Wavelet 이론과 신경회로망을 이용한 천이 수중 신호의 특징벡타 추출 및 자동 식별

양성철,남상원,정용민,조용수,오원천,Yang, Seung-Chul,Nam, Sang-Won,Jung, Yong-Min,Cho, Yong-Soo,Oh, Won-Tcheon 한국음향학회 1995 韓國音響學會誌 Vol.14 No.3

In this paper, feature vector extraction methods and classification algorithms for the automatic classification of transient signals in underwater are discussed. A feature vector extraction method using wavelet transform, which shows good performance with small number of coefficients, is proposed and compared with the existing classical methods. For the automatic classification, artificial neural networks such as multilayer perceptron (MLP), radial basis function (RBF), and MLP-Class are utilized, where those neural networks as well as extracted feature vectors are combined to improve the performance and reliability of the proposed algorithm. It is confirmed by computer simulation with Traco's standard transient data set I and simulated data that the proposed feature vector extraction method and classification algorithm perform well, assuming that the energy of a given transient signal is sufficiently larger than that of a ambient noise, that there are the finite number of noise sources, and that there does not exist noise sources more than two simultaneously. 본 논문에서는 수중에서 발생되는 전이 신호의 자동 식별을 위하여 특징벡타를 추출하는 기법과 식별 알고리즘에 대하여 논한다. 특징벡타 추출기법으로 적은 계수로도 우수한 성능을 보이는 wavelet 변환을 사용한 방법을 제안하고 기종의 고전적인 방법들과 비교한다. 자동식별을 위해서는 MLP (Multilayer Perceptron), RBF (radial Basis Function), MLP-클래스 등 세 종류의 신경회로망을 사용하고, 성능 및 신뢰성을 높이기 위해서 두가지 특징벡타 및 세 식별기를 결합하는 방법을 사용한다. Traco의 표준 천이 데이터 집합 (standard transient data set) I과 모의 실험 데이터를 사용하여, 주어진 천이신호가 배경잡음에 비하여 충분히 에너지가 크고, 유한개의 소음원이 존재하며, 동시에 둘 이상의 소음원이 존재하지 않는다는 가정하에서 제안된 특징벡타 추출기법과 식별 알고리즘의 우수성을 확인한다.

프리캐스트 콘크리트 포장의 하중전달 성능 실험

양성철,김성민,유태석,한승환,Yang, Sung-Chul,Kim, Seong-Min,Yoo, Tae-Seok,Han, Seung-Hwan 한국도로학회 2008 한국도로학회논문집 Vol.10 No.2

콘크리트 슬래브를 공장에서 제작하여 도로포장의 신설 또는 보수에 사용하는 공법인 프리캐스트 콘크리트 포장의 하중전달 성능을 평가하기 위하여 연구를 수행하였다. 실내실험을 통해 다웰바 연결 부분의 그라우팅 효과를 측정할 수 있는 방법을 고안하였으며 이러한 실험을 위해 실험체를 제작하여 실험하였다. 실험을 수행한 결과 그리우팅을 한 다웰바의 전단강도는 콘크리트와 일체식으로 된 다웰바의 전단강도에 비해 떨어지지 않음을 알 수 있었다. 이울러 현장에서의 시험시공을 통해 설치된 보수용 프리캐스트 콘크리트 포장에 대해서도 FWD 시험을 실시하여 하중전달 성능을 평가하였다. 현장 실험 결과 기존 콘크리트 포장에 비해 슬래브 중앙부에서의 처짐은 다소 크게 나타나나, 줄눈부에서의 하중전달율은 거의 유사한 것으로 나타났다. This paper compares the load transfer efficiency between precast concrete pavement specimen and typical concrete pavement specimen by means of laboratory and field tests. An experimental method was developed to evaluate the load transfer efficiency of the dowel bars buried in the concrete pocket and grouted with cement mortar. The test results showed that the load transfer efficiency of the specimen for the dowel bars repaired with grout was equivalent to that of the control specimen. In addition, a series of FWD field tests were conducted on the precast pavement to evaluate the joint stiffness. The field test results revealed that the central deflection of the precast slab slightly increased but the load transfer efficiencies at the joints were almost the same as those in the typical concrete pavement slab.

