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김명준(Myeong-Joon Kim),조현직(Hyun-Jik Cho),강철구(Chul-Goo Kang) 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集A Vol.46 No.2
최근 철도산업에서 인공지능 기술을 기반으로 하여 이상을 감지하고 수명을 예측하는 연구가 큰 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 실제 철도차량 공기압축기 센서에서 얻은 데이터를 기반으로 LSTM 신경망을 이용하여 공기압축기의 이상을 감지하는 알고리즘을 제시하고 실제 데이터에 대해 적용 가능성을 확인한다. 실제 철도차량의 정상데이터를 입력하여 신경망을 학습시키고, 정상데이터에서 계산된 이상스코어 최대값을 이상감지 기준값으로 설정하는 방법을 제안한다. 인위적으로 생성한 이상데이터를 모델의 입력으로 사용하여 이상감지 성능을 확인하고 이상스코어 이동평균의 효용성을 검증한다. Recently, researches on detecting anomalies and predicting a lifespan using artificial intelligence have been attracting considerable attention in the railway industry. In this study, we propose an algorithm to detect anomalies of the air compressor using the LSTM network based on the data obtained from sensors installed in a railway vehicle, and we confirm the applicability of this to the actual system. The LSTM network is trained using actual normal data as input, and a method to set the maximum anomaly score as the threshold for anomaly detection is introduced. The performance of the proposed method is demonstrated using artificially generated abnormal data as the input of the trained model and using the moving average of anomaly score for smoothing.
김명준(Myeong-Jun Kim),권형근(Hyeong-Keun Kweon),최윤호(Yeon-ho Choi),염인환(In-hwan Yeom),이준우(Joon-Woo Lee) 충남대학교 농업과학연구소 2010 농업과학연구 Vol.37 No.3
Forest roads of 16,424㎞ have been constructed as infrastructure for efficient management of forest. The demand of forest road have been also increased steadily with SOC conception for forest management and wood production. But, accuracy verification by completion drawing of forest road needed aspects extration of geographic information to sound like forest road construction and completion drawing. However, verification for completion drawing has not ascertained. This study carried out the evaluation for position accuracy about constructed forest road in Chungcheongnam-do for evaluating horizontal position accuracy of completion drawing of forest road. In result, first of distance of completion drawing and real route designed completion drawing longer than the real route as Gongju 83m, Seosan 66m, Nonsan 27m and Dangjin 19m, respectively. Second, RMSE by point-correspondence was 11m~14.7m, buffering analysis appeared difference of 18~24m. Finally, index of shape was the similar completion and real route through 6.5~7.4 and data information of forest road corresponds to be perfect. For such reasons, the existing completion drawings have a problem that it cannot use graphic information for drawing digital map according to the regulation, and there is an urgent need for improvement to solve this problem in the process of design and construction.
무인항공기를 이용한 소나무재선충병 선단지 예찰 기법: 세종특별자치시를 중심으로
김명준 ( Myeong-jun Kim ),방홍석 ( Hong-seok Bang ),이준우 ( Joon-woo Lee ) 한국임학회 2017 한국산림과학회지 Vol.106 No.1
본 연구는 세종특별자치시 소나무재선충병(PWN) 피해지의 선단지에 대해서 무인항공기를 이용하여 효율적인 예찰 및 방제사업 지원을 실시하기 위해 수행되었다. 선단지를 중심으로 2016년 2월 15일부터 약 2주간 6개 구역 총 2,284 ha의 면적에 대해 무인항공 촬영을 실시하여 GSD (Ground Sample Distance) 12 cm의 고품질 정사영상 6매를 제작하였다. 정사영상을 바탕으로 1차 피해 의심목 분류를 실시한 결과 총 423본이 분류되었다. 그러나 촬영시기의 계절적 특성, 임상의 다양성 등의 문제로 인해 적중률이 낮아짐에 따라 1차 분류 결과와 스냅사진, 비행정보 등을 활용하여 2차 재분류를 실시 하였으며, 이를 통해 피해 의심목 423본 중 231본을 추출하였다. 추출된 231본에 대해 대상지별 주제도를 제작하고 GNSS 등을 이용하여 현장조사를 실시하였으며, 그 결과 총 23본의 피해 의심목을 추출하였다. 현장조사를 통해 추출된 23본에 대해 시료를 채취하여 관련기관에 검증을 의뢰한 결과 23본 모두 소나무재선충병에 감염된 것으로 나타났다. 소나무재선충병 피해목의 분포 특성을 분석한 결과 활엽수림 14본, 침엽수림 4본, 소나무림 3본, 리기다소나무림 2본 등 다양한 임상에서 피해목이 검출된 것으로 나타났다. 