PURPOSES : This study uses deep learning image classification models and vehicle-mounted cameras to detect types of pavement distress — such as potholes, spalling, punch-outs, and patching damage — which require urgent maintenance. METHODS : For the automatic detection of pavement distress, the optimal mount location on a vehicle for a regular action camera was first determined. Using the orthogonal projection of obliquely captured surface images, morphological operations, and multi-blob image processing, candidate distressed pavement images were extracted from road surface images of a 16,036 km in-lane distance. Next, the distressed pavement images classified by experts were trained and tested for evaluation by three deep learning convolutional neural network (CNN) models: GoogLeNet, AlexNet, and VGGNet. The CNN models were image classification tools used to identify and extract the combined features of the target images via deep layers. Here, a data augmentation technique was applied to produce big distress data for training. Third, the dimensions of the detected distressed pavement patches were computed to estimate the quantity of repair materials needed. RESULTS : It was found that installing cameras 1.8 m above the ground on the exterior rear of the vehicle could provide clear pavement surface images with a resolution of 1 cm per pixel. The sensitivity analysis results of the trained GoogLeNet, AlexNet, and VGGNet models were 93 %, 86 %, and 72 %, respectively, compared to 62.7 % for the dimensional computation. Following readjustment of the image categories in the GoogLeNet model, distress detection sensitivity increased to 94.6 %. CONCLUSIONS : These findings support urgent maintenance by sending the detected distressed pavement images with the dimensions of the distressed patches and GPS coordinates to local maintenance offices in real-time.

최근 연안지역의 대규모 개발로 인해 고파랑 내습과 강한 태풍으로 발생된 월파는 연안지역의 많은 인명 및 재산피해를 발생시켰으나 연안지역의 특성을 고려한 침수·범람 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 ADCSWAN(ADCIRC+SWAN) 모델과 FLOW-3D 모델을 적용하여 해일 및 파랑의 복합요소에 대한 침수범람을 재현하기 위한 방법론에 대한 연구이다. 본 연구에서는 ADCSWAN(ADCIRC+SWAN) 모델을 이용하여 FLOW-3D 모델의 경계자료(해수위, 파랑)를 추출하고, FLOW-3D 모델 입력값으로 적용하여 태풍 차바 통과시 부산 마린시 티를 대상으로 해일과 월파에 의한 침수범람을 재현하였다. 또한 기존 월파량 경험식과 FLOW-3D 모델로 계산된 월파량을 비교하였으며, 침수범람은 한국국토정보공사의 침수흔적도를 활용하여 정성적인 검증을 수행하여, 본 연구의 유효성을 검토하였다.

Identifying the water circulation status is one of the indispensable processes for watershed management in an urban area. Recently, various water circulation models have been developed to simulate the water circulation, but it takes a lot of time and cost to make a water circulation model that could adapt the characteristics of the watershed. This paper aims to develop a water circulation state estimation model that could easily calculate the status of water circulation in an urban watershed by using multiple linear regression analysis. The study watershed is a watershed in Seoul that applied the impermeable area ratio in 1962 and 2000. And, It was divided into 73 watersheds in order to consider changes in water circulation status according to the urban characteristic factors. The input data of the SHER(Similar Hydrologic Element Response) model, a water circulation model, were used as data for the urban characteristic factors of each watershed. A total of seven factors were considered as urban characteristic factors. Those factors included annual precipitation, watershed area, average land-surface slope, impervious surface ratio, coefficient of saturated permeability, hydraulic gradient of groundwater surface, and length of contact line with downstream block. With significance probabilities (or p-values) of 0.05 and below, all five models showed significant results in estimating the water circulation status such as the surface runoff rate and the evapotranspiration rate. The model that was applied all seven urban characteristics factors, can calculate the most similar results such as the existing water circulation model. The water circulation estimation model developed in this study is not only useful to simply estimate the water circulation status of ungauged watersheds but can also provide data for parameter calibration and validation.

Deep learning models, which imitate the function of human brain, have drawn attention from many engineering fields (mechanical, agricultural, and computer engineering etc). The major advantages of deep learning in engineering fields can be summarized by objects detection, classification, and time-series prediction. As well, it has been applied into environmental science and engineering fields. Here, we compiled our previous attempts to apply deep learning models in water-environment field and presented the future opportunities.

