• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.19-26
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• 2016

본 논문은 국내 주요 시설 및 국가 기반 시설로 변화되고 있는 터널 및 지하 공동구의 조기화재탐지설비시스템 설치에 이용되고 있는 광센서 선형 화재 감지 시스템에 대한 특성 분석을 목적으로 연구를 수행하였다. 연구 방법으로는 저온 환경인 $-20^{\circ}C$에서 5일간 5가지의 열감지기 중에서 작동 여부를 확인한 결과 광센서 선형 감지기만 작동하는 것을 알 수 있었다. 또한 터널과 같은 풍속이 발생되는 곳을 가정하여 축소 모형 터널을 제작하여 0 m/s와 1 m/s를 변수로 하여 광센서 선형 감지기의 작동 특성을 분석하였다. 그 결과로서 광센서 선형 감지 시스템의 온도 변화에 있어서는 풍속이 없을 때인 0 m/s 때의 값이 높게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 융합정보논문지
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• 제10권8호
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• pp.53-59
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• 2020

본 논문은 음원 탐지 및 음원 위치를 추정하는 IoT Device 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복수의 마이크로폰 센서로부터 수집된 음원 신호의 도달 시간차를 분석하여 음원의 방향을 정확히 검출하고, IoT 센서를 이용하여 음원의 발생방향을 추적할 수 있는 음원 방향 탐지 Device를 이용한 시스템이다. 음파를 이용하여 위치를 추정하는 기술은 예전부터 군사적 목적으로 개발되어 왔지만 현재는 이를 응용하여 방범·방재 분야 등에 많이 쓰이고 있다. 이에 따라 본 시스템의 제작을 통해 옥외에 설치한 후 여러 방향에서 음원 발생시켜 성능 시험을 실시하였다. 그 결과 음향 탐지 영역 140dB, 반응시간 1초 이내, 방향 각도 분해능 1° 이내로 매우 정확하게 동작함을 확인할 수 있었다. 향후에는 본 설계안을 바탕으로 빅데이터 분석을 통한 인공지능 알고리즘을 반영하여 보다 신뢰성을 향상시켜 상용화할 계획에 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권1호
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• pp.29-39
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• 2022

Crack detection plays an important role in the maintenance and protection of steel box girder of bridges. However, since the cracks only occupy an extremely small region of the high-resolution images captured from actual conditions, the existing methods cannot deal with this kind of image effectively. To solve this problem, this paper proposed a novel three-stage method based on deep learning technology and morphology operations. The training set and test set used in this paper are composed of 360 images (4928 × 3264 pixels) in steel girder box. The first stage of the proposed model converted high-resolution images into sub-images by using patch-based method and located the region of cracks by CBAM ResNet-50 model. The Recall reaches 0.95 on the test set. The second stage of our method uses the Attention U-Net model to get the accurate geometric edges of cracks based on results in the first stage. The IoU of the segmentation model implemented in this stage attains 0.48. In the third stage of the model, we remove the wrong-predicted isolated points in the predicted results through dilate operation and outlier elimination algorithm. The IoU of test set ascends to 0.70 after this stage. Ablation experiments are conducted to optimize the parameters and further promote the accuracy of the proposed method. The result shows that: (1) the best patch size of sub-images is 1024 × 1024. (2) the CBAM ResNet-50 and the Attention U-Net achieved the best results in the first and the second stage, respectively. (3) Pre-training the model of the first two stages can improve the IoU by 2.9%. In general, our method is of great significance for crack detection.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.269-279
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• 2022

