• 제목/요약/키워드: 과학기술예측

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교통시설물에 대한 피해액 추정을 위한 손실함수 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Loss Function to Estimate Damage Cost for Traffic Facilities)

  • 황신범;심준혁;김상호;이창희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.92-92
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    • 2018
  • 기상이변에 따른 호우 태풍의 발생 빈도 및 규모의 증가에 따라 사회시설물 및 인명 피해가 증가되고 있으며, 이러한 피해에 대한 예방 대응 복구 등의 대책 활동에 대한 의사결정 지원을 위하여 피해 예측 및 저감 기술에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, 피해규모 예측은 가장 기본적으로 수행되어야 할 대책 활동으로 국민 생활에 밀접하게 이용되고 있는 사회기반시설 중 재해 발생 시 복구물자의 이동과 인명 대피에 활용되는 교통시설물의 중요성이 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 국가재난관리시스템(National Disaster Management System, NDMS)과 침수흔적도를 이용하여 교통시설물에 대한 손실함수를 개발하고자 하였다. 개발된 교통시설물에 대한 손실함수는 재해저감 대책을 위한 기초자료로서 의사결정 지원에 활용될 것으로 기대한다.

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리튬이온 배터리의 잔여 수명 예측을 위한 다중 건전성 모니터링 지표 연구 (A study on the multiple health monitoring indicator for remaining useful life prediction of battery)

  • 권상욱;김규태;윤성현;임철우;김종훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.130-132
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    • 2020
  • 배터리 시스템은 어플리케이션의 대영화에 따른 데이터 저장공간 문제 및 연속적인 배터리 신뢰성 문제 해결을 위한 건전성 예측 및 관리기술 접목에 관한 문제에 직면해 있으며, 이러한 문제 해결을 위해서는 배터리 시스템 신호를 통해 추출 가능한 건전성 지표 수립이 중요하다. 본 논문은 건전성 지표를 물리적, 간접적 지표로써 정의하고, 사이클 노화 데이터를 통해 건전성 지표로써의 성능을 검증하였다.

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AutoML 과 XAI 의 결합 : 기계학습 모델의 자동화와 해석력 향상을 위하여 (Combining AutoML and XAI: Automating machine learning models and improving interpretability)

  • 손민혁 ;김남훈 ;이현지 ;김도연
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.924-925
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    • 2023
  • 본 연구는 최근 기계학습 모델의 복잡성 증가와 '블랙 박스'로 인식된 머신러닝 모델의 해석 문제에 주목하였다. 이를 해결하기 위해, AutoML 기술을 사용하여 효율적으로 최적의 모델을 탐색하고, XAI 기법을 도입하여 모델의 예측 과정에 대한 투명성을 확보하려 하였다. XAI 기법을 도입한 방식은 전통적인 방법에 비해 뛰어난 해석력을 제공하며, 사용자가 머신러닝 모델의 예측 근거와 그 타당성을 명확히 이해할 수 있음을 확인하였다.

잠수함 난류항적 기술을 위한 무차원 난류 에너지 분포함수 B(ξ) 예측 (Analytical Solution of Non-dimensional Turbulent Kinetic Energy Distribution Function in the Turbulnet Wake behind a Submarine)

  • 이용철
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.31-36
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    • 2015
  • To describe turbulent wake behind a submarine, it is very important to know turbulent kinetic energy distributions in the wake. To get the distribution is to solve the turbulent kinetic energy equation, and to solve the equation, it is needed both information of ${\lambda}$ and ${\sigma}$ which define physical characteristics of the wake. This paper gives analytical solution of the equation, which is driven from $8^{th}$ order polynomial fitting, as a function of given ${\lambda}$, even though there is no information of ${\sigma}$. In comparison between numerical solution(i.e. exact solution) and analytical solution, the relative errors between them are less than to 5% in the range of 0 < ${\xi}$ < 0.95 in most given ${\lambda}$.

해상교통 특성 모델의 요소 식별에 관한 기초 연구 (Basic Research on the Elements of Maritime Traffic Characteristic Model)

  • 오재용;김혜진
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.1-2
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    • 2019
  • 일반적인 해상교통 분석 방법은 대상 항만의 항적 데이터를 기반으로 데이터를 추출한 후 모델을 구축하며, 구축된 모델을 바탕으로 해상교통 현상을 재현하고 있지만, 이러한 방법은 항로 혹은 통항량 변동 등의 변화에 따른 교통류를 예측할 수 없어 그 활용에 제약이 많다. 본 논문에서는 기존의 해상교통 분석 사례를 통해 교통 특성 모델의 요소를 식별하고, 이를 동적인 해상교통 환경을 시뮬레이션 할 수 있는 에이전트 기반의 교통류 생성 기술 개발의 기초 자료로 활용하고자 한다.

