상용 디지털 카메라를 이용한 3가지 유효 RGB 파장에서의 미세먼지 소산계수 산출법

박선호,김덕현,Park, Sunho,Kim, Dukhyeon 한국광학회 2020 한국광학회지 Vol.31 No.2

본 논문에서는 상용 카메라를 이용하여 미세먼지의 소산계수를 측정하기 위한 새로운 방법을 제안하였다. 하나의 주어진 영상에서 같은 방향에 놓인 동일한 종류의 물체에 대한 3개 이상의 화소점의 밝기를 이용하여 소산계수를 측정하였다. 계산에 사용하기 위해 선택된 화소에 해당하는 물체는 카메라와의 거리를 알고 있는 것으로 선택하였다. 카메라를 이용하여 측정한 미세먼지의 소산계수와의 비교를 위하여 라이다를 이용하여 소산계수를 측정하였다. 최종적으로 카메라를 이용하여 측정한 미세먼지의 소산계수와 라이다를 이용한 그것에는 신뢰할 수 있는 상관관계를 얻었으며, 약 0.86 정도의 값을 보였다. 같은 방법으로 카메라의 R, G, B 3센서의 유효파장에서 소산계수를 얻을 수 있다는 것을 보였으며, 이러한 3파장에서의 소산계수를 통하여 하루 동안의 옹스트롱 지수(Angstrom exponent) 변화를 얻었는데, 이 값은 0.7~1.6 범위에 존재한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 지수는 입자의 크기와 관련된 중요한 정보로 사용할 수 있다. In this article, we suggest a new method for measuring an aerosol's extinction coefficient using a commercial camera. For a given image, we choose three pixel-points that are imaged for the same kinds of objects located in similar directions. We suggest and calculate aerosol extinction coefficients from these RGB gray levels and the different distances of the three objects. To compare our measurement results, we also measure extinction coefficients using lidar. Finally, we find that there are meaningful and sensible correlations between these two measurements, with a correlation coefficient of 0.86. We measure the aerosol extinction coefficient at three different RGB wavelengths using the same method. From these aerosol extinction coefficients at three different wavelengths, we find that the Angstrom exponent ranges from 0.7 to 1.6 over a full daytime period. We believe that these Angstrom exponents can give important information about the size of the fine particles.

오픈 소스 라이브러리를 이용한 수치수조 구현 및 적용

박선호,이신형,Park, Sunho,Rhee, Shin Hyung 해양환경안전학회 2014 海洋環境安全學會誌 Vol.20 No.6

본 논문에서는 소스 코드가 공개된 라이브러리를 이용하여 선박의 성능을 예측할 수 있는 해석 코드를 개발하였다. 질량보존 방정식, 모멘튼 보존방정식, 난류를 고려하기 위해 난류모델과 벽함수를 고려하였다. 자유수면 계산을 위해 볼륨비 수송방정식을 고려하였고, 자유수면의 정확도 높은 계산을 위해 고차 도식을 포함하는 라이브러리를 개발하였다. 개발한 프로그램을 컨테이너선인 KCS에 적용한 결과 실험에서 포착된 자유수면 분포를 잘 예측하였다. 자항성능 평가 시 추진기 회전을 위해 GGI 라이브러리를 사용하였다. 계산결과 실험과 비교해 약 7 % 정도의 정확도로 자항성능을 예측하였다. 캐비테이션 예측을 위해 이상 균질 모델을 포함하는 새로운 라이브러리를 개발하였다. 이상 균질 모델을 추진기에 적용한 결과 일반적으로 발생하는 얇은 층 캐비테이션을 잘 예측하는 것을 확인하였다. 오픈 소스 라이브러리를 이용하여 개발한 수치수조를 KCS에 적용한 결과 오픈 소스 라이브러리에 대한 가능성을 확인하였다. In this paper, ship performance prediction solver was developed using open source computational fluid dynamics (CFD) libraries. The mass- and momentum-conservation equations and turbulent model with a wall function for the turbulent closer were considered. The volume fraction transport equation with a high-resolution interface capturing scheme were selected for free-surface simulation. The predicted wave pattern around KRISO container ship (KCS) using developed program showed good agreement against existing experimental data. For the revolution of a propeller in the propulsive test, general grid interface (GGI) library was used. The predicted propulsive performance showed 7 % difference against experimental data. Two-phase mixture model was developed to simulate a cavitation and applied to a propeller. The sheet cavitation on the propeller was predicted well. From results, the potential of the numerical tank developed by open source libraries was verified by applying it to KCS.

