• 제목/요약/키워드: 계측정확성

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XGBoost를 사용한 반도체 노광 공정 계측 결과 예측 (Prediction of Semiconductor Exposure Process Measurement Results using XGBoost)

  • 신정일;박지수;손진곤
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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    • pp.505-508
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    • 2021
  • 반도체 회로의 미세화로 단위 공정이 증가하면 TAT(turn-around time) 증가에 따른 제조 비용이 늘어난다. 반도체 공정 중 포토 공정은 마스크의 회로를 웨이퍼에 전사하는 공정으로 전사를 담당하는 노광장비의 성능에 의해 회로의 정확성이 결정된다. 이런 정확성을 검증하는 계측공정은 회로의 미세화가 진행될수록 필요성은 증가하나 TAT 증가의 주된 요인으로 최근 기계학습을 사용한 다양한 예측 모형들의 개발로 계측 결과를 예측하는 실험들이 진행되고 있다. 본 논문은 노광장비 센서들의 이상값을 감지하여 분류 후 계측공정을 진행하는 LFDC(Lithography Fault Detection and Classification) 시스템의 문제인 분류 성능이 떨어지는 것을 해결하기 위해 XGBoost를 사용하여 계측공정을 진행하지 않고 노광장비 센서의 이상값을 학습된 학습기를 통해 분류하여 포토 공정을 재진행하거나 다음 공정을 진행하는 방법을 실험하였다. 실험에서 사용된 계측 결과 예측 모형은 89%의 정확도를 확보하였고 반도체 데이터 특성인 심각한 불균형의 데이터에 대해서도 같은 정확도를 얻었다. 이런 결과는 노광장비 센서들의 이상값에 대해 89%는 정상으로 판단하였고 정상으로 판단한 웨이퍼를 실제 계측 시 예측과 같은 결과를 얻었다. 계측 결과 예측 모형을 사용하면 실제 계측을 진행하지 않고 노광장비 센서들의 이상값에 대한 판정을 할 수 있어 TAT 단축으로 제조 비용감소, 계측 장비 부하 감소 및 효율 향상을 할 수 있다. 하지만 본 논문에서는 90%의 성능을 보이는 계측 결과 예측 모형으로 여전히 10%에 대해서는 실제 계측이 필요한 문제에 대해 추후 더 연구가 필요하다.

앙상블 기반 지역화 기법을 이용한 확률론적 유출량 분석 (Probabilistic Runoff Analysis using Ensemble Technoque with Localization Method)

  • 이한용;장석환;이재경;조준원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.207-207
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    • 2019
  • 최근 우리나라는 지역 특성 및 기후변화의 영향으로 인해 수문학적 요소의 변동성이 커지고 수자원의 지속적인 관리에 있어 유출량은 중요한 문제로 여겨지고 있다. 특히 일부 소하천 또는 접경지역과 같은 미계측유역은 수문학적 요소에 대한 자료가 부족하고 수문모형의 초기치 설정과 과거 유출량 자료를 통하여 최적화한 매개변수를 결정해야하므로 장기유출분석이 어렵다. 본 연구의 적용유역으로 미계측유역인 임진강상류 유역에 대한 유출량 추정을 위해 계측 유역의 자료를 활용하여 모형의 매개변수 등을 추정하는 지역화 기법인 다중선형회귀분석과 공간근접분석을 활용하여 유출량을 산정 및 검증하였다. 또한, 확률론적 예측이 가능한 앙상블 기법 적용을 통한 유출량 예측을 하였고, 이를 예측 정확성 평가지표를 통해 효율성 검토를 수행하여 미계측유역의 유출량에 대해 확률론적 예측을 수행하였다. 대표적 지역화 기법의 적용성을 검토한 결과, 계측유역을 통해 다중선형회귀분석과 공간근접분석을 abcd 모형에 적용하였다. 모의유출량을 산정하고 실측 유출량과 비교 분석 결과 모의정확성이 높게 분석되었다. 이와 같은 검증 결과를 토대로 미계측유역의 유출량을 추정하였다. 또한, 지역화 기법을 앙상블 기법에 적용하여 확률론적 유출량 예측의 효율성을 검토하였다. 적용유역과 같은 지류를 포함하고 있는 임진강하류 유역을 대상으로 수행하였다. 검증기간(2013년~2017년) 동안의 월 예측 유출량 앙상블 생성을 위해 과거 강우량와 증발량(1988년~2012년) 자료를 사용하였으며, 지역화 기법을 적용한 abcd 모형을 이용하였다. 예측 유출량의 정확성 평가를 실시하였으며, 정확성이 비교적 높게 분석되었다. 이와 같은 결과를 토대로 미계측유역의 확률론적 유출량을 예측하였다. 따라서, 대표적 지역화 기법을 앙상블 기법에 적용하여 확률론적 유출량을 예측할 경우 보다 정확한 유출량 예측이 가능하다.