연구목적: 본 연구의 목적은 건설현장의 재해 예방을 위해 딥러닝기반의 개인보호구 검출 모델을 개발하고, 실제 건설현장에 적용하여 분석하는 것이다. 연구방법: 본 연구의 수행 방법은 실제 환경의 데이터를 구축하고, 개발된 개인보호구 검출 모델을 적용하였다. 개인보호구 검출 모델은 크게 근로자 검출 및 개인보호구 착용 분류 모델로 구성되어 있다. 근로자 검출 모델은 딥러닝 기반의 알고리즘을 실제 현장에서 획득한 데이터셋을 구축하여 학습 및 근로자를 검출하였고, 개인보호구 착용 분류 모델은 앞단에서 추출된 근로자 검출영역에서 학습된 개인보호구 검출 알고리즘을 적용하였다. 구축된 모델의 검증을 위해 건설현장 3곳에서 획득된 데이터를 통해 실험결과를 도출하였다. 연구결과: 데이터베이스 12,000장을 구축하여 정상검출 9,460장(78.8%), 오검출 1,468(12.2%), 미검출 1,072장(8.9%)으로 나타났으며 주요 원인은 영상에서의 객체 크기, 객체간 중첩(Occulusion), 객체 잘림, 그림자에 의한 오검출로 분류되었다. 결론: 개인보호구 검출모델은 현장 상황마다 다른 검출률을 확인할 수 있었고, 본 연구의 결과가 차후 현장적용을 위한 연구에 활용될 수 있을 것으로 여겨진다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.968-975
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• 2023

연구목적: 화재 탐지시 불꽃/연기의 오탐지율이 높은 것을 확인하고 오탐지율을 낮추기 위해 화재 상황을 인식하여 분류하는 방법과 데이터셋을 제안하고자 한다. 연구방법: 동영상을 학습데이터로 활용하여 화재 상황의 특징을 추출하여 분류모델에 적용하고, 평가는 한국정보화진흥원(NIA)에서 진행하는 화재 데이터셋을 이용하여 Yolov8, Slowfast의 모델 성능을 비교 및 분석하였다. 연구결과: YOLO는 배경의 영향에 따라 탐지 성능이 민감하게 변화하며, 화재의 규모가 너무 크거나 작을 때에도 화재를 제대로 감지하지 못했다. SlowFast는 동영상의 시간 축을 같이 학습하기 때문에 비정형 객체에 대해 주변이 흐리거나 밝아 형상을 명확하게 유추할 수 없는 상황에서도 우수하게 화재를 탐지하는 것을 확인했다. 결론: 화재 탐지율은 이미지 데이터 방식보다는 동영상 기반의 인공지능 인식(Detection) 모델을 활용했을 때 더 적절했음을 확인했다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.315-328
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• 2024

연구목적: 본 논문은 CCTV에서 확인하기 어려운 도심 생활안전 이상상황을 감지하기 위해 다종 복합 센서 정보를 활용한 서비스 구축방안을 제시하는데 목적이 있다. 연구방법:본 연구는 실제 테스트베드 데이터를 기반으로 서비스 시나리오를 선정하고, 주요 수요처인 지자체 스마트도시통합운영센터 운영자를 대상으로 서비스 중요도 분석을 수행하였다. 연구결과:서비스 시나리오는 크게 주야간 동적 객체 감지, 급격한 객체의 온도변화 감지, 시계열적 객체의 상대 온도변화 감지 유형으로 도출되었다. AHP 분석 결과, 사람, 차량 등 동적객체로 인한 보행, 모빌리티 충돌 위험상황 서비스와 즉각적인 대형 재난으로 이어지는 화재 전조현상 감지 서비스의 중요도가 높게 나타났다. 결론:본 연구는 테스트베드 실데이터 기반으로 지자체에서 활용 가능한 이상감지 서비스 구축방안을 제시한 의의가 있다. 이를 통해 지자체의 서비스 도입 의사결정을 지원하는 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.69-77
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• 2017