공공임대주택과 민간임대주택의 주거 만족도 영향요인 및 차이 분석

박선호(Park, Sunho),김남정(Kim, Namjung),박환용(Park, Hwanyong) 한국주거환경학회 2021 주거환경(한국주거환경학회논문집) Vol.19 No.4

본 연구는 민간임대주택을 비교 대상으로 하여 공공임대주택의 주거 만족도 영향요인을 분석하고, 공공임대주택의 만족도를 높이기 위한 정책적 시사점을 도출하는데 연구의 목적을 갖고 있다. 연구의 공간적 범위는 전국이며, 공공임대주택과 민간임대주택의 주거 만족도 자료는 정부가 가장 최근에 실시한 2019년 ‘주거실태조사’의 결과를 활용하였다. 본 연구는 로지스틱 회귀모형을 활용하여 다음과 같은 분석결과를 도출하였다. 첫째, 공공임대주택과 민간임대주택에 있어서 전반적인 주택 만족도의 영향요인은 ‘안전·위생상태’요인, ‘방수·난방상태’요인, ‘소음상태’요인이 공통적으로 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 먼저, 공공임대주택의 경우는 ‘방수·난방’요인이 1단위(1단계) 증가(상승)하면 전반적인 주택 만족도가 높아질 확률이 4.549배 증가하고, ‘안전·위생상태’요인은 전반적인 주택 만족도 수준을 높일 확률이 3.697배, ‘소음상태’요인은 2.191배인 것으로 나타났다. 다음으로 민간임대주택은 ‘방수·난방상태’요인의 수준이 1단위(1단계) 증가(상승)하면 전반적인 주택 만족도가 높아질 확률이 3.871배 증가하고, ‘안전·위생상태’요인은 전반적인 주택 만족도를 높일 확률이 3.587배, ‘소음상태’요인은 1.943배 증가하는 것으로 나타났다. 주택유형의 경우는 비아파트에서 아파트로 주택유형이 변화되면 전반적인 주택 만족도 수준이 불만족에서 만족 수준으로 개선될 확률이 1.328배 증가하고, 월소득은 소득이 증가할수록 만족도 수준도 증가하는 경향을 갖는 것으로 나타났다. 이 외에도 환기의 상태 수준이 ‘불량’에서 ‘양호’로 개선되면 전반적인 주택 만족도가 높아질 확률이 2.094배가 증가하고, 채광의 경우는 1.460배가 증가하는 것으로 분석되었다. 둘째, 전반적인 주거환경 만족도에 미치는 영향요인은 공공임대주택과 민간임대주택에서 공통적으로 ‘외부시설 접근환경’요인, ‘거주 환경성’요인, ‘주차·보행환경’요인 모두 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 또한, 요인 구성에는 포함되지 않았으나 공원·녹지 접근성, 교육시설 이용성, 방범, 이웃관계에 대한 만족도가 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 먼저, 공공임대주택의 경우는 ‘외부시설 접근환경’요인의 만족도 수준이 1단위(1단계) 증가(상승)하면 전반적인 주거환경 만족도 수준이 높아질 확률이 6.334배 증가하는 것으로 분석되었다. ‘거주 환경성’요인은 2.747배, ‘주차·보행환경’요인은 2.007배가 증가하는 것으로 나타났다. 월소득의 경우는 Exp(B)의 값이 0.998배로서 만족도 수준 변화에 미치는 확률은 매우 적지만 월소득이 높아질수록 전반적인 주거환경 만족도 수준이 낮아지며, 반대로 소득이 낮아질수록 만족도 수준이 높아지는 경향을 갖고 있는 것으로 나타났다. 지역1의 경우는 비수도권보다 수도권에 거주할 경우에 전반적인 주거환경 만족도가 높아질 확률이 1.684배로 나타났다. 다음으로 민간임대주택은 ‘외부시설 접근환경’요인의 만족도 수준이 1단위(1단계) 증가(상승)하면 전반적인 주거환경 만족도가 높아질 확률이 3.492배 증가하는 것으로 분석되었다. ‘거주 환경성’요인의 만족도 수준이 1단위 증가하면 전반적인 주거환경 만족도가 2.020배 증가하고, ‘주차·보행환경’요인은 1.906배 증가하는 것으로 나타났다. 지역1에 있어서 도에서 광역시·특별시로 거주지가 이전되면 전반적인 주거환경 만족도 수준이 개선될 확률이 1.229배 증가하고, 주택 노후도의 경우는 1.486배 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 분석결과를 놓고 볼 때, 공공임대주택을 공급함에 있어서 방수, 균열, 난방·단열 등 ‘방수·난방상태’와 관련된 건축물의 물리적 환경의 질적 향상에 노력을 기울여야 할 필요가 있다. 건축물의 상태가 개선될 때 전반적인 주택 만족도가 높아질 확률이 가장 크기 때문이다. 또한, 공공임대주택의 건설·공급 입지와 단지내 위치에 대한 계획적 배려가 요구된다. 의료시설·상업시설·공공기관·문화시설·대중교통 접근성을 개선될 때 전반적인 주거환경 만족도가 높아질 확률이 가장 큰 것으로 분석되었기 때문이다. 이 같은 맥락에서 수요가 많은 도심 내에서 공공참여형 또는 공공주도형 정비사업 등을 통해 공공임대주택을 확보하고 기존 공공임대주택의 리모델링이나 재건축을 통해 양질의 임대주택 수요에 부응해 나갈 필요가 있다고 하겠다. There is growing demand for more emphasis to be placed on the quality of public rental housing rather than only expanding its supply. The Korean government plans to extend eligibility for public rental housing for middle income households. Quality of public housing is more likely to be enhanced when we accurately understand factors affecting residents’ level of satisfaction. This study examines the factors affecting residents’ satisfaction with public rental housing compared with private rental housing. We analyzed the micro data obtained from the 2019 Korean Housing Survey conducted by the Korean Ministry of Land, Infrastructure and Transport. Overall housing facility satisfaction levels with public and private rental housing are commonly affected by “water-proofing and heating” followed by, in order of importance, “security and sanitation” and “noise.” Apart from this, satisfaction with private rental housing is influenced by “income,” “types of building,” “ventilation,” and “sun lighting.” In addition, residential environment satisfaction levels with public and private rental housing are commonly affected by “accessibility of neighborhood facilities,” “environmental aspects for residents,” and “car-park and pedestrian-friendliness,” in order of importance. Other common variables explaining residents’ overall satisfaction with the residential environment are parks, green areas, and educational facilities. Although these factors are common determinants of satisfaction for both types of housing, in terms of how strongly each factor influences satisfaction, there is a significant difference between public and private rental housing.