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악안면 3차원 계측시 컴퓨터 단층촬영과 두부 방사선 규격사진의 정확성 비교 분석 (Comparative Analysis of Accuracy between Computerized Tomography and Cephalogram for 3-Dimensional Measurement of Maxillofacial Structure)

  • 백종수;송재철;이희경
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제18권1호
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    • pp.123-137
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    • 2001
  • 6개의 건조두개골상의 중요한 방사선학적 계측점에 금속구를 위치시킨 후 3-D CT와 정모 및 측모 두부 방사선사진을 촬영하고 이를 바탕으로 만든 각각의 3차원 영상과 3차원 두부 방사선사진상의 각 계측점들이 3차원적으로 어느 정도의 정확성을 가지고 재현되는지를 알아보았다. 그리고 두 방법에 있어서의 계측점간의 거리계측을 실계측과 비교분석 함으로써 악안면부에서의 재현성과 정확성을 알아본 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 3-D CT와 3차원 두부 방사선사진상의 계측점들은 반복 계측시 각각 X축 방향으로 0.23 mm와 0.30 mm, Y축 방향으로 0.27 mm와 0.25 mm, 그리고 Z축 방향으로 0.27 mm와 0.31 mm의 표준편차를 보였다. 두 방법에서 모든 계측점이 0.5 mm 이하의 표준편차를 보였으며, 대부분의 계측점이 1 mm 이하의 범위를 보인 바, 두 방법 모두 통일한 건조두개골상의 계측점의 3차원적 위치 편차가 거의 없었다. 모든 계측항목에서 실측치와 3-D CT간의 차이는 평균 0.33 mm였으며, 실측치와 3차원 두부 방사선사진간의 차이는 평균 1.13 mm로 상대적으로 높게 나타났다. 가장 큰 차이를 보인 항목은 RGo과 LGo간으로 2.03 mm의 차이를 보였다. 그러나 두 방법 모두 모든 항목에서 실측치와 통계적으로 매우 높은 상관관계를 보였다(${\gamma}=0.976{\sim}1.000$, p<0.01).

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전악의 디지털 인상 채득 시 치과용 모형재가 디지털 모형 정확성에 미치는 영향 (The Influence of Different Gypsum Materials on the Accuracy from Complete Arch Digital Impression)

  • 김기백;이경탁;김혜영;김재홍
    • 치위생과학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.617-623
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    • 2012
  • 본 연구는 치과용 모형재 중 4형(type IV)석고와 스캔용(scannable)석고를 이용하여 작업모형을 제작한 후, 치과용 백색광 스캐너를 이용하여 3차원 디지털 모형으로 전환한 데이터의 계측지점간 거리를 측정하여, 그 결과 값을 토대로 이종의 치과용 석고가 3차원 디지털 모형의 크기재현 시 정확성여부를 비교하였다. 본 실험을 통하여 치과용 모형재에 따른 3차원 디지털 모형의 정확도를 확인함으로써 임상 적용의 가능성을 평가하였으며, 제한된 조건 하에서 수행된 본 연구에서 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 치과용 백색광 스캐너를 사용하여 주 모형과 두 종류의 모형재로 제작한 작업모형을 3차원 디지털 모형으로 전환한 후, 선계측의 값을 비교한 결과 전체적인 계측지점에서 모두 모형재로 제작된 작업모형이 작게 계측되는 경향을 보였다. 2. 각 모형별 동일한 계측지점의 계측값의 차이가 있는지 알아보기 위해 paired t-test의 시행결과, 모든 계측지점에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 결론적으로 두 가지 석고 모두 통계적으로 적정한 수준의 정확성을 나타내지 않았으나, 오차 수준이 선행연구에 비추어 볼 때 임상적으로 수용 가능한 수준이라 생각된다. 전악 인상채득을 통한 디지털 모형의 정확성은 검증이 되었으나, 스캔용(scannable)석고에 대한 임상 효용성을 판단하기 위해 타 제품과의 성분 분석 비교연구나 실질적인 보철물 제작을 통한 적합도 평가를 통해 CAD/CAM 보철물 제작 시장점을 부각할 수 있는 연구가 뒷받침되어야 할 것으로 사료된다.

