교통안전시설물의 관리는 도로교통의 안전과 직결되는 문제이다. 운전자는 신호등, 표지판, 노면표시 등을 통해 운전에 필요한 정보 를 얻는다. 노후된 표지판과 노면표시는 운전자에게 잘못된 정보를 제공할 수 있으므로 주기적인 시설물의 관리가 필요하다. 본 연구 는 딥 러닝 기술을 활용해 운전자 시각의 영상 자료에서 교통안전표지를 자동으로 탐지하고자 하며, 교통안전표지의 공통된 색상 특 징을 기반으로 클래스를 그룹으로 묶어 데이터셋을 구축하는 방법을 제안한다. 객체탐지의 성능지표로 널리 활용되는 mAP를 사용해 클래스 묶음 여부에 따른 탐지 성능을 비교한 결과, 색상 기반 클래스 묶음을 적용한 모델의 탐지 성능이 비교군에 비해 약 36% 상승 함을 확인하였다.

도로포장의 대표적 파손 종류인 균열은 일반적으로 폭이 좁고 기하학적으로 정의하기 어렵기 때문에 균열을 검출하고 유형을 분류 한 후 정량화하기까지 많은 시간이 소요된다. 본 연구의 목적은 균열 검출 이후 단계에서 요구되는 분류 및 정량화 과정을 자동화하 기 위함이다. 이를 위해, 본 연구에서는 균열이 매핑된 포장관리체계용 노면영상을 대상으로 하는 25cm 정사각형의 격자 배치 방법과 차륜 통과 영역 구분을 제시하였다. 각 격자 내 균열 객체의 길이와 진전방향, 인접한 정도 등 시각적 정보에 의한 균열 격자 속성을 정의하고 프로그래밍하여 균열 유형분류와 집계를 자동화하였다. 무작위로 수집된 고속도로 노면영상 자료를 통해 포장형식 별 주요 균열 유형을 분석하였고 차륜 통과 영역에서의 균열률 증가를 수치적으로 확인하였다.

포장상태 평가를 위한 노면영상 촬영은 라인스캔 방식이 주를 이루고 있다. 라인스캔 특성 상, 조사환경이나 장비특성이 달라질 경 우 밝기가 상이한 노면영상을 취득할 수 있고 이는 U-net과 같은 픽셀 단위 segmentation 딥러닝 모델의 균열 자동검출 성능에 영향을 미친다. 본 연구에서는 인공지능 검출 모델의 변경 없이 영상의 밝기 최적화와 morphology 연산기법을 노면영상 전·후처리 방법으로 제시하고 그 효과를 분석하였다. 영상 처리를 통해 과다 검출경향을 보인 이상치들이 제거되었으며 정답으로 간주할 수 있는 전문요 원 분석결과인 GT 균열률과의 상관성 또한 향상됨을 확인하였다.

PURPOSES : The purpose of this study is to derive dropout rates according to various international roughness index (IRI) specifications using ProVAL, develop a comparative methodology, and indirectly assess the level of road management in each country. METHODS : Based on a literature review, the IRI specifications for each country were collected, and the ProVAL analysis tool was used to compare and analyze dropout rates according to each specification. Thus, the dropout rate rankings for each country were calculated. Additionally, by analyzing the correlation between dropout rates according to each threshold, a model was created to convert the threshold between the most commonly used baseline distances of 100 m and 161 m. RESULTS : Dropout rates were derived according to the standards of each country and rankings were assigned. Comparing 51 standards, the IRI level of New Mexico appeared to be the highest, whereas the domestic specifications ranked 36th. A model was created to convert the threshold between the standard distances of 100 m and 161 m. CONCLUSIONS : This study objectively assessed the roughness standards in various countries using the dropout rate and IRI ranking specifications. The highest specification was found for the asphalt of New Mexico in the USA, with the domestic specification ranking 36th. A model that converts the thresholds between the most commonly used baseline distances of 100 m and 161 m was developed, with slight differences across sections. For a precise conversion, individual models may be required for each section.

