• 문화기술의 융합
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• 제9권5호
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• pp.597-603
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• 2023

군사 작전의 패러다임은 정보기술의 발전으로 플랫폼 중심전에서 네트워크 중심전, 그리고 정보 중심전으로 진화해왔다. 최근 몇 년간 빅 데이터, 인공지능, 사물인터넷(IoT)과 같은 첨단 기술의 발전으로 인해 군사 작전은 인공지능 기반의 지식 중심전(KCW)으로 진화하고 있다. 이에 따라 군은 신뢰성 있는 C4I (Command, Control, Communication, Computer, Intelligence) 시스템 구축을 위해 첨단 정보통신기술(ICT)의 통합에 큰 비중을 두고 있다. 본 연구는 C4I 시스템의 전투 능력 향상, 네트워크 기반 환경에서의 최적 활용, 정보 흐름의 효율적인 부하분산, 원활한 의사소통, 지식공유의 효과적인 구현 등을 분석하고 평가하기 위해 데이터 마이닝 기법을 적용할 필요성을 강조한다. 데이터 마이닝은 현대 빅 데이터 분석의 핵심 기술로, 본 연구는 데이터 마이닝을 활용하여 실제 사례를 분석하고 군의 지휘 통제체계의 효율성을 극대화하는 실용적인 전략을 제안하였다. 연구 결과는 C4I 시스템의 성능을 더 깊게 이해하고 현대 군사 작전에 지식 중심전을 강화하는 데 유용한 통찰을 제공할 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.578-589
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• 2018

건물일체형 태양광 발전(BIPV) 시스템은 건축물에 태양광 발전시스템이 통합되어 건축물 기능과 태양광 발전 기능을 동시에 수행하는 대표적인 통합시스템이다. BIPV 시스템은 건축물 외피의 기능을 수행하면서 동시에 태양광 발전기능을 수행할 수 있다는 장점이 있지만, 건축물 설계 프로세스의 개념설계 단계에서부터 태양광 발전기능이 통합되어야 하고, 동시에 전력발전을 극대화할 수 있는 태양광 발전시스템의 설계가 필요하다. 이러한 요구사항에 대한 선행연구로서, 건축설계모델기반 BIPV 설계 프로세스에 관한 연구와 태양광 전력발전 성능 향상을 위한 모델기반 컴퓨터 시뮬레이션 결과들이 발표되었다. 그러나, BIPV 시스템의 요구사항이 명확하게 식별되어 체계적으로 반영되지 못하였고, 또한 시스템의 전력발전설계가 개념설계 단계에서부터 반영될 수 있도록 요구사항에 대한 시스템 아키텍쳐, 구조 및 거동이 정의되지 못하였으며, 그리고 BIPV 시스템의 전력발전 설계를 검증할 수 있는 모델이 제시되지 못하였다. 이러한 문제 들을 해결하기 위하여 본 연구에서는 BIPV 시스템의 요구사항을 체계적으로 모델링 하고 이를 기반으로 체계적인 전력발전 설계 방법을 연구하기 위하여 시스템 모델링 표준 언어인 SysML을 사용하여 전체시스템 관점에서 통합적이고 일관적인 설계 방법을 제시하였다. 구체적으로, 먼저 대상시스템(BIPV)에 대한 관련 표준, 사용자 및 설계자 등을 포함하는 이해당사자 들로부터의 요구사항을 식별하였다. 그리고 나서 domain model을 기반으로 BIPV 시스템 수준의 설계요구사항을 도출하였으며, 시스템 요구사항을 바탕으로 대상시스템의 SysML기반 기능 및 물리 아키텍쳐를 생성하였다. 또한 SysML 구조 모델과 거동 모델에 대한 설계를 구체화 하여 시스템의 구성 요소들 사이의 역할과 관계를 정의하였다. 마지막으로, 시뮬레이션이 가능한 SysML 모델(Parametric diagram)을 통하여 BIPV 시스템의 전력발전 성능을 평가하였다. 본 연구에서의 SysML 시스템 모델에 향후 건축물에 적용해야 하는 조건들을 반영하여 시스템 모델을 보강한다면 BIPV 시스템에서 전력발전을 통합적으로 연구할 수 있는 기회가 될 것이다.

