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인공지능을 이용한 지진동 감지 장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2023003200
  • 담당센터 : 대구기술혁신센터
  • 전화번호 : 053-550-1450
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 인공지능을 이용한 지진동 감지 장치 및 방법이 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 인공지능을 이용한 지진동 감지 방법은, (a) 대상 영역의 최대 지반 가속도를 포함하는 측정 데이터를 수집하는 단계 및 (b) 미리 설정된 특성 파라미터를 기초로 지진동 발생 여부를 판단하도록 기 학습된 인공지능 기반의 분석 모델에 상기 측정 데이터를 입력하여 상기 대상 영역에서의 흔들림과 연계된 분석 정보를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
Int. CL G01V 1/00 (2006.01.01) G01V 1/28 (2006.01.01) G06N 3/04 (2023.01.01) G06N 3/08 (2023.01.01) G06N 20/00 (2019.01.01)
CPC G01V 1/008(2013.01) G01V 1/282(2013.01) G06N 3/049(2013.01) G06N 3/08(2013.01) G06N 20/00(2013.01)
출원번호/일자 1020220162422 (2022.11.29)
출원인 대한민국(행정안전부 국립재난안전연구원장), 경북대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-2559912-0000 (2023.07.21)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20230726) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2022.11.29)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 대한민국(행정안전부 국립재난안전연구원장) 대한민국 울산광역시 중구
2 경북대학교 산학협력단 대한민국 대구광역시 북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 임기환 울산광역시 중구
2 박기종 울산광역시 중구
3 김재선 울산광역시 중구
4 권영우 대구광역시 수성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 박기갑 대한민국 서울특별시 강남구 논현로 ***(역삼동) 여산빌딩 *층 ***호(온유특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 대한민국(관리청: 특허청장, 승계청: 행정안전부 국립재난안전연구원장)
2 경북대학교 산학협력단 대구광역시 북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2022.11.29 수리 (Accepted) 1-1-2022-1277170-47
2 [우선심사신청]심사청구서·우선심사신청서
 2022.11.29 수리 (Accepted) 1-1-2022-1278645-01
3 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2022.12.05 수리 (Accepted) 1-1-2022-1302035-79
4 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search		 2022.12.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search		 2022.12.15 수리 (Accepted) 9-1-2022-0019797-09
6 특허고객번호 정보변경(경정)신고서·정정신고서
 2022.12.16 수리 (Accepted) 4-1-2022-5299287-47
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2023.01.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2023-0052457-37
8 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2023.02.23 수리 (Accepted) 1-1-2023-0210978-28
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2023.03.15 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2023-0296966-74
