농림업 중형위성 탑재체 개발을 위한 기술 사양 및 활용 분석

김범승,김현철,송경민,홍석영,이우경 한국위성정보통신학회 2015 한국위성정보통신학회논문지 Vol.10 No.4

최근 국내외에서 폭넓게 개발되어 활용되고 있는 지구관측용 위성 탑재체에 대한 개발과 연구는 영상 활용분야에서 활발하게 진행 되고 있다. 또한 위성에 광학센서 및 영상 레이더 등을 장착하여 다양한 지역의 영상을 수집하고 분석함과 동시에 기반 기술들의 비약적인 발전이 이루어졌다. 국내에서 추진 중인 차세대 중형위성 개발 사업은 국내 독자기술로 탑재체를 개발할 목표에 있고 농촌 진흥청, 기상청, 환경부, 국토교통부 등에서 공동으로 활용할 계획에 있다. 본 논문에서는 국내 농림업 환경에 적합한 위성 탑재체 기술사양을 제안하기 위해 위성 영상을 활용한 농림업 연구사례를 조사하여 농림업 세부 활용 분야에 따른 위성 탑재체 기술 사양을 분석하였다. 국내 위성영상 활용 전문가를 대상으로 실시한 설문 및 자문조사 결과를 바탕으로 국내외 지구관측 농림업 활용 위성의 탑재체 개발 현황, 계획 그리고 활용 등을 분석하여 독자적인 농림업 중형위성 탑재체 개발을 위한 기술사양을 제안하였다. 또한 한반도 농경지를 대상으로 위성 모의 운용실험 수행을 통해 위성 탑재체의 관측 성능을 검증하였다. 본 논문에서 제안한 결과는 향후 농림업 중형위성 탑재체 개발에 있어 적합한 사양을 제공하고 사용자들이 위성영상을 효율적으로 사용할 수 있는 방향으로서 기술적 기초 정보로 활용될 것으로 기대된다. Recently, research and development on satellite payloads are being developed such as the optical sensor, SAR etc. Satellite image for earth observation is being utilized both domestically and abroad. Advanced satellite payload technology has led to the collection and analysis of satellite images relying on the optical sensor. Currently, related organizations such as RDA(the Rural Development Administration) are collectively collaborating to plan a national project to develop a medium-sized satellite based on Korea’s domestic technology independently. This paper investigated the cases of the past research on application of satellite images for agriculture and analyzed the technical specifications for satellite payload in each area of such application. Based on the results of the past surveys and consultation studies among local experts in satellite image application, we analyzed the current trends, plans and applications of domestic and overseas R&D in satellite payloads for earth observation in agriculture, and proposed the appropriate technical specifications for developing a future medium-sized satellite for agriculture. The proposed specifications were then incorporated into a simulated satellite to examine its performance to observe the Korean farming areas. The authors anticipate that the findings of this paper will form a useful technical basis for providing the appropriate specifications for developing future medium-sized satellite payloads to be used in agriculture and forestry, and enabling the end users to efficiently utilize the satellite.

음소 결정트리의 노드 분할을 위한 임계치 자동 결정 알고리즘

김범승,김순협,Kim, Beom-Seung,Kim, Soon-Hyob 한국음향학회 2012 韓國音響學會誌 Vol.31 No.3

본 논문에서는 코레일에서 운영중인 640개 기차역명의 음소기반의 음성인식을 위하여 트라이폰 단위의 음소 결정트리 구축 시 노드 분할 과정에서 사용되는 임계치의 결정에 있어 통계적 기법인 상관관계 분석과 회귀분석을 활용하여 군집화율을 추정하고 이를 이용한 평균 군집화율에 따른 임계치의 값에 의해 자동으로 결정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 유효성 검증을 위한 실험에서 기존의 일괄 적용된 Baseline 보다 1.4~2.3 %의 인식률 향상을 보였다. In the paper, phonetic decision tree of the triphone unit was built for the phoneme-based speech recognition of 640 stations which run by the Korail. The clustering rate was determined by Pearson and Regression analysis to decide threshold used in node splitting. Using the determined the clustering rate, thresholds are automatically decided by the threshold value according to the average clustering rate. In the recognition experiments for verifying the proposed method, the performance improved 1.4~2.3 % absolutely than that of the baseline system.

