무인 잠수정은 자율 무인잠수정(이하 'AUV' 또는 '자율무인잠수정'을 혼용)과 원격조정잠수정(이하 'ROV'로 지칭)으로 분류를 할 수 있다. ROV는 테더 게이블로 인한 작업 범위의 한계와 운동성능 효율이 떨어지는 단점을 지니고 있어, 테더 케이블이 필요 없는 AUV에 대한 필요성이 증대되고 있다. 추측 항법 시스템인 관성 항법 시스템(inertial navigation system, 이하 'INS'로 지칭)은 외부 도움없이 관성측정 장치(inertial measurement unit, 이하 'IMU'로 지칭)를 활용하여 구성된 시스템을 말한다. IMU는 자이로 스코프(gyroscope), 가속도계(accelerometer), 지자기(magnetic)센서로 구성된 측정 장치로 3개의 센서를 사용하여 상호 보정을 통한 기동 체의 위치, 속도 및 자세 정보를 제공한다. 복합항법시스템은 추측항법시스템이 가지는 누적오차와 측위 항법시스템이 가지는 외부환경에 대한 단점을 상호 보완하는 방법으로 연구가 진행 중이다. 하지만 심해서 또는 해양의 특성에 따라 측위 시스템이 사용되지 못하기 때문에 추측 항법시스템의 다양한 관성 센서를 활용한 상로 보완과 신호처리 방법을 통한 연구 개발이 진행 중이다. 다양한 센서 정보를 통합하는 목적으로 칼만 필터와 같은 최적 필터기법이 보편적으로 사용되고 있다. 칼만 필터는 확률 선형 시스템에 대하여 공정잡음 및 측정 잡음이 가우시안 확률 분포를 따를 때 최적의 추정자가 된다. 또한 가우시안 조건을 만족하지 않는 경우에도 선형 추정자 중에 추정 오차의 분산이 가장 작은 추정자이다. 칼만 필터가 최상의 성능을 발휘 하려면 공정잡음과 측정 잡음의 실제 값을 정확히 알아내는 것이 중요하다. 잡음 수준에 대한 정보가 부정확 할 경우 칼만 필터는 발산 할 수 있기 때문에 시스템에서 잡음 수준의 공산은 칼만 필터의 최적 이득을 결정하는 중요한 요소로 추정치에 큰 영향을 준다. 따라서 칼만 필터를 추측항법시스템에 적용 시킬 경우 실제 모텔의 잡음 공분산을 정확히 추정할 수 있는 기법이 요구된다. 추측항법시스템은 다양한 센서를 활용하기 때문에 움직이는 기동 표적에 적용시 잡음공분상이 변하기 때문에 항법시스템이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 센서를 융합하여 해양 생체 로봇의 정밀 자세 제어가 가능한 시스템을 제안하고자 한다.
다중센서자료를 동시에 활용하기 위해서는 센서 간의 정밀한 기하보정이 요구된다. 이에 본 연구에서는 선형정보를 추출하여 고해상도의 광학영상과 SAR 영상 간의 기하보정을 수행하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 기준영상과 대상영상에 대하여 수동으로 매칭쌍을 추출하여 두 영상 간의 좌표체계를 개략적으로 일치시켜주는 과정을 전처리로 수행하였다. 방사적 특성이 다른 두 영상에 대하여 Canny edge operator를 통해 선형 화소를 추출한 뒤, 비용함수를 구성하여 유사하다고 생각되는 점을 초기 매칭쌍으로 선정하고, 그 중에서 이상치로 판단되는 오매칭쌍을 제거하고 남은 대상을 최종 매칭쌍으로 추출하였다. 본 기법을 통해 영상 전역에 걸쳐서 고르게 분포된 다수의 매칭쌍을 추출할 수 있었을 뿐만 아니라, 고도가 높거나 고도 변화가 큰 지역적 특성으로 인해 지리적 위치오차를 포함하는 지역에서 추출된 매칭쌍을 효과적으로 제거할 수 있었다. 최종적으로 추출된 매칭쌍을 이용하여 piecewise linear function과 affine transformation을 결합한 새로운 변환모델식을 적용하여 기하보정 정확도를 높이고자 하였고, 수동으로 추출된 검사점을 통해 1.58의 RMSE 값을 도출하였다.