• 지질공학
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• 제23권1호
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• pp.57-65
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• 2013

본 연구에서는 자연사면에서 토석류 산사태 대응공법의 설계 프로그램(CDFlow ver 1.0)을 개발하였다. 이 프로그램은 자연사면에서 발생되는 산사태의 발생 가능성을 평가할 수 있으며, 토석류 산사태로 인하여 발생되는 피해범위를 산정할 수 있다. 또한 이 프로그램은 토석류 산사태의 대응공법 위치와 규모를 설계할 수 있다. 이 프로그램은 가장 잘 알려진 지리정보시스템(GIS) 개발도구중의 하나인 ArcGIS 엔진에서 구동되도록 개발되었다. 그리고 유사동역학적인 습윤지수와 무한사면의 안정해석기법을 적용하여 산사태 발생가능성을 예측하였다. 계산된 사면안전율은 기준안전율과 비교하여 산사태 잠재발생 구간을 선정하고 이를 도면상에 표시하였다. 토석류량은 산사태 잠재발생 구간과 토층심도에 의해 산정된다. 그리고 누적 토석류량은 이동경로를 따라서 계산할 수 있다. 개발된 프로그램의 적용성을 평가하기 위하여 실제 산사태 발생현장을 대상으로 적용하였다. 산사태 발생현장은 강원도 인제군 덕산리에 위치하고 있으며, 대상수계에 4개의 사방댐이 설치되어 있다. 토질실험 및 현장조사결과를 토대로 산사태 발생가능성이 높은 구간과 토석류의 이동경로를 산정하였다. 해석결과 기존에 설치된 사방댐의 규모는 계산된 토석류량을 저장하기에 부족한 것으로 나타났다. 따라서 본 프로그램을 이용하여 토석류 산사태 대응공법의 설치위치와 규모를 합리적으로 산정할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.330-338
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• 2018

비례-적분-미분(PID) 제어기는 단순한 구조와 넓은 범위의 운전영역에서 견고한 성능으로 인해 산업계에서 널리 사용되고 있다. 그러나 제어대상으로서 AVR(Automatic Voltage Regulator)은 전력 시스템의 파라미터의 변동에 강인하지 않다. 따라서 PID 제어기를 사용하여 AVR 시스템의 안정성과 성능을 향상시키는 것이 필요하다. 본 논문에서는 PSO(Partial Swarm Optimization) 알고리즘을 사용하여 AVR 시스템을 위한 최적 PID 제어기 파라미터를 결정하는 새로운 설계 방법을 제시한다. 제안하는 접근법은 쉬운 구현뿐만 아니라 안정된 수렴 특성 및 양호한 계산 효율과 우수한 특성을 갖는다. 또한, 제안 된 PSO-PID 제어기의 성능을 평가하기 위해 새로운 목적함수를 정의한다. 이 목적함수는 최대백분율 오버슈트와 정정시간이 설계사양으로 주어진 경우 이를 반영하기 위한 것이다. 이를 위해 ITAE 평가함수에 제약 조건을 위반하면 벌점을 부과하도록 하여 PSO 알고리즘이 PID 제어기 파라미터를 탐색할 때 설계사양을 만족하도록 하게 한다. 최종적으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 PSO-PID 제어기는 단자전압 계단응답에 대해 주어진 설계사양을 만족할 뿐만 아니라 다른 유사한 최근의 연구보다 더 우수한 제어 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.46-52
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• 2017

최근 ICT 및 IoT 제품의 활용 분야가 다양화 되면서 오픈소스 소프트웨어의 활용 분야가 컴퓨터, 스마트폰, IoT 디바이스 등 다양한 기기와 환경에서 활용되고 있다. 이처럼 오픈소스 소프트웨어의 활용분야가 다양해짐에 따라 오픈소스의 보안 취약점을 악용하는 불법적인 사례가 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 다양한 시큐어 코딩을 위한 도구나 프로그램이 출시되고 활용되고 있지만 여전히 많은 취약점들이 발생하고 있다. 본 논문에서는 안전한 오픈 소스 소프트웨어 개발을 위해 오픈 소스의 취약점 분석 결과에 의한 이력과 패턴을 지속적으로 학습하여 신규 취약점 분석에 활용할 수 있는 방법을 제안한다. 본 연구를통해 취약점 이력 및 패턴 학습기반의 취약점 분석 시스템을 설계하였으며, 프로토타입으로 구현하여 실험을 통해 시스템의 성능을 평가하였다. 5개의 취약점 항목에 대해 평균 취약점 검출 시간은 최대 약 1.61sec가 단축되었으며, 평균 검출 정확도는 약 44%point가 향상된 것을 평가결과에서 확인할 수 있었다. 본 논문의 내용 및 결과는 소프트웨어 취약점 연구 분야에 대한 발전과 소프트웨어 개발자들의 취약점 분석을 통한 시큐어 코딩에 도움이 될 것을 기대한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권3호
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• pp.178-185
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• 2008