본 연구는 발가락 지방 소거 검사 시에 종종 저품질의 영상이 획득되는 경우에 주목하여 다양한 조절인자들을 조절하지 않아도 손쉽게 영상 품질을 향상하는 방법을 고안해보았다. 팬텀과 지원자를 대상으로 발 전용 코일만 사용한 경우와 추가 코일을 결합 사용한 경우의 영상을 획득 후 신호대 잡음비(SNR)를 측정하여 비교하였다. 시상면, 관상면, 축상면 모두 T2 Dixon을 시행하였고, 시상면의 경우 T2 지방 소거(FS)와 T1 지방 소거를 추가 시행하였다. 팬텀 검사에서 추가 코일을 결합 사용 시 SNR은 시상면의 경우 T2 Dixon water는 1.21배, T2 FS은 1.22배, T1 FS은 1.17배 향상되었다. 관상면 T2 Dixon water는 1.15배, 축상면 T2 Dixon water는 1.47배 향상되었다. 지원자 검사에서 추가 코일을 결합 사용 시 SNR은 시상면의 경우 T2 Dixon water는 2.07배, T2 FS은 5.17배, T1 FS은 3.20배 향상되었다. 관상면 T2 Dixon water는 1.20배, 축상면 T2 Dixon water는 1.37배 향상되었다. 추가 코일을 결합 사용하였을 때 모든 지방 소거 검사 및 모든 방향에서 SNR 향상의 결과를 얻을 수 있었다. 결론적으로 사용자의 고도 기술 및 추가 검사 시간이 필요하지 않고도 SNR을 향상할 수 있음을 의미한다.

컴퓨터 성능의 발전으로 빅데이터의 효율적인 사용이 가능해지면서, 심층 학습(deep learning)은 다양한 의료 분야에 활용할 수 있는 핵심적인 인공지능(artificial intelligence, AI) 기법으로 각광받고 있다. 이에 본 종설은 뇌종양 진단과 치료에 사용되는 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI)의 심층 학습 기법을 소개하고자 하였다. 먼저 국내 AI의 의료 분야 도입의 동향을 분석하고, 이를 바탕으로 MRI를 활용한 뇌종양의 진단과 치료에 적용할 수 있는 심층 학습 기법과 그 결과들을 기술하였다. 뇌종양 진단과 치료 시, 심층 학습을 이용한 최근 사례는 영상 분류, 영상 품질 개선, 영상 분할로 나타났으며, 질병의 진단과 치료에 적용할 수 있는 객관적이고 높은 성능 수치를 나타내면서 그 유용성을 확인 할 수 있었다. 종합하자면, 심층 학습은 질병의 진단과 치료에 적용할 수 있는 유용한 지표이며, AI 역량을 지닌 의료진의 지도하에 점진적인 도입이 이뤄진다면 질병의 진단과 치료에 큰 도움을 주는 훌륭한 소프트웨어로 활용될 것으로 여겨진다. 본 종설이 심층 학습을 이해할 때 많은 도움이 되길 바라며, 향후 관련 연구를 수행할 때 가이드라인으로 활용될 것을 기대 한다.

본 연구는 의료분야에서 정확한 환자 확인(patient identification)을 위한 의료생체인식기술(medical biometrics)을 소개하고 자 한다. 첫째, 생체인식기술(biometrics)에 대한 정의, 분류 및 종류와 같은 기본 정보다. 둘째, 생체신호 (biological signal)와 의료영상(medical imaging)을 활용한 의료생체인식기술의 종류와 최근 연구에 관한 정보를 기술했 다. 마지막으로 의료 환경에서 적용되는 생체인식기술의 종류와 사례와 함께 의료 환경의 현주소를 언급했다. 환자확인이 라는 궁극적인 목적을 가진 의료생체인식기술은 의료 현장에 점진적으로 도입되리라 생각한다. 본 연구는 본 연구가 정확 한 환자확인을 위한 의료생체인식기술을 이해하고 연구방향에 도움이 되는 기초 자료로 활용될 것으로 사료된다.

