건축물을 중심으로 개발된 데이터 스키마인 Industry Foundation Class(IFC)를 토목구조물에 적용하기 위하여 IFC 요소를 확장하는 노력이 진행되고 있지만, BIM소프트웨어에서 확장 IFC 기반의 정보모델을 생성하는 방법이 충분하지 않아 어려움이 따른다. 본 연구에서는 정보관리가 가능한 확장 IFC 기반의 철도 궤도부 정보모델을 생성하기 위하여 독립적인 선형중심의 철도 궤도부 요소모델을 생성하고, 생성된 모델을 기반으로 확장 IFC 기반의 모델을 생성하는 방법론을 제시하였다. 이를 위하여 첫째, 철도 궤도부 요소를 연속적 구조물과 비연속적 구조물로 분류하였다. 연속적 구조물은 선형 기반 소프트웨어에서 생성하였고 이산화된 선형정보 연계를 통해 비연속 구조물을 독립적인 객체로 생성하고 이들을 통합하여 철도 궤도부 정보모델을 생성하였다. 둘째, 철도 궤도부의 정보관리를 위한 분류체계 및 확장 IFC 스키마를 제시하였다. 마지막으로 속성정보와 User-interface를 활용하여 객체의 의미정보를 식별하여 확장 IFC 요소와 매핑하였다. 제시한 방법론을 통하여 오송철도종합시험선로를 대상으로 정보관리가 가능한 확장 IFC 기반의 정보모델을 생성됨을 확인하고 실용성을 검증하였다.

토목분야 생산성 향상을 위해 BIM을 적용하기 위한 노력이 계속되고 있으나, 선형과 지반에 대한 정보가 필수적인 터널 구조물의 정보모델링에 대한 연구는 미흡한 상황이다. AMT에서 생성된 선형의 이산화를 통해 포인트의 정보를 BAT로 전 달하여 곡선 선형을 반영한 터널 모델 생성 방안을 제시하였다. 철도 구조물과 선형에 대한 물리적 요소와 공간적 요소를 모두 고려할 수 있도록 IFC 데이터 스키마를 확장하였으며, 확장된 데이터 스키마를 참조하여 선형, 구조물, 지반 정보에 대한 의미정보를 PSET에 담아 IFC기반의 정보관리를 가능하게 하였다. 제안한 방법에 따라 생성한 정보모델을 통해 터널과 밀접한 암반 등급을 자동으로 도출함으로써 활용성을 검증하였다.

본 연구에서는 기존에 제안되었던 공정 중심 모델링 방법을 개선하여 조선소의 다양한 생산 정보와 제약조건을 효과적으 로 표현할 수 있도록 개선된 공정 중심 시뮬레이션 모델링 방법을 제안하였다. 그리고 이를 이용하여 시뮬레이션 모델을 구축할 수 있도록 다이어그램 구성 요소와 모델링 방법을 상세히 기술하였다. 이 모델링 방법에서는 복수의 제품과 설비가 공정에 투입되었을 때 우선순위를 지정할 수 있으며, 계층 구조를 가진 시뮬레이션 모델을 표현할 수 있도록 레이어 개념이 적용되어 있다. 그리고 조선 소 생산 계획 정보를 바탕으로 절단 공정부터 대조립 블록 조립 공정까지를 본 논문에서 제안하는 방법으로 모델링하다. 이를 통하여 본 논문에서 제안하는 방법이 단일 설비가 여러 용도로 사용되는 경우에 기존의 모델링 방법에 비하여 유리한 것을 확인하였다. 결과 적으로, 개선된 공정 중심 시뮬레이션 모델링 방법은 기존의 공정 중심 시뮬레이션 모델링 방법에서 표현하기 힘들었던 제약 조건과 흐름을 효과적으로 표현할 수 있으며, 계층 구조를 가진 조선소 생산 계획 검증 시뮬레이션 모델을 체계적으로 구축하는데 활용할 수 있다.

Industry Foundation Classes(IFC)는 Building Information Modeling(BIM)을 위한 표준 데이터 스키마로 정보의 상호운 용성 확보를 위한 핵심이지만, 건물만을 대상으로 하고 있어 토목 시설물에 적용하기에는 한계가 있다. 이에 따라 기존 IFC 에 토목 시설물을 위한 새로운 요소를 추가하는 연구가 진행되었지만, 상용 소프트웨어가 해당 기능을 추가하기 전에는 새 로운 스키마를 활용할 수 없다. 본 연구에서는 토목 시설물에 적용하기 위한 IFC 데이터 스키마 활용 방안을 제시하고, 토목 시설물을 위한 확장 요소와 기존 IFC 요소와의 정보 매핑을 통한 확장 IFC기반의 토목 시설물 정보모델링 방법을 제시하였 다. 그리고 철도의 궤도 및 침목에 대한 IFC 확장 스키마를 제시하고 제시한 방법을 적용하여 그 활용성을 검증하였다.

