딥러닝 영상인식 기반의 도로교통량 자동 수집 모델

정도영 | JNCIST 11(5) 465-475

Abstract : 교통량 조사는 도로상을 주행하고 있는 차량의 종류(차종)에 관한 정보는 첨단교통관리시스템(ATMS) 및 각종 교통 분야에서 다인승 전용차로의 단속체계, 중차량 구성비, 도로용량 분석, 신호제어, 도로 설계 및 유지관리 등의 각종 교통 분석 및 지표로 활용될 수 있는 기초 정보이며 이 정보에 오류가 있을 경우 이를 바탕으로 한 각종 시스템 및 정책이 잘못된 결과를 산출하게 된다. 현재 인력중심으로 진행되는 조사방식을 자동화할 필요가 있으며, 본 연구에서는 영상장비를 활용한 교통량 검지모델을 개발하였으며, 승용차, 버스(소형, 대형), 화물(소형, 중형, 대형) 총 6종에 대한 분류가 가능하도록 하였다. 총 20만 장 이상의 차종별 차량 이미지를 레이블링하여, 차종별·시간대별 교통량 정보를 자동으로 생성할 수 있도록 하였다. 정확도는 주간 95% 이상의 교통량 검지 정확도를 목표로 하였다. Human Counting 결과를 정답지로 해석하였으며, 비교 결과 95%이상의 정확도를 나타내어 교통량 조사의 자동화가 가능하다고 판단된다. 비록 본 연구에서 개발된 모델과 Human Counting 방식 중 어느 것이 정확한지는 판단할 수 없지만, 개발된 모델을 적용할 시 국가 교통량 조사에 소요되는 인력 및 비용을 크게 감소시킬 수 있을 것이며, 조사지점을 다양화 할 수 있다.

Keyword : 도로교통량, 국도, 딥러닝, 영상인식

http://dx.doi.org/10.29056/jncist.2022.10.01

딥러닝을 활용한 안진 검사 영상에서의 동공 움직임 분석 알고리즘

이기표, 권처영, 조성호, 이주형, 한규철, 김영재, 김광기 | JNCIST 11(5) 477-486

Abstract : 본 연구에서는 동공 검출 및 동공 움직임 분석을 위하여 딥러닝 기술을 활용한 동공 움직임 분석 알고리즘을 제안한다. 동공 움직임 분석 알고리즘은 딥러닝 기반의 동공 검출과 검출된 동공 결과를 활용하여 동공의 중심좌표를 계산하고 이를 시계열 데이터화하고 그래프 화하는 과정으로 구성된다. 동공 검출을 위하여 U-Net을 기반으로 한 동공 영역 분할 학습모델을 개발하였으며, 770장의 테스트 데이터를 사용하여 모델의 성능을 검증하여 97.7%의 민감도와 98.3%의 다이스 유사계수를 나타냈다. 알고리즘 성능 분석을 위하여 Ground Truth 데이터와 딥러닝 학습모델의 동공 분할 데이터를 알고리즘에 적용하여 추출한 중심좌표를 분석한 결과, 총 3명의 환자에 대한 전체 평균 성능은 1.19, 0.59, 0.78의 MAE와 1.69, 1.05, 1.19의 RMSE를 보여 높은 알고리즘 성능을 보였다. 또한 동공 중심의 움직임을 분석하기 위하여 이를 그래프로 시각화하여 나타냈다. 다양한 환경의 촬영 데이터 수집과 추가학습을 통한 학습모델의 성능 고도화를 통해 분석 알고리즘의 성능을 향상시켜 환자와 임상의에게 도움을 줄 수 있다.