PURPOSES : This study suggests an estimated texture depth (ETD) equation for concrete pavements, applicable to highway pavement texture, and the measurement method of mean profile depth (MPD) in a longitudinal texture. METHODS : First, we proposed the most suitable ETD equation through the correlation between ETD data and the measured mean texture depth (MTD) data. Second, we suggested a novel MPD measurement method, by checking the error of the ETD data and measured MTD data by the measurement method. RESULTS : The ETD equation presented by Fisco and Plati was considered the most appropriate for the transverse texture. In addition, the correlation between ETD and the measured MTD was good in the longitudinal measurement method. The ETD equation of Fisco and Plati is suitable for longitudinal texture, and the MPD measurement method obtained good results when applied to transverse measurements. To verify the novel measurement method, we confirmed the correlation between the SR and MPD data using a novel method. The correlation for the novel measurement method is 0.7. CONCLUSIONS : Accordingly, the ETD equation presented in the existing literature has a good correlation between ETD data and the measured MTD data, but it did not reflect longitudinal texture data. Therefore, we assumed the ETD equation produced in this study, and suggested the transverse measurement method in the longitudinal texture.

PURPOSES : The purpose of this study was to identify the availability of Grip-Tester, which can be used as continuous friction testers, for estimating the skid resistance of pavements by examining its basic performance. METHODS : Based on a literature review, various factors influencing skid resistance on road surfaces were described, and the subject to be evaluated were proposed. Friction tests were conducted at various operating speeds to assess the water supply performance, repeatability, and reproducibility of the measurement results. Both the British pendulum number (BPN) and mean texture depth (MTD) were examined to confirm the relationship between the Grip Number(GN) and surface texture. RESULTS : The results of the watering test indicate that more than 91% of valid measurements can be obtained at the maximum operating speed of 90 km/h to maintain a water film thickness of 0.25 mm. The repeatability and reproducibility of the measured GN were derived from the cross-correlation analyses to be 90.9% and 87.4%, respectively. It was found that the variations in GN values according to operating speeds follow an exponential model similar to the commonly known Penn State model, which can be considered to be due to the effect of texture on skid resistance. CONCLUSIONS : The grip tester is suitable for continuously surveying the skid resistance because GN datasets are reliable at variable operating speeds and correlate with the surface texture. This method may provide objective data for making decisions regarding the maintenance of skid resistance through periodic full-scale investigations with the tester in the future.