무인항공기를 활용하여 항공촬영에서부터 현장조사까지의 과정에 대해 효율성 분석을 실시한 결과 2.3인의 인력으로 6일에 걸쳐 수행한 것으로 분석되었다. This study was conducted for preliminary survey and management support for Pine Wood Nematode (PWN) suppression. We took areal photographs of 6 areas for a total of 2,284 ha during 2 weeks period from 15/02/2016, and produced 6 ortho-images with a high resolution of 12 cm GSD (Ground Sample Distance). Initially we classified 423 trees suspected for PWN infection based on the ortho-images. However, low accuracy was observed due to the problems of seasonal characteristics of aerial photographing and variation of forest stands. Therefore, we narrowed down 231 trees out of the 423 trees based on the initial classification, snap photos, and flight information; produced thematic maps; conducted field survey using GNSS; and detected 23 trees for PWN infection that was confirmed by ground sampling and laboratory analysis. The infected trees consisted of 14 broad-leaf trees, 5 pine trees (2 Pinus rigida), and 4 other conifers, showing PWN infection occurred regardless of tree species. It took 6 days for 2.3 men from to start taking areal photos using UAV (Unmanned Aerial Vehicle) to finish detecting PNW (Pine Wood Nematode) infected tress for over 2,200 ha, indicating relatively high efficacy.
이준현(Joon-Hyun Lee),김명준(Myeong-Joon Kim),김태훈(Tae-Hoon Kim),이진석,신제창(Che-Chang Shin),이량(Yang Li),조현직(Hyun-Jik Cho),강철구(Chul-Goo Kang) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.11
Deep learning algorithms such as LSTM and CNN that can classify timeseries data can be applied to an air compressor to detect anomalies. In the encoder-decoder structure, the encoder compresses the original data and the decoder reconstructs the characteristic of the original data from the compressed data. In this paper, actual raw data from the sensors attached in a screw air compressor of a railway vehicle is preprocessed by using a moving window and normalization, and then LSTM encoder-decoder and CNN encoder-LSTM decoder logics are examined for detecting anomalies exising in the sensor data. The CNN encoder-LSTM decoder logic showed slightly better performance than the LSTM encoder-decoder logic. The validity of the logics is demonstrated by using Python codes.
최윤호 ( Yeon Ho Choi ),이준우 ( Joon Woo Lee ),김명준 ( Myeong Jun Kim ) 한국임학회 2011 한국산림과학회지 Vol.100 No.1
본 연구는 임도 설계자가 보다 간편하고 정확하게 임도 배수시설을 설계하는 데에 기여할 수 있는 임도 배수시설 규격 산정 프로그램을 개발하는 데에 목적이 있다. 본 프로그램의 특징은 임도설계자가 현장 측량을 하기에 앞서 실내에서 임도의 예측을 실시할 때 현장 측량을 통해 취득해야 하는 데이터가 없이도 간편하게 강우강도를 이용하여 유역 내 유출량을 산출할 수 있도록 하였다. 그리고 이를 통해 배수구조물의 최소 규격을 산출해 줌으로써 과도한 설계를 억제할 수 있게 하였다. 또한 임도가 시설되는 지역의 각 유역별 유출량을 산출함으로써 배수구조물의 적절한 배치에 기여코자 하였다. 특히 배수관의 설치에 따른 전과정을 보고서로 작성하여 파일 및 출력물 형태로 제공함으로써 합리적인 설계과정을 보여줄 뿐만 아니라 오류 발생시 즉각적인 수정이 가능케 함으로써 임도 설계기술의 상향평준화에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. The purpose of this study is to develop a standard calculation program of forest road drainage facilities that may help forest road designers to design forest road drainage facilities more conveniently and precisely. Especially, the characteristics of this program is that the forest road designers may calculate the amount of outflow in the basin using rainfall intensity data conveniently, without the data designers should acquire through site measurements when they carry out indoor preliminary measurements before they go out for outdoor measurements. In this manner, excessive design may be restrained by offering minimum standard calculation for drainage structures. And also this study was designed to facilitate proper layout of drainage structures by calculating outflow discharge of each basin where forest roads will be installed. Especially, this study will contribute to leveling-up of forest design techniques as the researcher has prepared the reports on whole process of drain pipe installation and provided them in the form of computer file or printout, which show a rational design process, and make it possible to modify in case of an error.