실시간 토양 유기물 센서와 DGPS를 이용한 질소 시비량 지도 작성 시스템 개발 (Development of a Mapping System for N-fertilizer Amount Using Real-time Soil Organic Matter Sensor and DGPS)

  • 조성인;최상현;김유용
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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    • pp.486-493
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    • 2002
  • 본 연구에서는 정밀시비를 위한 전자지도 작성 시스템을 개발하고, 질소 시비량 지도를 작성하였다. 개발된 토양 유기물 함량 계측 센서는 0.07%~7.96%가지의 토양 유기물 함량을 $R^2$= 0.85, SEP=0.72, bias=-0.13으로 계측할 수 있었으며, 작성된 시비량 지도를 이용한 시비는 58.7%의 정확성을 보였다. 시비량 지도에 의한 정밀시비는 획일적인 시비의 정밀시비 30.5%에 비해 91%의 정확성 향상을 보였다. 그러나 개발된 센서의 오차로 인하여 유기물 함량 등급 분류 간격이나 격자 간격 면에서 세분화된 지도는 작성할 수 없었다. 좀 더 정확하고 세분화된 시비량 지도 작성을 위해서는 오차 범위가 작은 정밀한 센서의 개발이 요구된다. 또한 토양 유기물 센서뿐만 아니라 다른 토양 상태를 계측할 수 있는 센서들이 개발된다면 다양하고 정확한 시비량 지도를 작성할 수 있을 것으로 판단된다. 작성된 전자 지도는 농작업의 의사결정에 도움을 주며, 빠른 처방이 가능할 것이다.

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반도체 공정에서 가상계측 위한 XGBoost 기반 예측모델 (XGBoost Based Prediction Model for Virtual Metrology in Semiconductor Manufacturing Process)

  • 한정석;김형근
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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    • pp.477-480
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    • 2022
  • 반도체 성능 향상으로 신호를 전달하는 회로의 단위가 마이크로 미터에서 나노미터로 미세화되어 선폭(linewidth)이 점점 좁아지고 있다. 이러한 변화는 검출해야 할 불량의 크기가 작아지고, 정상 공정상태와 비정상 공정상태의 차이도 상대적으로 감소되어, 공정오차 및 공정조건의 허용범위가 축소되었음을 의미한다. 따라서 검출해야 할 이상징후 탐지가 더욱 어렵게 되어, 높은 정밀도와 해상도를 갖는 검사공정이 요구되고 있다. 이러한 이유로, 미세 공정변화를 파악할 수 있는 신규 검사 및 계측 공정이 추가되어 TAT(Turn-around Time)가 증가하게 되었고, 웨이퍼가 가공되어 완제품까지 도달하는데 필요한 공정시간이 증가하여 제조원가 상승의 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 웨이퍼의 검계측 데이터가 아닌, 제조공정 과정에서 발생하는 다양한 센서 및 장비 데이터를 기반으로 웨이퍼 제조 결과가 양품인지 그렇지 않으면 불량인지 구별할 수 있는 가상계측 모델을 제안한다. 기계학습의 여러 알고리즘 중에서 다양한 장점을 갖는 XGBoost 알고리즘을 이용하여 예측모델을 구축하였고, 데이터 전처리(data-preprocessing), 주요변수 추출(feature selection), 모델 구축(model design), 모델 평가(model evaluation)의 순서로 연구를 수행하였다. 결과적으로 약 94% 이상의 정확성을 갖는 모형을 구축하는데 성공하였으나 더욱 높은 정확성을 확보하기 위해서는 반도체 공정과 관련된 Domain Knowledge 를 반영한 모델구축과 같은 추가적인 연구가 필요하다.

아스팔트 콘크리트 포장 변형률계 매설 방법 개선에 관한 연구 (Improvement of Field Installation Method for Asphalt Concrete Pavement Strain Gauge)

  • 이재훈;김지원;김도형;이광호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.31-42
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    • 2003
  • 국내의 포장 재료와 교통 및 기후조건이 반영되는 포장설계법 개발을 위한 연구가 진행중에 있으며, 이를 위해 실제 교통량 및 기후조건이 반영되고 이에 따른 포장의 거동을 모니터링 할 수 있는 대규모의 현장시험시설로 시험도로를 건설하였다. 시험도로 아스팔트 포장구간은 15개의 다양한 두께 및 재료를 가진 단면들로 구성되어 있다. 이러한 단면들을 평가하기 위해 포장체 내에 다양한 계측기들이 매설되어 있다. 계측기 매설에 있어서 핵심 요소는 매설 위치의 정확성과 장기적인 생존율 및 내구성이다. 외국의 시험사례를 보면, 이런 정확성과 내구성은 매설 방법에 크게 영향을 받는다. 이에 본 연구에서는 2000년도부터 3년여 동안 일반적인 계측기 매설 방법인 마운드, 블록아웃. 트렌치컷에 대해 시험시공을 수행하였으며 시험시공 결과를 분석하여 시험도로에 적용하였다. 위치의 정확성, 생존의 안전성, 시공성, 재료의 균질성 측면에서 시험시공 결과를 평가한 결과 블록아웃이 가장 효율적인 방법으로 나타났다. 그러나, 표층의 경우 블록아웃에 부적절한 층두께 등의 특성을 감안하여 마운드 방법을 사용하는 것으로 결정하였다. 아스팔트 기층과 중간층의 매설에는 블록아웃을, 표층의 매설에는 마운드를 사용하는 것으로 결정했다. 2003년 9월 3일부터 11월 18일까지 2달 여에 걸쳐 총 374개의 아스팔트 포장 변형률계를 시험도로에 매설하였다. 계측값 분석 결과, 마운드의 경우 6.3%, 블록아웃은 2.5%의 계측기가 매설 전후의 계측값 변화가 일반적인 계측기 사양 범위를 초과하는 것으로 나타났다. 생존율의 경우 매설후 손실된 계측기는 2개로 99.5%의 높은 생존율을 나타났다.

