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변영철 연구실
제주대학교 컴퓨터공학전공 변영철 교수
딥러닝
컴퓨터비전
의료영상분석
연구 영역
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논문·특허
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변영철 연구실

제주대학교 컴퓨터공학전공 변영철 교수

변영철 연구실은 컴퓨터공학과를 기반으로 기계학습 및 지식처리, 머신러닝 기반 패턴 인식 연구를 수행합니다. 딥러닝을 중심으로 의료 영상에서 뇌종양 분할·탐지, 비전 분야에서 트랜스포머 기반 상황 인식과 영상 분할, 태양광 결함 검출을 다룹니다. 에너지 분야에서는 배터리 용량 열화·전력 상태·SOH 예측과 XAI 기반 설명을 연구하며, 풍력발전기 이상 감지에는 GAN 기반 데이터 증강을 적용합니다. 또한 PSO 등 최적화와 특징 선택을 활용해 모델 성능과 효율을 함께 조정합니다.

딥러닝컴퓨터비전의료영상분석배터리상태예측(SOH)GAN기반데이터증강
대표 연구 분야
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영상 기반 질병·장면·결함 인식 딥러닝 연구 thumbnail
영상 기반 질병·장면·결함 인식 딥러닝 연구
Deep learning for video/image understanding of disease, scenes, and defects
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