다원화된 위성측위체계 환경에서의 국가 GIS 연구추진 방안에 대한 고찰

양성철,김용일,유기윤,Yang, Sung-Chul,Kim, Yong-Il,Yu, Ki-Yun 한국공간정보학회 2006 한국공간정보학회지 Vol.14 No.2

범세계 위치정보의 원천을 미국에 의존하고 있는 실정에서 정부는 다원화된 위성측위체계 시대에 직간접적으로 막대한 영향을 미치게 될 Galileo, 준천정위성 등의 다양한 프로젝트에 대응하여 국가 GIS 추진에 따른 어떤 연구 전략을 수립하여 장단기적으로 추진해 나가야 할 것인가를 결정해야 한다. 위치정보의 원천이 다양해짐에 따라 이를 효율적으로 이용하기 위해서는 정부적인 차원에서 체계적인 연구지원이 필요하며 특히, 국가GIS추진위원회를 중심으로 한 연구관련 분과위원회의 대응전략 마련은 매우 중요하다. 그러므로 공간정보전문가그룹과 연구개발지원위원회의 신설, 필수요소기술 분야의 선정을 통해 대응해 나간다면 다원화된 위성측위체계 환경에 효율적으로 대처할 수 있다. In the past several years there has been relying on USA fur the resource of global positioning data in the pluralistic GNSS environment(Galileo, Post GPS, Quasi-Zenith Satellite System). For this reason, we should make a decision which strategy for research is carried out. According to a diversity of resource for obtaining positioning data, well organized research support at government level for efficient using is required. Specially, it is very Important that subcommittee for research organized with National GIS Promotion Committee as a leader make counterplan strategy. We have obtained an conclusion that we can make a good decision by establishing Spatial Information Expert Group and selection of essential element of technology.

시멘트 콘크리트 포장확장시 포장하부지반의 강성과 변위발생의 상관성 분석

양성철,임유진,Yang. Sung-Chul,Lim. Yu-Jin 한국방재학회 2009 한국방재학회논문집 Vol.9 No.6

콘크리트 포장 확장공사시 하부지반의 다짐도 부족과 이로 인한 강성 및 지내력 발생차이는 접속부에서의 벌어짐, 단차, 밀림 등을 발생시키지만 이들 상호간의 연관성에 대한 국내연구는 매우 부족하였다. 본 연구에서는 평판재하시험(PBT)과 공내재하시험(PMT)을 이용하여 확장부 및 기존포장부에서 하부기초 강성측정을 각각 시도하고 그 시험결과를 바탕으로 확장부 및 기존도로부의 강성차이의 크기발생 차이를 분석하였으며 아울러 확장구간과 기존구간의 지내력과 강성 차이 및 접속부의 처리방안의 차이에 의한 포장슬래브의 거동을 평가하기 위해 고안된 변위계를 현장에 설치하여 벌어짐, 단차, 밀림의 발생현상을 관찰하고 이들 사이의 상호연관성과 발생 원인을 분석하여 그 원인을 규명하였다. Poor compaction of subgrade soil causes low stiffness and bearing capacity of sublayers so that faulting and differential settlements can be generated between new and old pavement surfaces in case of widening works. However, investigation of verifying the reason of producing the defects in the pavements are not performed in detail. In this study, several in-field tests including PMT and PBT were performed for obtaining stiffness of the sublayers in new and old pavements respectively of an widening project. Then, based on the obtained stiffness values and the measured deformations obtained by specially designed tilt meters, the main reasons of generating different deformations between the old and new pavement sections and the relationship between the deformation and stiffness are verified.

직접인장시험에 의한 원형 비부착면이 삽입된 신.구 콘크리트의 부착강도 및 파괴에너지 산정

양성철,김진철,박종원,Yang, Sung-Chul,Kim, Jin-Chul,Park, Jong-Won 한국도로학회 2004 한국도로포장공학회 논문집 Vol.6 No.1

