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딥러닝 기반 연기추출을 위한 구름 데이터셋의 전이학습에 대한 연구
김지용,곽태홍,김용일,Kim, Jiyong,Kwak, Taehong,Kim, Yongil 대한원격탐사학회 2022 大韓遠隔探査學會誌 Vol.38 No.5
중, 고해상도 광학위성은 산불발생지역의 탐지에 대해 그 효용성이 입증되었다. 그러나 산불과 함께 발생하는 연기는 지표에 입사하는 가시광선을 산란시키므로 산불발생지역의 모니터링에 방해가 되며 따라서 연기를 사전에 추출하는 기술이 필요하다. 딥러닝 기술은 연기추출의 정확도를 향상시킬 수 있으나, 학습용 데이터셋의 부족으로 인해 적용에 한계가 있다. 반면에 연기와 유사하게 가시광선을 산란시키는 성질을 지닌 구름은 현재까지 다량의 학습용 데이터셋이 축적되었다. 본 연구는 딥러닝을 활용하여 연기추출을 고도화하는 것이 그 목적이며, 그 과정에서 데이터셋의 부족에 따른 연기추출의 한계점을 구름을 활용한 전이학습으로 해결했다. 전이학습의 효율성 확인을 위해 본 연구에서는 Landsat-8 위성영상을 기반으로 연기추출 학습용 데이터셋을 소규모로 제작한 후, 공공 구름 데이터셋을 활용하여 전이학습을 적용하기 전과 후의 연기추출 성능을 비교하였다. 그 결과 가시광선 파장대역 뿐만이 아니라 근적외선(NIR)과 단파장 적외선(SWIR) 영역에도 전이학습시 성능이 뚜렷하게 향상됨을 확인할 수 있었다. 본 연구결과를 통해서 연기추출의 데이터셋의 부족을 해결할 수 있을 것으로 보이며, 더 나아가 연기추출의 고도화를 통해서 산불발생지역의 모니터링에 이점을 제시할 수 있을 것이다. Medium and high-resolution optical satellites have proven their effectiveness in detecting wildfire areas. However, smoke plumes generated by wildfire scatter visible light incidents on the surface, thereby interrupting accurate monitoring of the area where wildfire occurs. Therefore, a technology to extract smoke in advance is required. Deep learning technology is expected to improve the accuracy of smoke extraction, but the lack of training datasets limits the application. However, for clouds, which have a similar property of scattering visible light, a large amount of training datasets has been accumulated. The purpose of this study is to develop a smoke extraction technique using deep learning, and the limits due to the lack of datasets were overcome by using a cloud dataset on transfer learning. To check the effectiveness of transfer learning, a small-scale smoke extraction training set was made, and the smoke extraction performance was compared before and after applying transfer learning using a public cloud dataset. As a result, not only the performance in the visible light wavelength band was enhanced but also in the near infrared (NIR) and short-wave infrared (SWIR). Through the results of this study, it is expected that the lack of datasets, which is a critical limit for using deep learning on smoke extraction, can be solved, and therefore, through the advancement of smoke extraction technology, it will be possible to present an advantage in monitoring wildfires.
김지용,임태은,문준영,Kim, Jiyong,Tron, Artur V.,Yim, Taeeun,Mun, Junyoung 한국전기화학회 2015 한국전기화학회지 Vol.18 No.2
상온 이온성 액체인 propylmethylpyrrolidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (PMPyr-TFSI)를 리튬이차전지 전해질 용매로 사용 시 PMPyr-TFSI 내 수분 및 브롬 불순물이 전지의 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 고전압 양극 물질인 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ 스피넬 구조 양극을 이용한 반쪽 전지의 전해질로 PMPyr-TFSI를 사용 하는데 있어, PMPyr-TFSI의 수분 함유량을 각각 12, 77, 1060 ppm으로 제어하고 전압 곡선 개형 및 쿨롱 효율 거동 추적을 통해 PMPyr-TFSI 수분량이 전지 성능에 부정적인 영향을 미치는 것을 구체적으로 확인하였다. 또한, PMPyr-TFSI 전해질 내의 브롬 이온 불순물 양 제어를 통하여, 전지 내에서 브롬 이온 불순물과 관련한 전기화학 부반응을 찾아 내었다. 이들 할로겐 불순물에 의한 초기 전지 쿨롱 효율저하는 눈에 띠었으나, 수명 저하에는 큰 변화가 없음을 확인하였다. We report the effect of the impurities including water and bromide in the propylmethylpyrrolidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (PMPyr-TFSI) on the electrochemical performance of lithium ion batteries. The several kinds of PMPyr-TFSI electrolytes with different amount of impurities are applied as the electrolyte to the cell with the high potential electrode, $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ spinel. It is found that the impurities in the electrolytes cause the detrimental effect on the cell performance by tracing the cycleability, voltage profile and Coulombic efficiency. Especially, the polarization and Coulombic efficiency go to worse by both impurities of water and bromide, but the cycleability was not highly influenced by bromide impurity unlike the water impurity.