본 연구에서는 수전해용 ionomer의 분자동역학 전산모사 모델 제작을 위하여, 과량의 물 분자가 존재하는 수전해 시스템의 특성을 반영한 ionomer 모델을 제작한 후, 기존 연료전지용 전해질막 전산모사 조건에 맞춰 제작한 ionomer 모델과 비교하였다. 최종적으로 얻어진 모델은 과불소계 ionomer의 중요 특징 중 하나인 명확한 상분리 및 수화채널이 관찰되었으며, 과량의 물 및 높은 운전 온도 조건에서도 물에 녹지 않고 안정된 구조를 나타내었다. 제조된 ionomer 모델에서는 과량의 물 분자로 인한 이온 희석 효과로 이온 전달 성능 감소가 나타났으며, 반대로 수소 기체의 투과는 더 증가할 것으로 분석되었다. 따라서 이러한 수전해 시스템의 특성을 반영한 수전해용 ionomer 분자 구조 설계 전략이 필요하고, 분자동역학 전산모사 연 구 시에도 이를 감안한 수전해용 ionomer 모델 제작이 필요하다.

Building Information Modeling(BIM)기술을 유지관리 단계에서 활용하기 위해서는 상당량의 유지관리 데이터와 BIM기반 정보모델 객체들이 연계되어 운용되어야 한다. 본 연구에서는 교량 점검데이터를 표현하기 위해 확장된 IFC기반의 BIM모델과 온톨로지를 연계하여 정보를 관리하는 방법을 제시하였다. 이를 위해 현재의 IFC버전은 교량 객체를 제대로 표현할 수 없기 때문에 교량을 위한 IFC엔티티를 확장하였으며, 확장된 IFC기반의 정보모델을 생성하는 방법을 제시하였다. 또한, 교량 점검데이터에 대한 기본 개념을 추출하고, 교량 점검데이터를 위한 온톨로지(Ontology)를 생성하였다. 추출된 기본 개념들은 제시된 온톨로지에서 시멘틱 웹의 트리 플(Triple) 방식으로 관계를 형성되었다. 마지막으로, 생성된 IFC기반의 BIM모델은 제시된 온톨로지와의 통합을 위하여 시멘틱 데이터 형식으로 변환되었다. 확장된 IFC기반 BIM모델은 제시된 교량 점검데이터 관리를 위한 온톨로지와 통합되었고, 실제 교량 점검데 이터를 기반으로 테스트모델을 생성하였다. SPARQL query를 통해 목적에 맞는 교량 점검데이터가 추출됨을 확인하여 실효성을 검 증하였다.

Gilles de la Tourette Syndrome (GTS) is a neuropsychiatric disorder defined by the motor and phonic tics affecting approximately 1% of the children worldwide. The symptoms of GTS typically arise at the age of 5 to 7 and generally improve with increasing age. Affected individuals can have a social stigma and poor quality of life, especially when tics are severe or accompanied by other neuropsychiatric disorders. Abnormalities in neurotransmitter signaling affecting basal ganglia circuits have been suggested as representatives of neurobiological mechanisms underlying GTS. While several evidences suggest GTS as an inherited disorder, the detailed genetic abnormalities responsible for the pathophysiology of GTS remain poorly understood. Currently, there is no satisfactory treatment option for moderate-to-severe GTS due to the limited efficacy, often complicated with side effects of available pharmacological drugs. Therefore, a number of animal models have been established to explore potential pathophysiological targets in GTS and to further screen candidate drugs. In this review, we revisit the experimental findings that describe the genetic and immunologic abnormalities in GTS as well as animal models established for studying GTS.

