경찰 교육 훈련을 위한 가상현실 기반 시뮬레이터

정효승,라성룡,전태완,정회룡 한국스마트치안학회 2022 스마트치안연구 Vol.3 No.2

Police training needs to evolve in line with the complex and diversifying modern crimes. The best way to train is to learn in real world, but it has practical problems. In this paper, we introduced how to experience real crime situations and receive education using virtual reality. The trainees operate the simulator using HMD and Haptic equipment, and the software was developed using Unreal Engine. In order to develop an effective simulator, an animation algorithm that can express both facial expressions and gestures was designed, and the algorithm is expressed using characters imitating Korean faces. Simulators made with these technologies train crime response methods with realistic experience, and induce the trainees to respond correctly in subsequent real-world situations. 복잡해지고 다양화되는 현대 범죄에 발맞춰 경찰 교육 훈련도 진화할 필요성이 있다. 가장 좋은 훈련법은 실제 상황에서 배우는 것이지만, 현실적인 문제가 따른다. 본 논문에서는 가상현실(Virtual Reality)을 이용해 실제 범죄 상황을 체험하며 교육받을 방법을 소개한다. 피교육자는 HMD와 Haptic 장비를 이용하여 시뮬레이터를 조작하고 소프트웨어는 Unreal Engine을 이용해 제작하였다. 효과적인 시뮬레이터를 위해 표정과 몸짓을 모두 표현할 수 있는 애니메이션 알고리즘을 설계하였으며, 알고리즘은 한국인의 얼굴을 모방한 캐릭터를 이용해 표현된다. 이러한 기술로 제작된 시뮬레이터는 사실적인 경험으로 범죄 대응법을 교육하며, 피교육자에게 이후 실제 상황에서도 올바른 대응을 유도한다.

스마트 에너지 시스템의 안정성 보장을 위한 블록체인 기술 분석

이연우 한국스마트치안학회 2023 스마트치안연구 Vol.4 No.2

최근 블록체인(blockchain) 기술은 최근에 10대 전략 기술의 하나로 부각되고 있으며 다양한 분야에서 채택되고 있다. 그러나 이 기술을 사용하는 금전 거래(transaction)나 암호화폐(cryptocurrencies) 및 디지털 상품거래서에서는 안정성을 보장하는 응용 프로그램이 중요한 요소로 작용한다. 블록체인 기술을 스마트 에너지 시스템에 적용하는 것은 아직 연구가 시작단계이다. 특히 스마트 에너지 시스템에서의 블록체인의 응용은 물리적 자산(physical assets)과 밀접한 관계가 있어 블록체인 응용 프로그램은 보다 신뢰성을 보장해야 이득을 기대할 수 있다. 스마트 에너지 시스템에서 블록체인의 응용은 에너지 블록체인(energy blockchain)이라는 용어로 전력 거래 시장과 관련이 깊다. 본 논문은 스마트 에너지 분야에서 블록체인 기술의 응용 기술과 사례에 대해 통찰력 있는 시각을 제시해 스마트 에너지 시스템에서 안정성을 보장하기 위한 블록체인의 유망한 기술적 측면을 명확히 제시한다. Recent advancements have positioned blockchain technology as one of the top 10 strategic technologies, increasingly embraced across various sectors. However, ensuring stability in applications for financial transactions, cryptocurrencies, and digital asset exchanges utilizing this technology remains pivotal. The application of blockchain in smart energy systems is still in its nascent research phase. Particularly in smart energy systems, leveraging blockchain necessitates a close tie to physical assets for ensuring reliability and reaping benefits. Within smart energy systems, the application of blockchain, often referred to as energy blockchain, intricately links with the energy market. This paper provides insightful perspectives on the applied technology and case studies of blockchain in the realm of smart energy, distinctly outlining promising technical facets that ensure stability within smart energy systems through blockchain.

