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최준희(Jun-hee Choi),조현숙(Hyun-Sug Cho) 한국정보기술학회 2022 Proceedings of KIIT Conference Vol.2022 No.6
화재감지기는 자동화재탐지설비 및 시각경보장치의 화재안전기준(NFSC203)에 따라 감지기를 배치해야한다. 화재감지기가 설치되어야하는 경계구역은 감지기의 종류, 실내 면적, 부착높이 등에 따라 범위가 달라진다. 주거용 평면도를 입력 데이터로 활용하였고, 각 경계구역별로 영역을 나누어 CycleGAN으로 적절한 위치에 화재감지기가 배치되도록 도면을 학습하여 화재감지기를 자동으로 배치하였다. 경계구역이 사각형 구조가 아닌 다양한 형태를 가졌을 경우에도 적합한 위치에 배치가 가능하였다. 또한 본 연구에 있었던 한계점을 극복하고, 감지기 배치의 입출력 간소화 및 고도화에 대한 향후 연구를 수행할 예정이다. Fire detectors should be located in accordance with the fire safety standards of automatic fire detection equipment and visual alarm systems(NFSC203). The range of the boundary area where the fire detector should be installed varies depending on the type of detector, the indoor area, and the attachment height. The residential floor plan was used as input data, and the area was divided for each boundary area, and the fire detectors were automatically placed by learning the drawings so that the fire detectors were placed in the appropriate locations through CycleGAN. Even if the boundary area had various shapes rather than a rectangular structure, it was possible to place it in an appropriate location. In addition, we plan to overcome the limitations of this study and conduct future research on simplification and advancement of input and output of detector arrangement.
Faster R-CNN을 활용한 소방도면의 설비 심벌 탐지
최준희(Jun-hee Choi),조현숙(Hyun-Sug Cho) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.추계
본 연구는 인공지능 알고리즘을 활용하여 건축설계도면에 소방설비 심벌을 배치하여 소방도면을 자동으로 생성하는 연구의 과정이며, 학습을 위한 데이터를 생성하기 위한 단계이다. 승인된 소방도면에서 심벌을 자동으로 제거하여 학습-테스트용 데이터를 생성하기 위해 도면 내 심벌을 탐지하는 연구를 진행하였다. 소방도면은 일반적으로 도면에 활용된 심벌들의 모양과 내용을 정리한 소방 범례와 건축물의 층마다 설치된 소방 설비가 간략하게 표현된 간선 계통도, 각 층의 건축설계도면의 평면도 위에 소방 설비의 심벌을 배치하여 작성한 소방 설비 평면도로 구성된다. 소방도면에서 활용되는 심벌은 해당 설비를 간단하게 기호로 표기한 것이다. 심벌은 소방도면마다 매우 유사하게 표현되지만 일부 심벌은 조금씩 다르게 표기되기도 하며, 목적에 따라 문자로 추가적인 표기한다. Faster R-CNN은 R-CNN, Fast R-CNN 알고리즘에 비해 속도와 정확도를 개선한 알고리즘이며, 이미지 내에서 여러 사물을 탐지하고 구분한다. 입력으로 주어지는 이미지에 CNN을 적용하여 Feature Map을 추출하고, Anchor를 기준으로 찾고자하는 객체의 존재여부를 판단한다. 선정된 앵커 박스에 대한 객체를 구분하여 최종적인 결과를 출력한다. Faster R-CNN을 적용한 결과로, 소방도면에서 심벌을 탐지하여 객체가 존재한다고 판단한 관심영역들을 사각형 영역으로 출력하였다. 동일한 영역 내에 여러 앵커 박스가 생성될 경우, 하나의 사각형 영역으로 통합하여 심벌의 위치를 출력하였다. 건축설계도면은 일반적으로 고해상도의 이미지이므로 메모리가 부족한 현상이 발생한다. 또한 알고리즘의 탐지영역 대비 심벌이 지나치게 작아서 탐지하기 어려운 문제점도 있었다. 향후 영상처리의 적용과 많은 학습 데이터를 확보하여 이러한 문제점을 극복하고자 한다.
최준희(Jun Hee Choi) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.5
기존의 인공위성은 다기능 · 높은 성능을 가진 대형위성을 국가 단위에서 운용하는 것이 일반적이었으나 최근의 전기 · 전자 및 광학 기술의 경량 소형화 발전에 따라 점차 소형위성이 주목받고 있다. 크기와 무게가 감소됨에 따라 적은 비용으로 개발 및 발사가 가능하여 위성 개발에 진입장벽이 낮아지고 있으나, 인공위성의 전력공급에 필수적인 태양전지패널의 경우 태양광에 효율적으로 노출되기 위해 넓은 표면적이 필요하여 소형화 및 경량화가 제한적이다. 우주용 태양전지는 우주선과 태양열, 온도와 같은 다양한 우주환경을 고려하여 제작되어야하고, 부피를 최적화하기 위해 전개 매커니즘을 적용하며 경량화 및 고효율화를 위하여 태양전지 셀의 구조적 재료적인 연구개발이 필요하다. 현재 태양전지 패널로 개발되어 운용되고 있는 제품들은 고효율화를 위하여 주로 InGaP/GaAs/Ge 소재의 3중구조를 적용하고 있다. 최근에는 초고효율 다층구조 태양전지를 위하여 4중접합 이상의 구조가 연구되고 있으며, 나아가 소재적으로 경량화에 유리한 유연박막 태양전지, 유기 및 유무기 하이브리드 태양전지 등이 차세대 소형위성용 태양전지로 주목받고 있다. Conventional satellites are generally large satellites that are multi-functional and have high performance. However, small satellites have been gradually drawing attention since the recent development of lightweight and integrated electric, electronic, and optical technologies. As the size and weight of a satellite decrease, the barrier to satellite development is becoming lower due to the cost of manufacture and cheaper launch. However, solar panels are essential for the power supply of satellites but have limitations in miniaturization and weight reduction because they require a large surface area to be efficiently exposed to sunlight. Space solar cells must be manufactured in consideration of various space environments such as spacecraft and environments with solar thermal temperatures. It is necessary to study structural materials for lightweight and high-efficiency solar cells by applying an unfolding mechanism that optimizes the surface-to-volume ratio. Currently, most products are developed and operated as solar cell panels for space applications with a triple-junction structure of InGaP/GaAs/Ge materials for high efficiency. Furthermore, multi-layered junctions have been studied for ultra-high-efficiency solar cells. Flexible thin-film solar cells and organic-inorganic hybrid solar cells are advantageous for material weight reduction and are attracting attention as next-generation solar cells for small satellites.