ESCPN을 이용한 초해상화 시 활성화 함수에 따른 이미지 품질의 비교

송문혁(Moon-Hyuk Song),송주명(Ju-Myung Song),홍연조(Yeon-Jo Hong) 한국정보통신학회 2022 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.26 No.1

초해상화란 저화질의 이미지를 고화질의 이미지로 변환하는 과정이다. 본 연구에서는 ESCPN을 이용하여 연구를 진행하였다. 초해상화 심층 신경망에서 각 노드를 거칠 때 가중치를 결정하는 활성화 함수에 따라 같은 입력 데이터를 받더라도 다른 품질의 이미지가 출력될 수 있다. 따라서 활성화 함수 ReLU, ELU, Swish를 적용시켜 같은 입력 이미지에 대한 출력 이미지의 품질을 비교하여 초해상화에 가장 적합한 활성화 함수를 찾는 것이 이 연구의 목적이다. 초해상화를 위한 Dataset은 BSDS500 Dataset을 사용하였으며, 전처리 과정에서 이미지를 정사각형으로 자른 뒤 저화질화 하였다. 저화질화된 이미지는 모델의 입력 이미지에 사용되었고, 원본 이미지는 이후 출력 이미지와 비교하여 평가하는데 사용되었다. 학습 결과 머신 러닝에 주로 쓰이는 ReLU보다는 그 단점이 개선된 ELU, swish가 훈련 시간은 오래 걸렸지만 좋은 성능을 보였다. Super-resolution is the process of converting a low-quality image into a high-quality image. This study was conducted using ESPCN. In a super-resolution deep neural network, different quality images can be output even when receiving the same input data according to the activation function that determines the weight when passing through each node. Therefore, the purpose of this study is to find the most suitable activation function for super-resolution by applying the activation functions ReLU, ELU, and Swish and compare the quality of the output image for the same input images. The CelebaA Dataset was used as the dataset. Images were cut into a square during the pre-processing process then the image quality was lowered. The degraded image was used as the input image and the original image was used for evaluation. As a result, ELU and swish took a long time to train compared to ReLU, which is mainly used for machine learning but showed better performance.

자동차 이미지 초해상화 모델의 변수에 따른 성능 비교

송문혁(Moon-Hyuk Song),송주명(Ju-Myung Song),홍연조 한국정보통신학회 2023 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.27 No.1

초해상화란 저화질의 이미지를 고화질의 이미지로 변환하는 과정이다. 초해상화 모델의 성능에 영향을 미치는 요인에는 활성화 함수, batch size, 손실함수 등이 있다. 활성화 함수는 모델의 입력 값에 따른 출력 값을 결정하고, batch size는 한 번에 학습시키는 데이터 그룹의 크기를 의미하며, 손실함수는 학습과정의 오차를 측정하여 모델이 오차를 최소화하는 방향으로 학습할 수 있도록 해 준다. 본 연구에서는 ESPCN 초해상화 모델에서 위 변인들을 조작하여 같은 입력 이미지에 대한 출력 이미지의 품질을 비교한 뒤, 최적의 변수 설정을 찾고자 했다. 이미지의 특성을 학습하는 인공지능이기에 이미지 종류 또한 성능에 영향을 줄 것이라 판단해 자동차 이미지 데이터셋을 이용했다. 평가함수는 PSNR을 사용하였으며, 최종 결과는 같은 실험을 10번 수행한 값의 평균으로 산출하였다. 학습 결과 활성화 함수는 ReLU, batch size는 8, 손실 함수는 LogCosh를 사용할 때 가장 좋은 성능을 보였다. Super-resolution is the process of converting a low-definition image into a high-definition image. Factors affecting the performance of the super-resolution model include activation functions, batch size, and loss functions. The activation function determines the output value according to the input value of the model, batch size refers to the size of the data group to be learned at once, and the loss function measures the error of the learning process so that the model can learn in the direction of minimizing the error. In this study, we tried to find the optimal variable setting after comparing the quality of the output image for the same input image by manipulating the above variables in the ESPCN super-resolution model. Since it learns the characteristics of images, it was determined that the type of image would also affect performance, so we used the automobile image dataset. PSNR was used as the evaluation function, and the final result was calculated as the average of the values performed 10 times in the same experiment. As a result of learning, the activation function showed the best performance when using ReLU, batch size 8, and loss function using LogCosh.

