광풍각과 주변의 담장과 석축, 애양단 담장 등에 대한 측량 데이터를 얻었으며 성락원은 영벽지 일대의 지형과 바위각자, 송석정 일대의 암반부와 수로 주변에 대한 측량 데이터를 얻었다. 위의 자료들은 정원의 변화모습도 모니터링 할 수 있다는 장점이 있다. 셋째, 3D 스캔을 통해 구축된 공간정보는 정밀실측데이터를 포함하고 있는 3차원상의 도면 작성과 점검 툴을 구축할 수 있으며, 이러한 과정은 조경공간의 실측과 조사 과정에서 시간과 인력에 대한 경제성을 확보할 수 있었다. 또한 3차원상의 1:1 스케일을 지닌 모델링은 설계 규모에 따라 신뢰할만한 공간데이터가 유지된 채 특정 크기로 재가공할 수 있다는 점에서 효율성이 높을 것으로 기대된다. 이외에 장기적 관점에서 3D 스캔 데이터의 구축은 시간의 경과에 따른 전통조경공간의 변화를 예측하고 시뮬레이션 하는데 용이하다.

• 대한공간정보학회지
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• 제18권2호
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• pp.63-68
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• 2010

본 연구에서는 서로 다른 지형조건을 가진 연구대상지역을 선정하고, 여기에 지상 라이다 장비를 서로 다른 위치에 설치하여 이 사면지형을 관측하여 얻어진 3차원 원시자료를 토대로 사면지형을 분석 하였다. 이를 위하여 아스팔트, 암반, 토사, 식생부분으로 이루어져 있는 연구대상 사면지형을 정면에서 30m 떨어진 곳에 지상라이다 장비를 설치하여 스캔간격 5mm로 5회 관측하여 얻어진 DEM자료에서 지형특성별로 사면지형을 분석하였다. 그리고 설치지점을 변경하여 관측하는 것이 관측결과에 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각되어 서로 다른 관측지점에서 얻어진 관측데이터간의 정확도를 검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.140-140
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• 2017

최근 기후변화에 따른 태풍과 국지성 집중호우의 증가로 국토의 64%가 산지인 우리나라에서는 재해의 위험성을 증가시키고 있다. 재해 분석에 있어 기초자료로 사용되는 지형자료의 정확도는 재해분석결과에 있어 중요하며, 지형촬영방법에 따라 정확도의 차이가 매우 크다. 지형자료 중 하나인 DEM(Digital Elevation Model) 활용분야 또한 확대되고 있고 지도제작에 있어 DEM을 사용하면 지형도를 신속히 제작할 수 있고, 편집 용이, 수작업 인원 감축, 정확도 향상 및 데이터베이스의 구축이 이루어져 체계적으로 종합적인 지형정보를 관리할 수 있는 장점이 있다. 지상 LiDAR를 이용하여 생성한 DEM은 매우 정확한 방법이며, 접촉식 측량장비에 비하여 누락되는 데이터가 적으며 정밀하게 자료를 수집가능 한 것이 장점이다. 지상LiDAR를 이용한 자료 취득 시식생과 구조물에 의해 촬영 각도가 제한되는 경우 충분한 자료를 얻기 위해 여러 위치에서 스캔이 필요하다. 한편 전 세계적으로 드론의 도입으로 인해 다양한 분야에서 높은 가능성을 가지고 활용되고 있는 실정이며, 드론을 이용한 연구들도 활발히 진행 중이다. 소규모 및 중간 규모의 하천, 산지 등의 현장 조사의 경우 LiDAR장비의 진입이 어려운 구간의 촬영 시 드론을 활용하면 보다 효율적일 것으로 예상된다. 이에 따라 본 연구는 지상LiDAR와 드론을 이용하여 얻은 DEM 자료를 비교 분석하여 드론으로 생성된 DEM 자료 활용 가능성 여부를 검토하였다. 본 연구에서는 동일한 지역에 지상LiDAR와 드론 촬영을 실시하여 지형자료를 각각 획득한 후 후처리 프로그램을 이용하여 영상분석을 실시하였다. 또한 측점을 선정한 후 지형 좌표의 편차, 표고의 편차 등을 비교분석하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2000년도 춘계 학술대회 논문집 통권 3호 Proceedings of the 2000 KSRS Spring Meeting
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• pp.166-171
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• 2000