스마트시티 보안을 위한 ICT 기술 활용

두일철 한국스마트치안학회 2023 스마트치안연구 Vol.4 No.2

스마트 시티에서는 안전이 안정과 안심을 강화하는 중요한 요소이다. 기존의 스마트 보안 기술은 주로 개별 시스템에서 운영되어 왔지만, 미래의 발전에서는 통합 및 종합적인 접근 방식으로 진화할 것으로 예상된다. 다양한 센서 및 사물 인터넷 기술을 활용하여 실시간 데이터 수집, 그리고 빅데이터와 인공 지능을 통한 분석은 범죄의 예방과 대응을 가능케 한다. 시민 참여와 응답 시스템을 강화함으로써 안전에 적극적으로 참여하는 것은 물론, 무인 시스템 및 자율 주행 기술의 통합은 효과적인 안전 관리를 용이하게 할 것으로 기대된다. 이러한 발전들은 미래에 더 안전하고 효율적인 스마트 시티의 형성에 기여할 것으로 예측된다. In Smart Cities, security is a vital element enhancing safety and reassurance. While conventional smart security technologies have operated mainly on individual systems, future developments are anticipated to progress towards integrated and comprehensive approaches. Utilizing various sensors and IoT technologies for real-time data collection, coupled with the analysis through big data and artificial intelligence, enables the prevention and response to crimes. Strengthening citizen participation and response systems encourages active involvement in security, while the integration of unmanned systems and autonomous driving technology is expected to facilitate effective security management. These advancements are poised to contribute to the creation of a safer and more efficient Smart City in the future.

스마트 폴리싱 교육 훈련 시나리오 개발 연구

이호정,정주은,전용재,이창배 한국스마트치안학회 2023 스마트치안연구 Vol.4 No.1

This study aims to develop virtual reality-based smart policing education training scenarios and emphasize the importance of evaluation tools to enhance the responsiveness of police officers in real-life situations. The crime of illegal filming is occurring persistently. A survey revealed that illegal filming happens most frequently in public transportation facilities such as subway stations, stairs, and escalators during rush hours. It was also confirmed that 14% of the victims had their footage filmed and distributed on the Internet. Illegal filming is a serious offense as it carries a high risk of the victim's footage being disseminated without their knowledge. Therefore, immediate measures, such as confiscating and searching the equipment used for illegal filming at the scene, are crucial in cases of illegal filming in the subway. Thus, conducting education on this matter holds significant meaning. In this study, utilizing virtual reality technology, we have created various scenarios depicting illegal filming incidents in the subway. By doing so, on-site police officers can receive training on appropriate countermeasures to prevent illegal filming in subway stations with high footfall and learn what actions to avoid. This scenario is particularly important for education because it deals with a situation where the victim's footage may not be recognized as evidence due to the actions of the police officers present, from a legal perspective. 이 연구는 경찰의 현장대응력을 강화시키기 위해 가상현실 기술을 활용한 스마트 폴리싱 교육 훈련 시나리오를 개발하고 평가도구의 필요성을 강조하는데 목적이 있다. 불법촬영범죄는 끊임없이 반복되는 일이다. 불법 촬영이 퇴근시간대 지하철역 등 대중교통 시설, 계단과 에스컬레이터에서 가장 많이 발생하고 있다는 조사결과가 나왔으며 피해촬영물 중 14%는 인터넷 등에 유포됐던 것으로 확인됐다. 피해촬영물이 피해자 모르게 유포 될 가능성이 다분하기 때문에 더욱 불법촬영은 중대한 범죄이다. 따라서 지하철 불법촬영의 경우에 현장 도착 후 불법촬영에 사용된 기기를 압수 수색하는 등의 즉각 조치가 필수적이므로 이에 대해 교육할 수 있다는 점에서 의의가 있다. 이 연구에서는 가상현실을 기반으로 하여 지하철 불법촬영이라는 상황을 여러 갈래로 나누었다. 이를 통해 현장경찰관은 유동인구가 많은 지하철역에서 발생한 불법촬영 발생을 막기 위해 어떠한 대응 방법을 사용하여야 하는지, 어떠한 행동은 하면 안되는지 훈련할 수 있을 것이다. 이는 다른 시나리오들과 달리 법적인 측면에서 현장 경찰의 행동에 의해 피해촬영물이 증거로 인정 되지 않을 수 있는 상황을 다루고 있기 때문에 이에 대해 학습할 수 있다는 점에서 교육의 의의가 있다고 할 수 있다.