기존의 건설정보 분류체계는 객체들 간의 관계성 표현 제한으로 인해 교량 구조물에 그대로 적용하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완하기 위하여 분류체계 기술의 국제표준인 PLIB Part 42를 활용하여 이종의 도메인 간 정보공유의 기본이 되는 형상 정보모델링에 특화된 교량 구성요소의 제품 분류체계를 제시하였다. 특히, 제안한 분류체계는 교량 구성요소의 기능적 특징을 고려한 부품의 의미적 정보가 포함 가능하도록 하였다. 또한 본 연구에서 제안한 분류체계 를 실제 모델링에 활용하기 위한 기본 프레임워크를 제안하고 이를 활용한 교량 모델을 생성함으로써 제안한 분류체계가 실 무에서 활용 가능함을 보였다.

기존의 건설정보 분류체계는 객체들 간의 관계성 표현 제한으로 인해 교량 구조물에 그대로 적용하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완하기 위하여 분류체계 기술의 국제표준인 PLIB Part 42를 활용하여 이종의 도메인 간정보공유의 기본이 되는 형상 정보모델링에 특화된 교량 구성요소의 제품 분류체계를 제시하였다. 특히, 제안한 분류체계는 교량 구성요소의 기능적 특징을 고려한 부품의 의미적 정보가 포함 가능하도록 하였다. 또한 본 연구에서 제안한 분류체계를 실제 모델링에 활용하기 위한 기본 프레임워크를 제안하고 이를 활용한 교량 모델을 생성함으로써 제안한 분류체계가 실무에서 활용 가능함을 보였다.

정보통신과 스마트 기기의 급속한 발전은 정보제공 서비스 산업의 발전을 견인해왔고, 이에 따라 다수 의 교통정보 제공 업체(ISP, Information Service Provider)가 시장에 등장하였다. 운전자들은 ISP로부 터 제공받은 교통정보를 기반으로 목적지까지 합리적인 경로를 선택하여 통행을 한다. 교통운영기관 (TMC, Traffic Management Center)은 교통수요정책과 같은 적극적(active) 방법뿐만 아니라 최적 신호 제어와 같은 소극적(passive) 방법을 통해 교통혼잡을 완화하기 위해 노력한다. 이와 같이 도로교통망에 서는 TMC와 ISP, 운전자들이 개별적으로 최적의 선택을 하지만, 서로 상호작용하며 종국의 교통상황을 만들어낸다. 그동안 개별적인 통행 주체에 대해서는 많은 연구가 수행되어 왔지만, 이들 세 주체 간의 상 호작용에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 교통운영기관과 교통정보제공업 체, 운전자 경로선택 간의 상호작용을 분석할 수 있는 통합 모델링 프레임워크를 개발하였다. 그림 1은 통합 모델링 프레임워크의 개념도를 나타낸다. 운전자는 ISP 가입자와 비가입자로 구성되고, 가입자는 제공받은 교통정보를 기반으로 경로를 선택하는 반면, 비가입자는 스스로의 경험에 따라 경로를 선택하는 데, 경로선택 모형으로는 Boundedly Rational 모형을 채택하였다. 교통정보제공서비스는 가입자를 통해 수집된 교통정보와 예측된 정보를 혼합하여 가입자들에게 최적의 경로를 안내해 준다. 교통운영기관은 실 시간 교통 모니터링 시스템을 통해 수집된 교통정보와 예측된 정보를 혼합하여 최적의 실시간 교통신호제 어를 수행한다. 교통신호제어는 두 가지 방식이 제안되었는데, 첫 번째 방식은 실시간 교차로 접근 교통 량 기반의 신호제어 방식(R2CFNet)이고, 두 번째 방식은 예측된 경로 기반으로 신호를 제어하는 방식 (R2CFNet)이다. 제안된 프레임워크를 활용하여 ISP의 시장점유율별 도로교통망 성능(performance)을 분석한 결과, 시장점유율이 증가함에 따라 R2CFNet 신호제어 방식이 더 효율적인 것으로 나타났다.

본 논문에서는 수학적 구조 모델과 인공신경망 기법을 상호 유기적으로 결합하여 구조물의 거동 데이터로부터 부재모델 또는 재료모델의 정확도를 높이는 정보기반 하이브리드 모델 업데이트 기법을 개발하였다. 유한요소와 같은 수학적 모델을 사용하여 구조물의 거동을 모사하기 위해서는 재료, 부재, 그리고 시스템의 정확한 모델링이 우선하여야 한다. 그러나 재 료, 부재의 각 레벨에서의 수학적인 모델은 이상화과정을 거치면서 중요한 특성을 생략하거나, 시스템 구성시 부재간의 상 호작용이나 경계조건의 단순화로 인해 유한요소 모델은 실제 구조물의 거동과 차이를 보이게 된다. 본 논문에서 제시된 하 이브리드 모델 업데이트 기법은 구조물의 거동과 수학적 모델의 해석결과 차이를 인공신경망 기법을 사용하여 보완함으로 써 시스템 모델의 정확도를 높일 수 있다. 이때 시스템의 거동 데이터로부터 부재 또는 재료모델을 개선할 수 있는 데이터 를 추출하여 부재 또는 재료모델을 개선한다. 제시된 기법은 보-기둥 접합부의 이력모델을 개선하는 것으로 검증하였으며, 복잡한 거동을 보이는 시스템 모델링에 광범위하게 사용될 수 있다.