밀티빔 음향 측심기 (Multibeam Echo Sounder)는 탐사선에 수직방향으로 해저면을 주사(Swath)하여, 한번의 송수신(Ping)으로 다중의 빔자료를 얻을 수 있는 측심기로, 해저면에 반사되어 되돌아오는 음파의 음압을 기록하고, 사이드 스캔 소나 자료도 동시에 취득하는 기능을 가지고 있으므로, 측심된 해저 지형(Bathymetry)과 해저 지형을 덮고 있는 해저면의 퇴적 상황(Sediment Environment)도 동시에 얻을 수 있는 다목적 측심기이다. 본 논문에서는 L3사의 Sea Beam 2100 멀티빔 음향 측심기를 통해 얻은 자료를 처리하여, 3차원 공간 데이터인 DEM(Digital Elevation Model)을 생성하고, VRML을 이용한 웹상에서의 해저 지형 가시화를 통해, 세계 어느 곳에서나 웹을 통하여 쉽게 정보를 공유할 수 있는 3차원 해저 지리 정보 시스템의 구현을 목적으로 한다. 멀티빔 음향 측심기를 통해 얻어진 자료는 항해 자료 보정, 음속 보정, 빔 좌표 계산과 분리, 오측심 자료 제거, 조석 보정 등의 단계를 거쳐 측심자료의 정확도 및 신뢰도를 높이는 과정을 거치게 된다. 보정된 멀티빔 음향 측심자료는 무작위 점 사상(Point Topology)으로 산재 되어 있는 빔 자료를 임의의 단위영역으로 변환하는 과정을 거쳐야 하는데, 이 과정을 격자화라고 한다. 자료의 격자화를 통해 3차원 공강 데이터인 DEM 파일을 제작하고, 이 DEM 파일과 음압 영상을 이용해 웹상에서의 3차원 해저 지형의 가시화를 실현한다. 웹상에서의 3차원 지형 가시화에서 방대한 양의 지형 데이터는 데이터 전송 시간과 렌더링 시간에 치명적인 문제이다. 따라서, 렌더링 시간과 데이터 전송 시간을 단축시키기 위한, 지형 자료의 LOD(Level of Detail)를 통해, VRML을 이용한 보다 효과적인 웹상에서의 3차원 해저 지형의 가시화를 실현한다.면 기업은 고객으로 공간적인 제약으로 인한 불신을 불식시키는 신뢰감을 주게 된다. 이러한 고객서비스 향상과 물류비용 절감은 사이버 쇼핑몰이 전국 어디서나 우리의 안방에서 자연스럽게 점할 수 있는 상황을 만들 것이다.SP가 도입되어, 설계업무를 지원하기위한 기본적인 시스템 구조를 구상하게 된다. 이와 함께 IT Model을 구성하게 되는데, 객체지향적 접근 방법으로 Model을 생성하고 UML(Unified Modeling Language)을 Tool로 사용한다. 단계 4)는 Software Engineering 관점으로 접근한다. 이는 최종산물이라고 볼 수 있는 설계업무 지원 시스템을 Design하는 과정으로, 시스템에 사용될 데이터를 Design하는 과정과, 데이터를 기반으로 한 기능을 Design하는 과정으로 나눈다. 이를 통해 생성된 Model에 따라 최종적으로 Coding을 통하여 실제 시스템을 구축하게 된다.the making. program and policy decision making, The objectives of the study are to develop the methodology of modeling the socioeconomic evaluation, and build up the practical socioeconomic evaluation model of the HAN projects including scientific and technological effects. Since the HAN projects consists of 18 subprograms, it is difficult In evaluate all the subprograms simultaneously. Despite, each program is being performed under the category of HAN projects, so the common soci

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1077-1083
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• 2009

MTI(Moving Target Indicator) 방식으로 구현된 레이더에 있어서 안테나 고속 회전시 발생되는 지형 특성에 따른 고정 클러터의 도플러 주파수 스펙트럼 확산 현상에 대해 신호 처리 파라메터값(MTI 필터 단수, M/N Detector 비율, CFAR(Constant False-Alarm Ratio)의 K-factor 및 offset값)을 조정하여 지형 클러터의 제거 능력을 최적화하였다. 최적화 구현은 지형 클러터의 유형별 데이터 수집을 위한 치구를 설계 및 활용하여 유형별 지형 클러터 데이터를 수집하였으며, 이의 유형별 분석 및 제거 능력 최적화를 위해 Matlab 시뮬레이션을 통하여 test case를 만들고, 레이더 실내 시험 및 지형별 야외 시험을 통한 반복 검증을 수행하여, 진화적 개발 모델과 같이 반복, 점진적인 과정으로 병행되는 최적화를 수행하였다. 연구 결과, 기존 레이더 시스템에 비해 7.5 dB(5.6배) 이상의 지형 클러터 제거 능력 향상 효과를 거두었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.70-77
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• 2015

본 논문은 수중 로봇 위치추정을 위하여 무향 칼만 필터 방법을 제안한다. 이 방법은 해저 지형 정보와 로봇으로부터 수심측정을 비교한다. 해저 수심 범위의 측정을 위해, DVL 센서를 이용한다. 일반적으로 DVL은 로봇의 속도 정보와 4개의 거리 데이터를 획득한다. 확장 칼만 필터는 지형 수심 범위 측정을 위해 자코비안을 유도하기가 가능하지 않기 때문에 지형정보를 이용한 방법에는 유용하지가 않는다. 파티클 필터는 자코비안을 필요로하지 않고, 비선형 및 비 가우시안 시스템에 좋은 해결책이지만 연산량이 많은 단점이 있다. 본 논문에서는 무향 칼만 필터와 파티클 필터의 위치추정 성능과 처리 속도를 비교한다. 수중 네비게이션에 사용되는 무향 칼만 필터 방법은 일부 있지만 해저 지형 정보를 이용한 방법은 극히 드물다. 특히, 제안된 방법은 수백개의 스캔 범위 데이터를 사용하지 않고 4개의 범위 데이터만을 이용한다. 본 논문에서는 4개의 거리 데이터를 가지고 해저 지형을 기반을 둔 위치추정을 위한 무향 칼만 필터 방법의 접근 가능성을 보인다.