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
 2023.03.15 수리 (Accepted) 1-1-2023-0296965-28
11 최후의견제출통지서
Notification of reason for final refusal		 2023.05.02 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2023-0409359-34
12 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
 2023.05.15 수리 (Accepted) 1-1-2023-0535964-78
13 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2023.05.15 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2023-0535965-13
14 등록결정서
Decision to grant		 2023.07.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2023-0648694-19
15 [명세서등 보정]보정서(심사관 직권보정)
 2023.07.25 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2023-5014946-64
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
인공지능을 이용한 지진동 감지 방법에 있어서,(a) 대상 영역의 최대 지반 가속도를 포함하는 측정 데이터를 수집하는 단계; 및(b) 미리 설정된 특성 파라미터를 기초로 지진동 발생 여부를 판단하도록 기 학습된 인공지능 기반의 분석 모델에 상기 측정 데이터를 입력하여 상기 대상 영역에서의 흔들림과 연계된 분석 정보를 도출하는 단계,를 포함하고,상기 특성 파라미터가 상기 최대 지반 가속도를 기초로 하여 도출되는 복수의 제로 크로싱(Zero Crossing) 관련 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하고,상기 분석 모델은, 상기 지진동에 대응하는 규모 정보에 기초하여 복수의 학습 데이터 셋을 구분하여 수집하고, 상기 복수의 학습 데이터 셋 각각을 이용하여 상기 최대 지반 가속도의 수준에 따라 선택적으로 사용되도록 개별 구축된 복수의 분석 모델을 포함하는 것이되,상기 복수의 분석 모델은, 미리 설정된 규모 수준 이하의 학습 데이터 셋 및 상기 규모 수준 초과의 학습 데이터 셋을 기반으로 생성된 서로 다른 분석 모델을 포함하고,상기 (b) 단계는,(b1) 상기 최대 지반 가속도가 미리 설정된 임계값 이상인지 여부를 판단하는 상시 관측을 수행하는 단계; 및(b2) 상기 최대 지반 가속도가 상기 임계값 이상이면, 상기 측정 데이터를 상기 분석 모델에 입력하여 상기 지진동 발생 여부를 판단하는 지진 관측을 수행하는 단계,를 포함하고,상기 (b2) 단계는,상기 최대 지반 가속도의 값이 상기 규모 수준 초과인지 여부에 따라 상기 복수의 분석 모델을 선택적으로 적용하는 것이고,상기 분석 정보는, 상기 대상 영역 내에 위치하는 사용자 단말로부터 측위 정보를 획득하는 통합 관리 서버에 전송되고,상기 통합 관리 서버는, 상기 분석 정보에 따른 흔들림의 세기 및 상기 측위 정보에 따른 사용자가 위치한 공간의 특성에 따른 행동 요령을 포함하는 가이드 정보를 상기 사용자 단말로 전송하되, 상기 분석 정보 및 상기 측위 정보에 기초하여 상기 대상 영역에서의 건물 붕괴 위험 및 인명 피해 발생 확률에 대한 평가를 수행한 결과에 따라 상기 행동 요령의 내용을 결정하는 것을 특징으로 하는, 감지 방법
2 2
제1항에 있어서,상기 (b) 단계는,(b3) 상기 대상 영역에서 상기 지진동이 발생한 것으로 판단되면, 상기 흔들림과 연계된 레벨 정보를 생성하고, 상기 레벨 정보를 외부 기기로 전파하는 집중 관측을 수행하는 단계,를 더 포함하는 것인, 감지 방법
3 3
제2항에 있어서,상기 (a) 단계는,X축, Y축 및 Z축을 포함하는 3축 각각에 대한 상기 측정 데이터를 개별적으로 획득하는 것을 특징으로 하는, 감지 방법
4 4
제3항에 있어서,상기 제로 크로싱 관련 파라미터는,상기 3축 중 적어도 하나 이상의 축에서 제로 크로싱 관측 시, 최대 진폭을 가지는 축에서의 제로 크로싱 값인 제1 ZC 파라미터;상기 3축 중 적어도 하나 이상의 축에서 제로 크로싱 관측 시, 최소 진폭을 가지는 축에서의 제로 크로싱 값인 제2 ZC 파라미터; 및상기 3축 중 제로 크로싱이 미발생하는 축 존재 시, 최대 진폭을 가지는 축에서의 논-제로 크로싱 값인 제3 ZC 파라미터,를 포함하는 것인, 감지 방법
