• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1248-1253
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• 2019

재난 상황 시 대피 경로를 유도하기 위해 대부분의 건물 등의 구조물에서는 중앙통제센터나 안전요원의 안내 및 대피 경로 유도등을 통해 대피 경로를 안내하고 있다. 하지만 규모가 커지고 갈수록 내부 구조가 복잡해짐에 따라 비상 상황 시 안전을 보장할 수 있는 지능적 안내 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 따라서 경로 탐색 알고리즘에 기반한 지능적 대피경로 탐색 및 안내 시스템이 제안되었고, 구조물 내 설치된 센서 노드로부터 수집된 상황 정보를 기반으로 중앙 서버에서 각 위치별 최적의 경로를 제시하는 방식으로 대피 유도가 이루어졌다. 그러나 대피자의 효과적인 대피와 함께 중요한 부분이 구조자의 효율적인 구조활동이다. 현재까지 대피자의 대피 경로 유도에 대한 연구는 다양하게 이루어져왔으나, 구조자의 효율적 진입 경로 탐색에 대한 연구는 전무하였다. 따라서 본 논문에서는 센서 네트워크 환경에서 유전 알고리즘을 적용한 구조자 진입 경로 탐색 방안에 대해 제안하였다. 제안된 방식의 실효성을 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 방식의 성능을 검증하였고, 그 결과 작업량 기준의 적응도 평가 시 적응도가 일정 시간 내에 수렴되었으며, 각 출구별 이동하는 노드의 비율로 환산한 출구집중도 역시 최대값과 최소값 차이가 현저하게 감소하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제20권3호
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• pp.325-335
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• 2021

The majority of Turkey's geography is at risk of earthquakes. Within the borders of Turkey, including the two major active faults contain the North-Eastern and Eastern Anatolia, earthquake, threatening the safety of life and property. On January 24, 2020, an earthquake of magnitude 6.8 occurred at 8:55 p.m. local time. According to the data obtained from the stations in the region, peak ground acceleration in the east-west direction was measured as 0.292 g from the 2308 coded station in Sivrice. It is thought that the earthquake with a magnitude of Mw 6.8 was developed on the Sivrice-Puturge segment of the Eastern Anatolian Fault, which is a left lateral strike slip fault, and the tear developed in an area of 50-55 km. Aftershocks ranging from 0.8 to 5.1 Mw occurred following the main shock on the Eastern Anatolian Fault. The earthquake caused severe structural damages in Elazığ and neighboring provinces. As a result of the field investigations carried out in this study, significant damage levels were observed in the buildings since it did not meet the criteria in the earthquake codes. Within the study's scope, the structural damage cases in reinforced concrete and masonry structures were investigated. Many structural deficiencies and mistakes such as non-ductile details, poor concrete quality, short columns, strong beams-weak columns mechanism, large and heavy overhangs, masonry building damages and inadequate reinforcement arrangements were observed. Requirements of seismic codes are discussed and compared with observed earthquake damage.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권2호
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• pp.167-177
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• 2021

Due to various benefits such as unlimited degrees of freedom, environment adaptability, and safety for humans, engineers have used soft materials with hyperelastic behavior in various industrial, medical, rescue, and other sectors. One of the applications of these materials in the fabrication of bending soft actuators (SA) is that they have eliminated many problems in the actuators such as production cost, mechanical complexity, and design algorithm. However, SA has complexities, such as predicting and monitoring behavior despite the many benefits. The first part of this paper deals with the prediction of SA behavior through mathematical models such as Ogden and Darijani, and its comparison with the results of experiments. At first, by examining different geometric models, the cubic structure was selected as the optimal structure in the investigated models. This geometrical structure at the same pressure showed the most significant bending in the simulation. The simulation results were then compared with experimental, and the final gripper model was designed and manufactured using a 3D printer with silicone rubber as for the polymer part. This geometrical structure is capable of bending up to a 90-degree angle at 70 kPa in less than 2 seconds. The second section is dedicated to monitoring the bending behavior created by the strain sensors with different sensitivity and stretchability. In the fabrication of the sensors, silicon is used as a soft material with hyperelastic behavior and carbon fiber as a conductive material in the soft material substrate. The SA designed in this paper is capable of deforming up to 1000 cycles without changing its characteristics and capable of moving objects weigh up to 1200 g. This SA has the capability of being used in soft robots and artificial hand making for high-speed objects harvesting.