128총합

5개년 연도별 피인용 수

4,159총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
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인용수 27
·
2025
Leveraging generative adversarial networks for data augmentation to improve fault detection in wind turbines with imbalanced data
Subhajit Chatterjee, Yung-Cheol Byun
IF 7.9 (2025)
Results in Engineering
현대 전력 시스템의 영역에서 풍력 터빈(WTs)은 중요한 환경적 이점을 확보함으로써 풍력 발전의 확장되는 지형에서 핵심적인 위치를 차지하게 되었다. 풍력 단지 시스템의 안정성을 위해 풍력 터빈의 효율적인 모니터링 및 고장 분류를 보장하는 일이 무엇보다도 필수적이다. 그러나 소규모 고장 데이터 샘플로부터 더 많은 고장 정보를 확보해야 한다는 요구로 인해 데이터의 불충분과 불균형 문제가 발생한다는 점에서 중대한 과제가 대두된다. 이러한 불균형이 고장 검출 정확도에 미치는 결과적 영향은 풍력 터빈 고장 진단에서 이 문제의 중요성을 부각시킨다. 특히, 고장 유형 간 데이터셋 크기의 불일치와 고장 클래스의 불균등한 분포는 풍력 터빈 고장 검출 분야에서 실질적인 장애물로 작용한다. 이 문제는 충분한 고장 데이터를 수집하는 데 소요되는 시간 집약적 과정에 의해 더욱 심화되며, 풍력 터빈 분야의 보다 전형적인 시나리오와는 차별화된다. 본 논문은 이러한 과제를 효과적으로 해결하기 위해 합성 고장 데이터를 생성하는 생성적 적대 신경망(Generative Adversarial Networks, GAN)을 활용하는 혁신적인 접근법을 제안한다. 본 논문은 CGAN에서 KL 발산(KL divergence)을 Wasserstein 거리(Wasserstein distance)로 대체하여, 풍력 터빈 고장 분류를 위한 합성 고장 샘플을 생성함으로써 데이터 불균형을 바로잡는 Wasserstein Conditional Generative Adversarial Network(WC-GAN)를 사용한다. 이러한 전략적 조치로 클래스 분포의 균형이 유지되며 고장 분류 정확도가 향상된다. 조건부 데이터 생성을 통합함으로써 학습 안정성과 샘플 품질을 개선하는 한편, wasserstein 거리를 활용함으로써 더 빠른 수렴 속도를 보장한다. 풍력 터빈의 고장 분류를 위한 Supervisory Control and Data Acquisition(SCADA) 데이터에 대해 수행한 실험적 검증은, 조건부로 생성된 샘플의 품질에 주로 기인하여 다른 접근법에 비해 본 방법의 우수성을 입증한다. 요컨대, 제안된 접근법은 고품질의 합성 고장 데이터를 생성함으로써 불균형 샘플의 문제를 효과적으로 해결하여 풍력 터빈 고장 분류의 효율을 높인다. • 본 연구는 WT 고장 분류를 위한 합성 고장 데이터를 생성하는 방법을 제안한다. • 향상된 고장 샘플 생성을 위해 SCADA 데이터에 맞춘 Conditional GAN을 적용한다. • 제안하는 GAN은 서로 다른 클래스 레이블을 갖는 특정 고장 샘플의 생성을 가능하게 한다. • 실제 고장 샘플과 합성 고장 샘플을 혼합하여 고장 검출 모델을 학습하였다. • 실제 데이터와 결합 데이터에 대한 실험을 통해 프레임워크의 효능을 검증한다.
https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.103991
Adversarial system
Generative grammar
Fault detection and isolation
Computer science
Wind power
Fault (geology)
Generative adversarial network
Artificial intelligence
Machine learning
Data mining
2
Article
|
·
인용수 0
·
2025
High-speed portrait video segmentation using the hybrid combination of deep-learning models and boundary movement adjustment
Yong‐Woon Kim, Yung-Cheol Byun, Addepalli V. N. Krishna, K. Balachandran
IF 8 (2025)
Engineering Applications of Artificial Intelligence
https://doi.org/10.1016/j.engappai.2025.111077
Computer science
Portrait
Segmentation
Movement (music)
Artificial intelligence
Boundary (topology)
Computer vision
Deep learning
Art history
Aesthetics
3
Article
|
인용수 28
·
2025
A lightweight multi-path convolutional neural network architecture using optimal features selection for multiclass classification of brain tumor using magnetic resonance images
Amreen Batool, Yung-Cheol Byun
IF 7.9 (2025)
Results in Engineering
