• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제11권2호
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• pp.133-148
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• 2005

단백질 구조에 대한 유사성과 특이성에 대한 이해는 단백질의 기능을 파악하는데 있어 중요한 역할을 하고 있기 때문에, 많은 단백질 구조를 비교하는 시스템이 개발되고 있다. 그러나 이러한 시스템들은 단백질 구조 비교를 위한 자신의 알고리즘에 맞게 PDB에서 제공하는 데이타를 가공해야 한다 더욱이 PDB 데이타베이스에 저장된 데이타가 증가함에 따라 대용량의 단백질 구조 데이타베이스를 대상으로 주어진 단백질과 유사한 부분구조를 찾는 시스템은 보다 많은 계산량이 필요하여진다. 본 논문에서는 XML 데이타베이스인 eXist를 이용하여 PSAML 문서를 제공하는 PSAML 데이타베이스에 기반을 둔 WS4E(A Web-Based Searching Substructures of Secondary Structure Elements) 단백질 구조 비교 시스템을 소개한다. PSAML(Protein Structure Abstraction Markup Language)은 XML기반의 단백질 구조 표현 기법으로서 단백질의 2차구조 구성요소와 그들 사이의 관계를 이용하여 단백질 구조를 정형화된 방법으로 기술한다. 구축된 PSAML 데이타베이스를 이용하여, WS4E는 PSAML로 표현된 단백질 구조에서 유사한 부분 구조를 찾는 웹서비스를 제공한다. 또한, PSAML 데이타베이스에서 비교 대상이 되는 단백질의 숫자를 감소시키기 위하여, 단백질 2차구조가 가지는 공간상의 정보를 이용하여 하나의 단백질 구조를 표현하는 기법인 topology string을 이용하였다.

• 한국측량학회지
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• 제36권6호
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• pp.469-481
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• 2018

딥러닝은 인간의 학습 및 인지능력을 닮은 인공지능을 실현하기 위해 여러 분야에서 활용하고 있으며, 높은 사양의 컴퓨팅 파워가 요구되고 연산 시간이 많이 소요되는 복잡한 구조의 인공신경망에 의한 딥러닝은 컴퓨터 사양이 향상됨에 따라 성능이 개선된 다양한 딥러닝 모델이 개발되고 있다. 본 논문의 주요 목적은 영상의 딥러닝을 위한 합성곱 신경망 중에서 최근에 FAIR (Facebook AI Research)에서 개발한 Mask R-CNN을 이용하여 항공영상에서 건물을 탐지하고 성능을 평가하는 것이다. Mask R-CNN은 영역기반의 합성곱 신경망으로서 픽셀 정확도까지 객체를 의미적으로 분할하기 위한 딥러닝 모델로서 성능이 가장 우수한 것으로 평가받고 있다. 딥러닝 모델의 성능은 신경망 구조뿐 아니라 학습 능력에 의해 결정된다. 이를 위해 본 논문에서는 모델의 학습에 이용한 영상에 다양한 변화를 주어 학습 능력을 분석하였으며, 딥러닝의 궁극적 목표인 범용화의 가능성을 평가하였다. 향후 연구방안으로는 영상에만 의존하지 않고 다양한 공간정보 데이터를 복합적으로 딥러닝 모델의 학습에 이용하여 딥러닝의 신뢰성과 범용화가 향상될 것으로 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.1-10
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• 2019

제4차 산업혁명시대의 지능형 전자정부와 같은 바람직한 미래형 전자정부의 구현에 있어, 블록체인 기술의 전자정부 도입 방안 측면에서 제4차 산업혁명과 지능형 정부 운용전략으로서 전자투표, 전자계약, 주민등록 전자문서 등의 관리, 부동산 등기 분야의 네 가지 측면에서 심도있는 고찰을 수행하고 바람직한 전략을 제안하였다. 제4차 산업혁명시대는 정보 혹은 데이터의 공유, 개방, 소통, 공개를 특징으로 클라우드 컴퓨팅 체제에 정보 혹은 데이터를 집중하고 빅데이터를 분석하여 사물인터넷을 통해 정보를 수집하고 언제 어디서나 모바일 등의 스마트기기로 정보통신기술을 활용하여 인간의 행복을 증진시키는 것을 목적으로 한다. 따라서 이를 위해서는 그 중심이 되는 정보 혹은 데이터에 대한 신뢰는 매우 중요하며 정보 혹은 데이터가 위변조되지 않고 참여자 모두가 투명하게 공유하는 것이 중요하다. 즉 그런 점에서 보안성을 강화하여 신뢰성을 높일 수 있는 블록체인 기술의 도입 또는 활용이야말로 필수적인데 여기서는 관련 선행연구를 검토하고 제4차 산업혁명과 지능형 정부 측면에 대한 논의를 진행한 뒤 전자투표, 전자계약, 주민등록 전자문서 등의 관리, 부동산 등기 분야에서 제4차 산업혁명과 전자정부 운용전략을 제시하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.268-279
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• 2021