스마트치안을 활용한 테러위험 평가척도 및 테러지수 개발 방안 제안

홍승표 한국스마트치안학회 2022 스마트치안연구 Vol.3 No.2

This study aims to propose a measure to develop an evaluation scale to objectively measure the possibility of an increasing number of terrorism incidents. Specifically, 1) We propose to develop a scale that can quantify the possibility of terrorism and the degree of terrorism risk by facility for targets such as (government) public facilities, infrastructure, and multi-use facilities existing in Korea. In addition, 2) We propose a measure to measure the possibility of terrorism by terrorists and terrorist groups who can commit terrorism. Through this, we propose a plan to derive a "Terrorism Risk Index," which means the possibility of terrorism at a particular facility or place, and a "Terrorism Possibility Index," which means the possibility of terrorism by terrorists and terrorist groups trying to do so. Specifically, it measures the possibility of terrorist attacks on important facilities and places and proposes the development of "Terrorism Risk Index", which quantifies the risk of terrorist attacks on government facilities, infrastructure, and multi-use facilities, and the "Terrorism Risk Index" that corresponds to places and targets. 이 연구는 증가하고 있는 테러리즘 사건의 발생 가능성을 객관적으로 측정하기 위한 평가 척도 개발 방안을 제안하는 것을 목표로 한다. 구체적으로 1)대한민국에 존재하는 (정부)공공시설, 기간시설과 다중이용시설 등의 대상에 대한 테러 발생 가능성과 시설별 테러 위험 정도를 수치화 할 수 있는 척도 개발을 제안한다. 이와 더불어 2)테러를 자행할 수 있는 테러리스트와 테러집단 별 테러 가능성을 측정할 수 있는 척도의 개발방안을 제안한다. 이를 통해 특정 시설과 장소의 테러 발생 가능성을 의미하는 ‘테러 위험 지수’와 이를 시도하려는 테러리스트 및 테러집단의 테러 가능성을 의미하는 ‘테러 가능 지수’를 도출하여 궁극적으로 “테러 지수”를 산출하는 방안을 제시한다. 구체적으로 중요 시설 및 장소에 관한 테러 발생 가능성을 측정하고 이를 객관적인 수치로 표현한 테러 위험 지수(Terrorism Risk Index)와 정부시설과 기간시설, 그리고 다중이용시설에 대한 테러를 자행할 수 있는 테러리스트 및 테러집단 별 테러 위험성을 수치화한 테러 가능 지수(Terrorism Possibility Index), 그리고 장소 및 대상에 해당하는 ‘테러 위험 지수’와 주체에 해당하는 ‘테러 가능 지수’를 종합하고 가중치를 부여하여 산출한 테러 지수(Terrorism Index)의 개발을 제안한다.

마이크로 그리드 네트워크 토폴로지의 안정성 보장을 위한 견고성 알고리즘 성능 검증

이연우 한국스마트치안학회 2023 스마트치안연구 Vol.4 No.1

Recently, the smart grid network can be seen as a collection of microgrids, which are small distributed energy resource (DER) systems composed of renewable energy sources such as photovoltaics (PV) and wind turbines (WT). In a smart grid network composed of multiple microgrids, vulnerable microgrid nodes can cause a continuous blackout throughout the entire power grid. Although microgrid systems are independent power supply systems with capability of providing stable power supply even in emergency situations, the robustness of microgrid systems is a critical issue. Therefore, it is essential to have an algorithm that can identify and verify vulnerable microgrid nodes in the network topology beforehand. This paper presents the performance evaluation of the robustness of microgrid systems. 최근 스마트 그리드(smart grid) 네트워크는 마이크로 그리드(micro grid)의 집합체라고 볼 수 있다. 마이크로 그리드는 소형의 분산형 재생에너지원(DER, distributed energy resource), 즉, 태양광 발전(photovoltaics)이나 풍력발전(wind-turbine)으로 구성된다. 다수의 마이크로 그리드로 구성된 스마트 그리드 네트워크에서 취약한 마이크로 그리드 노드는 전체 전력 에너지 그리드에게 연속적인 정전(black out) 사태를 야기할 수 있다. 마이크로 그리드 시스템은 독립된 전력 공급 시스템으로서, 재난 등의 상황에서도 안정적인 전력 공급이 가능하다는 장점이 있다. 그러나, 마이크로 그리드 시스템이 견고한지 여부는 중요한 문제 중 하나이다. 따라서 취약한 마이크로 그리드 노드를 네트워크 토폴로지 상에서 미리 확인하고 점검할 수 있는 알고리즘이 필수적이다. 본 논문에서는 마이크로그리드 시스템의 견고성(robustness)을 평가하기 위한 알고리즘의 성능 검증을 다룬다.

