• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.23-31
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• 2020

본 연구는 철도표면상에 발생하는 노후 현상 중 하나인 결함 검출을 위해 학습데이터를 생성함으로써 결함 검출 모델에서 더 높은 점수를 얻기 위해 진행되었다. 철도표면에서 결함은 선로결속장치 및 선로와 차량의 마찰 등 다양한 원인에 의해 발생하고 선로 파손 등의 사고를 유발할 수 있기 때문에 결함에 대한 철도 유지관리가 필요 하다. 그래서 철도 유지관리의 자동화 및 비용절감을 위해 철도 표면 영상에 영상처리 또는 기계학습을 활용한 결함 검출 및 검사에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 영상 처리 분석기법 및 기계학습 기술의 성능은 데이터의 수량과 품질에 의존한다. 그렇기 때문에 일부 연구는 일반적이고 다양한 철도표면영상의 데이터베이스를 확보하기위해 등간격으로 선로표면을 촬영하는 장치 또는 탑재된 차량이 필요로 하였다. 본연구는 이러한 기계적인 영상획득 장치의 운용비용을 감소시키고 보완하기 위해 대표적인 영상생성관련 딥러닝 모델인 생성적 적대적 네트워크의 기본 구성에서 여러 관련연구에서 제시된 방법을 응용, 결함이 있는 철도 표면 재생성모델을 구성하여, 전용 데이터베이스가 구축되지 않은 철도 표면 영상에 대해서도 결함 검출을 진행할 수 있도록 하였다. 구성한 모델은 상이한 철도 표면 텍스처들을 반영한 철도 표면 생성을 학습하고 여러 임의의 결함의 위치에 대한 Ground-Truth들을 만족하는 다양한 결함을 재 생성하도록 설계하였다. 재생성된 철도 표면의 영상들을 결함 검출 딥러닝 모델에 학습데이터로 사용한다. 재생성모델의 유효성을 검증하기 위해 철도표면데이터를 3가지의 하위집합으로 군집화 하여 하나의 집합세트를 원본 영상으로 정의하고, 다른 두개의 나머지 하위집합들의 몇가지의 선로표면영상을 텍스처 영상으로 사용하여 새로운 철도 표면 영상을 생성한다. 그리고 결함 검출 모델에서 학습데이터로 생성된 새로운 철도 표면 영상을 사용하였을 때와, 생성된 철도 표면 영상이 없는 원본 영상을 사용하였을 때를 나누어 검증한다. 앞서 분류했던 하위집합들 중에서 원본영상으로 사용된 집합세트를 제외한 두 개의 하위집합들은 각각의 환경에서 학습된 결함 검출 모델에서 검증하여 출력인 픽셀단위 분류지도 영상을 얻는다. 이 픽셀단위 분류지도영상들과 실제 결함의 위치에 대한 원본결함 지도(Ground-Truth)들의 IoU(Intersection over Union) 및 F1-score로 평가하여 성능을 계산하였다. 결과적으로 두개의 하위집합의 텍스처 영상을 이용한 재생성된 학습데이터를 학습한 결함 검출모델의 점수는 원본 영상만을 학습하였을 때의 점수보다 약 IoU 및 F1-score가 10~15% 증가하였다. 이는 전용 학습 데이터가 구축되지 않은 철도표면 영상에 대해서도 기존 데이터를 이용하여 결함 검출이 상당히 가능함을 증명하는 것이다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제23권2호
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• pp.115-136
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• 2008