도로의 평탄성을 정량화하여 지수로 나타내는 방법은 IRI(International Roughness Index)와 같이 프 로파일을 측정하여 시뮬레이션을 통해 차량거동을 계산하는 방법과 프로파일에 의해 변화하는 주행차량 거동을 센서를 통해 직접 측정하는 두 가지 방향의 접근이 있다. 전자의 경우, 노면형상이 크게 변하지 않 는 한 반복성있는 지수값을 얻을 수 있어 평탄성 유지관리 측면에서 이점이 있으나, 차량거동에 의한 인 체 반응 특성까지는 반영하지 못하기 때문에 정성적인 승차감과는 다소 차이가 있을 수 있다. 반면 센서 측정값을 지수화하는 경우, 승차감 반영 측면에서는 유리하나 타이어, 서스펜션, 중량, 차종 등 주행차량 의 다양한 특성들을 고려해야 하고 정속주행 시 측정해야 하는 등의 어려움이 있어 널리 활용되고 있지는 않다. 하지만 최근 들어 탑승자의 주행쾌적성을 제고하기 위한 포장분야의 관심과 더불어 평탄성 및 승차 감과 관련된 연구들이 수행되고 있다. 이에 본 연구에서는 평탄성지수에 주행쾌적성을 보다 반영하기 위 한 기초 연구자료로 활용하고자, IRI값이 다양하게 분포되어 있는 고속도로 35개 구간을 선정하여 총 31 명 패널의 승차감 평가를 실시하였다. 또한 패널 평가에 사용된 차량에 그림 1과 같이 3개의 3축 가속도 센서를 장착 위치를 달리하여 설치하였으며, 조수석에 사람이 탑승한 상태에서 가속도를 측정하여 승차감 평가 결과와 비교하였다. 진동가속도 기본 분석방법인 시간 도메인에서의 RMS(Root Mean Square)값 분석 결과 0.56~0.83의 상관계수(R2) 분포를 나타냈으며 시트에서 측정한 값이 패널 평가결과와의 상관성이 가장 높은 것으로 분 석되었다. 인체와 진원의 경계부인 시트에서의 가속도 값은 인체 전신진동 평가방법을 기술하고 있는 ISO-2631 기준을 적용할 수 있기 때문에 1/3 Octave 주파수 도메인에서 추가로 진동분석을 수행하였다. 그 결과 그림 2와 같이 가장 높은 상관계수(R2 = 0.85)를 보였으나, 인체에 민감한 영향을 주는 주파수 가중을 실시한 후 오히려 패널과의 상관성이 더 낮아지는 것으로 나타났다. 그 원인은 그림 3에서 보는 바와 같이, 4Hz 이상의 주파수 영역대에서 측정되는 x, y방향 가속도값이 주파수 가중에 의해 약 50~10% 수준으로 크게 감소하기 때문이며, x, y방향의 진동이 패널들의 승차감 평가에 일정부분 반영된 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 차량의 회전 거동을 유발하는 x, y방향의 진동영향이 승차감에 미치는 영향을 간접적으로 파악하였고, z방향 거동만을 고려하는 IRI보다 회전 거동을 함께 고려할 수 있는 Full-car 모델을 활용하는 평탄성 지수가 승차감 반영에 더욱 유리하다는 점을 확인하였다.

노면의 요철은 차량의 동역학적 거동에 의해 시트의 진동 또는 움직임을 유발하여 탑승자의 승차감을 저해시키는 요인이 된다. 차량의 동역학적 거동을 단순화한 모델 중 IRI(International Roughness Index)를 비롯하여 널리 적용되고 있는 Quarter-car모델은 그림 1과 같이 네 바퀴 차량의 1/4 모델로서, 현가상질량(sprung mass)의 수직 변위를 계산하는 모델이다. 그러나 실제 차량의 거동은 수직 방향 거동 외에도 네 바퀴의 거동 차이에 의해 그림 2와 같이 중심축에 대한 회전 운동을 하며, 이로 인해 시트에 앉아 있는 탑승자의 회전진동을 유발한다. 탑승자의 진동방향은 3축 병진운동과 각 축의 회전운동으로 그 림 3과 같이 정의할 수 있으며, 직진 주행 중인 차량으로 가정할 경우 z축에 대한 회전운동인 yaw 거동은 발생하지 않는다. 따라서 본 연구에서는 roll, pitch 회전거동과 연직 z방향 거동에 노출된 탑승자의 승차 감을 모사, 평가하기 위해 그림 4와 같이 시뮬레이터를 개발하였다. 또한 sin파형에 반응하는 시뮬레이터 패널 평가결과를 바탕으로 인체에 민감하게 영향을 주는 차량 거동요소의 주파수 특성을 분석하였다. 시뮬레이터 분석을 통하여 roll, pitch 및 z방향 거동의 특성에 따라 시뮬레이터에 탑승한 패널의 정성 적인 승차감 평가가 달라지는 것을 그림 5와 같이 확인하였다. roll과 pitch거동의 경우 8Hz 대역에서, z방향 거동은 4~8Hz대역에서 패널의 승차감에 가장 민감한 영향을 주는 것으로 분석되었다. 또한 양호- 불량의 경계에 해당하는 거동특성을 비교한 결과, 동일한 회전변위에 대해서 전반적으로 pitch의 영향이 더 큰 것으로 나타났다. 향후 본 연구결과를 토대로 승차감을 정량적으로 표현할 수 있는 방안을 마련할 계획이며, 도로이용자에게 보다 우수한 승차감을 제공하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