기계학습에 기반한 자생적 테러리즘의 경향성 연구

홍승표 한국스마트치안학회 2023 스마트치안연구 Vol.4 No.1

The purpose of this study is to analyze the tendency of homegrown terrorism, which is a type of terrorism and is increasing in frequency, by setting it as a subject of research. To this end, various analysis techniques based on machine learning were used, and in the era of the 4th industrial revolution, the possibility of analyzing terrorism big data was confirmed, and policy suggestions were made. The results of the study are as follows. First, a total of 2,508 cases of homwgrown terrorism occurred around the world in 2021. As a result of classifying this by country, the top five countries that occurred homegrown terrorism were Afghanistan(1,004 cases), Yemen(256 cases), Iraq(250 cases), Nigeria(189 cases), and the Democratic Republic of the Congo(130 cases). Next, as a result of checking the types of homwgrown terrorism, bombings showed the highest frequency(746 cases), followed by armed attacks(667 cases), kidnapping(290 cases), assassination(146 cases), and sabotage of key facilities(92 cases). Finally, as a result of classifying according to the goals of homwgrown terrorism, it was identified as the military(781 cases), civilians and private property(699 cases), police(388 cases), government personnel(202 cases), and other terrorists(106 cases). Second, as a result of clustering homwgrown terrorism based on machine learning, six regional clusters of homwgrown terrorism were identified. Third, an emotional analysis of homwgrown terrorism confirmed 30 positive emotions, 2 neutral emotions, and 2,466 negative emotions. Based on this, negative perceptions and feelings about homwgrown terrorism could be confirmed. 이 연구는 테러리즘의 한 유형으로서 그 발생빈도가 증가하고 있는 자생적 테러리즘을 연구대상으로 설정하여 경향성을 분석해보는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 기계학습에 기반한 다양한 분석기법을 활용하였으며, 4차 산업혁명 시대를 맞아 테러리즘 빅데이터에 대한 분석 가능성을 확인하고, 분석 결과에 따를 시사점을 도출하여 이에 대한 정책적 제언을 실시하고자 한다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 지난 2021년 전 세계에서 발생한 자생적 테러리즘은 총 2,508건으로 확인되었다. 이를 국가별로 구분한 결과 자생적 테러리즘 발생 상위 5개 국가는 아프가니스탄(1,004건), 예멘(256건), 이라크(250건), 나이지리아(189건), 콩고민주공화국(130건)으로 확인되었다. 다음으로 자생적 테러리즘의 유형을 확인한 결과 폭탄테러가 가장 많은 빈도수를 나타내었고(746건), 다음으로 무장공격(667건), 납치 및 유괴(290건), 암살(146건), 기간시설 파괴공작(92건) 순으로 나타났다. 마지막으로 자생적 테러리즘의 목표에 따라 구분한 결과 군(781건), 민간인 및 사유재산(699건), 경찰(388건), 정부인사(202건), 다른 테러리스트(106건)으로 확인되었다. 둘째, 기계학습을 바탕으로 자생적 테러리즘을 군집화 한 결과 자생적 테러리즘의 지역별 군집은 8개로 확인되었다. 셋째, 자생적 테러리즘에 관한 감성분석을 실시한 결과 긍정적 감정은 30건, 중립 2건, 부정적 감정은 2,476건으로 확인되었다. 이를 바탕으로 자생적 테러리즘에 대한 부정적 인식과 감정을 확인할 수 있었다.

