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이석환 연구실
동아대학교 컴퓨터공학과 이석환 교수
Digital Twin
CityGML
RDF/OWL
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

이석환 연구실

동아대학교 컴퓨터공학과 이석환 교수

이석환 연구실은 3D 도시·건설 데이터 표준을 디지털 트윈 환경에서 통합하고 시각화하는 기술과 영상·비전 기반 AI 모델을 활용한 안전·보안 문제를 연구합니다. IFC와 CityGML 데이터를 RDF/OWL 의미 모델로 변환한 뒤 Cesium과 Unreal Engine 연계를 통해 3D 지오데이터를 스트리밍하며, RDF 그래프와 그래프 데이터베이스로 의미 연관성을 분석합니다. 또한 RGB-D 기반 합성 데이터 생성과 전이학습을 통해 실내 화재 조기감지 시스템을 구성하고, Meta Pseudo Labels과 supervised contrastive learning으로 딥페이크 위조를 미지 도메인에서도 탐지합니다.

Digital TwinCityGMLRDF/OWL합성 데이터 생성딥페이크 탐지
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
IFC–CityGML–RDF 온톨로지 기반 디지털 트윈 3D 도시 모델 시각화 thumbnail
IFC–CityGML–RDF 온톨로지 기반 디지털 트윈 3D 도시 모델 시각화
Digital Twin 3D City Model Visualization via IFC–CityGML–RDF Ontology
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
인용수 0
·
2026
Diffusion-Based 3D Reconstruction for Geometry Consistency from a Single Image
Jihwan Bae, Jonghyun Lee, Younghoon Jo, Soo-Yo Ok, Suk‐Hwan Lee
Journal of Korea Multimedia Society
단일 이미지 기반 3D 재구성은 신뢰할 수 없는 기하 정보와 카메라 자세 추정의 불일치로 인해 여전히 어렵다. 우리는 단일 입력 이미지를 기하적으로 일관된 의사-다중 시점(pseudo-multiview) 세트로 변환하여 안정적인 3D Gaussian Splatting에 적합하게 하는 확산(diffusion) 기반 파이프라인을 제안한다. SV3D는 다양한 시점을 합성하지만, 출력은 종종 기하 왜곡과 불안정한 시점 궤적을 포함한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 우리는 3단계 전처리 및 기하 초기화 파이프라인을 적용한다: (1) 합성된 시점 궤적을 따라 외형(appearance) 일관성에 기반한 필터링을 수행하여 구조적으로 신뢰할 수 있는 프레임을 선택하고, (2) 고주파 질감 디테일을 복원하는 초해상도(super-resolution) 단계를 거치며, (3) VGGT-가이드(VGGT-guided) 기하 초기화를 통해 견고한 COLMAP 자세 추정을 가능하게 한다. 이 파이프라인은 SV3D의 원시 시퀀스를 안정적인 시점을 갖춘 응집력 있는 의사-다중 시점 데이터셋으로 변환하고, 향상된 질감과 일관된 기하적 단서를 제공한다. 그 결과, 본 방법은 강한 사전 지식(prior-driven) 기하에 의존하는 기존 단일 시점 접근법에 비해 기하 일관성과 시각적 안정성 측면에서 더 신뢰할 수 있는 카메라 등록과 향상된 재구성 품질을 달성한다.
https://doi.org/10.9717/kmms.2026.29.3.559
Consistency (knowledge bases)
3D reconstruction
Iterative reconstruction
Image (mathematics)
Surface reconstruction
Data consistency
2
Article
|
인용수 8
·
2025
Digital Twin Smart City Visualization with MoE-Based Personal Thermal Comfort Analysis
Hoang-Khanh Lam, Phuoc-Dat Lam, Soo-Yol Ok, Suk‐Hwan Lee
IF 3.5 (2025)
Sensors