PURPOSES : The purpose of this article is to compare and evaluate the riding comfort of a passenger in tunnels depending on different surface textures of concrete pavement. METHODS: Evaluation of riding comfort is conducted at 17 sections, which have different surface texture such as transverse tinned(TT), longitudinal tinned(LT) and diamond grinded(DG). A triaxial accelerometer was set up on the passenger seat surface of the test vehicle to measure vibrations of an occupant, then the effects of vibration on comfort and health were evaluated by ISO 2631. And microphones were installed at passenger's ears height to measure sound pressure level(SPL) in the test vehicle. Additionally, a surface microphone was installed on the inside of wheel arch to evaluate noise between tire and pavement by NCPX method. All tests were conducted cruising at 100km/h. RESULTS : The results of all tests are as follows. First, both vibration magnitudes for comfort and for health in LT and DG sections are almost same and they represent lower than those in TT sections. Second, the average SPL of DG shows the lowest decibels among them. And third, it is founded that interior noise is significantly affected by noise between tire and pavement. CONCLUSIONS : It may be concluded that DG can provide more excellent riding comfort to passenger than LT or TT. Therefore, it is necessary to consider applying DG to existing pavement surface to improve surface condition when the driving environment especially requires riding comfort like a long tunnel.

PURPOSES: In areas of high traffic volume, such as expressway across large cities, the amount of nitrogen oxides (NOx) emitted into the atmosphere as air pollution can be significant since NOx gases are the major cause of smog and acid rain. Recently, the importance of NOx removal has arisen in the world. Titanium dioxide (TiO2), that is one of photocatalytic reaction material, is very efficient for removing NOx. The NOx removing mechanism of TiO2 is the reaction of solar photocatalysis. Therefore, TiO2 in road structure concrete need to be contacted with ultraviolet rays (UV) to be activated. In general, TiO2 concretes are produced by replacement of TiO2 as a part of concrete binder. However, considerable portion of TiO2 in concrete cannot contact with the pollutant in the air and UV. Therefore, TiO2 penetration method using the surface penetration agents is attempted as an alternative in order to locate TiO2 to the surface of concrete structure. METHODS: This study aimed to evaluate the NOx removal efficiency of photocatalytic concrete due to various TiO2 application method such as mix with TiO2, surface spray(TiO2 penetration method) on hardened concrete and fresh concrete using surface penetration agents. The NOx removal efficiency of TiO2 concrete was confirmed by NOx Analyzing System based on the specification of ISO 22197-1. RESULTS: The NOx removal efficiency of mix with TiO2 increased from 11 to 25% with increasing of replacement ratio from 3 to 7%. In case of surface spray on hardened concrete, the NOx removal efficiency was about 50% due to application amount of TiO2 with surface penetration agents as 300, 500 and 700g/m2. The NOx removal efficiency of surface spray on fresh concrete due to all experimental conditions, on the other hand, which was very low within 10%. CONCLUSIONS: It was known that the TiO2 penetration method as surface spray on hardened concrete was a good alternative in order to remove the NOx gases for concrete road structures.