뇌종양 진단은 뇌에서 비정상 세포가 성장함에 따른 높은 사망률 때문에 정밀성이 요구된다. 컴퓨터보조진단(CAD) 시스템은 Convolutional Neural Networks (CNN)와 같은 첨단 기술을 활용하여 MRI 영상에서 뇌종양을 성공적으로 검출해 왔으며, 이를 통해 조기 질병 식별, 생존율 향상, 그리고 전문적인 MRI 분석에 대한 의존도를 줄일 수 있다. 그러나 기존 연구들은 Rician 잡음 및 스케일링이 딥러닝 성능에 미치는 영향을 자주 간과하며, 종양의 크기, 위치, 형태 및 경계가 다양함을 고려하지 못하는 경우가 많다. AlexNet, Residual Networks (ResNet), Inception V3와 같은 사전 학습 모델은 효과적이지만, 학습 가능한 파라미터로 인해 계산 비용이 높다. 따라서 각 합성곱 층에서 서로 다른 합성곱 필터를 사용하여 다양한 방식으로 특징을 추출하는 경량형 Multi-path Convolutional Neural Network (M-CNN)를 도입한다. 또한, 제안된 멀티패스 구조의 성능과 계산 효율을 향상시키기 위해 가장 유망한 특징을 선택하도록 구현된 최적 특징 모듈을 추가로 제안한다. 더 나아가, 제안된 M-CNN의 성능을 Convolutional Neural Network (CNN), Deep Convolutional Neural Network (D-CNN) 및 기타 최신 딥러닝 아키텍처와 비교하여, 모든 특징 및 선택된 특징을 사용한 뇌종양 검출에서의 성능을 평가한다. 제안된 M-CNN은 전통적인 Convolutional Neural Network (CNN) 아키텍처를 능가하며, 모든 특징에서 92.25%의 정확도, 선택된 특징에서 96.03%의 정확도를 달성한다. 이는 단순 CNN, Deep CNN 및 AlexNet, ResNet, Inception V3와 같은 기타 최신 아키텍처에 비해 더 낮은 계산 오버헤드 하에서 우수한 분류 성능과 효율을 보여준다. 제안된 M-CNN은 과적합 위험을 줄이면서 계산 효율을 최적화하여 정확한 뇌종양 분류를 수행한다. • 다중 합성곱 층의 통합을 기반으로 한 M-CNN 아키텍처를 개발한다. • M-CNN의 서로 다른 커널 크기가 다중 분류 뇌종양 검출에 미치는 영향을 분석한다. • 특징 선택을 적용하여 뇌종양 분류를 위한 계산 복잡도를 감소시킨다. • 제안된 M-CNN의 경험적 유효성과 계산 효율을 기존 CNN 기반 DL 아키텍처들과 비교하여 평가한다. • 뇌종양 검출을 위한 서로 다른 특징 집합을 사용해 포괄적인 분석을 제공한다.
https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.104327
Convolutional neural network
Selection (genetic algorithm)
Computer science
Artificial intelligence
Path (computing)
Pattern recognition (psychology)
Architecture
Magnetic resonance imaging
Medicine
Radiology
최신 정부 과제
32
과제 전체보기
1
2024년 7월-2031년 4월
|1,811,000,000
그린수소 글로컬 선도연구센터
Ⅰ. 최종목표내용1. [최종목표] 재생에너지 연계 해수전해 기반 그린수소 글로컬 선도연구센터 구축- 국내외 그린수소 기관과 글로컬리제이션(Glocalization)을 통한 단계적 상호협력을 통해 교육(Education), 연구(Research) 그리고 창업(Venture)의 ER&V 플랫폼을 추진하여 융·복합형 R&D 선순환체계를 구축하고, 자립화 및 지역...
그린수소
해수전해
수소 안전 모니터링
재생에너지
해상풍력
2
2024년 6월-2027년 12월
|2,057,000,000
초거대 AI 모델의 장기 기억 저장을 위한 벡터 DB 개발
o 최종목표 : 최고 성능 오픈소스 벡터 DB w/ 정확도 QoS 보장, Multi Modal 최적화o End Product - 세계 최고 성능의 정확도 보장 오픈소스 In-Memory 벡터DB(서버탑재형 SW) - 세계 최고 성능의 정확도 보장 오픈소스 Disk기반 벡터DB (서버탑재형 SW) - 세계 최고 성능의 H/W Accelerated ...
벡터데이터베이스
벡터데이터
검색증강생성
인베모리
벡터디비 인덱싱
3
주관|
2022년 3월-2023년 12월
|256,700,000
가동률 향상을 위한 AI기반 풍력발전기 이상 감지 시스템 개발
본 과제는 풍력발전기의 가동률을 높이기 위해 인공지능(AI) 기술을 활용하여 발전기의 이상 징후를 미리 감지하는 시스템을 개발하는 연구임. 이는 발전기 고장을 예방하고 효율적인 운영을 돕는 것을 목표로 함. 연구 목표는 풍력발전기에 가속도 센서, 진동센서 등을 부착하여 상태 데이터를 수집 및 분석하고, 머신러닝 기반 AI 분석을 통해 풍력발전기의 상태 및 안전을 진단하는 서비스를 개발, 고도화하는 데 있음. 이를 통해 안전사고를 예방하고 유지보수 비용을 절감하며 생산성을 향상시키는 것임. 핵심 연구 내용은 풍력발전기 진동측정설비 및 SCADA 데이터 취득 설비 설치, 풍력발전기 이상 감지 시스템 개발, 그리고 AI 기반 풍력발전기 이상 신호 감지 기술 개발을 포함함. 기대 효과는 가동률 향상을 위한 AI 기반 풍력발전기 이상 감지 기술 및 관련 SW 솔루션을 확보하고, 안전사고 예방, 유지보수 비용 절감, 생산성 향상에 기여함. 또한, 제주도민 우선 채용을 통한 도내 고용 창출에 기여하며, 풍력발전기의 이상 징후를 실시간으로 관리하여 사고로 인한 인적, 물적 피해를 줄이는 시스템 구축에 이바지할 것으로 전망됨.
상태감지시스템
풍력발전기
인공지능
딥러닝 알고리즘
모니터링
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2022오류 학습 기반 예측 장치 및 방법1020220054158
등록2019딥러닝 기반 주차장 이용 패턴 분석을 통한 지능형 주차 안내 서비스 시스템 및 방법1020190056916
등록2011모바일 단말기를 활용한 야간 경관 휘도 분포 측정 시스템 및 방법1020110138976
전체 특허

오류 학습 기반 예측 장치 및 방법

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220054158

딥러닝 기반 주차장 이용 패턴 분석을 통한 지능형 주차 안내 서비스 시스템 및 방법

상태
등록
출원연도
2019
출원번호
1020190056916

모바일 단말기를 활용한 야간 경관 휘도 분포 측정 시스템 및 방법

상태
등록
출원연도
2011
출원번호
1020110138976