방사선 그래프트를 순차적으로 진행하여 제조된 실란 가교구조의 수소이온교환막

신준화(Jun Hwa Shin),이지홍(Ji Hong Lee),최홍석(Hong Suk Choi),송주명(Ju Myung Song),손준용(Joon Yong Sohn) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.6

본 연구에서는 스티렌(styrene)과 TMSPM(3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate) 단량체를 방사선을 이용하 여 ETFE(poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene)) 필름에 순차적으로 그래프트시킨 후 졸-젤 반응 및 설폰화 반응을 진 행하여 실란 가교구조의 수소이온교환막을 제조하였다. 그래프트시 수소이온 전도성을 부여하게 될 스티렌과 가교 구조를 형성시킬 TMSPM의 그래프트 순서가 다른 두 종류의 필름을 제조하여 FTIR을 통하여 구조 변화를 비교하 였으며, TGA를 이용하여 열적 특성 변화를 관찰하였다. 두 종류의 필름에 설폰산 작용기를 도입한 후 SEM-EDX 기기를 이용하여 막 내부 설폰산 및 실리콘의 분포를 확인하였다. In this study, silane-crosslinked proton exchange membranes were prepared by step-wise radiation grafting of styrene and 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate (TMSPM) onto an poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene) (ETFE) film and followed by sol-gel processing and sulfonation. The sequentially grafted films with styrene to provide the proton conductivity and TMSPM to form the crosslinked structure were prepared by different grafting order. The structural changes and thermal properties of the prepared films were investigated by FTIR and TGA, respectively. After the introduction of sulfonic acid functional groups, the distributions of sulfonic acid group and silicon atoms at the inside of the sulfonated membranes were analyzed by SEM-EDX.

방사선을 이용한 강화 복합 연료전지막 다공성 지지체용 PTFE-g-PAA 제조 및 특성 연구

손준용(Joon Yong Sohn),박병희(Byeong Hee Park),송주명(Ju Myung Song),이영무(Young Moo Lee),신준화(Jun Hwa Shin) 한국고분자학회 2013 폴리머 Vol.37 No.5

방사선 그래프팅 방법을 이용하여 다공성 PTFE 지지체에 친수성 고분자 사슬인 아크릴산 사슬을 도입시켜강화 복합 연료전지막의 지지체로 사용하기 위한 PTFE 친수화 다공성 지지체를 제조하였고 FTIR을 이용하여 다공성 PTFE에 친수성 고분자가 성공적으로 도입되었음을 확인하였다. 제조된 지지체의 표면 친수화 정도를 관찰하기위해 접촉각을 측정한 결과, 도입된 친수성 고분자 사슬이 증가할수록 소수성의 PTFE 표면 친수화도가 증가됨을확인하였다. 또한 제조된 지지체의 물리화학적, 형태학적 특성은 FE-SEM, gurley number, 인장강도를 측정하여 관찰하였다. In order to use as supporters for the reinforced composite fuel cell membrane, poly(acrylic acid)-grafted porous polytetrafluoroethylenes (PTFEs) were prepared via introduction of poly(acrylic acid) graft chains by a radiation grafting method. FTIR was utilized to confirm the successful introduction of poly(acrylic acid) graft polymer chains into the porous PTFEs. Contact angles were examined to observe the hydrophilicity of the surface of the prepared substrates. The result indicates that the hyrophilicity of the surface in the prepared substrates increases with an increase in the number of hydrophilic polymer chains. FE-SEM, gurley number, and tensile strength were also utilized to characterize the prepared substrates.