유사-가능도 최대화를 통한 가우시안 프로세스 기반 음원분리

박선호(Sunho Park),최승진(Seungjin Choi) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.35 No.7

본 논문에서는 각 음원이 시간적 구조를 가졌을 경우 음원들을 분리해내는 확률적 음원분리 방법을 제안한다. 이를 위해 각 음원의 시간적 구조를 가우시안 프로세스(Gaussian process)로 모델링하고 기존의 음원분리 문제를 유사-가능도 최대화 문제(pseudo-likelihood maximization)로 공식화한다. 본 알고리즘을 통해 얻어진 데이타의 유사-가능도는 정규 분포이며 이는 가우시안 프로세스 회귀방법(Gaussian process regression)을 통해 쉽게 계산이 가능하다. 음원분리의 역혼합 행렬은 경도(gradient) 기반 최적화 기법을 통해 데이타의 유사-가능도를 최대화 하는 해를 찾음으로써 구해진다. 여러 실험을 통하여 제안 알고리듬이 몇 가지 특정 상황에서 기존의 분리 알고리듬들에 비해 우수한 성능을 보임을 확인 할 수 있다. In this paper we present a probabilistic method for source separation in the case where each source has a certain temporal structure. We tackle the problem of source separation by maximum pseudo-likelihood estimation, representing the latent function which characterizes the temporal structure of each source by a random process with a Gaussian prior. The resulting pseudo-likelihood of the data is Gaussian, determined by a mixing matrix as well as by the predictive mean and covariance matrix that can easily be computed by Gaussian process (GP) regression. Gradient-based optimization is applied to estimate the demixing matrix through maximizing the log-pseudo-likelihood of the data. umerical experiments confirm the useful behavior of our method, compared to existing source separation methods.