계절 ARIMA 모형을 이용한 중앙선의 여객수송수요 예측

김범승(Beom-Seung Kim),이찬우(Chan-Woo Lee),심재호(Jae-Ho Sim),이승기(Seung-Ki Lee),김주희(Joo-Hee Kim),박현규(Hyun-Gyu Park) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.11

본 연구는 중앙선의 여객수송수요를 효율적으로 예측하기 위한 방법으로 계절성 요인을 고려한 ARIMA 모형을 제안하였다. 특히, 최근의 관광수요를 반영하기 위하여 2013년 4월 개통되어 운행되고 있는 중부내륙권 관광전용열차(O-train, V-train)의 수요를 포함하여 예측모형을 구축하였다. 이를 위하여 2005년 1월부터 2013년 7월까지의 월별 시계열 데이터 (103개)를 사용하여 최적의 모형을 선정하였으며 예측결과 중앙선의 여객수송수요는 지속적으로 증가할 것으로 나타났다. 구축된 모형은 중앙선의 단기수요를 예측하는데 활용이 가능하다. This study suggested the ARIMA model considering the seasonal characteristic factor as the method for forecasting passenger transport demand of the Joongang Line efficiently. Particularly, the forecasting model was built including the demand for the central inland region tourist train (O-train, V-train) which was opened to traffic in April, 2013 and run in order to reflect the recent demand for tourism industry. For this, by using the monthly time series data (103) from January, 2005 to July, 2013 the optimum model was selected. And, the forecasting result of passenger transport demand of the Joongang Line showed up to increase continuously. The developed model forecast the demand for short-term of the Joongang Line and is available.

안전소통을 위한 모바일 앱 서비스 개발

김범승(Beom-Seung Kim),이규찬(Kyu-Chan Lee),심재호(Jae-Ho Sim),김주희(Joo-Hee Kim),윤상식(Sang-Sik Yun),정경우(Kyeong-Woo Jung) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.5

본 연구는 시간·공간에 구애받지 않는 즉시성 있는 소통채널 확대를 통해 철도의 안전문화 확산 및 휴먼에러의 사전예방을 위한 모바일 앱 서비스의 개발과 방향성을 제시하고자 한다. 최근 들어 대형 철도사고가 발생하고 있는 것은 안전의식의 결여(인적오류) 뿐만 아니라 시간·공간의 제약에 따른 안전정보 소통의 부재, 교번·교대 근무에 따른 안전정보 전파 제약으로 인하여 즉시성 있는 안전정보 서비스의 제공이 미흡한 것이 큰 원인이다. 이러한 문제점을 효율적으로 해결하기 위하여 언제, 어디서나 안전소통을 할 수 있는 모바일앱 서비스를 개발하였다. 개발된 모바일 앱 서비스는 철도 최상의 가치인 안전을 확보하기 위한 선도적인 창구역할을 할 것으로 기대한다. This study presented the development of the Mobile APP Service and direction through the immediate expansion of communication channel without regard to the time and space for the safety culture diffusion of the railway and the advanced prevention of human error. Recently, the large-scale railroad accident generated. This is basically due to lack of the safety consciousness (Human Error). But, because of the constraints of time and space is insufficient safety information communication and the safety information propagation is restricted due to the alternating shift work. Thereby the immediate safety information service is insufficient. This is the major factor. We have developed Mobile APP Service for anytime, anywhere safety communication in order to solve this problem efficiently. The developed Mobile APP Service expects to do the properly function of a window for ensuring the safety that is the value of the best of the railway.