지형기후학을 기반으로 한 소기후모형은 전자기후도를 제작하기 위해 개발되었고 농림업 현장의 농장단위로 적용이 가능한 고해상도 규모로 발전하였다. 본 총설에서는 이러한 소기후모형의 미래 발전방향을 제시하고자, 그동안의 개발 및 발전과정을 다시 조망하였다. 우리나라 농산촌의 특징은 지형이 복잡 다양하며, 소규모로 구성되어 있어 기상과 기후의 공간적인 변이가 크다. 식물의 생육을 지배하는 농림기후는 공간 규모에서 소기후로 분류되어, 중규모인 기상청 종관기상관측(ASOS) 정보만으로는 활용이 제한된다. 이에 농림업에서 활용 가능한 기후정보를 효과적으로 모의하기 위해 소기후모형이 개발되고 발전되어 왔다. 작은 집수역을 대상으로 연구된 전자기후도는 전산처리 기술의 발전과 더불어 전국 범위의 고해상도 분포도 제작이 가능하게 되었으며, 과거 평년뿐 아니라, 미래 기후변화 시나리오, 나아가 실황과 예보자료를 실시간으로 처리하는 데 이르렀다. 최종적으로 상세화된 기상예보를 바탕으로 농장 단위로 재배작물의 생육진행과 재해예보를 제공할 수 있는 농업기상재해 조기경보서비스로 완성되었다. 기후위기 시대에 재해로 인한 피해를 경감하기 위해 세계적으로 조기경보시스템의 확대를 추진하고 있는 바, 진보된 소기후모형을 적용한 농업기상재해 조기경보서비스는 기술발전을 통해 적용대상 지역을 확대해 나아가야 할 것이다. 조기경보서비스가 디지털 기반의 지속가능한 농림생태-사회시스템에 기여하는 핵심 기술이 되기 위해서는, 실측 기반의 다양한 검보정 자료가 구축되어 적용되어야 하며, 사용자들과 농림업 현장의 목소리를 반영하여 지속가능발전의 패러다임을 담아내는 유기적인 플랫폼이 되어야 할 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.692-703
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• 2021

최근 컴퓨터 그래픽 기술의 발전으로 현실의 객체를 더욱 사실적인 가상의 그래픽으로 표현하는 기술의 연구가 활발히 진행되고 있다. 포인트 클라우드는 3차원 공간 좌표와 색 정보 등을 포함하는 수많은 점을 사용해 3차원 객체를 표현하는 기술로 기존의 2차원 영상보다 많은 데이터를 사용하고 데이터 처리에 더욱 복잡한 연산이 필요하므로 포인트 클라우드를 사용한 서비스를 제공하기 위해서는 거대한 데이터 저장 공간과 높은 성능의 연산 장치가 필요하다. 현재 국제 표준기구인 MPEG에서 포인트 클라우드를 2차원 평면에 투영한 다음 비디오 코덱을 사용해 압축하는 Video-based Point Cloud Compression (V-PCC) 기술이 연구되고 있다. V-PCC 기술은 포인트 클라우드를 점유 맵 (Occupancy map), 기하 영상 (Geometry image), 속성 영상 (Attribute image) 등의 2차원 영상과 2차원 영상과 3차원 공간 사이의 관계를 알려주는 보조 정보를 사용해 압축한다. 복호화된 포인트 클라우드의 밀도를 높이거나 객체를 확대할 때, 일반적으로 3차원 연산을 사용하지만 연산 방식이 복잡하고 많은 시간을 소모하며 새로운 포인트의 정확한 생성 위치를 결정하기 힘들다는 한계가 존재한다. 이에 본 논문은 V-PCC의 포인트 클라우드가 투영된 영상에 2차원 보간 (Interpolation) 기술을 적용해 적은 연산으로 보다 정확한 추가 포인트 클라우드를 생성하는 방안을 제안한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권12호
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• pp.991-998
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• 2022