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소아 얼굴 연조직의 3차원 입체영상의 정확성 및 재현성 평가 (Accuracy and Precision of Three-dimensional Imaging System of Children's Facial Soft Tissue)

  • 최경화;김미선;이고은;남옥형;이효설;최성철;김광철
    • 대한소아치과학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.17-24
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 소아 얼굴 연조직의 선형 길이를 비교하여 삼차원 입체영상의 정확성과 재현성을 평가하는 것이다. 연구는 7 - 12세 아동 15명을 대상으로 하였다. 환자의 안모에 23개의 계측 점을 표시하고, 전자 캘리퍼를 이용하여 16 개의 선형길이를 직접 2번 계측하였다. 3차원(3D) 스캐너를 이용하여 2개의3D 얼굴 영상을 만들었으며, 직접계측과 동일한 16개의 선형 길이를 계측하였다. 연구결과 정확성 평가에서 전체 평균 차이 값은 0.9 mm였다. 3D 영상의 재현성은 직접계측의 재현성과 거의 유사한 정도로 나타났다. 이에 따라 이 3D 영상장비는 소아에서 임상적으로 충분한 정확성과 재현성을 가지고 있었다. 3D 영상 시스템은 정확한 이미지를 위하여 대상의 협조가 필요하다. 소아의 정확한 3D영상을 얻기 위한 구체적인 지시사항을 바탕으로 촬영을 한다면, 이 3D 영상 장비는 향후 소아의 성장과 발달을 조사하고, 소아교정치료에서 결과를 평가하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

단순 노외계측기 교정법

  • 하창주;정선교;성기봉;우해석;이상희;박현택;조희봉;박재원;윤준구
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(1)
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    • pp.433-439
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    • 1996
  • 노심 외각에 설치되어 노심 외각으로 누설되는 중성자를 검출하여 노심내의 출력 변화를 지시해 주는 노외계측기(Excore Detector)는 운전중 노심의 변화를 정확히 감지하도록 정기적으로 교정되어져야 한다. 노외계측기는 노내계측기(Incore Detector)를 통하여 측정되어진 축방향 출력편차(Axial Offset)를 이용하여 교정하고 있다. 기존의 방법은 노내계측기로 최소한 4회 노심 출력을 측정하여 최소자승법(Least Square Method)으로 상수들을 구한후 노외계측기를 교정한다. 여기서 소개되는 단순 노외계측기 교정법은 노내계측기로 2회 측정되어진 자료들을 이용하는 2점 교정법과 1회 측정되어진 자료들을 이용하는 1점 교정법으로, 계측기 반응상수(Detector Response Factor)를 계산한후 교정되어진 노외계측기의 출력편차를 측정값과 비교하였다. 위의 두가지 방법을 고리 3호기 9주기, 10주기에 적용하여 노심 운전영역(~$\pm$10%)에서 2점 교정법은 최대 1.40 %, 1점 교정법은 최대 0.63 %의 오차를 보여주고 있다. 단순 노외계측기 교정법은 노심출력을 1회 또는 2회 측정하므로 교정시간을 줄이고 제어봉의 사용을 억제하여 방사성 폐기물을 감소시키는 효과와 기존의 교정 방법과 같은 정확성을 기대할수 있다.

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벽식아파트의 동적특성에 대한 실측결과와 해석결과의 비교 (Comparison of Measured Natural Frequencies with Analyzed Results for the Reinforced Concrete Shear Wall)

  • 조자옥;김지영;유은종;김유승;김대영
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.521-524
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    • 2009
  • 구조물의 동적특성은 FE 해석에 의해 주로 평가된다. 따라서 실제 구조물과 유사하게 모델링 될수록 구조물의 동적특성을 실제 동적특성에 보다 부합되게 예측할 수 있다. 그러나 FE model을 실제 구조물의 조건과 동일하게 작성하는 것이 어렵고 또한 모델의 정확성을 정량적으로 판단하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 벽식아파트에 대하여 계측을 실시하고 실제 구조물의 동적특성을 분석하였다. 분석결과를 바탕으로 FE 해석결과와 비교함으로써 FE model의 정확성을 판단하는 한편 실 구조물과 근사하게 FE model의 보정방안을 제시하였다.

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