다중목적 최적화 알고리즘을 활용한 주거복합커뮤니티공간 디자인 연구

김범승 ( Kim Beomseung ),이우형 ( Lee Woohyoung ) 한국공간디자인학회 2021 한국공간디자인학회논문집 Vol.16 No.8

(연구배경 및 목적) 최근 도심지내 낙후된 저층주거지를 활용한 중/고밀의 주거와 생활 SOC를 함께 제공하는 주거복합커뮤니티개발이 진행되고 있다. 건축적으로 이러한 도심에 위치한 복합 프로그램의 고밀 집적화는 환경적 성능 및 각 용도별 상이한 조건을 동시에 만족시킴이 필수적으로 요구된다. 이는 기존 블랙박스식 설계방법으로는 그 대응에 한계를 가짐으로 본 디자인은 그 대안으로 다중목적 최적화 알고리즘을 활용한 설계방법에 주목하여 부지내 자체 건축물을 포함한 인접 컨텍스트의 영향을 고려한 최적 일사량 기준과 용도별 상충되는 상이한 설계조건을 함께 만족시키는 최적건축구성이 반영된 주거복합커뮤니티공간에 대한 설계안을 제안한다. 이를 위해 특정 부지 상의 설계조건을 가진 예제를 설정하고, 다수의 조건을 동시에 연산하는 다중목적 유전알고리즘을 활용하여 도출된 배치 및 건물형태를 반영한 설계안을 도출한다. (연구방법) 예제로 서울시 정릉재개발구역내 경사지에 위치한 낙후된 저층주거지를 대상으로 지역의 문제점에 대응하는 주거, 상업, 커뮤니티 시설을 포함한 주거복합커뮤니티공간으로 설정한다. 인접 컨텍스트와 부지내 건축물군의 관계를 기반으로 일사량 기준 환경적 조건과 각 용도별 건축물에 요구되는 조망 및 인지성 조건을 동시에 만족시키는 배치와 형태를 중심으로 설계안을 도출한다. 이를 위해 파라메트릭 디자인 툴인 라이노 그라스하퍼(Rhino Grasshopper) 기반의 다중목적 최적화 에드온인 옥토퍼스(Octopus)를 활용한다. 옥토퍼스로 도출된 다수의 솔루션 군에 대한 성능적 및 계획적 관점의 검토를 통해 예제의 복합적 요구조건을 충족시키는 솔루션을 선정하여 디자인에 적용한다. (결과) 도출된 설계안은 가장 중심인 건축물의 배치와 형태뿐만 아닌 지역사회에 대한 다양한 요구사항과 문제점에 대응하는 도시적, 건축적 제안을 포함한다. 먼저 도시적 관점에서 인근지역과 단절된 지역사회의 물리적, 사회-경제적 문제점에 대응하기 위해 요구되는 시설과 기능을 제공함으로 지역사회의 사회 통합적 가치를 강화하였다. 건축적 관점에서 최적화 유전알고리즘으로 도출된 연산결과를 통해 지역시설을 포함한 복합개발의 환경적 성능을 포함한 다수의 복합적 요구조건을 충족시켰다. 추가적으로 기술적 관점에서 기존 건축설계과정에 내재된 주관적 자의성에 대한 한계를 넘어서는 객관성에 기초한 증거기준디자인을 도출하였다. (결론) 본 디자인은 설정된 예제에 대한 대안을 도출함을 통해 건축설계에 있어 새로운 디지털 툴과 연동된 최적화 유전알고리즘의 적용성과 잠재적 활용 가능성을 확인하였으며, 나아가 새로운 기술적 혁신이 접목되어 기존 전통적 건축설계방식이 가진 한계점을 극복하는 다중목적 최적화의 효용성을 확인하였다. 나아가 진보된 신기술과 건축설계와의 실용적 접목에 대한 범용성의 확대하는데 의미를 가진다. (Background and Purpose) Recently, a residential complex community development that provides medium/high-density housing and living SOC using the blighted low-rise residential area in the downtown area is being developed. Architecturally, the high-density integration of complex programs is essential to simultaneously satisfying different requirement for environmental performance and each use. As the existing black box design method has a limit to its response, this design focuses on the design method using a multi objective optimization algorithm and considers the impact of the adjacent context including the own building within the site. We propose a design for a residential complex community space that reflects the optimal architectural composition that satisfies the different design conditions that conflict with each other. (Method) For design example, it is set as a residential complex community space including residential, commercial, and community facilities that respond to community problems for blighted area located on a slope site in the Jeongneung Redevelopment Area in Seoul. Based on the relationship between the adjacent context and the group of buildings on the site, the design is drawn based on the site plan and shape that simultaneously satisfy the environmental optimization based on insolation and the view and perception requirements for each use. To do this, it utilizes Octopus, a multi objective optimization add-on based on Rhino Grasshopper. The optimal solution that meets the complex requirements of the example is selected and applied to the final design through the review of performance and planning for multiple solution groups derived from Octopus. (Results) The derived design includes not only site plan and shape of the most importantly, but also urban and architectural aspects that respond to various requirements for the community. First, from an urban point of view, the social integration of the community was strengthened by providing functions required to respond to the physical and socio-economic problems of the community cut off from the surrounding. From the architectural point of view, through the calculation results derived from the optimization, a number of complex conditions including the environmental performance of complex including local facilities were satisfied. In addition, from a technical point of view, evidence-based design based on objectivity that goes beyond the limits of subjective arbitrariness inherent in the existing architectural design process was applied. (Conclusions) This design confirmed the applicability and potential use of an optimization genetic algorithm linked with a new digital tool in architectural design by deriving alternatives to the set examples. The effectiveness of multi objective optimization to overcome the limitations of traditional design was confirmed. Furthermore, it has meaning in expanding the versatility of practical grafting of advanced new technology and architectural design.