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성능지표 기반 대표 GCM 선정 (Selection of Representative GCM Based on Performance Indices)

  • 송영훈;정은성;망응자로이
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.101-101
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    • 2019
  • 전 지구적 기온상승으로 인한 기후변화는 사회적, 수문학적, 다양한 분야에 영향을 미친다. 또한 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)의 보고서에 따르면 미래에도 지속적으로 기온상승이 예상되며, 이러한 현상은 인류의 삶에 큰 영향을 미칠것으로 예상된다. 또한 수자원 및 관련 분야에서도 기온 상승에 따른 강수량, 강수의 주기 변동, 극한 기후사상의 심도(severity)와 빈도 변화에 따른 다양한 연구가 진행되고 있으며, 미래의 강우량과 온도를 예측하는 기후변화연구에서는 다양한 기후모형을 고려하여 분석한다. 하지만 모든 기후모형이 우리나라에 적합한 것은 아니므로 과거 기후를 모의한 결과를 토대로 성능이 뛰어난 모형의 결과에 더 높은 가중치를 주고 미래를 예측하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 기후모형으로 GCM (General Circulation Model) 모의 결과가 이용되는데 우리나라에 대한 GCM 결과의 정확성을 분석하는 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 21개의 GCM을 대상으로 과거 모의 자료(1970년~2005년)를 실제 관측소에서 관측된 강수량과 비교하여 각 GCM들의 성능을 평가하고 이를 토대로, GCM들의 우선순위를 선정하였다. 또한 격자 기반 GCM 결과를 IDW (Inverse Distance Weighted) 방법을 사용하여 기상관측소로 지역적 상세화를 수행하였으며, GCM과 관측자료 사이의 편이를 보정하기 위해 6가지의 Quantile Mapping 방법과 Random Forest 기법을 사용하였다. 또한 편이 보정 기법 중 성능이 좋은 기법을 선택하여 관측소에 적용하였다. 편이 보정된 GCM 모의결과에 대한 성능을 토대로 우수한 GCM 순위를 도출하기 위해 다기준의사결정기법 중 하나인 TOPSIS (Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution)를 이용하였다. 그리고 GCM의 전망기간인 2010년부터 2018년까지의 Machine learning 방법과 Quantile mapping의 기법을 비교 및 성능이 우수한 편이 보정 방법을 선택한 후 전망기간 동안의 GCM 성능의 우선순위를 선정하였다.

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실험계획법을 이용한 MOF-5 합성공정 최적화 연구 (A Study of the Optimization of the MOF-5 Synthesis Process using Design of Experiments)

  • 이민형;이상민;유계상
    • 공업화학
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    • 제33권4호
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    • pp.402-407
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    • 2022
  • 실험계획법을 이용하여 MOF-5 합성공정의 최적화에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 전구체의 농도를 최적화 하기 위하여 혼합물 설계법을 이용하였다. 합성에 사용되는 세 가지 전구체인 terephthalic acid, zinc acetate dihydrate, N,N-dimethylformamide의 농도비를 extreme vertices design methods로 최적화 하였다. MOF-5 합성을 위한 최적의 농도는 1 mol : 2.7 mol : 40 mol로 예측되었다. 이후, 온도, 시간 및 교반 속도와 같은 합성 반응 조건이 합성에 미치는 영향을 분석하기 위해 다단계 요인 설계법을 사용하였다. 수행된 통계 분석에 따라 교반 속도는 후속 연구에서 제외되었다. 합성시간과 온도를 고려한 합성 공정 최적화는 중앙 조성 설계법을 이용하였다. 13번의 합성 실험을 통해 도출된 2차 모델 방정식을 이용하여 결과를 추정하였다. 설계에 사용된 모델에 의하면 119 ℃ 및 10.4 h 조건에서 합성된 MOF-5가 최대의 결정화도를 가지는 것으로 예측되었다.

