• 지적과 국토정보
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• 제49권1호
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• pp.85-101
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• 2019

컴퓨터기술의 발달, 영상해석 기술의 고도화 및 경량 무인항공기(UAV)가 대중화되면서 'UAV와 각종 센서의 융합을 기반으로 한 응용시스템(UAS)'이 산업계 전반으로 확산되고 있다. 국가문화유산물의 기록, 유지 관리는 물론 파손 시 복구를 위해서는 효율적인 정밀 3차원 현상 모델링 재현과 주기적 육안점검 기술이 필요하다. 본 연구의 목적은 초대형 마애보살입상의 정밀 현상모델링 재현과 육안점검의 대안으로 UAS 영상을 기반으로 한 사진측량방법의 효용성을 검증하는 것이다. 이를 위해 고려시대(918-1392) 제작된 국내 최대 마애불이며 당초문양의 '보관(모자)'이 특징인 보물 제1324호, 시흥 소래산 마애보살입상을 대상으로 UAS 영상을 획득하고 검사점에 대한 UAS 영상해석과 토탈스테이션 측량시스템 간의 측위정확도를 비교하였다. 또한, 실세계좌표계 상의 3차원 현상모델링 및 선각 현상을 도화하여 문화재청의 정량적 규격 값과 비교하며 유지관리를 위한 육안점검 작업의 대체 가능성을 검토하였다. 특히, UAS 영상해석과 지상 레이저 스캐너에 의한 3차원 재현 모형간의 중첩해석을 통해 두 기법간의 활용성은 물론 2년 전 후의 상대적 변동 상태를 검토하였다. 연구결과, 대형 마애보살입상의 정밀 현상조사 및 육안점검의 대안으로 UAS 영상 해석법의 효용성을 확인할 수 있었으므로 향후, 대형 국가문화유산의 현상조사와 유지관리에 그 활용이 기대된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.167-167
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• 2017

스마트팜 내부의 3차원 공간의 온도, 습도, 기압, 공기질 분석을 통한 돈사 미세 조절 기술에 대한 연구가 진행 중이다. 해당 특성 중에서 기압을 제외한 환경인자들은 돈사 내의 구조 특성상 위치별로, 시간별로 매우 상이한 변이의 형태를 보인다. 일정 시점을 기준으로 계측 지점 이외의 지점에 대한 환경인자들을 공간적으로 추정하는 기술은 대표적으로 컴퓨터 분석 기술에 의존하고 있다. 시간 복잡도가 매우 높은 CFD(Computer Fluid Dynamics) 방식은 정밀도 측면에서 유리하나, 상응하는 제어 기술/하드웨어 등의 부재로 모델링 결과의 활용도가 낮다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 CFD를 수행하는 과정에 있어 실질적으로 유효한 단위로 공간 분해능을 낮추고, 동등한 크기의 세부 공간에 대한 모델링을 병렬적으로 수행하기 위한 방안을 연구하였다. 실험적으로 돈사 환경을 3차원으로 구성하기 위하여, 공기 흡입구, 배출구, 기둥, 덕트 요소를 포함시켰다. 실내 공간을 1차적으로 가로, 세로, 높이방향으로 $3{\times}3{\times}3$ 균등 분배한 후 3차원 행렬로 분할하였다. 각 분할된 행렬에 대한 연산 수행을 위하여 현재까지 대중에 공개된 SBC(Single Board Computer) 중 가장 높은 연산 수행 능력이 있는 Odroid-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) 16식을 병렬 클러스터링 기술로 연동하였다. 하나의 AP당 8개의 코어가 내장되어 있으므로, 총 128개의 코어를 이용하여 동시에 128개의 3D 정방행렬 연산이 가능하도록 구성하였다. 모델링을 위한 수학적 모델로는 실험적으로 Steady turbulent model (Newtonian coefficient)을 이용하였다. 클러스터링을 이용한 병렬 처리의 특성상 균등한 정보량을 동시에 배분해야 하므로 108 ($27{\times}4$)개의 코어를 이용하여 1차적으로 나뉜 공간을 다시 4등분하여 동시에 $12{\times}12{\times}12$에 해당하는 공간 분해능에 대한 처리를 동시에 수행할 수 있도록 하였다. 2단계에 걸쳐 분할한 공간 세그먼트에 대한 클러스터링 연산 수행 결과 초당 15회 정도의 연산을 수행할 수 있었으며, 시간 분해능을 100으로 설정한 경우 약 5초가 수행되었다. 선행적으로 수행하였던 CFD 모델링 (OpenFOAM)과 비교하였을 때 상대적으로 정밀도가 낮은 3차원 모델링 결과를 얻을 수 있었다. 모델링에 소요되는 시간을 비약적으로 경감 시킨 장점을 살려 적정한 공간 분할 기법과 추가로 발생하는 다수의 바운더리 조건을 근사적으로 추정할 수 있는 데이터 마이닝 기술이 보완되어야 할 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권4호
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• pp.213-219
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• 2018