• 융합보안논문지
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• 제20권5호
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• pp.65-74
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• 2020

최근 확장현실(XR) 기술의 비약적인 발전으로 확장현실(XR) 기술을 활용한 교육훈련체계 개발 및 활용이 크게 늘고 있다. 특히 군사훈련 및 대테러 훈련과 같이 큰 위험성을 동반하고 많은 비용이 발생하는 분야에서는 확장현실(XR) 기술을 활용해 실제 훈련과 유사한 훈련환경을 조성함으로써 훈련성과는 높이고, 훈련에 소요되는 비용은 줄이며, 실제훈련에서 발생할 수 있는 안전사고의 위험을 최소화할 수 있는 확장현실(XR) 기반 모의훈련체계가 대안으로 떠오르고 있다. 본 논문에서는 육군사관학교 주관의 콘소시움에서 기(旣)개발한 5G 기반 증강현실(AR) 통합 지휘통제플랫폼을 기반으로 대한민국 경찰의 테러상황 대응 능력을 향상시키기 위한 확장현실(XR) 기반 초실감 대테러 교육훈련체계 구축방안 및 효과 검증방안을 제안한다. 제안하는 체계는 초실감 콘텐츠 및 훈련 시나리오를 바탕으로 대테러 능력향상을 위한 개인 및 팀 단위 가상훈련이 가능하고, 나아가 모의훈련장 및 실제 작전현장과 연계하여 현장 지휘통제소로도 즉시 활용이 가능하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.103-111
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• 2021

보물 제49호 나주 석당간은 성능 저하로 인해 해체 및 복원 공사가 이루어 졌다. 공사시 균열 부위가 보강되고 기울어짐이 개선되었다. 이러한 문화재들의 복원 공사 전·후의 강성 변화를 정량적으로 분석하고 데이터베이스로 구축하여 보강 효과에 대한 예측 또는 평가를 할 수 있는 과학적인 비파괴 검사 방법에 대한 연구가 필요하다. 복원 공사 전·후에 진동실험에 의해 측정된 고유진동수와 탄성계수 정보로부터 구조 시스템의 전체적인 강성을 추정할 수 있는 단순 식을 유도하였고, 활용성을 검토하였다. 제시된 방법으로 중요 문화재의 강성을 정기적으로 조사한다면 구조안전진단 필요 시점 또는 보수, 보강의 필요 시점을 추정하는 자료로 활용될 수 있을 것을 판단된다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제10권4호
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• pp.115-124
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• 2021

기능 블록 다이어그램(Function Block Diagram, FBD) 프로그램이 안전 필수 시스템 구현에 널리 사용되면서 FBD 프로그램에 대한 효과적인 테스트가 중요해졌다. 뮤테이션 테스팅은 오류 기반 테스팅 기술로, 오류 탐지에 매우 효과적이지만 비용이 많이 든다. 본 연구에서는 FBD 프로그램 테스터를 지원하기 위한, FBD 프로그램 대상 자동 뮤턴트 생성기를 제안한다. MuGenFBD 도구는 뮤턴트 생성 비용과 동등 뮤턴트 문제를 고려하여 설계되었다. MuGenFBD 도구의 성능을 평가하기 위해 실제 산업 사례에 대한 실험을 수행한 결과, MuGenFBD를 활용하여 뮤턴트 생성 시 동등 뮤턴트를 생성할 비율이 낮으며 적은 비용으로 FBD 프로그램 대상 뮤턴트를 효과적으로 자동 생성할 수 있음을 확인하였다. 제안하는 도구는 FBD 프로그램에 대한 뮤테이션 분석 및 뮤테이션 충분성 기준을 만족시키는 테스트 생성을 효과적으로 지원할 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제20권4호
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• pp.95-105
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• 2021

도로 노면 파손 탐지는 쾌적한 주행 환경과 안전사고의 예방을 위해 필요하다. 도로 관리 기관은 자동화 기술 기반의 검사 장비와 시스템을 활용하고 있다. 이러한 자동화 기술 중에서도 도로 노면의 파손을 탐지하는 기술은 중요한 역할을 수행한다. 최근 들어 딥러닝을 이용한 기술에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 이러한 딥러닝 기술 개발을 위해서는 도로 영상과 라벨 영상이 필요하다. 하지만 라벨 영상을 확보하기 위해서는 많은 시간과 노동력이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 준지도 학습 기법 중 하나인 적대적 학습 방법을 제안했다. 이를 구현하기 위해서 5,327장의 도로 영상과 1,327장의 라벨 영상을 사용하여 경량화 심층 신경망 모델을 학습했다. 그리고 이를 400장의 도로 영상으로 실험한 결과 80.54%의 mean intersection over union과 77.85%의 F1 score를 갖는 모델을 개발하였다. 결과적으로 라벨 영상 없이 도로 영상만을 학습에 추가하여 인식 성능을 향상시킬 수 있는 기술을 개발하였고, 향후 도로 노면 관리를 위한 기술로 활용되길 기대한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권9호
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• pp.771-780
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• 2021