방사선을 이용한 스티렌-TMSPM 공중합체가 그래프트된 ETFE 필름의 제조

성해준(Hae Jun Sung),손준용(Joon Yong Sohn),송주명(Ju Myung Song),신준화(Jun Hwa Shin),노영창(Young Chang Nho) 한국고분자학회 2011 폴리머 Vol.35 No.5

본 연구는 스티렌과 (trimethoxysilyl)propyl methacrylate(TMSPM)을 함유하여 그래프트된 ETFE 필름을 방사선 동시 조사방법으로 제조하는 것에 관한 연구이다. 스티렌/TMSPM을 혼합한 물질을 여러 종류의 용매를 사용하여 일정한 비율로 희석 후 조사선량, 조사선량률 및 희석된 용액의 농도 등의 조건을 달리하여 그래프트율에 미치는 영향을 관찰하였다. 그 결과 스티렌/TMSPM 단량체 혼합물에 아세톤 용매를 사용한 경우에 다른 용매를 사용한 것보다 높은 그래프트율을 보여주고 있음을 알 수 있었다. IR 스펙트럼 분석을 통하여 스티렌과 TMSPM이 동시에 ETFE 필름에 그래프트됨을 확인할 수 있었으며 SEM-EDX를 통하여 PTMSPM이 함유하고 있는 실리콘 분포도를 분석한 결과, PTMSPM 그래프트 고분자가 ETFE 필름 내부까지 균일하게 그래프트가 이루어졌음을 관찰할 수 있었다. In this study, several poly(styrene-co-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate)-grafted ETFE films were prepared by a simultaneous irradiation grafting method. After mixing of styrene/(trimethoxysilyl)propyl methacrylate(TMSPM) monomers with various solvents, the effects of various irradiation conditions such as total dose, dose rate and monomer concentration on the degree of grafting of the prepared membranes were investigated. Results indicated that the higher degree of grafting was obtained when acetone was used as a solvent. The formation of poly(styrene-co-TMSPM) grafts on the ETFE films was verified using FTIR spectrometry and the distribution of the poly(PTMSPM) graft polymer over the cross-section of the grafted film was confirmed using SEM-EDX instrument.

전조사법에 의한 PVBC-g-ETFE 필름 제조 시 용매의 영향 평가

신준화(Jun Hwa Shin),이선영(Sun Young Lee),송주명(Ju Myung Song),손준용(Joon Yong Sohn),노영창(Young Chang Nho) 한국고분자학회 2011 폴리머 Vol.35 No.6

본 연구에서는 방사선 전조사법으로 ETFE(polyethylene-co-tetrafluoroethylene) 불소고분자 필름에 VBC (vinylbenzyl chloride) 단량체를 그래프트할 경우 사용되는 용매의 영향을 평가하였다. ETFE 필름을 전자선을 조사하 여 필름에 라디칼을 형성시킨 후 톨루엔, 햅탄, 이소프로판올 등 다양한 용매로 희석된 VBC 단량체 혼합물에 넣어 그래 프트 반응을 진행시켜 그래프트율을 측정하였다. VBC-g-ETFE 필름은 FTIR 기기를 사용하여 성공적으로 그래프트 되었음을 확인하였다. 여러 용매에서 제조된 필름의 기계적 강도와 필름 단면에 그래프트된 VBC 고분자의 분포도를 측 정하여 용매의 영향을 평가하였다. In this study, the effect of solvent on the pre-irradiation grafting of VBC(vinylbenzyl chloride) onto a ETFE(polyethylene-co-tetrafluoroethylene) was evaluated. ETFE film was irradiated to generate radical species onto its backbone chain. Each irradiated film was immersed into VBC monomer mixtures diluted with various solvents such as toluene, heptane, and isopropanol etc. for grafting process and then the degree of grafting of each film was measured. FTIR analysis confirmed that the VBC-g-ETFE film was successful prepared. For the films prepared in the various solvents, the mechanical strength and the distribution pattern of the graft polymer over the cross-section of the films were measured and the effect of solvent was evaluated.