현재 민간 항공기의 기술 수준은 일반인들, 그리고 비행기의 선구자인 라이트 형제조차 상상하지 못할 만큼 발전되어 있다. 초기 조종사들과 달리 오늘 날의 조종사들은 항법사, 통신사, flight engineer 등 3명을 대신한 Flight Control Computer(FCC)등의 computer 탑재 장비들을 이용하여 안전하게 운항, 착륙할 수 있다. 그러나 불행하게도 이러한 최첨단의 항공기에서도 사고가 발생하고 있으며 대부분의 원인은 인간의 실수에서 기인한다. 조종사가 치명적인 실수를 하게 되는 이유 중의 하나는 복잡한 logic으로 운영되는 탑재 computer 장비와 아직도 완벽히 통제할 수 없는 기상 현상 때문이다. 항공기가 첨단화될수록 더 복잡한 절차의 운항이나 혹독한 기상에서 운항이 가능하지만 이와 비례하여 안전 운항에 대한 최종적인 의무를 부여받은 조종사들의 부담은 커져갈 수밖에 없는 것이 현실이다. 그러나 현재 우리나라의 과실이론은 현실적으로 빈번히 발생되고 있는 차량 사고나 의료 사고에 맞추어 발전하였기에 다양한 원천에서 발생하는 크고 작은 위협 환경을 갖고 있는 첨단의 항공 분야의 과실이론과 간극이 있다고 할 수 있다. 허용된 위험 이론을 고려해볼 때 현재 운항되고 있는 고속철이나 우주선은 이미 운용하는 인간의 능력을 초과하여 운행되고 있기에 첨단 분야에 적합한 과실이론이 필요한 시점이다. 따라서 본 연구에서는 2007년 항소심 판결이 난 자동 조종 장치(autopilot)와 조종사 그리고 불상의 원인들이 복합적으로 작용하여 발생한 JAL 706 항공 판례를 중심으로 일본 항공 판례 및 우리 항공판례를 비교 검토하고 기존의 과실 이론을 비교하여 항공 사고에 적합한 과실이론을 제시하고자 한다. 우리 나라도 항공사고 특성의 하나인 복합성을 고려하여 사고 조사나 판결에서도 사고와 직접적으로 연결되지 않는 사항에 대하여 주의의무 위반 관계를 과감히 배제하는 것이 필요하다. 모든 구체적 사건을 포섭할 수 있는 완벽한 형법 이론이 존재하지 않지만 상당인과관계설은 구체적 사건에서 판단자의 평가 여하에 따라 서로 다른 결론에 도달할 수 있고 항공기는 때때로 조종사가 통제할 수 있는 영역을 넘어서 운항되는 고속화된 교통수단이고 인간과 computer 그리고 기상이 interface되어 운항되기에 일반적 교통사고의 이해를 적용하기에는 무리가 따르기에 우리나라의 항공사고에서 객관적 귀속의 척도 사용을 고려할 때가 되었다고 생각된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2359-2368
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• 2013

콘관입시험은 현장조사 시험법으로 사용 빈도가 증가되고 있다. 그러나 콘관입시험은 콘크기와 용량 등에 따라 적용 가능한 현장조건이 제한되는 단점이 있다. 소형콘의 감소된 단면적은 시스템 용량을 증대시켜 적용성을 향상시킬 수 있으며, 코일식 롯드를 이용한 연속관입 시스템은 신속하고 경제적인 지반조사를 가능하게 한다. 본 연구에서는 국내 여러 현장에서 연속관입형 소형콘관입시험 시스템의 성능을 표준 콘관입시험 시스템과의 비교시험을 통하여 평가하였다. 소형콘관입시험 장비는 기존의 표준콘관입시험 장비와 비교하여 지반정수 도출 및 지반분류에 동일한 성능을 발휘하는 것을 확인하였으며, 장비의 기동성 및 적용대상 토질 확대 등의 장점을 나타내는 것으로 평가되었다. 크기효과 검증을 위한 현장시험 결과 기존 시험 방법에 비해 콘저항력의 경우는 약 10% 과대평가하는 것으로 나타났다. 차량 형태의 조사장비는 표층이 연약하거나 진입이 어려운 경우에는 조사의 한계가 있으므로, 궤도장치에 탑재된 연속관입형 소형콘관입시험 시스템으로 개선하여 적용성을 확대시켰다. 따라서 개선된 연속관입형 소형콘관입시험 시스템은 연약지반 심도탐지 및 흙분류시 경제적이고 신뢰성 높은 지반조사 방법으로 활용할 수 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권8호
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• pp.281-288
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• 2015

유선과 무선 등 다양한 융복합 기술을 이용하고 있는 컨테이너 항만에서는 작업을 위해 항만운영정보시스템(TOS)과 하역장비(CC, TC, YT) 간의 무선통신을 통해 작업정보를 교환한다. 그러나 컨테이너항만의 야드에 컨테이너화물이 높게 장치되어 있는 경우, 무선통신이 단절되어 음영지역(작업자가 정보를 받을 수 없는 지역)이 발생하여 작업 지연 및 작업 지시 오류가 발생한다. 이 때 작업자인 야드 트랙터(YT)의 운전자가 통신 상태를 인식할 수 있어야 한다. 그래야만 통신 음영지역에서의 작업 지연 및 작업지시 오류를 방지할 수 있고, 통신 단절로 작업이 지연될 때에도 작업자가 스스로 처리할 수 있다. 즉, 야드 트랙터에 장착된 웹-패드의 기능 개발, 그리고 통신 단절 시 빠르게 통신을 회복하는 기능 등을 개발하여 업무 처리속도를 향상시키는 등의 하역작업의 효율성을 높일 방안이 필요하다. 본 연구에서는 통신 모듈의 흐름을 변경하고, 야드 트랙터의 웹-패드에 단락(끊김) 또는 통신지연에 대한 네트워크 상태를 알려주는 UI 개발 등을 통해 작업자가 작업지연 및 작업지시 오류에 능동적으로 대처하여 하역작업의 효율성을 높이는 무선통신 환경을 구축하였다.