디지털 트윈 기술은 사물 또는 시스템의 정확한 가상 표현을 생성하는 데 사용된다. 디지털 트윈은 해당 사물의 생애주기를 포괄하며 실시간 데이터로 지속적으로 업데이트된다. 따라서 이들의 시뮬레이션 기능은 딥러닝과 결합되어 시나리오를 시뮬레이션할 수 있는 시스템을 구축함으로써 분석을 가능하게 할 수 있다. 도시가 계속 성장하고 지속가능한 개발에 대한 요구가 증가함에 따라, AI 기반 분석과 결합된 디지털 트윈 기술은 도시 환경의 미래를 형성하는 데 핵심적인 역할을 할 것이다. 복잡한 시스템을 실시간으로 정확하게 시뮬레이션하고 관리할 수 있는 능력은 에너지 사용을 최적화하고 비용을 절감하며 도시 거주자의 삶의 질을 향상시키는 데 새로운 가능성을 열어준다. 본 연구에서는 개인의 열적 쾌적감 분석을 위해 딥러닝 모델을 활용하여 대한민국의 스마트 지역을 시각화하는 디지털 트윈 응용을 구축하였으며, 이는 건물 및 가정의 에너지 소비를 관리하고 절감하는 데 유용하게 활용될 수 있다. 3D 지리공간 데이터를 통합하기 위한 강력한 도구인 Cesium for Unreal을 사용하고, DataSmith을 활용하여 3D 데이터를 Unreal Engine 형식으로 변환함으로써, 본 연구는 현재 부족하다고 여겨지는 스마트 시티 응용 개발을 위한 로드맵도 함께 제시한다. 스마트 시티 응용을 위한 견고한 프레임워크를 구축함으로써, 본 연구는 현재의 과제를 해결할 뿐 아니라 도시 계획 및 관리의 미래 혁신을 위한 기반도 마련한다.
https://doi.org/10.3390/s25030705
Computer science
Geospatial analysis
Smart city
Visualization
Systems engineering
Thermal comfort
Energy consumption
Architectural engineering
Engineering
Artificial intelligence
3
Article
|
인용수 14
·
2024
Early Fire Detection System by Using Automatic Synthetic Dataset Generation Model Based on Digital Twins
Kim Hyeon-Cheol, Hoang-Khanh Lam, Suk‐Hwan Lee, Soo-Yol Ok
IF 2.5 (2024)
Applied Sciences
화재는 비정형적이며, 공간의 특성, 환경, 그리고 화재에 사용되는 물질에 따라 발생 양상이 다르게 나타난다. 특히 초기 화재 감지는 대규모 사고를 예방하는 데 매우 중요한 과제이지만, 현재 기계학습을 위한 학습 가능한 초기 화재 데이터셋은 거의 존재하지 않는다. 본 논문은 공간의 특정 조건에 최적화된 초기 화재 감지 시스템을 제안하며, 이를 위해 각 공간별 디지털 트윈 기반 자동 화재 학습 데이터 생성 모델을 활용한다. 제안 방법은 먼저 모니터링 카메라의 시야각에 일치하는 RGB-D 이미지로부터, 입자 시뮬레이션 기반의 현실적인 합성 화재 데이터를 자동으로 생성하여 실제 공간의 디지털 트윈 환경을 구축한다. 즉, 본 방법은 각 특정 공간에서의 다양한 화재 상황에 따라 합성 화재 데이터를 생성한 뒤, 이러한 데이터셋을 사용하여 최신 검출 모델로 전이 학습을 수행하고 이를 실제 공간의 AIoT 디바이스에 배포한다. 공간에 최적화된 합성 화재 데이터 생성은 공간에 적응하지 못하는 기존 화재 감지 모델의 정확도를 향상시키고 오탐(거짓 감지)률을 감소시킬 수 있다.
https://doi.org/10.3390/app14051801
Computer science
Artificial intelligence
최신 정부 과제
12
과제 전체보기
1
주관|
2020년 5월-2023년 2월
|50,000,000
AI Safety 위한 DNN 모델 워터마킹 및 인증 기술
본 연구는 “AI 보안을 위한 DNN 모델의 저작권 보호 및 인증 기술 개발”을 목표로 다음과 같이 세부적인 연구를 수행하고자 한다. 1) 첫 번째로 DNN 모델의 잠재적 공격 모델과 보안/인증 위협 모델을 분석한다. 이를 위하여 DNN 워터마킹∙해싱의 4가지 성능 평가인 Functionality-Preserving, Robust, Undetectable, Non-trivial Ownership을 확률적으로 모델링하고, 3가지 잠재적 공격인 Model fine-tuning, Model Pruning, Watermark Overwriting의 공격 시나리오를 설계한다. 또한 Differential Entropy 기반으로 DNN 모델의 보안성을 정량적으로 측정하는 방법을 연구한다. 2) 두 번째로 4가지 성능평가와 3가지 공격 시나리오에 대응할 수 있는 DNN 모델의 저작권 보호위한 White-Box 및 Black-Box DeepMark을 개발하고, 이를 원 DNN 모델에 캡슐화한다. White-Box DeepMark에서는 레이어별 가중치 벡터들의 주파수 변환 계수 및 히스토그램 쉬프팅 변환을 이용하여 비가역성 및 가역성 워터마크를 만족하고자 한다. Black-Box DeepMark에서는 질의 과정 예측값과 출력 활성화 함수를 이용하여 DNN 모델 분류 예측에 대한 워터마크 은닉하는 방법을 연구한다. 3) 세 번째로 고신뢰 DNN 모델의 인증을 위한 Hash-Net과 Crypto-Net으로 구성된 DeepAuthen을 개발한다. 이를 위하여 DNN 모델의 파리미터들에 대한 다층스케일 웨이블릿 변환 계수의 Heat Kernel Signature 히스토그램 벡터를 이용하여 모델 공간성 및 유일성을 만족하는 Hash-Net을 개발한다. 그리고 DNN 모델의 아키텍처, 파라미터, 학습데이터들을 완전 동형 암호화하는 Crypto-Net을 개발한다.