신 구 콘크리트의 부착강도 시험시 두 재료의 계면에서 파괴가 유도되어 순수한 부착강도를 측정할 수 있도록 계면에 원형의 비부착면을 삽입하여 직접인발시험에 의해 부착강도를 측정하는 실험방법을 제시하였다. 먼저, 새로 제안한 실험방법에 의해 계면에서 응력이 집중되는 정도를 파악하기 위해 유한요소해석을 수행하여 두 재료의 탄성계수비 및 비부착면의 면적 (균열률)에 따른 계면에서의 파괴에너지를 산정하였으며, 부재의 크기 및 하중에 대한 보정을 감안하여 무차원함수로 환산하였다. 그리고 본 연구에서 제시된 부착강도 시험방법의 신뢰성을 입증하기 위해, 3가지 크기의 원형 비부착면(균열률 0.2, 0.4. 0.6)이 삽입된 신 구 콘크리트 복합시편(유황 폴리머 콘크리트+보통 콘크리트)을 사용하여 부착강도를 측정하였고 앞서 전개된 무차원함수로부터 계면 파괴에너지를 역산하였다. 시험결과, 모든 시편이 계면에서 파괴가 유도되었다. 또한 실험 데이터 및 해석결과를 분석하여 균열률이 0.4$\sim$0.6인 경우에 부착강도의 오차가 가장 적게 발생될 수 있음을 파악하였다. To determine the pure bond strength between substrate and its overlayed concrete material, a direct pull-off test method was introduced by using a bi-material cylinder with which a penny-shaped crack was mountained at its interface. First, to evaluate the stress magnification or concentration at the interface, the energy release rates of a penny-shaped interface crack in remote tension loading on a bi-material cylinder were determined in terms of different modulus ratios and undonded area ratios(crack ratios) using a commercial finite element program. Then the energy release rates were calibrated as non-dimensional values in consideration of structural dimensions and applied forces. And to evaluate whether this new pull-off test method gives sound test results, three different sizes of unbended area ratios were incorporated along their interface in bi-material cylinders(sulphur polymer concrete + old concrete). Test results showed that all specimens were broken off at their interfaces as intended. Also the FEM analyses and test results indicated that a bi-material specimen with unbended area ratio of 0.4$\sim$0.6 is suitable for best accurate testing.

재령에 따른 포장용 콘크리트의 강도특성 예측식 개발

양성철,권수안,임유진,Yang. Sung-Chul,Kwon. Su-Ahn,Lim. Yu-Jin 한국방재학회 2010 한국방재학회논문집 Vol.10 No.6

본 연구는 콘크리트 포장설계법에 사용되는 재료입력변수의 DB화를 염두에 두고 신뢰성 있는 콘크리트 물성 정량화 수립을 목적으로 수행되었다. 실험에 사용된 포장용 콘크리트는 화강암, 석회암, 사암의 조골재를 사용하였으며 화강암 배합의 경우 세 골재로서 자연사, 세척사, 부순모래 배합을 포함하였다. 먼저 콘크리트 강도시험을 통해 얻은 데이터를 이용하여 강도간의 상관관계 모델식을 정리하였다. 그리고 각 조골재별로 재령에 따른 압축강도, 휨강도, 쪼갬인장강도 및 탄성계수의 모델식을 제시하였다. 화강암 배합의 경우 세골재로서 사용된 자연사, 세척사, 부순모래 배합을 모두 포함한 산술평균을 적용하여 모델식을 제시하였다. 한편 쪼갬인장강도와 탄성계수는 실험방법 및 계측상 결과가 분산되는 경향이 있어서 상관관계식에서 예측된 값과 직접 구한 실험결과에 대해 산술평균을 적용후 보정하여 각 조골재별로 재령에 따른 탄성계수 및 쪼갬인장강도의 예측식을 제시하였다. 마지막으로 각 조골재 배합별 콘크리트의 포와송비 및 건조수축에 대한 기준 값을 제시하였다. This study was carried out to find reliable relations between various concrete strength properties which are used as input data in concrete pavement design program. Concretes were made from different sources of coarse grained(granite, limestone and sandstone) and fine grained aggregates such as natural sand, washed sand and crushed sand. From strength test results, model equations were obtained based on the relation between strengths. For each coarse grained aggregate, models for compression-flexural strengths, compression-split tensile strengths, compressive strength-modulus and flexural-split tensile strengths with age were obtained. For concrete mixed with gneiss granite aggregates, concrete strengths were obtained from numerical mean values of concrete strengths mixed with fine grained aggregates. In addition models for concrete split tensile strengths and modulus values were provide by averaging numerically the estimated values obtained from the derived relationship and the experimental values. This is due to more scattered values of split tensile strengths and modulus values than other strength properties. Finally criteria for drying shrinkage strain as well as Poisson`s ratio for concrete used in pavement were presented for all mixes with differed coarse grained aggregates.