최근, 우리나라에서는 하천에 중소형 보 (Weir) 및 각종 구조물 (어도) 건설이 건설되면서 수생태계의 단절 및 훼손이 보고되고 있고, 이들은 수생태계 건강도에 직접적으로 영향을 주면서 수생태계의 종적 연결성 평가가 중요한 이슈가 되었다. 본 연구에서는 수생태 건강성 확보를 위한 일환으로 수생태계 종적 연결성 평가를 위한 국내외 연구 현황, 선진국의 어류 기반 종적 연속성 평가모델 개발 및 현장 적용성에 대한 분석을 실시하였다. 이를 위해, 우리나라에서 하천의 종적 연결성 현황 및 구조적 문제점, 어류 모 니터링 기법 및 현황, 종적 측면의 어류 이동성 단절 및 종 다양성 영향에 대한 현황분석을 하였다. 또한, 물리적 서식지 적합도 평가, 환경생태유량 평가 및 어류 서식처 모의를 위한 생태-수리모델링의 기술적 한계 등에 대한 연구 현황 을 분석하였다. 또한, 어류 유영력 기반 이동성 분석 및 행위자 기반(ABM) 어류행동예측 프로그램개발에 대한 현재 기술의 한계성도 제시하였다. 전 세계에서 적용된 하천 종적 연결성 평가모델 및 기법 (프로토콜)에 대해 문헌, 자료 및 다양한 모델을 종합적으로 검토한 결과에 따르면, 첫째, 하천 구조물과 어류 유영속도, 점프력 등의 지표 기반 평가 기법, 둘째, 직접 현장 어류조사 및 모니터링 기법, 셋째, 하천지형학적 접근방식 평가 기법 및 구조물 기반 DB 구축 기법 및 넷째, 하천 연계성 지수 평가법 등으로 분석되었다. 종적 연결성 평가모델의 조사방법론 및 적용성 평가 결과에 따르면, 유럽권의 ICE 모델 (Information sur la Continuite Ecologique)과 ICF 모델 (Index de Connectivitat Fluvial)을 우리나라에 수정보완하여 적용할 경우 적절할 것으로 평가되었다.

포인트 클라우드를 활용한 폴리곤 모델 활용에 대해서는 지속적으로 연구되고있다. 이러한 연구는 대부분 하이 폴리곤 모델을 대상으로 생성된 모델을 활용한 기술이다. 오늘날 비디오 게임 등에서 활용되는 하이 폴리곤 모델은 대부분 높은 퍼포먼스를 바탕으로 화려한 효과를 표현한다. 그러나 게임 등의 콘텐츠에 있어서 화려한 효과와 높은 품질의 리소스를 활용한 게임만이 만족도를 충족시켜주는 것이 아니다. 콘텐츠에 따라서 의도적으로 로우 폴리곤 모델을 활용하기도 한다. 인디 게임 등에서는 낮은 접근성을 장점으로 로우 폴리곤 형태의 모델을 제작하여 이를 활용한 게임들도 지속적으로 개발되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 이러한 변화에 맞춰서 포인트 클라우드 데이터를 활용하여 로우 폴리곤 모델을 생성 및 음영 처리하는 방법을 제안한다. 여러 개의 모델을 생성하여, 각각의 모델이 하나의 텍스처를 공유하고, 음영을 처리한다. 마지막으로 라이트맵 기법의 결과물과 비교하는 실험을 진행한다.

This study examines the optimum shape of a trolley, the driving device of the retractable membrane roof. The closed-type trolley was determined as the model of the study, and a trolley composed of cylindrical-shaped inner and outer holders was selected as the basic model. Based on this model, a cylindrical-based optimal trolley model was proposed. In the basic trolley model, steel was used for the outer holder, and steel, titanium, and aluminum were used for the inner holder. In each case, the most economical shape for the external load of the basic model was newly proposed through the topology optimization process, and the finite element analysis results of the proposed model were compared to define the durability and economics. Here, topology optimization analysis and finite element analysis used the commercial software ANSYS. As a result of optimization, the volume of the outer holder of the trolley was reduced by 58.2% and the volume of the inner holder was reduced by 25.0% compared to the basic model. In the case of stress, a stress increase of 43.2 to 79.2% occurred depending on the material of the inner holder, but it was found to be significantly lower than the yield strength, thereby ensuring safety.