간경변 및간암 환자의 증가로 간이식술의 필요성이 점점 증가되고 있고, 특히 공여자의 생체 간이식은 간이식술의 주된 분야를 차지하고 있으며 간이식 수술 전 공여자에서 간체적의 정확한 측정은 수술 후 공여자와 수여자의 간기능을 예측하는데 있어 중요한 자료가 되며, 성공적인 수술과 환자의 예후에 밀접한 영향을 미친다. 그러나 현재 환자의 간체적을 구하는 과정은 환자의 모든 CT 영상위의 간을 수작업을 통해 영상분할한 후에 3차원 간체적을 구하고 있으며 많은 시간과 노력이 필요한 작업이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 자동으로 간과 비장을 문턱값처리, 형태학적 영상처리, 3차원 영역확장법등의 기법을 이용하여 분할하는 알고리즘을 개발하여 체적을 구하는 시간을 단축하였다. 이러한 알고리즘의 정확성을 평가하기 위해서 동물의 실제 간과 비장을 팬텀으로 제작하여 실제 측정한 체적과 알고리즘으로 분할된 영상의 결과를 비교 평가하였다. 문턱치값의 설정에 따라 다른 결과를 보이는 특성이 있지만 자동으로 문턱치를 결정했을 때 비장과 간의 체적측정 오차는 9.27%, -4.52%이었으며, 수동으로 문턱치를 결정했을 때 최소 오차가 각각 0.2%, 0.17%의 결과를 보였다. 이러한 팬텀 연구를 통해 자동 분할 알고리즘으로 얻은 체적의 결과가 정확성과 재현성을 보여주어 추후 간체적을 구하는 보조수단으로 활용될 수 있을 것이라 예상된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.51-59
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• 2017

클라우드 컴퓨팅이 발전하면서, 전체적인 관리 비용을 최소화하기 위해 자원 관리 기술이 중요하다. 클라우드 환경에서 사용자 선호도에 기반한 호스트의 활용과 가상머신들의 요구사항은 본질적으로 자주 바뀐다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 호스트와 가상 머신들이 분류가 되지 않은 상황에서 효율적인 자원 할당 방법을 연구할 필요가 있다. 에너지 소비를 절약하기 위해 액티브 호스트를 줄일 때, 가상머신들을 다른 호스트로 이주할때 임계값을 사용한다. 가상머신의 자원 요구량과 호스트의 자원 이용량을 분류할 때 Fuzzy Logic을 이용하여 적응성 가상머신 할당 및 이주 방법을 제안한다. 제안한 방법은 자원의 요구량에 따라 가상머신들을 분류한 뒤 가장 적은 자원활용도를 갖는 호스트에게 자원을 할당하며, 과부하된 호스트들로부터 가상머신을 이주시킬 때 상위 임계치를 설정하기 위해 각 호스트들의 자원 활용도가 사용된다. 이주하기 위한 후보 가상머신들을 선택할 때, 호스트에서 높은 자원을 가진 가상머신을 선택한다. 시뮬레이션을 통해 연구 결과를 평가하였고, 평가 결과 다른 가상머신 할당 방법들보다 효율적임을 증명하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.37-45
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• 2016