SWCNT의 미소 차원에서 기계적 성질에 대한 결함의 영향

백진우,고으뜸,임중연 한국스마트치안학회 2022 스마트치안연구 Vol.3 No.1

It is well known that a defect is a very important factor in determining accurate mechanical properties in selecting an appropriate material, and the fracture behavior varies greatly depending on the presence or absence of a defect when a mechanical force such as tensile force is applied to the material. A very small material in a nano size unit currently used means that it is more important to grasp more accurate mechanical properties, and furthermore, the effect of defects that may occur during manufacturing/processing is also important. However, it is a matter of understanding the mechanical properties of nano-sized materials that require large-scale experimental equipment and specimens to measure the mechanical properties of materials. Therefore, this study calculated SWCNTs with representative nanostructure using molecular dynamics, and through this, the behavior characteristics and effects of mechanical properties due to defects in the use of nanomaterials were considered. Using Lammps, the analysis was performed by applying tensile force to SWCNTs with nanopore defects and SWCNTs without defects. The presence or absence of defects resulted in a significant difference in the analysis results. It can be verified that the bond of a defective part of SWCNT, which is a carbon isotope, is weaker than general bond, and this affects the breaking strength of the whole bond, and the analysis shows that the rigidity of SWCNT is affected by microcracks. 적절한 재료의 선택에 있어 정확한 기계적 성질을 파악하는 것과 더불어 결함은 매우 중요한 요소로, 재료에 인장력 등의 기계적 힘을 가했을 때 결함의 유무에 따라 파단거동이 굉장히 다르다는 것은 익히 알려진 사실이다. 현재 사용되는 nano size 단위의 굉장히 미소한 재료는 더더욱 정확한 기계적 성질의 파악이 중요해짐을 의미하며 나아가 제조/가공 시 발생할 수 있는 결함의 영향 또한 중요해진 것을 의미한다. 하지만 재료의 기계적 성질의 측정을 위해선 큰 규모의 실험 장비와 시편이 필요한 것이 nano크기의 재료에 대한 기계적 성질 파악의 문제이다. 따라서 본 연구는 대표적인 nanostructure을 가진 SWCNT를 molecular dynamics를 활용하여 계산하였으며, 이를 통해 나노소재의 활용에 있어 결함에 따른 기계적 성질의 거동 특성과 영향에 대한 고찰을 하였다. Lammps를 사용하여 nanopore의 결함이 존재하는 SWCNT와 결함이 존재하지 않는 SWCNT에 인장력을 가해 해석하였다. 결함의 유무는 해석 결과에 유의미한 차이를 초래하였다. 이를 통해 탄소동소체인 SWCNT의 결함부의 결합은 일반 결합보다 약하며 이는 전체 결합의 파단 강도에 영향을 준다는 사실을 확인할 수 있으며 SWCNT의 강성이 미세균열에 영향을 받음을 해석 결과를 통해 알 수 있다.