본 논문에서는 재난상황에서 딥러닝과 증강현실 기술을 활용한 재난대응 방안과 그에 따른 네트워크 자원 확보 방안을 제안한다. 딥러닝과 증강현실 기술의 특징과 현황을 파악하고, 재난분야와의 연관성에 관하여 설명한다. 딥러닝 기술을 사용하여 재난 상황을 정확하게 인지하고 관련 재난 정보를 증강현실로 구현하여 재난대응 현장 및 통합지원본부, 재난안전대책본부 등에 제공함으로써 재난대응 역량을 강화할 수 있다. 각종 재난사례 중 화재상황을 중점으로, 딥러닝 기반 화재상황 인식 및 증강현실 정보제공을 통해 효과적으로 재난대응 역량을 강화할 수 있는 방안을 제시한다. 마지막으로, 본 논문의 재난대응 방안을 활용하기 위한 네트워크 자원 확보 기법을 제시한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권12호
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• pp.1107-1119
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• 2014

전 세계적으로 기후변화로 인한 이상기후에 대한 관심이 높아지고 있으며 이로 인한 부정적 영향에 대한 우려가 증가되고 있다. 우리나라도 기후변화로 연평균 강수량이 1910년대 1,155mm에서 2000년대 1,375mm로 약 19% 증가했으며 21세기말에는 약 17%가 증가할 것으로 전망하고 있다. 특히, 최근 10년간 1일 100mm 이상 집중호우의 발생빈도는 총 385회로, 70~80년대 222회에 비해 1.7배나 증가하는 등 기후변화로 인해 극한기상의 변화가 심해지는 것으로 보고되고 있다. 강원지방의 경우 대부분 지역이 산악으로 구성되어 있어 다른 어느 지역보다 기후변화로 인한 영향을 크게 받을 것으로 예상되며, 높은 태백산맥으로 인해 영서 및 영동으로 구분되어 산악 및 해양성기후를 모두 가지고 있는 특이한 지역이라고 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 강원지방의 기후가 최근 어떤 특성변화가 있는지 ETCCDI (Expert Team on Climate Change Detection and Indices) 지수를 이용하여 정량화하고자 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권3호
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• pp.66-80
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• 2012

원격탐사 방법을 활용한 변화지역 탐지, 재난재해 지도 작성, 작황 모니터링 등 다중시기의 위성영상을 활용한 결과를 도출하기 위해서는 시계열 영상 정보를 서로 비교할 수 있는 공통의 스케일로 정규화 하는 것이 필요하다. 다중시기 영상에 대한 정규화 방법은 절대복사보정과 상대복사 보정으로 나눌 수 있으며, 본 연구에서는 상대복사 보정을 통한 시계열 위성영상처리 기법을 다루고자 한다. 2011년 3월 해일 피해가 발생했던 일본 센다이 지역을 연구대상지로 선정하였고, KOMPSAT-2 다중분광영상을 이용한 사고 전, 후의 피해지역 탐지에 있어 상대복사 보정의 실효성을 분석하였다. 다양한 상대복사 보정 기법 중에서 정준상관분석을 통해 PIFs(Pseudo Invariant Features) 지역을 자동으로 추출하는 MAD(Multivariate Alteration Detection) 기법을 적용하였다. 본 사례연구 분석결과 MAD 방식에 의한 자동 PIFs 지역의 추출은 비교적 높은 정확도 수준에서 이루어짐을 확인할 수 있었으며, 상대복사 보정된 시계열 위성영상을 사용함으로써 변화지역 자동탐지의 신뢰수준을 높일 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.430-439
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• 2018

연구목적: 본 연구에서는 복구된 공동의 효율적인 유지관리를 위해 지중 내 탐지물질을 매설하고, GPR 탐사를 이용한 유지관리 방법의 효용성을 검증하는데 목적이 있다. 연구방법: 탐지물질은 EMI 시트, EMI 페인트, 페로니켈 슬래그를 사용하였고 매설된 탐지물질의 크기, 깊이를 달리하여 실험을 진행하였다. 연구결과: 탐사 결과 모든 재료에서 매설된 탐지물질의 크기, 깊이에 따라 지표에서 GPR 탐사로 탐지할 수 있는 영향범위가 나타났으며, 탐지물질로 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다.