반잠수식(B1) 모바일 하버에 도입될 자동창고 시스템의 크기 결정을 위한 시뮬레이션 (A Size Simulation of Automatic Storage and Retrieval System for a B1 Type Mobile Harbor)

  • 김대환;한순흥;정현
    • 해운물류연구
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    • 제27권1호
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    • pp.79-98
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    • 2011
  • 반잠수식(B1) 모바일 하버의 임시 저장 공간을 효율적으로 활용하기 위하여 자동 창고 시스템 개념을 모바일 하버에 활용하는 개념을 소개하고, 이 때 발생할 수 있는 문제점들을 도출 하였다. 또한, 새로운 개념인 반잠수식(B1) 모바일 하버의 운영 시에 발생할 수 있는 여러 가지 상황을 고려하여, 반잠수식(B1) 모바일 하버에 적합한 운영 시나리오를 제안하였다. 대상 항만을 선택하여 컨테이너선 별 처리 물량을 조사함으로써 운영 시나리오에 따라 컨테이너의 환적, 수입, 수출 처리 물량을 각각 18.8%, 5%, 16.5%로 예상하였다. 모바일 하버에 도입될 자동 창고의 크기를 예측하기 위하여, 반잠수식(B1) 모바일 하버와 컨테이너선 그리고 피더선을 정적인 상황으로 가정하고, 입고량과 출고량을 선형적으로 고려하여 시뮬레이션을 수행하였다. 결과적으로 반잠수식(B1) 모바일 하버의 재고 예측량은 6800 TEU로 계산되었다.

CASE Study: Policy implications of HAZUS analysis

  • 김용균
    • 한국방재학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.48-52
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    • 2008
  • 대형태풍 카트리나가 준 주요 교훈 중의 하나는, 위험도 분석에 기반한 종합적인 재해경감 프로그램의 중요성이다. 미국에서는 이를 위해 다양한 위험도 분석(risk analysis) 프로그램 개발에 노력해 왔다. HAZUS(Hazarda-US) 프로그램은 대표적인 자연재해 예측 시스템으로서, 위험요인 파악(hazard identification), 지역사회의 취약성 분석(vulnerability of the society), 그리고 피해결과예측(loss estimation)의 세 가지 요소로 구성된다. 1992년 지진을 대상으로 개발된 이 프로그램은 현재, 지진 홍수 허리케인 윈드에 대해 피해예측을 할 수 있는 HAZUS-MH MR3가 사용 중에 있다. FEMA에서는 주정부에서 HAZUS를 활용, 피해 예측에 기반한 재해경감 정책을 추진할 수 있도록 다양한 재정적 기술적 지원을 하고 있다. 이에 따라, 2004년 머릴랜드 주에서는 미국 최초로 주 전역에 걸친 홍수피해 예측을 실히하고 이를 바탕으로 다양한 경감정책을 추진하였다. 머릴랜드 주정부에서 Salisbury 대학에 의뢰하여 수행한 홍수 피해 예측 과정은, 조사구역 및 위험요인(홍수) 결정, 사용 데이터 확정, 수문학적 분석, 수리학적 분석, 피해예측(건물 용도별 피해면적, 건물 용도별 피해액, 건물 재질별 피해면적, 건물 재질별 피해액, 지역의 경제학적 피해)의 과정으로 수행되었다. 홍수피해 예측 결과, 100년 빈도 홍수가 재현될 경우, 주 전체 면적 중 13%이상의 지역에서 약 80조 이상의 피해액이 예측됨에 따라, 종합적인 재해경감 대책의 필용성이 제기되었다. 이에 따라, 머릴랜드 주정부에서는 홍수피해예측 결과를 토대로, 주정부 재해경감 예산 재분배, 홍수터 보호, 건물규제 강화, 토지이용계획 재조정 등 보다 과학적이고 종합적인 재해경감 프로그램을 추진하였다. 머릴랜드 주정부의 이번 연구는 주정부로서는 최초로 HAZUS를 활용하여 주 전역에 걸친 피해예측을 실시한 것으로서, 피해예측 시스템이 어떻게 주정부의 과학적 피해경감 프로그램에 기여할 수 있는 지를 보여주는 사례이다.

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통신해양기상위성 개발 계획

  • 최성봉
    • 대기
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    • 제12권4호
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    • pp.10-19
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    • 2002
  • 독자적 위성통신 기술 개발, 기상재난 조기예측체계 구축 및 해양관측을 위해 국내최초로 제작될 정지궤도 위성인 통신해양기상위성은 집중호우, 태풍, 황사, 적조로 인한 피해를 최소화하여 대국민 복지를 제고하고 국가재난 안전관리 체계 구축 및 남북통일에 대비한 신속한 위성통신망 구축을 목적으로 하고 있다. 통신해양기상 위성 개발 사업은 2003년에 본사업에 착수하고 2008년에 발사할 예정이며 과학기술부, 정보통신부, 해양수산부, 기상청의 주관으로 한국항공우주연구원, 한국전자통신연구원, 해양연구원, 기상연구소 및 국내 관련산업체 등이 개발에 참여하게 된다. 정지궤도위성의 국내개발을 통해 외화절감 및 수입대체효과를 가져오고, 통신해양기상위성 독자개발국으로서의 대외적 위상을 제고할 것이다.