Keyword : 안진, 동공, 딥러닝, 움직임 분석, 알고리즘

http://dx.doi.org/10.29056/jncist.2022.10.02

골반 변위 진단을 위한 3D 체표면 측정시스템 신뢰도 평가

최우수, 김현태, 신병철, 이상훈, 장준수 | JNCIST 11(5) 487-497

Abstract : 본 연구에서는 골반 변위 진단을 위한 4가지 자세를 3회 반복 측정하였을 때 깊이 특징의 반복성 분석을 통해 3D 체표면 측정시스템의 신뢰도를 평가해보았다. 깊이 특징은 요추 골반 부위 체표면을 5x5의 격자 영역으로 나누어 36개의 꼭짓점 위치를 설정하고, 대칭되는 18개의 좌우 지점 깊이 값의 차이로 정의하였으며, 이웃하는 꼭짓점 사이 길이의 12.5%, 25.0%, 37.5%, 50.0% 범위에 포함되는 3D 포인트들의 깊이 값을 각각 평균함으로써 각 꼭짓점의 주변부 평탄화 범위에 따른 효과도 분석하였다. 각각의 깊이 특징을 동일자세, 동일 평탄화 범위 조건에서 3회 반복 측정하여 급내상관계수(ICC)를 도출하였을 때 자세와 무관하게 국소 범위부터 넓은 범위까지 평균 ICC는 0.750 이상으로 3D 체표면 측정시스템으로부터 획득한 깊이 특징의 반복성이 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 본 3D 체표면 측정시스템을 활용한 임상 연구가 진행되어 골반 변위 진단에 유의한 깊이 특징들이 도출될 것으로 기대한다.

Keyword : 골반 변위 진단, 3D 체표면 측정시스템, 급내상관계수 분석, 신뢰도 평가

http://dx.doi.org/10.29056/jncist.2022.10.03

실시간 렌더링 제작 도구 비교 분석

김금영 | JNCIST 11(5) 499-509

Abstract : 전통적인 3D그래픽의 제작과정에서는 3D 데이터를 시각화하는 렌더링(Rendering)을 하게 되는데, 렌더링은 막대한 시간과 비용을 소모한다. 렌더링 결과를 실시간으로 확인할 수 있는 ‘실시간 렌더링’ 기능의 게임엔진 활용으로 이러한 작업 기간을 크게 단축할 수 있다. 본 연구는 시장점유율이 가장 높은 게임엔진으로 다양한 분야에서 사용되고 있는 언리얼 엔진(Unreal Engine)과 유니티 엔진(Unity 3D)의 라이팅·렌더링을 비교하고, 두 엔진을 이용하여 3D 영상을 라이팅·렌더링해 3D 영상 제작 파이프라인에 게임엔진의 라이팅·렌더링을 접목할 방법을 제시하고자 한다. 본 연구는 실내 모델링을 이용해 유니티와 언리얼 엔진에서 렌더링을 비교 분석했다. 분석 결과, 언리얼 엔진과 유니티는 실시간으로 렌더가 가능해 렌더 비용을 절감할 수 있고, 렌더링 된 이미지의 완성도 또한 기존 오프라인 렌더러에서 렌더링 된 이미지와 유사한 결과를 나타냈다. 이번 실험을 통해 유니티와 언리얼 엔진의 렌더링을 비교해 분석해 봄으로써 영상 제작 시간을 단축할 수 있는 방법을 제시하고 사용자가 실시간렌더엔진을 활용할 수 있는 가이드를 제공한다.

Keyword : 라이팅과 렌더링, 실시간렌더링, 게임엔진, 3D영상 제작 파이프라인

http://dx.doi.org/10.29056/jncist.2022.10.04

미래형 디스플레이의 물리적 입력 방식에 대한 연구

김민희, 반영환 | JNCIST 11(5) 511-522

Abstract : 급속도로 발전되는 기술에 따라 디스플레이는 우리 삶의 다양한 곳에서 발견되고 있으며, 얇고 가벼우며 깨짐 없이 형태 변형이 가능한 플렉서블 디스플레이의 등장으로 활용 영역이 점차 넓어지고 있다. 본 연구에서는 플렉서블 디스플레이 이후 세대인 미래형 디스플레이의 구체적 입력 방식을 도출하고, 향후 디스플레이 연구에 사용되어 활용 예를 확장시키는데 목적을 두고 있다. 문헌연구 방법을 통해 유연성을 기준으로 하여 1세대 평판, 2세대 커브드, 3세대 벤더블, 4세대 폴더블과 롤러블, 5세대 스트레처블로 정리하여 디스플레이의 발전 단계를 5세대로 분류하였다. 후에 각 디스플레이가 가지는 평평하게 하기, 구부리기, 접기, 말기, 연신, 비틀기, 구기기, 팝업, 투명의 9가지의 특성 중, 투명을 제외한 8가지의 특성을 바탕으로 입력 방식을 시각화하였다. 이는 사용자들에게 다소 생소할 수 있는 미래형 디스플레이를 이해하고 조작하는 데 도움을 줄 것이며, 후속 연구에서 입력 방식을 바탕으로 미래형 디스플레이를 어떠한 제품군에 접목시킬 수 있을지에 대한 연구를 진행할 예정이다.