본 연구에서는 제온 파이 x200 프로세서를 이용하여 3차원 파동 전파 모델링을 수행하고 기존의 제온 CPU를 사용한 경우와 병렬 연산 성능을 비교하였다. 제온 파이 1세대 프로세서인 제온 파이 나이츠 코너 보조프로세서와 달리 제온 파이 2세대 프로세서인 x200 프로세서는 직접 운영체제 실행이 가능하므로 내장 메모리와 주메모리 사이의 추가적인 통신이 필요 없다. 또한 제온 파이 x200 프로세서는 대용량 주메모리와 고대역폭 메모리를 이용하여 대규모 컴퓨팅을 독립적으로 실행할 수 있다. 병렬 연산 성능 비교를 위해 MPI (Message Passing Interface)와 OpenMP (Open Multi-Processing)를 이용해 모델링을 수행하였다. SEG/EAGE 암염돔 모델을 이용한 수치 실험 결과 제온 파이에서 다량의 연산 코어와 고대역폭 메모리를 이용해 12 코어 CPU 대비 2.69 ~ 3.24배 우수한 모델링 성능을 얻을 수 있었다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2004년도 춘계학술발표회논문집
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• pp.151-156
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• 2004

현재 전국에 산재해 있는 많은 소규모의 저수지들은 현재까지 관리 상태나 실지 내용적에 대한 정확한 자료가 모두 구비되어있지 못한 실정이다. 본 연구에서는 행정구역상 저수지가 많이 분포되어있는 영남권의 경주시 73개 소규모 저수지 가운데 23개소를 선정하여 실험을 하였다. RKT-GPS를 이용하여 5초마다 데이터를 취득하였고, E/S를 이용하여 1초 간격으로 수심에 대한 값과 TS를 이용하여 현황 측량을 실시하였다. 이렇게 취득된 자료를 가지고 3D 모델링을 하여본 결과 15개소(약 65%)의 저수지가 양호한 상태였음을 알 수 있었고, 과거자료와의 비교ㆍ분석을 통하여 현재 저수지 상태에 대한 정확한 내용적을 알 수 있었다. 또한 23개소 저수지의 만수면적과 유효저수량을 분석한 결과 만수면적은 20.63%, 유효저수량은 3.34 %만큼 줄어들었음을 알 수 있었다. 이를 통하여 현재 저수지 상태에 대한 분석과 관리 방향에 대한 방법에 대하여 기여하고자 한다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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• pp.273.1-276
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• 1998