콘크리트 포장의 다웰바 전단거동 실험

양성철,최재곤,Yang, Sung-Chul,Choi, Jae-Gon 한국도로학회 2008 한국도로학회논문집 Vol.10 No.2

Shear test procedure for concrete-dowel interaction was proposed along with determination of dowel support reaction factor or shear spring stiffness constant using the spreadsheet example. For this task, three AASHTO-type standard specimens were prepared to simulate behavior of the jointed concrete pavement. A side support system was adopted to minimize twisting of the test specimen which had been observed in a preliminary test. A typical elastic behavior of the dowel-concrete interaction was observed from several test loops of loading, unloading and reloading procedures. However load versus slab displacement represents to be nonlinear. Test results show that the dowel support reaction factor ranges from 550-880 GN/m3, which is 1.4-2.2 times greater than 407GN/m3 proposed by Yoder and Witczak. This is because less torsional distraction was occurred with the help of a side support system adopted in this experiment. The dowel support reaction factor or shear spring stiffness constant obtained from the procedures proposed in this paper may be used as a reference data for the structural analysis of jointed concrete pavement. 본 연구에서는 콘크리트포장의 디웰바 전단시험 절차와 실험결과를 이용하여 PC 스프레드시트에서 다웰바의 지지력계수와 전단 스프링 강성계수를 산정하는 절차를 제시하였다. 세 개의 시험체를 통해 AASHTO의 다웰바 전단시험을 수행하여 콘크리트 포장의 불연속면에서의 전단거동을 모사하였다. 예비실험을 통해 발생한 비틀림 변형을 최소화하기 위해 측면 고정대 사용하여 실험하였다. 초기하중에서의 하중의 재하(loading), 제하(unloading), 재재하(reloading)를 반복수행한 결과 탄성적인 거동을 보여준다. 그러나 전체 하중 범위에서는 다웰바의 지지력계수 또는 전단 스프링 강성계수는 슬래브의 상대 처짐 또는 재하하중에 따라 비선형으로 거동함을 보여준다. 본 실험에서 얻어진 다웰의 지지력계수는 550-880GN/m3으로서 Yoder와 Witczak이 제안하는 407GN/m3보다는 1.4-2.2배가 크게 산정되었다. 이는 측면 고정대를 사용함으로서, 실험시 예상되는 비틀림 변형이 기존의 실험에 비해 적었던 것으로 판단된다. 본 실험에서 얻어진 다웰의 지지력계수 또는 전단 스프링 강성계수는 다웰바를 이용한 콘크리트 불연속면의 구조해석 시 참고자료로 활용될 수 있다.

준공도면을 이용한 수치지형도 갱신시스템의 이력 DB 설계

양성철,김기락,유기윤,Yang, Sung-Chul,Kim, Ki-Rack,Yu, Ki-Yun 한국공간정보학회 2009 한국공간정보학회지 Vol.17 No.2

The modification of digital maps because of creation, extinction, and change of topology can be expressed by change of information. But according to complication of society, topology of digital maps and relation with another objects is more complicated. We carry out partial update using as-built drawings to reflect in digital maps efficiently with maintaining accuracy and update. This supplement a weak point of partial update without field surveying. But unlike creation and extinction of file with information or of entire database, when each object is changed, added problem will come like change of raw data and of updating date. So it is necessary that history data about creation, change and extinction of spatial data and attribute data have to be chosen and managed. In this study, we analyze operations of updating system of digital map using as-built drawings, and suggest the history database system. 지형 지물의 생성, 소멸, 변경으로 인한 수치지형도의 변경은 정보의 변경으로 표현할 수 있는데 사회가 복잡해짐에 따라 수치지형도 상의 지형 지물의 복잡도가 커지고 다른 객체와의 관계도 복잡해지고 있다. 정확성과 최신성을 유지하면서 수치지형도에 효율적으로 반영하기 위해서 준공도면을 이용한 부분갱신을 수행하는데 이는 현장측량을 수행하지 않는 부분갱신의 단점을 보완할 수 있으나 정보가 포함된 파일 혹은 데이터베이스 전체가 생성 혹은 소멸될 경우와 달리 객체별로 변경이 될 경우 원천자료의 상이, 갱신일자의 상이 등 부가적인 문제가 발생하므로 공간정보 속성정보의 생성, 변동, 소멸에 대한 이력 항목을 선정하고 관리하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 준공도면을 활용한 수치지형도 갱신시스템의 업무를 분석하고 필요한 이력항목을 제시하였다.