• 시큐리티연구
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• 제30호
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• pp.61-83
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• 2012

2011년 9월 알카에다 추종자가 단독으로 무인항공기에 폭약을 탑재하여 미 국방부와 의사당을 공격하려는 테러계획을 세웠다가 사전에 적발되었다. 또한 미국의 고성능 무인항공기 '센티널'의 기술이 2011년 말에 이란에게 유출되는 사고가 발생되었다. 테러세력이 무인항공기를 테러에 이용할 날이 머지않은 것이다. 본 연구의 목적은 무인항공기의 개념 이해와 지난 9월에 발생한 워싱턴 무인항공기 테러기도 사건 분석을 통해서 궁극적으로는 무인항공기를 이용한 테러에 대한 대응방안을 제언하여 제2의 9.11테러와 같은 대규모 인명피해를 사전에 예방하는 것이다. 세부적으로 본 연구에서는 무인항공기 테러의 첫 번째 대응방안으로 현행 항공법 등 관련 법률에서 무인항공기의 정의 및 분류, 처벌 조항에 대한 수정 및 신설을 제안하였다. 무인항공기의 급속한 발전 속도에 적절하게 부합하지 못하는 현행 관련 법령을 신설 및 개정하여 테러세력에게 경각심을 부여하고, 나아가 무인항공기 테러발생시 처벌 근거를 명확히 하여 일벌백계할 수 있는 제도적 장치를 마련해야 하는 것이다. 또한 현재 전 세계적으로 실시하고 있는 이원화된 공역운용 체계상으로는 신고 되지 않는 무인항공기의 공역 침범에 대한 사전인지 및 통제가 불가능하다. 이러한 취약성을 인식하고 본 연구에서 무인항공기 테러의 두 번째 대응방안으로 무인항공기와 유인항공기의 공역통합 운영을 제언하였다. 체계적인 공역통합 운용은 사전에 신고 되지 않거나 경로를 이탈한 유 무인 항공기를 적절하게 통제함으로써 항공기를 이용한 테러 기도를 미연에 방지할 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제20권3호
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• pp.339-348
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• 2010

국내 해안 지역에 위치한 3곳의 천연가스 인수기지의 향후 발생 지진에 대한 대책 수립의 일환으로 기지 영역 내 자유장 부지들 4개소와 저장 탱크 지지 기초 말뚝 1개에 대한 지진 가속도 계측 시스템을 구축하였다. 천연가스 인수기지에서의 계측 시스템의 성공적 설치와 운영을 위하여 특별히 몇 가지 부가 장치들이 고안 적용되었다. 계측된 자료로부터 산출되는 최대지반가속도 기반 의사 결정이 가능한 종합적 지진경보 소프트웨어 시스템을 개별 기지 영역 뿐만 아니라 중앙관리 부서에서의 지진 신속 대응 목적으로 개발하였다. 또한, 전국 최대지반가속도 자료 연계 프레임을 중앙 통합 지진경보 시스템 내에 탑재하여 다양한 향후 확대 활용이 가능토록 구현하였다. 이 연구에서 개발한 천연가스 인수기지에 대한 가속도 계측 기반의 지진경보 시스템은 지반 조건 변화가 심할 수 있는 해안 지역의 시설 영역에 대한 프레임으로 매우 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.95-100
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• 2006

통신해양기상위성의 전력계는 향상된 Eurostar 3000 버전에 바탕을 두고 있다. Eurostar 3000 전력계는 정상상태 또는 하나의 결함에서도 자율적으로 동작하며 높은 수준의 재구성 능력 및 유연성을 제공한다. 본 논문에서는 통신해양기상위성 전력계 예비설계 결과를 소개한다. 통신해양기상위성 전력계는 하나의 배터리, 태양전지어레이 윙, 전력공급기, 파이로 유닛 및 태양전지어레이 구동기 그리고 릴레이 및 퓨즈 브래킷 들로 구성된다. 통신해양기상위성 전력계는 3 kW의 버스 전력을 제공할 수 있다. 태양전지어레이는 2개의 태양전지판으로 구성된 전개할 수 있는 윙으로 구성된다. 태양전지는 GaAs/Ge 3중 접합 셀로 선정되었다. Li-ion 배터리는 10개의 직렬 연결된 셀 모듈로 구성되며 각 모듈은 셀 5개가 병렬로 연결된다. 전력공급기는 태양전지어레이 및 배터리와 함께 50 V로 완전 정류된 하나의 전력 버스를 생성한다. 전력 버스는 릴레이 및 퓨즈 브래킷 들에 의해 중앙 집중되어 보호되고 분배된다. 파이로 유닛은 점화 작동기 장치로 전력을 공급한다. 태양전지어레이는 자세제어계의 제어로 태양전지어레이 구동기에 의해 회전된다. 전력계의 제어 및 감시는, 특히 배터리, 전력공급기와 탑재 소프트웨어의 결합으로 수행된다.