가상현실 기반 경찰훈련 시나리오 개발 및 평가체계 개발: 가스누출 자살소동 대응 시나리오

우인경,전용재,이창배 한국스마트치안학회 2023 스마트치안연구 Vol.4 No.1

The purpose of this study is to effectively educate field police by developing police training scenarios and evaluation systems based on virtual reality. The theme of the scenario is gas leak suicidal disturbance. Gas leak suicidal disturbance differs from other response situations in that it is necessary to know about police weapons that are prohibited from being used indoors with gas, such as tasers and pistols. Therefore, with the advice of the police and fire department on the gas leak suicidal disturbance, a scenario was written for situations that are likely to be missed or made mistakes on the spot. In this scenario, scenario was divided into conscious suicide prayer, unconscious suicide prayer, cooperative suicide prayer, and uncooperative suicide prayer, so that the field police could learn how to cope with various situations. Through this, field police officers will be able to train on what countermeasures should be used and what actions should not be taken to prevent the occurrence of a large number of casualties in the case of a gas leak suicidal disturbance. Unlike other scenarios, this is meaningful in that it is possible to learn how to use appropriate weapons. 이 연구는 가상현실을 기반으로 경찰훈련 시나리오와 평가체계를 개발하여 현장경찰을 효과적으로 교육하는 것에 목적이 있다. 이를 위한 시나리오의 주제는 가스누출 자살소동으로 선정하였다. 가스누출 자살소동은 본인 뿐 이웃들의 안전과 생명 또한 위협한다는 점에서 경찰의 빠른 대처가 요구된다. 또한 테이저건이나 권총 등 가스가 있는 실내에서 사용이 금지된 경찰무기에 대해서도 알아야 한다는 점에서 다른 대응 상황과 차이점이 있다. 따라서 가스누출 자살소동에 대해 경찰과 소방의 자문을 받아 현장에서 놓치거나 실수하기 쉬운 상황에 대해 시나리오를 작성하였다. 시나리오는 의식이 있는 자살기도자, 의식이 없는 자살기도자, 협조적인 자살기도자, 비협조적인 자살기도자 등으로 나뉘어 현장경찰이 다양한 상황에 대처하는 방안을 학습할 수 있도록 하였다. 이를 통해 현장경찰관은 가스누출을 이용한 자살소동의 경우 많은 사상자의 발생을 막기 위해 어떠한 대응 방법을 사용하여야 하는지, 어떠한 행동은 하면 안되는지에 대해 훈련할 수 있을 것이다. 이는 다른 시나리오와 달리 적절한 무기 사용법을 학습할 수 있다는 점에서 교육의 의의가 있다.

머신러닝을 활용한 테러리즘 대상별 감성분석

홍승표 한국스마트치안학회 2023 스마트치안연구 Vol.4 No.2

이 연구는 지난 2021년 전 세계에서 발생한 테러리즘 사건을 대상별로 구분하여 이에 대한 감성분석을 실시하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로 GTD에서 제공하는 2021년 테러리즘 사건 빅데이터를 확보하여 기술통계분석, wordcloud, 감성분석을 실시하고, 이를 통해 테러리즘에 관한 인식을 확인할 것이다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 2021년 전 세계에서 발생한 테러리즘 사건은 총 4,.960건으로 확인되었고, 이를 지역별로 구분하여 살펴본 결과 남아시아 지역에서 가장 많은 테러리즘 사건이 발생한 것으로 확인되었다(1,853건). 다음으로 이와 같은 테러리즘을 테러 대상 별로 구분하여 확인한 결과 정부기관을 대상으로 한 테러리즘은 527건, 테러리스트 및 테러단체를 대상으로 한 테러리즘은 145건, 군을 대상으로 한 테러리즘은 1,161건, 경찰을 대상으로 한 테러리즘은 668건, 민간인을 대상으로 한 테러리즘은 1,502건으로 나타났다(기타 957건). 둘째, 이러한 테러 대상별 사건에 대한 감성분석을 실시한 결과 정부기관, 테러단체, 군, 경찰, 민간인을 대상으로 한 테러리즘 사건 모두에서 90% 이상 부정적인 감성을 확인할 수 있었다. 이를 통해 테러 대상보다는 테러리즘 사건 자체에 대해 이를 부정적으로 인식하는 경향이 강함을 확인할 수 있었다. The purpose of this study is to classify terrorist incidents that occurred around the world in 2021 by target and conduct sentiment analysis on them. Specifically, we will secure big data on terrorist incidents in 2021 provided by GTD to conduct description statics, wordcloud, and sentiment analysis, and confirm the perception of terrorism through this. The results of the study are as follows. First, a total of 4,960 terrorist incidents occurred around the world in 2021, and as a result of examining them by region, it was confirmed that the most terrorist incidents occurred in South Asia (1,853). Next, 527 cases of terrorism targeting government agencies, 145 cases of terrorism targeting terrorists and terrorist groups, 1,161 cases of terrorism targeting the military, 668 cases of terrorism targeting the police, and 1,502 cases of terrorism targeting civilians (957 other cases). Second, as a result of conducting an sentiment analysis of these terrorist incidents, more than 90% of all terrorist incidents targeting government agencies, terrorist organizations, the military, the police, and civilians were found to be negative. Through this, it was confirmed that there is a strong tendency to perceive terrorism events themselves negatively rather than terrorist targets.