국토조사 체계 개선 방안 연구

양성철,Yang, Sung-Chul 한국국토정보공사 공간정보연구원 2015 지적과 국토정보 Vol.45 No.2

국토조사는 국토의 물리적 사회적 현황과 시대적 사회적 요구사항에 대한 면밀한 조사를 통해 국토의 효율적 운용이라는 기본적인 목표를 달성하기 위한 목적으로 시행되고 있다. 하지만, 직접조사가 아닌 지방자치단체나 타 정부부처에서 구축한 자료를 취합하여 국토지표로 가공 및 제공이 되기 때문에 다른 자료와의 차별성이 크지 않고, 국토지표 항목들이 국내외 상황과 변화에 따라 수시로 변경되어 동일한 지표에 대해 장기적으로 축적된 자료가 없어 활용도가 높지 않은 실정이다. 최근, 통계 데이터와 지도 데이터에 대한 중요성 부각에 따라 대다수 공공기관과 지방자치단체에서 각자의 고유한 필요성에 따른 조사를 수행하고 그에 따른 결과를 공간데이터가 포함된 데이터베이스 형태로 구축하고 있는 것을 고려하면 국토교통부 고유의 업무라는 국토조사의 한계를 벗어나서 국가단위 국토에 대한 현황조사라는 측면으로 새로운 접근을 할 필요성이 있다. 이에 본 연구에서는 통일시대를 대비하고 국토의 효율적 개발과 가치 보전을 위한 정책수립에 필요한 의사결정자료 제공이라는 제 역할을 다 할 수 있도록 새로운 국토조사 체계를 제안하였다. The national land survey is implemented for the purpose of accomplishing the basic goal called an effective development of national land through close survey on physical/social conditions and periodic/social requirements of national land. However, the situation is that there isn't much difference from other data because the data constructed at the local governments or other ministries are gathered to be processed and provided as national land index which is not a field survey while the situation is that the national land index are changed frequently according to domestic and foreign circumstances and transition so that the applicability is low because there is no data accumulated for a long period of time on the same index. Considering that most government offices and local governments are performing surveys out of their own unique necessity to construct the results followed by such survey as data which includes spatial data as a form of database since the importance of statistics data and map data has become highlighted recently, it is necessary to make a new approach in the aspect of investigating the current situation of national territory on the national level. Accordingly, this study has proposed a new national land survey system to prepare for unification of North and South Korea as well as to provide the decision making data necessary for setting up the policies for effective land development and value conservation of the national land.

준공도면에서 추출된 CAD 객체를 이용한 수치지형도의 갱신 시스템 개발

양성철(Yang Sung Chul),최재완(Choi Jae Wan),유기윤(Yu Ki Yun) 대한공간정보학회 2009 대한공간정보학회지 Vol.17 No.3

수치지형도는 정확성과 함께 최신성을 가져야만 국가공간정보로서 그 역할을 다할 수 있으나 항공사진 촬영과 측량, 현지조사를 수행해야 하는 제작과정의 특성상 많은 시간과 비용이 소요되어 최신성을 유지하는데 한계가 있다. 준공도면을 활용하여 수시 갱신한다면 기 작성된 도면을 재활용하므로 불필요한 국가예산의 낭비를 막을 수 있고 측량된 성과를 이용할 수 있으므로 정확한 갱신이 가능하여 그 효과가 크나 CAD 도면 표준화 미비, 준공도면과 수치지형도 파일 형식의 상이, 대장자료의 미비, 입력 객체와 기존 객체와 위상 관계 등으로 인해 어려움이 있는 실정이다. 본 연구에서는 첫째, 준공도면에서 추출된 CAD 객체를 기존 객체의 존재 여부에 따라 신규 혹은 갱신으로 안착시키고 객체간 공간관계에 따라 위상정보를 생성한 후 둘째, 이의 무결성 여부를 검수하여 효율적으로 수치지형도의 갱신을 수행할 수 있는 방안을 제시하였고 그 결과로 수치지형도의 정확성과 최신성을 확보하였다. Digital map should have the up-to-dateness as well as the accuracy to perform a role as the national spatial data. As digital mapping process require aerial photograph, surveying, and field working, it consumes a lot of time and cost. So there is a limit to maintain the up-to-dateness. If we updates the digital map frequently by using the as-built drawings, we can prevent the waste of national budget by reuse of existing drawings and make accuracy updates from existing survey results. In spite of this advantages, due to insufficiency of CAD drawing standard, inconsistency of file types of as-built drawings and digital maps, and topology relations between input features and original features, so the frequent updates using the as-built drawings is on the difficult situation to perform. In this research, first, CAD features extracted from as-built drawings land the new/update whether original features exist or not and generate topology from spatial relation of features. Second, suggest the efficient partial-update-plan performing integrity test. As a result, guarantee the accuracy and the up-to-dateness of digital map.