본 연구의 목적은 넓은 지역의 고해상도 홍수모의를 위해서 2차원 모형의 GPU (Graphics Processing Unit) 가속 모의기법을 개발하고 이에 대한 효과를 평가하는 것이다. 음해법을 적용하고 있는 정형 사각형 격자 기반의 2차원 모형인 G2D (Grid based 2-Dimensional land surface flood model) 모형에서 CUDA를 이용하여 GPU 가속 모의 기법을 개발하였다. 개발된 기법을 진주시 홍수모의에 적용하였다. 모의 도메인의 공간해상도는 10 m × 10 m이고, 계산되는 격자의 개수는 총 5,090,611개이다. 홍수모의는 2019년 10월 태풍 미탁에 의한 홍수 기간에 대해서 수행하였다. 강우레이더 자료를 생성항으로 적용하였으며, 남강댐 일류문 계측 방류량과 진주시(옥산교) 계측 유량을 경계조건으로 적용하였다. 연구결과 진주시 남강에서의 관측수위를 재현할 수 있는 광역 2차원 홍수 모형을 구축할 수 있었다. 또한 GPU 가속 기법의 적용 결과, CPU (Central Processing Unit)를 이용한 순차계산 및 병렬계산에 비해서 빠른 홍수모의가 가능하였다. 본 연구의 결과는 음해법을 적용하고 있는 2차원 범람모형의 GPU 가속 기법의 개발과 광역 지표면 홍수해석에 대한 연구에 기여할 수 있을 것이다.

• 국제학술발표논문집
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• The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.30-31
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• 2009

Early detection of schedule delay in field construction activities is vital to project management. It provides the opportunity to initiate remedial actions and increases the chance of controlling such overruns or minimizing their impacts. This entails project managers to design, implement, and maintain a systematic approach for progress monitoring to promptly identify, process and communicate discrepancies between actual and as-planned performances as early as possible. Despite importance, systematic implementation of progress monitoring is challenging: (1) Current progress monitoring is time-consuming as it needs extensive as-planned and as-built data collection; (2) The excessive amount of work required to be performed may cause human-errors and reduce the quality of manually collected data and since only an approximate visual inspection is usually performed, makes the collected data subjective; (3) Existing methods of progress monitoring are also non-systematic and may also create a time-lag between the time progress is reported and the time progress is actually accomplished; (4) Progress reports are visually complex, and do not reflect spatial aspects of construction; and (5) Current reporting methods increase the time required to describe and explain progress in coordination meetings and in turn could delay the decision making process. In summary, with current methods, it may be not be easy to understand the progress situation clearly and quickly. To overcome such inefficiencies, this research focuses on exploring application of unsorted daily progress photograph logs - available on any construction site - as well as IFC-based 4D models for progress monitoring. Our approach is based on computing, from the images themselves, the photographer's locations and orientations, along with a sparse 3D geometric representation of the as-built scene using daily progress photographs and superimposition of the reconstructed scene over the as-planned 4D model. Within such an environment, progress photographs are registered in the virtual as-planned environment, allowing a large unstructured collection of daily construction images to be interactively explored. In addition, sparse reconstructed scenes superimposed over 4D models allow site images to be geo-registered with the as-planned components and consequently, a location-based image processing technique to be implemented and progress data to be extracted automatically. The result of progress comparison study between as-planned and as-built performances can subsequently be visualized in the D4AR - 4D Augmented Reality - environment using a traffic light metaphor. In such an environment, project participants would be able to: 1) use the 4D as-planned model as a baseline for progress monitoring, compare it to daily construction photographs and study workspace logistics; 2) interactively and remotely explore registered construction photographs in a 3D environment; 3) analyze registered images and quantify as-built progress; 4) measure discrepancies between as-planned and as-built performances; and 5) visually represent progress discrepancies through superimposition of 4D as-planned models over progress photographs, make control decisions and effectively communicate those with project participants. We present our preliminary results on two ongoing construction projects and discuss implementation, perceived benefits and future potential enhancement of this new technology in construction, in all fronts of automatic data collection, processing and communication.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.81-89
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• 2023

현대사회에서 시각장애인들은 도보, 승강기, 횡단보도 등 일반적인 환경에서 보행을 하는데 어려움이 있다. 시각장애인의 불편 해소를 위한 연구로 영상이나 음성을 이용한 연구가 있으며, 이런 연구는 고비용의 웨어러블 장치, 고성능 CCTV, 음성 센서 등을 사용하여 실생활에 적용하는 데는 한계가 있다. 본 논문에서 시각장애인이 보행 중에 안전한 이동을 위해서 스마트폰에 포함된 저비용의 영상 센서를 활용하여 주변 도보 공간을 인지하는 인공지능 융합 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 이동 중인 사람 탐지를 위해서 모션 캡처 알고리즘과 장애물 탐지를 위한 객체 탐지 알고리즘을 융합하여 개발하였다. 모션 캡처 알고리즘으로 mediapipe을 사용하여 이동 중에 있는 주변 보행자들을 모델링 및 탐지하였다. 객체 탐지 알고리즘을 사용했으며 도보 중에 발생하는 다양한 장애물을 모델링 하였다. 실험을 통하여 인공지능 융합 알고리즘을 검증했으며, 정확도 0.92, 정밀도 0.91, 재현율 0.99. F1 score 0.95로 결과를 얻어서 알고리즘의 성능을 확인하였다. 본 연구로 보행 중에 발생하는 볼라드, 공유 킥보드, 자동차 등의 주변 장애물 및 이동 중인 보행자 회피하여 시각장애인들의 통행에 도움을 줄 수 있다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제3권2호
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• pp.21-43
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• 2001