최근 국가지리정보유통망을 통한 공간정보 통합에 대한 논의처럼, 속성데이터 중심의 인문지리정보 데이터베이스도 시작 단계에서부터 향후의 통합을 고려한 프로토콜을 필요로 한다. 본 연구에서는 효율적인 인문지리정보 DB 구축을 위해 DB 모델의 원칙과 절차, 즉 데이터 모델, DB 정규화, 데이터 무결성에 대해 인문지리정보 사례를 통해 방향을 제시하였고, 인문지리정보의 변화를 수용할 수 있는 시간성 확보 방안과 온톨로지와 통합DB를 효과적으로 연계하는 방안을 제시하였다. 특히 시간에 따른 정보의 변화를 저장하기 위해 TimeStamp 객체와 TimeSPAN 객체를 DB에 임베드하였고 시간관계 함수를 이용해 검색할 수 있도록 하였다. 또한 수시 갱신이 필요한 인문지리정보 DB를 온톨로지와 연계하기 위해서는 DBMS 내의 RDF 객체를 활용하는 효율적인 방법을 제시하였다. 이러한 방안은 인문지리정보 DB 뿐만 아니라 수시갱신이 요구되는 대용량의 DB 구축시 가장 근본적으로 검토하여야 할 내용을 제시해 줄 것이다.

우리나라의 국민표준체위조사는 1979년 1차 조사를 시작으로 약 5∼6년 주기로 실시되고 있으며, 1997년 제4차 조사가 실시되었다. 국민표준체위조사 결과를 기반으로 한 인체측정치는 의류, 신발, 가구 등 관련산업의 제품설계에 반영되었다. 본 논문에서는 국민표준체위조사 결과자료를 기본으로 성별, 연령별, 체형별로 사용자를 분류한 후 체형별 분류를 위한 인체측정치를 도출하였다 도출된 인체측정치의 상관관계를 분석, 대표적인 항목 도출 등의 과정을 통하여 3D 캐릭터를 구성하였다. 구성을 위한 과정으로 골프, 테니스 등의 스포츠 동작을 효율적으로 나타낼 수 있는 인체 측정치를 도출하였다. 항목이 결정되면 각 타입의 3D 캐릭터를 구성할 수 있는 치수를 제시하여 생성하였다. 스포츠의 자세 및 동작분석에 대한 이론적 접근에서 가시적인 정보제공 및 자세ㆍ동작분석 프로토콜을 개발함으로써 자세 및 동작에 대한 정량적ㆍ객관적 평가가 가능해졌다.

This paper describes a new method for indoor environment mapping and localization with stereo camera. For environmental modeling, we directly use the depth and color information in image pixels as visual features. Furthermore, only the depth and color information at horizontal centerline in image is used, where optical axis passes through. The usefulness of this method is that we can easily build a measure between modeling and sensing data only on the horizontal centerline. That is because vertical working volume between model and sensing data can be changed according to robot motion. Therefore, we can build a map about indoor environment as compact and efficient representation. Also, based on such nodes and sensing data, we suggest a method for estimating mobile robot positioning with random sampling stochastic algorithm. With basic real experiments, we show that the proposed method can be an effective visual navigation algorithm.

공간정도의 생산과 수요가 본격화되고 있으나 공간정보의 본질과 응용특성을 고려한 공간정보모델링체계에 대해서는 특성화된 연구가 충분히 수행되고 있지 않다. 특히, 기존의 모델링기법들은 대부분 정보의 표현과 분석기능을 대상으로 개발되었으므로 보다 고차원적인 의사결정지원과 자율적인 업무수행을 위한 이론적 모델의 개발에 대한 논의가 최근의 지식정보화환경에서 더욱 요구되고 있다. 본 논문에서는 공간정보시스템을 모델링하기 위한 여러 기반개념들과 모델링 유형에 대한 고찰을 통해, 기존 모델링 방법에 대한 문제점을 분석하여 효율적인 공간적 업무수행을 위한 요구사항을 도출한다. 또한, 도출된 공간정보모델링의 요구사항에 적합한 이론적인 접근방안으로서 에이전트 기반의 공간모델링 프레임워크를 제안하며, 이러한 프레임워크를 해양지리정보분야에 적용하기 위한 고려사항도 함께 제시한다.