• 한국측량학회지
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• 제33권5호
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• pp.343-351
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• 2015

차량 항법장치에서 활용하고 있는 GNSS는 차분기법을 이용하더라도 수 미터 수준의 측위 정밀도를 확보할 수 있으므로, 길안내 수준의 위치기반서비스만 가능하다. 반면 정밀 측지/측량분야에서는 민간용 코드 대신 반송파 위상정보를 이용하여 센티미터에서 밀리미터까지의 위치 정확도를 확보할 수 있다. 본 연구에서는 국토교통부 국토지리정보원의 NRTK(Network-RTK) 서비스를 차량항법에 적용하기 위한 기반연구를 수행하였다. 이를 위해, 차량에 GNSS 장비를 탑재하고 전국범위에서 NRTK를 수행하였으며, 그 결과를 바탕으로 NRTK의 차량항법 적용가능 여부를 판단하고자 하였다. 본 연구의 분석결과, NRTK는 대체적으로 높은 모호정수 결정율을 보이며, 지상 차량항법에 충분히 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 다만, 도심지에서는 모호정수 결정율이 급격히 낮아지며, 실수해일 경우에는 측위 오차가 10m 이상의 수준에 달할 정도로 불안정할 수 있다. 따라서 안정적인 위치정확도를 확보하기 위해서는 실수해의 오차영향을 최소화할 수 있는 방안 등이 모색되어야 할 것으로 사료된다. 그러나 수신환경이 양호한 일부 도심지에서는 NRTK를 활용하여 센티미터 수준의 측위 정확도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. FKP는 고속 주행 시 모호정수 결정율이 약 55%까지 낮아지는 경우가 발생하였으므로 여러 수신환경을 고려하여 측위 정확도를 결정하여야 한다. 마지막으로 대기교란(2단계 이상)에 의해 NRTK(FKP) 접속오류로 의심되는 사례가 발생하였으며, 이에 대한 정확한 원인규명이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.443-450
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• 2020

본 논문은 K105A1자주포에 적용중인 발사지지대 장치에서 발생한 하강운용간 멈춤현상을 해소하기 위한 설계 개선에 관한 연구이다. K105A1자주포는 기존의 105mm 견인곡사포를 차량에 탑재하여 기존의 궤도장비보다 신속한 기동성을 확보한 무기체계로써 사격충격력 및 부하를 지지하기 위해 발사지지대가 적용되어 있다. 이러한 발사지지대는 사격 전 지면에 단단히 고정되고 사격제원 유지, 차체 자세제어 등 사격임무 수행에 중추적인 역할을 하여 성능발휘에 대한 높은 신뢰성이 요구된다. 그러나, 야전운용시험 간 발사지지대를 설치하는 중 간헐적인 멈춤현상이 발생하여 지면에 고정되지 못하는 문제가 발생하였다. 이러한 문제를 해소하기 위하여 야전에서의 재연시험 및 부품단위 분해검사를 통해 고장원인을 분석 및 검토하였다. 더불어 발사지지대의 운용개념, 작동 메커니즘 및 구성품 단위의 설계분석을 통해 근본적인 원인을 도출하고 이를 해소하고자 관련된 부품의 설계를 변경하여 발사지지대의 멈춤현상을 해소하였다. 마지막으로 설계변경사항의 효과성을 확인하고자 완성체계 상태에 적용하여 발사지지대 성능 및 사격임무 수행이 정상적으로 이루어짐을 확인 및 입증하였다. 이에 따라, 본 연구에서는 K105A1자주포 발사지지대의 성능에 대한 안정성 및 신뢰성을 확보하였으며, 본 연구가 향후 군용장비 및 유사품목 개발시 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.171-178
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• 2017

본 논문에서는 위성항법장치 (GPS; global positioning system)를 보조센서로 사용하는 위치추정알고리즘의 성능을 검증하기 위해 호버링타입 무인잠수정에 알고리즘을 적용하여 실제 해역에서 실험을 수행하였다. 적용된 알고리즘은 무인잠수정에 탑재된 도플러 속도계 (DVL; doppler velocity logger), TCM (tilt-compensated compass module)을 이용한 추측항법의 시간에 따라 누적되는 위치오차를 개선하기 위한 알고리즘이다. 수면에서 GPS 위치정보를 수신하여 무인잠수정의 위치와 진북에 대한 TCM의 방향각 바이어스 오차를 추정하고, 이를 통해 진북 (geodetic north) 기준의 좌표계에 대한 추측항법을 수행한다. 실제 해역에서 방향각 제어 실험을 수행한 결과, 위치추정알고리즘을 통해 기존 추측항법의 위치오차가 개선되고 TCM의 방향각 바이어스 오차를 추정함을 확인하였다.