Keyword : 물리적 입력 방식, 미래형 디스플레이, 스트레처블 디스플레이, 형태 변형, 터치

http://dx.doi.org/10.29056/jncist.2022.10.05

19세기 프랑스 시계의 손상 상태와 보존처리

이젬마 | JNCIST 11(5) 523-532

Abstract : 시계는 시간 측정을 위한 물리적 표시 도구로 실용성과 예술성뿐만 아니라 역사적, 문화적 배경을 반영하며 인류 문명의 발전과 함께해 왔다. 그중에 19세기 제작된 프랑스 시계는 파손, 변색, 깨짐 등 여러 가지 원인으로 손상되어 보존처리가 필요하다. 따라서 이 연구에서는 프랑스 시계의 손상 특성과 보존처리 과정을 살펴보고자 한다. 과학적 손상 조사는 처리 방향의 자료로 활용하고 보존처리는 해체, 탈지, 세척, 복원, 강화, 조립하여 문제점을 최대한 해결하였다. 조사 결과, 시계는 다양한 금속 재질이 혼재된 상태로 은(Ag) 함량이 높게 검출되었고 아연(Zn) 재질의 몸체는 프랑스의 아연다르트(Zinc d'Art)기법으로 제작한 것으로 판단된다. 또한, 아연에 기인한 백색 화합물은 유기 물질을 포함하고 있다. 보존처리는 해체 후 EDTA와 레이저클리닝으로 오염물을 제거하고 3D프린팅을 통해 구조적 문제부를 복원하여 시계의 심미적, 형태적 문제를 보완하였다. 이 과정에서 19세기 프랑스 시계의 손상 특성과 보존처리는 보존 관련 자료뿐만 아니라 다양한 학문 간 연구 자료와 교육 자료로 활용할 수 있다. 하지만 시계의 원형과 보존을 위해서는 지속적인 연구와 관리가 필요하다.

Keyword : 19세기 시계, 프랑스 시계, 손상 상태, 보존처리

http://dx.doi.org/10.29056/jncist.2022.10.06

대학 피아노 반주법 비대면 수업의 개선사항 연구

권미혜 | JNCIST 11(5) 533-542

Abstract : 비대면 피아노 반주법 수업 수강생을 대상으로 설문 조사를 수행하였다. 강의 영상은 상하분할한 화면으로 구성하여, 악보와 교수자의 손 모양을 함께 볼 수 있도록 하였다. 93%의 수강생은 피아노 실습이 가능한 곳에서 강의 영상을 재생하며 실습과 학습을 함께 진행하였으며, 100%의 수강생이 반복 재생을 활용하였고 33%의 수강생은 저속 재생도 활용하였다. 반복 재생한 수강생의 86%는 교수자의 손 모양을 보면서 반복 학습을 하기 위함이라고 답하였고 저속 재생한 수강생의 100%는 교수자의 손 모양을 보다 잘 보기 위함이라고 답하였다. 화면 구성의 만족도는 4.93으로 비교적 높았으며 피아노 반주법 비대면 수업의 만족도는 5점 만점으로 매우 높았다. 수강생의 33%는 학습 효과가 우수함을 장점으로 선택하였다. 팬데믹 상황이 종료되고 선택할 수 있다면 73%의 수강생은 비대면 방식을 선택할 것이라고 답하였다. 이러한 조사를 통해, 악기 실기에 대한 비대면 수업을 하는 경우 해당 교과의 특성을 고려한 적절한 화면 구성이 수강생의 학습 동기 부여를 할 수 있다고 판단된다. 학습 효과 상승을 위해, 피아노 반주법 대면 수업을 하는 경우에도 교수자의 손 모양을 수강생에게 전달하는 방식을 고려하고, 대면 수업과 비대면 수업의 블렌디드 러닝을 고려할 필요가 있다고 판단된다.