러셀 모델 기반 좌표계를 활용한 감정 척도에 대한 연구

박선호 ( Sunho Park ),박근형 ( Keunhyung Park ),김태현 ( Taehyeon Kim ),김유림 ( Yoorim Kim ),김영종 ( Youngjong Kim ) 한국정보처리학회 2022 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.29 No.1

최근 코로나 바이러스로 인한 팬데믹이 장기화 되었고 이는 개인의 정신건강에도 많은 악영향을 미치고 있다. 이에 따른 코로나 우울감 해소 방안으로 ‘감정일기 애플리케이션’을 제안하며 감정 분석을 위해 2차원 좌표계를 사용한다. 이 애플리케이션에서는 사용자가 입력한 좌표값의 평균으로 콘텐츠를 추천하는데, 평균 좌표값이 획일화되어 한 가지 범주에 고착되는 문제가 있다. 이를 해결하고자 본 논문에서는 콘텐츠 평가 변수 및 사용자 성향 변수를 이용하여 평균 좌표값에 변화를 주었다. 이를 통해 사용자에게 보다 적합한 콘텐츠 추천을 기대한다.

주파수 특성 기저벡터 학습을 통한 특정화자 음성 복원 (pp.179-186)

박선호(Sunho Park),유지호(Jiho Yoo),최승진(Seungjin Choi) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.36 No.3

본 논문에서는 학습이 가능한 특정화자의 발화음성이 있는 경우, 잡음과 반향이 있는 실 환경에서의 스테레오 마이크로폰을 이용한 특정화자 음성복원 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 반향이 있는 환경에서 음원들을 분리하는 다중경로 암묵음원분리(convolutive blind source separation, CBSS)와 이의 후처리 방법을 결합함으로써, 잡음이 섞인 다중경로 신호로부터 잡음과 반향을 제거하고 특정화자의 음성만을 복원하는 시스템을 제시한다. 즉, 비음수 행렬분해(non-negative matrix factorization, NMF) 방법을 이용하여 특정화자의 학습음성으로부터 주파수 특성을 보존하는 기저벡터들을 학습하고, 이 기저벡터들에 기반 한 두 단계의 후처리 기법들을 제안한다. 먼저 본 시스템의 중간단계인 CBSS가 다중경로 신호를 입력받아 독립음원들을(두 채널) 출력하고, 이 두 채널 중 특정화자의 음성에 보다 가까운 채널을 자동적으로 선택한다(채널선택 단계). 이후 앞서 선택된 채널의 신호에 남아있는 잡음과 다른 방해음원(interference source)을 제거하여 특정화자의 음성만을 복원, 최종적으로 잡음과 반향이 제거된 특정화자의 음성을 복원한다(복원 단계). 이 두 후처리 단계 모두 특정화자 음성으로부터 학습한 기저벡터들을 이용하여 동작하므로 특정화자의 음성이 가지는 고유의 주파수 특성 정보를 효율적으로 음성복원에 이용 할 수 있다. 이로써 본 논문은 CBSS에 음원의 사전정보를 결합하는 방법을 제시하고 기존의 CBSS의 분리 결과를 향상시키는 동시에 특정화자만의 음성을 복원하는 시스템을 제안한다. 실험을 통하여 본 제안 방법이 잡음과 반향 환경에서 특정화자의 음성을 성공적으로 복원함을 확인할 수 있다. This paper proposes a target speech extraction which restores speech signal of a target speaker form noisy convolutive mixture of speech and an interference source. We assume that the target speaker is known and his/her utterances are available in the training time. Incorporating the additional information extracted from the training utterances into the separation, we combine convolutive blind source separation(CBSS) and non-negative decomposition techniques, e.g., probabilistic latent variable model. The nonnegative decomposition is used to learn a set of bases from the spectrogram of the training utterances, where the bases represent the spectral information corresponding to the target speaker. Based on the learned spectral bases, our method provides two postprocessing steps for CBSS. Channel selection step finds a desirable output channel from CBSS, which dominantly contains the target speech. Reconstruct step recovers the original spectrogram of the target speech from the selected output channel so that the remained interference source and background noise are suppressed. Experimental results show that our method substantially improves the separation results of CBSS and, as a result, successfully recovers the target speech.