3D 음장 재생을 위한 기존의 방법 중 HCI(Human Computer Interface)에서 가장 효과적인 방법으로는 HRTF를 이용한 재생방법을 들 수 있다. 하지만 이 방법의 문제점은 표준 HRTF가 없다는 것이며 따라서 평균값을 가진 HRTF를 사용할 수밖에 없다. 이는 많은 부분에서 음상정위의 문제점으로 나타내어진다. 본 논문은 기하학적 인체 모델링을 통한 구조적인 HRTF 모델로 기존의 Pole/Zero, Series expansion(PCA) 모델링의 문제점인 유용성, 시스템의 복잡성을 극복할 수 있는 최근 이론을 소개하고 구현 방법에 대해 알아보고자 한다. 또한 본 연구팀에서 개발한 측정 HRTF를 이용한 3D 음장 재현 시스템으로 기존 스테레오 시스템에서는 불가능했던 머리 밖 음상정위 실험 결과를 보여주고 개선점에 대해 조사해 보았다.

• 한국조경학회지
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• 제45권1호
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• pp.52-62
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• 2017

현재 미국, 호주, 북유럽 등지의 해외 조경실무에서 BIM의 필요성에 대한 자각과 함께 전문적 연구가 수행되고 있으며, 관련 단체에서도 조직적 활동을 펼침으로써 BIM을 활용한 조경 프로젝트들이 증가하는 추세다. 그러나 아직 국내 조경분야에서는 BIM 도입이 이루어지지 않고 있으므로, 본 연구에서는 BIM을 활용한 조경 프로젝트 사례를 조사, 분석하여 BIM 도입에 따른 효과와 활용방법을 논하고자 했다. 이를 위해 세 가지 BIM 도입효과인 설계업무의 효율성 향상, 협업 환경의 마련, 지형설계의 형태 구현을 보여주는 조경 프로젝트들을 선정하고, 이들을 대상으로 조경정보 구축, 3D 모델링 제작, 상호운용성 확보, BIM 모델의 시각적 활용이라는 네 가지 측면에서 BIM의 활용방법을 살펴보았다. 첫째, 조경정보 구축의 측면에서 사례들을 살펴본 결과, 시설물과 수목 등 상세한 조경요소들로부터 기반시설 등 광범위한 건설정보들이 3D 라이브러리나 2D CAD 형식으로 구축되었다. 둘째, 3D 모델링 제작을 살펴보면 간단한 지형과 수목을 포함한 조경공간을 Revit으로 모델링하거나, 정교하고 복잡한 지형을 Maya와 같은 전문적 3D 모델링 도구로 모델링했다. 그리고 통합모델은 분야별 모델을 제작하여 주기적으로 교환, 검토하고, 최종적으로 이들을 통합하는 방식으로 제작되었다. 셋째, 분야간 데이터의 상호운용성은 파일 포맷의 단일화, 상이한 포맷의 변환, 또는 정보 표준의 준수를 통해 이루어졌고, 이를 토대로 건설정보를 공유하여 협업을 도모했다. 넷째, 3D 모델을 시각화함으로써 참여자들간의 의견조율, 설계안의 인허가, 대중 홍보가 이루어졌다. 사례분석을 통해 BIM은 디자인 도구라기보다 설계업무의 효율성을 높이고, 분야간 협업을 도모하는 프로세스임을 알 수 있었고, 특히 조경가들이 BIM을 활용한 통합 프로젝트에서 중요한 역할을 수행하고 있음을 확인했다. 따라서 그간 건설분야에서 BIM으로의 전환을 통해 많은 이익과 기회를 누렸듯이 조경분야에서도 적극적으로 BIM을 도입해야 할 것이다.

• 에너지공학
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• 제22권2호
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• pp.156-168
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• 2013