Keyword : 피아노 반주법, 비대면 수업, 수업 화면 구성, 수업 만족도

http://dx.doi.org/10.29056/jncist.2022.10.07

문화예술 활동과 문화자본의 역할에 대한 연구

김현진, 김연희 | JNCIST 11(5) 543-552

Abstract : 프랑스 사회학자 피에르 부르디외(Pierre Bourdieu)는 경제 자본만으로 설명하기 어려운 계급 구분에 적용하기 위해 문화 자본이라는 개념을 제시하였다. 문화 자본이란 한 사회의 구성원이나 집단이 해당 사회에서 높은 가치를 인정받고 있는 문화적 요소를 인식하거나 향유할 수 있는 능력의 소유 정도라고 정의할 수 있다. 부르디외에 따르면, 상류계층은 고급문화를 소비하며 하류계층은 대중문화를 소비함으로써 문화 자본이 은밀한 차원에서 계급 재생산을 지속시킨다는 것이다. 그러나 사람들이 자신이 속한 사회계층과 일치하는 문화적 취향을 갖는다는 상동성 가설이 미국 사회학에 유입되면서 변화를 겪게 된다. 프랑스와 문화적 배경이 다른 미국에서는 문화 자본이 높을수록 배타적으로 고급문화를 소비하기보다 다양한 대중문화를 소비하는 잡식성 문화 소비 양상이 나타나는 것으로 밝혀졌다. 국내의 연구에서도 이와 유사한 결과들이 많이 보고되었다. 이에 본 연구는 문헌연구를 통해 문화 자본의 상동성 가설과 잡식성 가설에 관해 살펴보고, 이를 토대로 코로나 팬데믹 이후 빠르게 변화하고 있는 현 시대에 문화자본의 중요성과 역할에 관하여 고찰하고자 한다.

Keyword : 문화예술 활동, 삶의 질, 문화 자본, 상동성 가설과 잡식성 가설

http://dx.doi.org/10.29056/jncist.2022.10.08

KJ 법을 활용한 디자인사 교육방법 개발을 위한 기초연구

송현지 | JNCIST 11(5) 553-562

Abstract : 본 연구는 창의적 사고방법 중 하나인 가와키타 지로(Jiro Kawakita)의 KJ법(KJ-Method)을 활용하여 디자인 역사 수업 모형을 제안한다. 본 연구의 목적은 디자인 역사를 탐색 및 토론 활동을 통해 자유롭게 고찰하고 구조화함으로써 사고의 폭을 확장할 수 있는 수업 방안을 마련하기 위함이다. 연구 방법은 창의적 사고방법 및 KJ법를 고찰하고 KJ법의 프로세스를 기반으로 수업 모형을 도출한다. 수업 모형은 탐색, 체계화, 표현, 발표순으로 4단계로 구성한다. 단계별 과정은 다음과 같다. 첫째, 탐색의 과정에서는 디자인사에 관한 이미지를 수집하여 토론을 진행한다. 둘째, 체계화 과정에서는 시대별 이미지를 그룹화하여 시대별 특징 및 조형성을 파악한다. 셋째, 표현 과정에서는 학생별로 관심사에 따라 사조에 따른 조형 키워드를 도출하고 디자인 사조 중에 학습자가 선택하여 재해석을 통해 아이디어 스케치를 진행한다. 마지막으로 발표 과정에서는 학습자가 도출한 디자인에 관하여 도출 과정 및 결과물을 발표한다. 본 연구는 향후 학습자들의 창의적, 협력적 사고 능력을 키워줄 수 있는 디자인 수업 모형 개발 및 적용을 위한 기초 연구로서 의의가 있다.

Keyword : KJ법, 디자인 교육, 창조적 사고력, 수업 모델

http://dx.doi.org/10.29056/jncist.2022.10.09

현대 예술에 나타난 창의적 표현에 관한 연구 -팝아트 작품을 중심으로-

장경숙 | JNCIST 11(5) 563-573

Abstract : 디지털 전환이 가속화됨에 따라 인공지능의 가능성은 측정하기 어려울 정도이며 이렇게 급변하는 사회 속에 인간의 창의성은 더욱 요구되고 있고 비단 문화 예술계에서도 예외일 수 없다. 현대 예술에서 창의성은 미래 사회에서 중요한 경쟁력으로 더욱 각광받고 있으며 다행히도 현대 예술가들의 창작물들과 아이디어는 실험적이며 다양하게 나타나고 있다. 현대 회화의 한 사조인 팝아트 작품에서 확산적 사고를 유도하는 스캠퍼의 7가지 질문을 대입해보고 창의력 창출을 제공하기 위한 도구로서 스캠퍼 기법이 어떤 식으로 발현되고 전개되었는지 분석해 보았다. 또한 창의적이며 확산적 사고를 위한 스캠퍼의 기법의 ‘제거하기’와 ‘적용하기’를 대입하여 팝아트 작품으로 만들어 보고 창의력 창출의 활용가능성을 제시해 보았다. 광범위해지고 실험적인 현대 미술의 창의적인 특성을 분석한다는 것은 분명 한계가 있지만 스캠퍼 기법은 창의적인 사고기술의 도구로써 확산적 사고와 창의력 증진의 유용한 방법임을 시사하며 연구 가치를 부여하였다.

Keyword : 창의성, 창의적인 사고 방법, 스캠퍼, 팝아트

http://dx.doi.org/10.29056/jncist.2022.10.10

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