우주물체 레이저 추적(DLR : space Debris Laser Ranging) 시스템은 인공위성까지의 거리를 측정하는 인공위성 레이저 추적(SLR : Satellite Laser Ranging) 시스템의 확장형이라고 할 수 있다. 레이저를 발사하여 수신하는 광자 왕복하는 시간을 측정하여 궤도 결정하는 시스템이다. 거리 정밀도는 mm급 단위로 측정 가능하고 현존하는 시스템 중 가장 정밀한 시스템이다. 현재 한국천문연구원은 인공위성 레이저 추적 시스템을 세종 및 거창에 구축하였고, 나로호 과학위성, 다목적 실용위성 5호의 정밀궤도를 검증하기 위해 SLR 데이터를 활용하였다. 최근 몇 년간 우주쓰레기의 추락 또는 충돌로 인해 자국의 위성이 위협받고 있고, 이는 안보적인 측면에서 자국 우주자산 보호, 국민의 안전을 보호하기 위해 우주물체 레이저 추적이 지대한 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 인공위성 레이 추적, 우주물체 레이저 추적을 고려한 다목적형 레이저 추적 시스템의 시스템 설계를 위하여 1.5m 급 주경을 적용하였다. 그리고 주요 구성품의 성능(레이저 파장, 레이저 출력) 등을 고려하여 링크버짓 분석을 통해 시스템 예비 성능 분석을 수행하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제19권4호
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• pp.459-467
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• 2021

In the majority of countries, the upper limit of buffer temperature in a repository is set to below 100℃ due to the possible illitization. This smectite-to-illite transformation is expected to be detrimental to the swelling functions of the buffer. However, if the upper limit is increased while preventing illitization, the disposal density and cost-effectiveness for the repository will dramatically increase. Thus, understanding the characteristics and creating a database related to the buffer under the elevated temperature conditions is crucial. In this study, a strategy to investigate the bentonite found in Korea under the elevated temperatures from a mineral transformation and radionuclides retardation perspective was proposed. Certain long-term hydrothermal reactions generated the bentonite samples that were utilized for the investigation of their mineral transformation and radionuclide retardation characteristics. The bentonite samples are expected to be studied using in-situ synchrotron-based X-Ray Diffraction (XRD) technique to determine the smectite-to-illite transformation. Simultaneously, the 'high-temperature and high-pressure mineral alteration measurement system' based on the Diamond Anvil Cell (DAC) will control and provide the elevated temperature and pressure conditions during the measurements. The kinetic models, including the Huang and Cuadros model, are expected to predict the time and manner in which the illitization will become detrimental to the performance and safety of the repository. The sorption reactions planned for the bentonite samples to evaluate the effects on retardation will provide the information required to expand the current knowledge of repository optimization.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권3호
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• pp.147-155
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• 2022

항공기 및 철도차량 운용 중 발생하는 착빙 및 착설 현상은 공력 성능 감소와 주요 부품의 파손을 야기하기 때문에 시간에 따른 얼음 증식을 예측하는 것이 운용 안전 측면에서 매우 중요하다. 결빙수치해석은 실험적 방법에 비해 경제적으로 저렴하고 상사성 문제로부터 자유롭다는 점에서 결빙 형상을 예측하기 위한 수단으로 널리 사용되고 있다. 그러나 결빙수치해석은 착빙노출시간을 multi-step으로 나누어 매 단계별로 정상상태를 가정하는 준정상상태(quasi-steady) 가정을 이용한다. 이러한 방법은 효율적인 해석이 가능하지만 연속적인 결빙 형상을 얻지 못한다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 차원축소기법을 활용하여 결빙 형상 데이터를 보간함으로써 시간에 따른 결빙 형상을 연속적으로 예측할 수 있는 모델을 만드는 것을 목적으로 한다. 서로 다른 100개의 결빙 조건에서 형성된 결빙 데이터에 대하여 차원축소모델을 적용하였으며, 학습 데이터의 수와 결빙 조건이 차원축소모델의 예측 오차에 미치는 영향을 분석하였다.