HSTR(Hongik Squeal Test Rig) 이용한 스킬 소음의 실험적 특성 연구
김지용(Jiyong Kim),황동현(Donghyeon Hwang),이준헌(Junheon Kim),김관주(Kwanju Kim),김재철(Jaechul Kim) 한국소음진동공학회 2015 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.4
Squeal is a harsh noise of the high-frequency range occurring at the sharp curve tracks. The noise generates while lateral traction force excites the wheel and the rail. Field measurements are difficult to control the parameters and the contact force. Thus, we have made the scaled test rig. The unique feature of our test rig is that wheelset’s movement is similar to that of the railway, as real as possible. The left and right rail roller can be controlled independently for realization of difference of left and right speed at the curved rail. The attack angle and rail roller speed are controlled in real time for simulating a transient characteristic of the driving curve. the contact force between the wheel and the rail are measured by the stain-gage mounted on the rail roller. The relation between creepage and creep force and the criteria for squeal noise have been investigated.
경사도로에서 다중 센서를 이용한 이동로봇의 위치추정 성능 개선
김지용(Jiyong Kim),이지홍(Jihong Lee),변재민(Jaemin Byun),김성훈(Sunghun Kim) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.47 No.1
본 논문에서는 실외환경에서 주행하는 이동로봇의 위치를 추정하는 알고리즘을 제안한다. 실외환경은 실내와 다르게 바닥이 고르지 않고, 경사진 지형 등 지면에 대한 불확실성을 포함한다. 이러한 환경에서 로봇의 진행 방향을 추정하기 위해 magnetic 센서 또는 IMU(Inertial Measurement Unit)가 예전부터 많이 사용되어 왔다. Magnetic 센서는 진행방향에 대한 절대 각도를 알려주며, IMU는 센서 내부에서 자이로스코프와 가속도계, 전자 나침반을 사용하여 각도 정보를 제공한다. 하지만 본 연구에 사용된 이동로봇은 전기자동차로써 자기장의 영향을 많이 받기 때문에 위 두 센서를 사용할 수가 없는 실정이다. 그래서 자기장의 영향을 받지 않는 1축 자이로 센서 3개를 이용한 자이로 모듈을 구성하여 진행방향을 추정하는 알고리즘을 구현하였다. GPS와 엔코더, 자이로 센서 모듈 등을 통해 얻은 정보를 융합하여 확장 칼만 필터 알고리즘에 의한 이동로봇의 위치추정 알고리즘을 개발하였고 실험을 통하여 제안한 알고리즘의 성능을 검증하였다. This paper presents localization algorithm for mobile robot in outdoor environment. Outdoor environment includes the uncertainty on the ground. Magnetic sensor or IMU(Inertial Measurement Unit) has been used to estimate robot's heading angle. Two sensor is unavailable because mobile robot is electric car affected by magnetic field. Heading angle estimation algorithm for mobile robot is implemented using gyro sensor module consisting of 1-axis gyro sensors. Localization algorithm applied Extended Kalman filter that utilized GPS and encoder, gyro sensor module. Experiment results show that proposed localization algorithm improve considerably localization performance of mobile robots.
마찰 타원을 이용한 탐사 로봇의 바퀴와 지면 사이의 최대 마찰계수 추정
김지용(Jiyong Kim),이지홍(Jihong Lee) 대한전자공학회 2017 대한전자공학회 학술대회 Vol.2017 No.6
In rough terrain, the friction coefficient on ground affect driving of the vehicle. Therefore, the exploration robot which investigates the unknown environment must estimate the friction coefficient of the ground to make it possible to drive smoothly. In this paper, it is show that the friction coefficient of each wheel estimated by applying the friction ellipse algorithm to the conventional friction coefficient estimation algorithm can improve the estimation accuracy of the friction coefficient of the ground on which the robot is currently traveling.
국산 낙엽송에 대한 Self-tapping Screw의 설계 적합성 검토
김지용 ( Jiyong Kim ),안경선 ( Kyung-sun Ahn ),오재원 ( Jaewon Oh ),이광률 ( Gwangryul Lee ),방성준 ( Sung-jun Pang ),오정권 ( Jung-kwon Oh ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.2
본 논문에서는 국산 낙엽송에 설치된 Self-tapping screw의 설계 적합성 검토의 일환으로 경사 스크류의 인발성능과 지압강도에 대한 연구가 진행되었다. 공시재료로 국산 낙엽송 집성재와 네 종류의 Self-tappig screw가 사용되었으며, 연구는 EN 1382와 ASTM D5764에 따라 진행되었다. 경사 스크류의 인발성능 실험값은 Eurocode 5의 설계값보다 17%-77% 높은 값을 보여 국산 낙엽송에 대한 설계식의 적용 가능성을 보여주었고, 경사 스크류의 지압강도 실험값은 기존 문헌보다 높은 값을 보여 국산 낙엽송에 적합한 경사 스크류의 지압강도 설계식을 새로이 제안하였다.