규칙파 중 원형 기둥에서의 파랑 구조물 상호작용 수치해석

박선호(Sunho Park),송성진(Seongjin Song) 한국해양환경·에너지학회 2016 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.11

해양환경에서 파랑 구조물 상호작용의 정확한 예측은 극한 환경조건에 노출 된 고정식 및 부유식 해양 구조물의 안정성과 설계비용 효율성에 있어서 중요하다. 본 연구에서는 규칙파 중 수면을 관통하는 수직 단일 원형실린더에 작용하는 wave run-up에 대해 시뮬레이션을 하였다. 3차원 이상유동(two-phase flow)을 해석하기 위해 오픈소스 전산유체역학 라이브러리인 OpenFOAM을 사용하였다. 수치파랑수조에서 파를 생성 및 흡수하기 위해 소스항을 이용한 relaxation method를 적용하였다. 이러한 기법은 경계면에서 발생하는 반사파를 방지한다. 수치기법을 검증하기 위해 생성된 2차 스톡스 파형은 심해조건에서의 이론적인 해와 비교하였다. 이러한 검증과정을 통해 파장과 진폭에 대한 길이 및 높이 방향의 격자크기를 정하였다. 수면을 관통하는 수직 실린더에 작용하는 wave run-up과 파랑 하중은 기존의 실험 데이터와 비교하고 연구하였다. In offshore environment, an accurate estimation of a wave-structure interaction is an important issue for safe and cost effective design of fixed and floating offshore structures exposed to a harsh environment. In this study, a wave run-up around the vertical surface piercing cylinder was investigated with the regular waves. To simulate 3D two-phase flow, open source computational fluid dynamics libraries, called OpenFOAM, were used. Wave generation and absorption in the wave tank were activated by the relaxation method, which used a source term. The relaxation method could prevent the wave reflection at the boundaries. To validate the numerical methods, generated Stoke 2nd order wave profiles were compared with the analytic solution with deep water condition. From the validation test, grid longitudinal and vertical sizes for the wave length and amplitude were selected. The simulated wave run-up and wave loads on the vertical surface piercing cylinder were studied and compared with existing experimental data.

초기조건 변화를 고려한 SUV 차량의 보행자 보호 해석

박선호(Sunho Park),배진욱(Jinwook Bae),범현균(Hyenkyun Beom),권오성(Osung Kwon) 한국자동차공학회 2005 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.2005 No.5_2

Vehicle safety has been extended to pedestrian protection on road from passenger protection in a vehicle. Pedestrian protection concept was issued by Europe and similar transportation environment countries such as Japan, Korea are joined. In order to evaluate pedestrian injury at an accident, it defines head and leg injury for both child and adult. At phase 1 regulation in Europe, child head form and lower leg impact tests are introduced. In this paper, pedestrian protection was only focused on lower leg impact test that required meeting tibia acceleration, kneebending angle and knee shear displacement values. Investigating the test results, these values were very sensitive by initial conditions such as velocity, leg form angle and height. An effect of theses variations was analyzed through lower leg impact simulation.

추진기 날개 끝 형상변화에 따른 보오텍스 유동에 대한 수치해석

박선호(Sunho Park),서정화(Jeong Hwa Seo),김동환(Dong Hwan Kim),이신형(Shin Hyung Rhee),김기섭(Ki-Sup Kim) 대한조선학회 2011 大韓造船學會 論文集 Vol.48 No.6

파라미터 변화에 따른 석션버켓기초에 발생하는 세굴현상에 대한 수치해석 연구

박선호(Sunho Park),송성진(Seongjin Song),왕해청(Haiqing Wang),정태환(Taehwan Joung),신윤섭(Yunsup Shin) 한국해양공학회 2017 韓國海洋工學會誌 Vol.31 No.4

In the case of fixed offshore wind turbines, scouring phenomena have been reported around sub-structures as a result of currents, which seriously damage the structural stability. A parametric study of the various sub-structures of a fixed offshore wind turbine was performed to investigate their effects on the scouring phenomena. For a suction bucket foundation and monopile, the effects of the stick-up heights and water depth were studied, respectively. The open source libraries, called OpenFOAM, were used to simulate a violent flow around a foundation. The numerical methods were selected based on a two-dimensional analysis of a suction bucket. Based on the results for various stick-up heights, a larger scouring region was observed with an increase in the stick-up height because of the down-wash flow around a foundation. Based on the results for various monopile water depths, the water depth had an insignificant effect on the scouring.