현재 국내 고속도로 콘크리트 포장의 약 60%는 줄눈 콘크리트 포장형식이며, 연속철근 콘크리트 포장 은 약 1.3%의 비교적 낮은 구성비율을 갖는 포장형식이다. 하지만 1987년에 개통된 중부고속도로를 중심 으로 연속철근 콘크리트 포장의 우수한 장기공용성이 최근 들어 재조명되고 있으며 관련 연구와 현장 시 험시공 등이 점차 증가하고 있는 추세이다. 연속철근 콘크리트 포장의 전통적인 핵심은 슬래브 거동에 의 해 발생하는 횡방향 균열을 종방향 철근의 인장력과 부착력으로 제어하여 적정한 균열 간격과 균열 폭을 갖도록 하는 것이다. 일반적으로 넓은 균열 간격은 균열 폭을 증가시켜 골재맞물림에 의한 슬래브 간 하 중전달력 저하, 수분 및 염분 침투에 의한 철근부식, 스폴링 발생 등에 영향을 주며 반대로 너무 좁은 균 열 간격은 종방향 균열의 발생과 더불어 펀치아웃 파손이 발생하기 쉽다. 즉 적정 균열 간격 확보를 통한 균열폭의 제어는 연속철근 콘크리트 포장의 공용성에 지대한 영향을 주는 요인으로 볼 수 있다. 연속철근 콘크리트 포장의 균열은 일반적으로 시공 직후부터 동절기 1~2회의 공용기간 사이에서 집중 적으로 발생한다. 하지만 연속철근 콘크리트 포장의 대표적인 손상 유형인 펀치아웃, 스폴링 등은 교통 및 환경하중과도 관련이 있기 때문에 공용기간 중 산발적으로 발생하게 된다. 즉 시공/공용 초기에 발생 한 균열 중, 공용성에 악영향을 줄 수 있는 것으로 알려진 일부 이상 균열들로부터 파손이 발생하여 진전 되는 것으로 예상할 수 있다. 이에 본 연구에서는 육안 관측을 통해 최근 2년 내 시공된 연속철근 콘크리 트 포장 2개 구간의 균열 맵을 작성하고 균열 간격을 조사하였으며 그림 1과 같이 균열 형상을 바탕으로 이상 균열을 분류하였다.

PURPOSES: The purpose of this article is to investigate the predicted life of jointed concrete pavement (JCP) with two variables effecting on axle load spectra (ALS). The first variable is different data acquisition methods whether using high-speed weigh-in-motion (HS-WIM) or not and the other one is spectra distribution due to overweight enforcement on main-lane of expressway using HS-WIM. METHODS : Three sets of ALS had been collected i) ALS provided by Korea Pavement Research Program (KPRP), which had been obtained without using HS-WIM ii) ALS collected by HS-WIM before the enforcement at Kimcheon and Seonsan site iii) ALS collected after the enforcement at the same sites. And all ALS had been classified into twelve vehicle classes and four axle types to compare each other. Among the vehicle classes, class 6, 7, 10 and 12 were selected as the major target for comparing each ALS because these were considered as the primary trucks with a high rate of overweight loading. In order to analyze the performance of JCP based on pavement life, fatigue crack and International Roughness Index (IRI) were predicted using road pavement design program developed by KPRP and each ALS with same annual average daily traffic (AADT) was applied to design slab thickness. RESULTS: Comparison ALS of KPRP with those of HS-WIM shows that the ALS of KPRP has a low percentage of heavy spectra such as 6~9 tonnes for single axle, 18~21 tonnes for tandem axle and 27~30 tonnes for tridem axle than other two ALS of HS-WIM in most vehicle classes and axle types. It means that ALS of KPRP was underestimated. And after the enforcement, percentage of heavy spectra close to 10 tonnes per an axle are lowered than before the enforcement by the effect of overweight enforcement because the spectra are related to overweight regulation. Prediction results of pavement life for each ALS present that the ALS of HS-WIM collected before the enforcement makes the pavement life short more than others. On the other hand, the ALS of KPRP causes the longest life under same thickness of slab. Thus, it is possible that actual performance life of JCP under the traffic like ALS of HS-WIM could be short than predicted life if the pavement was designed based on ALS provided by KPRP. CONCLUSIONS : It is necessary to choose more reliable and practical ALS when designing JCP because ALS can be fairly affected by acquisition methods. In addition, it is important to extend performance life of the pavement in service by controlling traffic load such as overweight enforcement.