The extended slip-weakening model was investigated by using a compiled set of source-spectrum-related parameters, i.e. seismic moment Mo, S-wave velocity Vs, corner-frequency fc, and source-controlled high-cut frequency fmax, for 113 shallow crustal earthquakes (focal depth less than 25 km, MW 3.0~7.5) that occurred in Japan from 1987 to 2016. The investigation was focused on the characteristics of stress drop, radiation energy-to-seismic moment ratio, radiation efficiency, and fracture energy release rate, Gc. The scaling relationships of those source parameters were also investigated and compared with those in previous studies, which were based on generally used singular models with the dimensionless numbers corresponding to fc given by Brune and Madariaga. The results showed that the stress drop from the singular model with Madariaga’s dimensionless number was equivalent to the breakdown stress drop, as well as Brune’s effective stress, rather than to static stress drop as has been usually assumed. The scale dependence of stress drop showed a different tendency in accordance with the size category of the earthquakes, which may be divided into small-moderate earthquakes and moderate-large earthquakes by comparing to Mo = 1017~1018 Nm. The scale dependence was quite similar to that shown by Kanamori and Rivera. The scale dependence was not because of a poor dynamic range of recorded signals or missing data as asserted by Ide and Beroza, but rather it was because of the scale dependent Vr-induced local similarity of spectrum as shown in a previous study by the authors. The energy release rate Gc with respect to breakdown distance Dc from the extended slip-weakening model coincided with that given by Ellsworth and Beroza in a study on the rupture nucleation phase; and the empirical relationship given by Abercrombie and Rice can represent the results from the extended slip-weakening model, the results from laboratory stick-slip experiments by Ohnaka, and the results given by Ellsworth and Beroza simultaneously. Also the energy flux into the breakdown zone was well correlated with the breakdown stress drop,   and peak slip velocity of the fault faces. Consequently, the investigation results indicate the appropriateness of the extended slip-weakening model.

진정성 리더는 자신의 가치, 감정, 동기와 강·약점을 정확히 지각하고 그에 따라 행동하며, 구성원들로 부터 역시 리더들이 자신의 내면을 정확히 지각하고 있다고 인식되는 리더로 정의되어왔다(예: Avolio & Gardner, 2005; Luthans & Avolio, 2003). 이러한 정의를 바탕으로 보았을 때, 리더와 구성원의 지각 일치 정도는 진정성 리더십의 효과성에 대한 중요한 요소가 될 수 있음에도 불구하고 기존의 진정성 리더 십 연구들은 리더 또는 구성원의 일방향적인 관점에만 이루어졌다. 이러한 문제점에 기반하여 본 연구에서는 자기-타인 평가 일치 모델을 통해 리더와 구성원이 지각한 진정성 리더십의 일치 정도가 구성원의 리더에 대한 신뢰와 동일시에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았다. 본 연구에서는 리더-구성원 153쌍의 자료를 분석하였으며, 분석결과, 리더와 구성원이 각각 지각한 리 더의 진정성 리더십은 구성원의 리더에 대한 신뢰와 동일시에 모두 정(+)적인 영향을 주는 것으로 나타났 다. 다음으로 다항회귀분석과 반응표면모델을 활용하여 리더-구성원의 지각 일치 수준이 구성원의 리더 에 대한 신뢰와 동일시에 미치는 영향을 분석한 결과 동일 고평가 유형(리더, 구성원의 진정성 리더십 인식이 높은 유형)의 진정성 리더는 구성원의 리더에 대한 신뢰에서 정(+)의 관계가 있음이 밝혀졌지만, 리더에 대한 동일시에서는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 또한, 과소평가 유형(구성원은 높지만, 리더가 낮게 인식하는 유형)의 진정성 리더는 과대평가 유형(리더은 높지만, 구성원이 낮게 인식하 는 유형)의 진정성 리더에 비해 리더에 대한 신뢰와 동일시 모두에서 높은 평가를 받은 것으로 나타났다. 본 연구결과는 진정성 리더십에 대한 리더 또는 구성원의 일방향적인 관점에서 벗어나 두 관점을 통합 적으로 살펴보았다는 점에서 이론적 의의가 있으며, 진정성 리더십의 개념적 정의와 일치하는 연구방법 을 활용함으로써 진정성 리더십의 효과성을 명확히 하였다. 또한, ‘진정한’ 진정성 리더십은 리더 자신뿐 만 아니라 구성원의 지각 역시 중요하다는 점을 실증적으로 밝힘으로써 진정성 리더 개발의 구체적 대안 을 제시하였다.