오늘날 GIS 영역을 포함하는 정보시스템 개발 환경은 소프트웨어의 복잡성 및 다양성 그리고 분산처리 및 네트워크 컴퓨팅 등의 측면에서 과거에 비해 현저하게 변화되었다. 이에 신속하게 대응하기 위하여 소프트웨어 개발 패러다임에 변화가 일어나고 있으며 객체지향기술에 바탕을 둔 컴포넌트 기반 개발이 대세로 자리잡고 있다. GIS 개발에서도 국내외적으로 관련 표준 지침을 만들어 컴포넌트에 기반한 개발을 독려하고, 앞으로 컴포넌트 기술의 적용이 증가하는 추세이다. 이러한 추세에 부응하여 GIS를 위한 컴포넌트 기반개발 방법론의 필요성이 대두되나 아직 연구가 충분히 이루어지지 못하는 실정이다. 본 연구는 UML을 활용한 컴포넌트 기반의 GIS 개발 방법론(ATOM Advanced Technology Of Methodology for GIS)의 프로세스의 제안과 함께 사례연구를 통하여 이의 적용가능성을 확인하는 것이다. ATOM은 컴포넌트 개발 그 자체를 지원할 뿐만 아니라 식별된 컴포넌트와 기존 재사용 가능한 컴포넌트에 바탕을 둔 소프트웨어 개발 생명주기 전체 단계를 지원하는 전사적인 GIS 구축 방법론이다. ATOM은 생명 주기 각 단계에 대한 주요 활동과 각각의 활동을 수행하기 위한 작업들을 정의하였다. 또한 작업간 입력물과 출력물을 제시하고, 각종 문서화를 위한 표준 양식과 항목을 제시하며 작업들의 성공적 수행을 위한 상세한 지침을 제시하여 최대한 방법론의 이해를 돕고자 하였다. 무엇보다도 ATOM의 가장 중요한 특징은 단순한 기능과 최소의 크기, 최대의 재사용을 위한 컴포넌트 추출에 목적을 두고 GIS 도메인의 여러 특징을 고려한 GIS를 위한 컴포넌트 기반의 개발방법론이라 할 수 있다. ATOM의 사례 적용은 재사용 및 상호운용성이 뛰어난 컴포넌트의 추출과 함께 보다 체계적이고 구체적인 개발 가이드 라인을 제공하여 응용GIS 구축의 생산성 및 품질 향상에 기여할 뿐만 아니라 우리의 최종목표인 GIS 소프트웨어 자동 생산에도 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권5호
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• pp.361-372
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• 2019

본 연구의 목적은 운동량방정식에서 이송가속도항을 제외한 지배방정식을 이용하여 정형 사각 격자 기반의 2차원 지표면 침수해석 모형을 개발하는 것이다. 공간적 이산화는 유한체적법을 이용하였으며, 시간적 이산화는 음해법을 적용하였다. 모형의 실행시간을 단축하기 위해서 CPU를 이용한 병렬계산 기법을 적용하였다. 개발된 모형의 검증을 위해서 해석해와 비교하고, 가상 도메인에서 수치실험을 통해 모형의 거동을 평가하였다. 또한 국내의 장호원 지역과 모로코의 Sebou 강 지역에 대해서 각기 다른 공간해상도로 침수해석을 수행하고, 그 결과를 CAESER-LISFLOOD (CLF) 모형을 이용한 해석 결과와 비교하였다. 모형의 검증 결과 해석해와 잘 일치된 모의 결과를 나타내었고, 가상 도메인에서의 흐름 해석도 타당한 것으로 평가되었다. 장호원 지역과 Sebou 강 지역에 대한 본 연구와 CLF 모형의 침수모의 결과는 침수심과 침수범위에서 서로 유사하게 나타났으며, 장호원 지역의 경우 홍수위험지도의 침수범위와도 유사한 값을 보였다. 본 연구와 CLF 모형의 모의결과에서 상이한 부분에 대해서는 각각의 모의결과를 비교 평가하였다. 연구결과 본 연구에서 제시된 모형은 홍수터에서의 침수 양상을 잘 모의할 수 있는 것으로 평가되었다. 그러나 본 연구에서 제시된 모형을 이용하여 침수해석을 할 경우에는 도메인 구성 방법과 지배방정식 및 해석 방법에 의한 모형의 특징과 한계점을 충분히 고려해야 할 것이다.