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초록

영어

This study utilizes deep learning algorithms to automatically classify construction waste into three categories: wood waste, plastic waste, and concrete waste. Two models, VGG-16 and ViT (Vision Transformer), which are convolutional neural network image classification algorithms and NLP-based models that sequence images, respectively, were compared for their performance in classifying construction waste. Image data for construction waste was collected by crawling images from search engines worldwide, and 3,000 images, with 1,000 images for each category, were obtained by excluding images that were difficult to distinguish with the naked eye or that were duplicated and would interfere with the experiment. In addition, to improve the accuracy of the models, data augmentation was performed during training with a total of 30,000 images. Despite the unstructured nature of the collected image data, the experimental results showed that VGG-16 achieved an accuracy of 91.5%, and ViT achieved an accuracy of 92.7%. This seems to suggest the possibility of practical application in actual construction waste data management work. If object detection techniques or semantic segmentation techniques are utilized based on this study, more precise classification will be possible even within a single image, resulting in more accurate waste classification.

한국어

본 연구는 건축시 발생되는 폐기물의 자동분류를 위해 딥러닝 알고리즘을 활용해 건출 폐기물 데이터를 각각 목재 폐기물, 플라스틱 폐기물, 콘크리트 폐기물로 분류하는 두 모델들을 통해서 성능 비교를 한다. 건축 폐기물의 분류 를 위해 사용된 딥러닝 알고리즘은 합성곱 신경망 이미지 분류 알고리즘 VGG-16과 NLP를 기반으로 이미지를 시퀀스 화 시킨ViT, Vision Transformer 모델을 사용했다. 건축 폐기물 데이터 수집을 위해 이미지 데이터를 전 세계 검색엔 진에서 크롤링 하였고, 육안으로도 명확히 구분하기 어렵거나, 중복되는 등 실험에 방해되는 이미지는 전부 제외하여 각 분류당 1천장씩 총 3천장의 이미지를 확보했다. 또한, 데이터 학습시에 모델의 정확도 향상에 도움을 주기 위해 데이 터 확대 작업을 진행해 총 3만장의 이미지로 실험을 진행 하였다. 수집된 이미 데이터가 정형화 되어있지 않은 데이터 임에도 불구하고 실험 결과는 정확도가 VGG-16는 91.5%, ViT 는 92.7%의 결과가 나타났다. 이는 실제 건축폐기물 데이터 관리 작업에 실전 활용 가능성을 제시한 것으로 보인다. 본 연구를 바탕으로 추후에 객체 탐지 기법이나 의미론 적 분할 기법까지 활용한다면, 하나의 이미지 안에서도 여러 세밀한 분류가 가능해 더욱 완벽한 분류가 가능할 것이다.

목차

요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 관련 연구
1. 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN)
2. 합성곱 신경망(convolutional neural network)
3. VGGnet
4. 트랜스포머(transformer) 모델
Ⅲ. 3장 건축폐기물 분류 시스템
1. 이미지 데이터 분류 시스템 구조 설계 및 구현
2. 실험데이터
Ⅳ. 실험 및 분석
1. 실험환경 및 방법
2 실험 데이터 분석 및 결과
Ⅴ. 결론
References

키워드

저자

• 성재경 [ Jae-Kyung Sung | 정회원, 에이아이씨랩 연구이사 ]
• 양민철 [ Mincheol Yang | 준회원, 에이아이씨랩 대표 ]
• 문경남 [ Kyungnam Moon | 준회원, 메타크레용 대표 ]
• 김용국 [ Yong-Guk Kim | 정회원, 세종대학교 컴퓨터공학과 ] 교신저자

참고문헌

발행기관

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• 간행물명

  한국인터넷방송통신학회 논문지 [The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication]

• 간기

  격월간

• pISSN

  2289-0238

• eISSN

  2289-0246

• 수록기간

  2001~2025

• 십진분류

  KDC 326 DDC 380