이 연구의 목적은 래스터입체사진술이 적용된 ABW-mapper를 사용하여 얻은 관상면 상에서의 하지 정렬 측정에 대하여 측정자 내, 측정자 간, 측정-재측정 간 각각의 신뢰도와 타당도를 조사하고 평가하는 것이다. 열여덟 명의 대상자가 이 연구에 참여하였다. 일주일간격으로 두 번의 세션에 걸쳐서 두 사람의 측정자가 각각 ABW-mapper를 사용하여 기립자세에서의 S각(입체사진 각-래스터입체사진 촬영을 통해 측정한 관상면상의 하지 정렬 측정 각)을 측정하였고, 첫 번째 세션에서는 짧은 시간 간격으로 한 측정자가 같은 대상자에 대하여 두 번씩 측정하였다. Q각은 디지털카메라로 기립자세를 촬영한 사진에서 고니어미터로 측정하였다. HKA각은 컴퓨터 기반 디지털 방사선 영상사진 위에서 측정 소프트웨어를 사용하여 측정하였다. 급내상관계수(ICC)를 통해 신뢰도를 분석하였고, 피어슨 상관계수를 사용하여 타당도를 검사하였다. 그 결과, S각 측정은 매우 높은 측정자 내 (ICC=0.956~0.974), 측정자 간 (ICC=0.962) 검사-재검사 간 (ICC=0.945) 신뢰도를 나타냈으며, S각과 Q각, S각과 HKA각 사이에는 강한 음의 상관관계(각각 r=-0.739, -0.702)를 나타냈다. 따라서, ABW-mapper에 의한 래스터입체사진법을 통한 S각 측정은 관상면에서의 하지정렬의 측정에 대하여 Q각이나 HKA각 측정에 관련하여 예비적 또는 보완적 도구로 사용될 수 있을 것이라 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.1149-1161
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• 2021

컴퓨터 비전 기술이 위성영상에 적용되면서, 최근 들어 딥러닝 영상인식을 이용한 구름 탐지가 관심을 끌고 있다. 본연구에서는 SPARCS (Spatial Procedures for Automated Removal of Cloud and Shadow) Cloud Dataset과 영상자료증대 기법을 활용하여 U-Net 구름탐지 모델링을 수행하고, 10폴드 교차검증을 통해 객관적인 정확도 평가를 수행하였다. 512×512 화소로 구성된 1800장의 학습자료에 대한 암맹평가 결과, Accuracy 0.821, Precision 0.847, Recall 0.821, F1-score 0.831, IoU (Intersection over Union) 0.723의 비교적 높은 정확도를 나타냈다. 그러나 구름그림자 중 14.5%, 구름 중 19.7% 정도가 땅으로 잘못 예측되기도 했는데, 이는 학습자료의 양과 질을 보다 더 향상시킴으로써 개선 가능할 것으로 보인다. 또한 최근 각광받고 있는 DeepLab V3+ 모델이나 NAS(Neural Architecture Search) 최적화 기법을 통해 차세대중형위성 1, 2, 4호 등의 구름탐지에 활용 가능할 것으로 기대한다.

• 터널과지하공간
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• 제29권4호
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• pp.230-242
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• 2019

신속한 암반 및 암석 균열 조사를 위해서는 자동화된 조사기법이 필요하다. 그러나 자동 조사기법의 균열 지도가 수동으로 조사한 것과 얼마나 일치하는지 표기하는 단일 지표가 없어서 그 정확도를 평가하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 균열 지도 간의 일치도를 단일 값으로 표현하는 조사선 교차 일치도 (Scanline Intersection Similarity, SIS)라는 지표를 새롭게 제안하였다. 제안된 지표는 두 균열 지도의 균열 빈도를 다수의 조사선 상에서 비교하여 이들 간의 기하학적 일치도를 도출한다. 해당 지표의 적용성을 검토하기 위해 컴퓨터 비전 (Computer Vision) 분야에서 널리 사용하는 일치도 지표인 Intersection Over Union (IoU)과 비교분석하였다. IoU는 균열의 미시적 형태 차이를 과대평가하는 반면에, 제안된 지표의 경우 미시적 형태 차이보다 경사와 같은 거시적 형태 차이를 더 민감하게 반영하였다. 따라서 균열의 거시적 형태가 중요한 암반 공학적 관점에서, 제안된 지표가 IoU 보다 균열 지도의 일치도 지표로써 적합하였다. 더 나아가 제안된 지표를 딥러닝(Deep Learning)을 이용한 균열 조사기법에 적용해본 결과, 해당 기법의 정확도가 조사선 교차 일치도로 0.674 임을 확인하였다.