방사선을 이용한 실란 가교구조의 유/무기 복합 수소이온 교환막 제조 및 연료전지 성능 평가

이지홍(Ji Hong Lee),손준용(Joon Yong Sohn),신동원(Dong Won Shin),송주명(Ju Myung Song),이영무(Young Moo Lee),노영창(Young Chang Nho),신준화(Jun Hwa Shin) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.4

본 연구에서는 다양한 조성의 스티렌(styrene, St)과 3-(trimethoxy)propyl methacrylate(TMSPM)를 poly(ethyleneco- tetrafluoroethylene)(ETFE) 필름에 방사선 동시조사법으로 그래프트시킨 후 졸-젤 반응 및 설폰화 반응을 진행하여 실란 가교된 유/무기 복합막을 제조하였다. 졸-젤 반응을 통해 형성된 실란 가교 구조는 Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) 및 thermo gravimetric analysis(TGA)를 사용하여 관찰하였다. 설폰화 관능기를 도입하여 막을 제조한 후 유사한 이온교환용량을 가지면서 TMSPM의 함량이 다른 연료전지막을 선별하여 함수율, 치수 안정성, 수소 이온전도도 등의 물성을 측정하였다. 또한 제조된 유/무기 복합막을 이용하여 membrane electrode assemblies(MEA)를 제조한 후 단위전지 성능을 평가하였다. In this study, silane-crosslinked organic/inorganic composite membranes were prepared by simultaneous irradiation grafting of binary monomer mixtures (styrene and 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate (TMSPM)) with various compositions onto a poly(ethylene-alt-tetraethylene) (ETFE) film and followed by sol-gel processing and sulfonation to provide a silane-crosslinked structure and a proton conducting ability, respectively. The Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermo gravimetric analysis (TGA) were utilized to confirm the crosslinking of ETFE-g-PS/ PTMSPM films. The prepared membranes with similar ion exchange capacity but a different TMSPM content were selected and their membrane properties were compared. The ETFE-g-PSSA/PTMSPM membranes were characterized by water uptake, dimensional stability, and proton conductivity after sulfonation. The membrane electrode assemblies (MEA) of the prepared membranes were fabricated and their single cell performances were measured.

Cluster의 Filler역할을 고려한 스타이렌 아이오노머의 이온 모듈러스의 계산

송주명,김준섭 조선대학교 생산기술연구소 2007 生産技術硏究 Vol.29 No.2

In the present work, we attempted to vehfy an entity, which acts as filler in poly(styrene-co-sodium methacrylate) ionomer system; either multiplets or clusters. To do so, we used the approach suggested by Huber and Vilgis (Macromolecules 2002, 35, 9204) to interpret the ionic modulus values, observed in styrene-based ionomer systems. The very preliminary results showed that the expehmental ionic modulus values are very close to the predicted values assuming the clusters as filler. This implies that,as suggested before by one of the author, in this ionomer system, the filler particles are clusters, which, thus, govern the mechanical properties of the whole polymer sample.

이온 농도와 중화 정도에 따른 폴리(에틸 아크릴레이트-co-아크릴레이트) 아이오노머의 기계적 성질

송주명,김준섭 조선대학교 생산기술연구소 2007 生産技術硏究 Vol.29 No.2

However, the cluster Tg increased with increasing degree of neutralization up to 30%, followed by no significant change up to 70%, while on further increasing the degree of neutralization, again the cluster Tg increased considerably. Thus, it was suggested that some of the non- neutralized acrylic acid acted as plasticizer leading to no significant change between 30 to 70% of the degree of neutralization.