이 연구에서는 2007년, 2010년에 수행한 울릉분지 1, 2차 시추 지역의 시추공(UBGH1-1, UBGH1-4, UBGH1-9, UBGH1-10, UBGH1-14, UBGH2-2-1, UBGH2-2-2, UBGH2-6, UBGH2-9, UBGH2-10, UBGH2-11)에서 취득한 물리검층 및 코어분석 자료로 추정한 가스하이드레이트 함유층 주요 물성 자료를 활용하여 불균질성을 반영할 격자 수준의 3차원 공간 분포 모델링을 수행하였다. 가스하이드레이트 함유층 내 퇴적상의 공간 분포 추정을 위하여 퇴적상 추정 자료를 각 시추공별로 3차원 격자셀에 입력하고 순차지표시뮬레이션으로 3차원 분포를 모델링하였다. 가스하이드레이트 함유층의 공극률과 가스하이드레이트포화율은 퇴적상 분포 모델을 기반으로 순차가우스시뮬레이션을 통해 3차원 공간 물성 분포를 추정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1D호
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• pp.89-94
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• 2012

범용센서모델의 한 종류인 비례다항식 모델(RFM: Rational Function Model)은 광학영상의 센서모델링분야에서 활발히 활용되고 있으나 SAR영상에 대한 적용은 미진한 실정이다. 본 연구에서는 스테레오 TerraSAR-X영상을 대상으로 RF 모델링을 적용하여 적용방법의 타당성과 효율성에 대해 분석하였다. 또한 본 연구성과의 DSM(Digital Surface Model)과 기존 상용 소프트웨어에서 생성된 DSM을 다양한 측면에서 비교 분석하였다. 그 결과 RF 모델링 기법이 SAR영상의 적용 시에도 매우 효과적이며 실용적으로 적용 가능함을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.286-301
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• 2008

해양과 인접한 지역에서 MT탐사 자료를 해석하는 경우, 해양은 심부 구조의 반응을 왜곡시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 해저면 MT탐사에서 해저 지형의 영향을 제거하는 지형보정 기법을 바탕으로, 반복적으로 해양효과를 보정하는 기법을 개발하였다. 제안된 기법은 우선 관측 MT 반응에서 주변 해양의 영향을 보정하고, 그 후 해양이 없는 모델공간에서 역산을 수행한다. 주변 해양과 지하구조와의 상호결합 때문에 이 과정은 반복적으로 수행되며, 보정 결과의 변화가 미미할 때 반복과정이 종료된다. 제안된 기법의 검증을 위해 해양을 포함하는 3차원 순산 모델링을 통하여 합성 자료를 생성하였고, 1차원 및 2차원 구조에서 보정기법을 적용하였다. 대체적으로 제안된 해양효과 보정 기법은 $2{\sim}3$회의 반복단계를 거친 후 해양이 없는 경우의 지하구조를 성공적으로 복원하였다. 실제 MT 자료와 유사한 자료를 획득하기 위해 1차원 구조로 잘 알려져 있는 제주도에 대한 3차원 모델링을 수행하여 유사 현장 자료를 생성하였다. 제주도 모델의 경우, 해양효과는 약 1 Hz 이하에서 나타나기 시작하였으며 측선의 위치 때문에 해안선과 수직한 전기장 성분에서 상대 적으로 왜곡이 심하게 나타났다. 이러한 왜곡은 3회의 해양효과 보정과정을 통해 성공적으로 제거되었으며, 1차원 및 2 차원 역산은 모델링 시 가정한 제주도의 지하구조를 성공적으로 복원하였다.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.204-211
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• 2015

본 논문에서는 블레이드와 같이 세장비가 크고 초기 비틀림이 존재하는 복합재료로 구성된 날개 구조물에 대한 이차원 단면의 차원축소와 복원관계를 이론적으로 기술하고 이를 이용한 복합재료 로터 블레이드의 효율적인 설계 과정을 기술하였다. 차원축소와 복원해석 수치해석 프로그램인 VABS를 이용하여 단면해석을 수행하고 연성이 고려된 강성행렬과 질량행렬을 중립점에 연결하여 블레이드의 특성을 포함한 1차원 보 모델링을 구성하였다. 1차원 보 모델을 통해 블레이드의 거동을 확인하고 내부하중을 계산하여 단면위치에서 변형률 복원을 수치적으로 계산하고 이산화 된 단면에 수치적으로 매칭하여 시각적으로 형상화하였다.