5 5
제1항에 있어서,상기 (b) 단계는,미리 설정된 복수의 윈도우 사이즈 및 미리 설정된 모니터링 구간 길이에 기초하여 시계열 데이터인 상기 측정 데이터를 분할하여 상기 지진동 발생 여부를 판단한 결과를 종합하여 상기 분석 정보를 도출하는 것인, 감지 방법
6 6
제1항에 있어서,상기 특성 파라미터가 IQR(Interquartile range) 및 CAV(Cumulative Absolute Velocity)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 감지 방법
7 7
제2항에 있어서,상기 (b2) 단계는,상기 분석 모델을 이용한 상기 지진동 발생 여부의 판단을 미리 설정된 임계 반복 횟수 이상 수행하는 것을 특징으로 하는, 감지 방법
8 8
제2항에 있어서,상기 (b2) 단계는,STA(Short Term Average) 및 LTA(Long Term Average) 값 중 적어도 하나에 기초하여 상기 지진동 발생 여부에 대한 판단 결과를 검증하는 단계,를 포함하는 것인, 감지 방법
9 9
인공지능 기반의 지진동 감지 모델의 학습 방법에 있어서,지진동 발생에 따른 최대 지반 가속도를 포함하는 학습 데이터를 수집하는 단계; 및상기 최대 지반 가속도와 연계된 미리 설정된 특성 파라미터를 기초로 지진동 발생 여부를 판단하는 인공지능 기반의 분석 모델을 상기 학습 데이터에 기초하여 구축하는 단계,를 포함하고,상기 특성 파라미터가 상기 최대 지반 가속도를 기초로 하여 도출되는 복수의 제로 크로싱(Zero Crossing) 관련 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하고,상기 수집하는 단계는,상기 지진동에 대응하는 규모 정보에 기초하여 복수의 학습 데이터 셋을 구분하여 수집하고,상기 구축하는 단계는,상기 복수의 학습 데이터 셋 각각을 이용하여 상기 최대 지반 가속도의 수준에 따라 선택적으로 사용되는 복수의 분석 모델을 개별 구축하는 것을 특징으로 하는 것이되,상기 복수의 분석 모델은, 미리 설정된 규모 수준 이하의 학습 데이터 셋 및 상기 규모 수준 초과의 학습 데이터 셋을 기반으로 생성된 서로 다른 분석 모델을 포함하고,상기 복수의 분석 모델은, 상기 최대 지반 가속도를 포함하는 측정 데이터를 입력으로 대상 영역에서의 흔들림과 연계된 분석 정보를 도출하는 것이되, 상기 최대 지반 가속도가 미리 설정된 임계값 이상인지 여부를 판단하는 상시 관측이 수행되고, 상기 최대 지반 가속도가 상기 임계값 이상이면, 상기 측정 데이터를 입력으로 상기 지진동 발생 여부를 판단하는 지진 관측을 수행하는 것이고,상기 복수의 분석 모델은, 상기 최대 지반 가속도의 값이 상기 규모 수준 초과인지 여부에 따라 선택적으로 적용되는 것이고,상기 분석 정보는, 대상 영역 내에 위치하는 사용자 단말로부터 측위 정보를 획득하는 통합 관리 서버에 전송되고,상기 통합 관리 서버는, 상기 분석 정보에 따른 흔들림의 세기 및 상기 측위 정보에 따른 사용자가 위치한 공간의 특성에 따른 행동 요령을 포함하는 가이드 정보를 상기 사용자 단말로 전송하되, 상기 분석 정보 및 상기 측위 정보에 기초하여 상기 대상 영역에서의 건물 붕괴 위험 및 인명 피해 발생 확률에 대한 평가를 수행한 결과에 따라 상기 행동 요령의 내용을 결정하는 것을 특징으로 하는, 학습 방법
10 10
삭제
11 11
인공지능을 이용한 지진동 감지 장치에 있어서,대상 영역의 최대 지반 가속도를 포함하는 측정 데이터를 수집하는 측정부; 및미리 설정된 특성 파라미터를 기초로 지진동 발생 여부를 판단하도록 기 학습된 인공지능 기반의 분석 모델에 상기 측정 데이터를 입력하여 상기 대상 영역에서의 흔들림과 연계된 분석 정보를 도출하는 분석부,를 포함하고,상기 특성 파라미터가 상기 최대 지반 가속도를 기초로 하여 도출되는 복수의 제로 크로싱(Zero Crossing) 관련 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하고,상기 분석 모델은, 상기 지진동에 대응하는 규모 정보에 기초하여 복수의 학습 데이터 셋을 구분하여 수집하고, 상기 복수의 학습 데이터 셋 각각을 이용하여 상기 최대 지반 가속도의 수준에 따라 선택적으로 사용되도록 개별 구축된 복수의 분석 모델을 포함하는 것이되,상기 복수의 분석 모델은, 미리 설정된 규모 수준 이하의 학습 데이터 셋 및 상기 규모 수준 초과의 학습 데이터 셋을 기반으로 생성된 서로 다른 분석 모델을 포함하고,상기 분석부는,상기 최대 지반 가속도가 미리 설정된 임계값 이상인지 여부를 판단하는 상시 관측부; 및상기 