CHMM을 이용한 발매기 명령어의 음성인식에 관한 연구

김범승(Beom-Seung Kim),김순협(Soon-Hyob Kim) 한국철도학회 2009 한국철도학회논문집 Vol.12 No.2

계절 ARIMA 모형을 이용한 여객수송수요 예측

김범승(Beom-Seung Kim) 한국철도학회 2014 한국철도학회논문집 Vol.17 No.4

철도예약서비스를 위한 VoiceXML 기반의 음성인식 구현에 관한 연구

김범승(Beom-Seung Kim),김순협(Soon-Hyob Kim) 한국철도학회 2011 한국철도학회논문집 Vol.14 No.2

한국의 기차역명 음성인식을 위한 효율적 PLU 선택

김범승(Beom-Seung Kim),김순협(Soon-Hyob Kim) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.10

본 논문에서는 한국의 640 개 기차역명의 트라이폰 단위 음소기반 음성인식을 위하여 기차역명의 음성학적·음운론적 특성을 분석하고 이를 고려하여 Station-Rule #1: 초성·종성의 자음과 단모음의 인식단위 구분, Station-Rule #2: 음절 끝소리 규칙, Station-Rule #3: 비음동화, Station-Rule #4: 비음화, Station-Rule #5: 경음화, Station-Rule #6: 연음법칙(격음화 포함), Station-Rule #7: 수의적 변동의 7-Station Rules 를 정의하였다. 그리고 이를 반영한 효율적인 인식단위 선정을 위하여 발음사전을 만들고 PLU(Phoneme-Likely Unit) set 별 인식률 실험을 통하여 Baseline 및 기존의 PLU 보다 제안하는 46 PLU 가 효율성이 있음을 확인하였다. This paper analyzes the characteristics of the names of train stations in the aspects of phonetics and phonemics to study speech recognition in phoneme base of triphone unit of 640 Korean train stations to define 7-Station Rules. Station #1: Unit of Initial-Final Consonant and Unit of Mono-Vowel Station #2: Coda Neutralization, Station #3: Nasal Assimilation, Station #4: Nasalization, Station #5: Tensification, Station #6: Liaison(include Aspiration), Station #7: Voluntary Variation. In order to select the efficient recognition unit incorporating the aforementioned purpose, a pronunciation dictionary was provided by the author. We could know the proposed 46 PLU is more efficient than the baseline and existing PLU by the experiment on the recognition rate of PLU(Phoneme-Likely Unit) sets.

간섭 환경에서의 위성 통신 영향 분석

김범승(Kim Bum Seung),이기웅(Lee Ki Woong),이우경(Lee Woo Kyung) 한국통신학회 2016 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.1