AI 보안
AI 저작권 보호 및 인증
DNN 모델 워터마킹
DNN 모델 암호화
DNN 모델 해쉬 함수
화이트
2
주관|
2020년 5월-2023년 2월
|50,000,000
AI Safety 위한 DNN 모델 워터마킹 및 인증 기술
본 연구는 “AI 보안을 위한 DNN 모델의 저작권 보호 및 인증 기술 개발”을 목표로 다음과 같이 세부적인 연구를 수행하고자 한다. 1) 첫 번째로 DNN 모델의 잠재적 공격 모델과 보안/인증 위협 모델을 분석한다. 이를 위하여 DNN 워터마킹∙해싱의 4가지 성능 평가인 Functionality-Preserving, Robust, Undetectable, Non-trivial Ownership을 확률적으로 모델링하고, 3가지 잠재적 공격인 Model fine-tuning, Model Pruning, Watermark Overwriting의 공격 시나리오를 설계한다. 또한 Differential Entropy 기반으로 DNN 모델의 보안성을 정량적으로 측정하는 방법을 연구한다. 2) 두 번째로 4가지 성능평가와 3가지 공격 시나리오에 대응할 수 있는 DNN 모델의 저작권 보호위한 White-Box 및 Black-Box DeepMark을 개발하고, 이를 원 DNN 모델에 캡슐화한다. White-Box DeepMark에서는 레이어별 가중치 벡터들의 주파수 변환 계수 및 히스토그램 쉬프팅 변환을 이용하여 비가역성 및 가역성 워터마크를 만족하고자 한다. Black-Box DeepMark에서는 질의 과정 예측값과 출력 활성화 함수를 이용하여 DNN 모델 분류 예측에 대한 워터마크 은닉하는 방법을 연구한다. 3) 세 번째로 고신뢰 DNN 모델의 인증을 위한 Hash-Net과 Crypto-Net으로 구성된 DeepAuthen을 개발한다. 이를 위하여 DNN 모델의 파리미터들에 대한 다층스케일 웨이블릿 변환 계수의 Heat Kernel Signature 히스토그램 벡터를 이용하여 모델 공간성 및 유일성을 만족하는 Hash-Net을 개발한다. 그리고 DNN 모델의 아키텍처, 파라미터, 학습데이터들을 완전 동형 암호화하는 Crypto-Net을 개발한다.
AI 보안
AI 저작권 보호 및 인증
DNN 모델 워터마킹
DNN 모델 암호화
DNN 모델 해쉬 함수
화이트
3
주관|
2016년 10월-2019년 10월
|40,533,000
안전한 3D 프린팅 인포매틱스 위한 부정 3D 프린터물 필터링 및 보안 기술
본 과제는 3D 프린팅으로 인한 불법 무기 제작과 저작권 분쟁 문제를 줄이기 위해 3D 프린팅 인포매틱스용 보안·탐지 기술을 개발하는 연구임. 연구목표는 “안전한 3D 프린팅 인포매틱스 위한 부정 3D 프린터물 필터링 및 3D 프린팅 보안 기술” 구현으로, 3D 프린팅 모델 검색·인증·추적용 해싱 및 지각적/비지각적 워터마킹·암호화 설계, 부정(불법무기) 모델의 Eigen SD·Fisher SD 및 딥-형상넷(C-DBN) 기반 필터링, 슬라이스별 3D 컨투어 워터마킹과 POCS 기반 Unobserved Visible 태깅 기술 개발을 포함함. 기대효과는 부정 3D 프린터물 필터링·검색·추적·저작권 보호 통합 프레임워크 및 3D Printing-Informatics 융합 학문 기반 확립임.
3차원 프린팅 인포매틱스
3차원 프린터 보안
부정 프린터물 필터링
3차원 프린터 워터마킹
3차원 프린터 모델
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2021프라이빗 블록체인 기반 탈중앙화 신원증명 시스템1020210182143
등록2009이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법 및 지리 정보 은닉 프로그램을 저장한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체1020090046345
소멸2009NGI ASCⅡ 포맷 기반 수치 지도의 저작권 보호를 위한 기하학적 정보 은닉 방법 및 기하학적 정보 추출 방법과, 기하학적 정보 은닉 프로그램을 저장한 기록매체 및 기하학적 정보 추출 프로그램을 저장한 기록매체1020090029436
전체 특허

프라이빗 블록체인 기반 탈중앙화 신원증명 시스템

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210182143

이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법 및 지리 정보 은닉 프로그램을 저장한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체

상태
등록
출원연도
2009
출원번호
1020090046345

NGI ASCⅡ 포맷 기반 수치 지도의 저작권 보호를 위한 기하학적 정보 은닉 방법 및 기하학적 정보 추출 방법과, 기하학적 정보 은닉 프로그램을 저장한 기록매체 및 기하학적 정보 추출 프로그램을 저장한 기록매체

상태
소멸
출원연도
2009
출원번호
1020090029436