최대 지반 가속도가 상기 임계값 이상이면, 상기 측정 데이터를 상기 분석 모델에 입력하여 상기 지진동 발생 여부를 판단하는 지진 관측부,를 포함하고,상기 지진 관측부는,상기 최대 지반 가속도의 값이 상기 규모 수준 초과인지 여부에 따라 상기 복수의 분석 모델을 선택적으로 적용하는 것이고,상기 분석 정보는, 상기 대상 영역 내에 위치하는 사용자 단말로부터 측위 정보를 획득하는 통합 관리 서버에 전송되고,상기 통합 관리 서버는, 상기 분석 정보에 따른 흔들림의 세기 및 상기 측위 정보에 따른 사용자가 위치한 공간의 특성에 따른 행동 요령을 포함하는 가이드 정보를 상기 사용자 단말로 전송하되, 상기 분석 정보 및 상기 측위 정보에 기초하여 상기 대상 영역에서의 건물 붕괴 위험 및 인명 피해 발생 확률에 대한 평가를 수행한 결과에 따라 상기 행동 요령의 내용을 결정하는 것을 특징으로 하는, 감지 장치
12 12
제11항에 있어서,상기 분석부는,상기 대상 영역에서 상기 지진동이 발생한 것으로 판단되면, 상기 흔들림과 연계된 레벨 정보를 생성하고, 상기 레벨 정보를 외부 기기로 전파하는 집중 관측부,를 더 포함하는 것인, 감지 장치
13 13
제12항에 있어서,상기 측정부는,X축, Y축 및 Z축을 포함하는 3축 각각에 대한 상기 측정 데이터를 개별적으로 획득하는 것을 특징으로 하는, 감지 장치
14 14
제13항에 있어서,상기 제로 크로싱 관련 파라미터는,상기 3축 중 적어도 하나 이상의 축에서 제로 크로싱 관측 시, 최대 진폭을 가지는 축에서의 제로 크로싱 값인 제1 ZC 파라미터;상기 3축 중 적어도 하나 이상의 축에서 제로 크로싱 관측 시, 최소 진폭을 가지는 축에서의 제로 크로싱 값인 제2 ZC 파라미터; 및상기 3축 중 제로 크로싱이 미발생하는 축 존재 시, 최대 진폭을 가지는 축에서의 논-제로 크로싱 값인 제3 ZC 파라미터,를 포함하는 것인, 감지 장치
15 15
제11항에 있어서,상기 분석부는,미리 설정된 복수의 윈도우 사이즈 및 미리 설정된 모니터링 구간 길이에 기초하여 시계열 데이터인 상기 측정 데이터를 분할하여 상기 지진동 발생 여부를 판단한 결과를 종합하여 상기 분석 정보를 도출하는 것인, 감지 장치
16 16
인공지능 기반의 지진동 감지 모델의 학습 장치에 있어서,지진동 발생에 따른 최대 지반 가속도를 포함하는 학습 데이터를 수집하는 수집부; 및상기 최대 지반 가속도와 연계된 미리 설정된 특성 파라미터를 기초로 지진동 발생 여부를 판단하는 인공지능 기반의 분석 모델을 상기 학습 데이터에 기초하여 구축하는 학습부,를 포함하고,상기 특성 파라미터가 상기 최대 지반 가속도를 기초로 하여 도출되는 복수의 제로 크로싱(Zero Crossing) 관련 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하고,상기 수집부는,상기 지진동에 대응하는 규모 정보에 기초하여 복수의 학습 데이터 셋을 구분하여 수집하고,상기 학습부는,상기 복수의 학습 데이터 셋 각각을 이용하여 상기 최대 지반 가속도의 수준에 따라 선택적으로 사용되는 복수의 분석 모델을 개별 구축하는 것을 특징으로 하는 것이되,상기 복수의 분석 모델은, 미리 설정된 규모 수준 이하의 학습 데이터 셋 및 상기 규모 수준 초과의 학습 데이터 셋을 기반으로 생성된 서로 다른 분석 모델을 포함하고,상기 복수의 분석 모델은, 상기 최대 지반 가속도를 포함하는 측정 데이터를 입력으로 대상 영역에서의 흔들림과 연계된 분석 정보를 도출하는 것이되, 상기 최대 지반 가속도가 미리 설정된 임계값 이상인지 여부를 판단하는 상시 관측이 수행되고, 상기 최대 지반 가속도가 상기 임계값 이상이면, 상기 측정 데이터를 입력으로 상기 지진동 발생 여부를 판단하는 지진 관측을 수행하는 것이고,상기 복수의 분석 모델은, 상기 최대 지반 가속도의 값이 상기 규모 수준 초과인지 여부에 따라 선택적으로 적용되는 것이고,상기 분석 정보는, 대상 영역 내에 위치하는 사용자 단말로부터 측위 정보를 획득하는 통합 관리 서버에 전송되고,상기 통합 관리 서버는, 상기 분석 정보에 따른 흔들림의 세기 및 상기 측위 정보에 따른 사용자가 위치한 공간의 특성에 따른 행동 요령을 포함하는 가이드 정보를 상기 사용자 단말로 전송하되, 상기 분석 정보 및 상기 측위 정보에 기초하여 상기 대상 영역에서의 건물 붕괴 위험 및 인명 피해 발생 확률에 대한 평가를 수행한 결과에 따라 상기 행동 요령의 내용을 결정하는 것을 특징으로 하는, 학습 장치
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1 행정안전부 국립재난안전연구원 재난안전관리업무지원기술개발(R＆D) 지능정보기술기반 맞춤형 지진 안전서비스 기술 개발