항공이동통신분야에서는 아날로그형 음성통신의 한계점을 극복하고, 운용자의 업무 부담을 경감할 목적으로 항공이동데이터통신망(VDL)을 이용한 데이터 통신이 항공운용통신(AOC) 분야에서 발전되었으며, 이를 항공교통서비스(ATS) 분야에 적용하기 위한 연구가 국제민간항공기구(ICAO)의 CNS/ATM 구축 권고에 의하여 미국, 유럽 등 항공 선진국에서 진행되고 있다. 본 논문은 항공교통서비스 분야에 VDL을 이용한 데이터 링크 서비스를 제공하기 위하여 디지털형의 출발전비행허가(PDC) 시스템을 개발한 내용의 결과이다. 개발된 PDC 시스템은 하나의 PC급 단일 시스템으로 항공교통관제소, VDL 통신망, 관제사 등이 원격으로 연동되어 실시간 및 동시에 PDC 정보를 처리하여야 한다. 이를 위하여 제안된 기법은 하나의 프로세서에 여러 개의 쓰레드를 갖는 멀티 쓰레드 방식이 도입되어 설계되었다. 멀티 쓰레드 방식이 사용된 이유는 시스템의 간소화, 효율적인 내부 자원의 이용, 데이터 처리에 있어서 우수한 성능을 발휘하기 때문이다. 본 논문은 김포공항 PDC 시스템의 구조 및 설계 내용을 기술하고, 실제 운용 결과에 대한 데이터를 분석하였다. 김포공항 PDC 시스템의 운용결과를 이용한 분석한 결과, 운용초기단계로 모든 항공기에 시스템이 구축되지 않아 매일 평균 25대의 항공기가 운용하여 평균 10%의 이용률을 나타내며, 최대 34대의 항공기가 이용하고 있다. 메시지 송/수신에 걸리는 시간을 분석한 결과, 항공기의 PDC 요청부터 MAS의 수신에 소요되는 시간은 최소 14초부터 최대 983초(16분 23초)까지로써, 평균 122초(2분 2초)의 시간을 나타내었다. 또한 신뢰성을 확인하기 위하여 가용도를 계산한 결과 99.7%로써 상당히 신뢰할 수 있는 수준이었다. 또한, 다중 처리를 위하여 사용된 방식인 멀티 쓰레드 방식이 적절히 동작함을 확인할 수 있었다. 앞으로, 전체 연동 시스템이 자동화로 구축될 경우, PDC의 요청부터 발송 및 확인까지 상당히 짧은 시간 내에 이루어져 관제업무 능률을 향상시킬 수 있을 것이다.
원거리에 분산되어 있는 다수의 양식시설을 마이크로프로세서를 이용하여 원격으로 환경상태를 감시하고 제어하기 위한 알고리즘을 구현하였다. 각각의 시설에서 검출한 환경데이터를 하나의 프로세서에 수집한 후, 전화선을 이용하여 FSK 방식으로 원거리의 관리자에게 전송하고 데이터를 수신하여 표시기에 나타내므로써 시설들의 환경상태를 알 수 있다. 또한 관리자는 시설의 환경을 조절하는 제어기의 작동데이터를 설정하여 전송하면 해당시설로 전달되어 원격으로 환경을 제어할 수 있다. 다수의 시설에서 검출된 환경데이터를 최소의 회선을 사용하여 한곳으로 취득하기 위한 방법으로 멀티-프로세싱 기법을 적용하였고, 취득한 데이터와 제어용 데이터의 상호교환을 위한 알고리즘을 연구하였다. 먼저 프로세서 상호간의 통신시?스를 설계하여 데이터의 교환에 대한 통신알고리즘을 실험적으로 구현하였으며, 전화회선의 통과주파수 대역에서 전송특성의 검토로 설계한 FSK 변복조기의 성능을 분석하였다. 또한 대량의 시설을 관리하기 위하여 PC를 활용한 DB구축에 대한 알고리즘도 제시하였다. 본 연구의 목적은 최소의 비용으로 쉽게 사용할 수 있는 방법의 구현에 있으며, 시설의 관리에 소요되는 노동력의 감소와 환경상태의 악화에 의한 만약의 사태를 예방할 수 있는 경보를 제공하는 것으로 양식산업을 보다 과학적이고 기술적인 방향으로 개선하는데 있다.
대부분의 구조물(構造物)들은 전면해석(全面解析)을 요(要)하는 경우가 많으므로 이에 대한 정확(正確)하고도 이상적(理想的)인 해석기법(解析技法)의 개발(開發)이 요망(要望)되며, 정밀측정(精密測定)을 위(爲)하여 비측정용(非測定用) 카메라를 사용(使用)하거나 비측정용(非測定用) 카메라와 측정용(測定用) 카메라를 조합(組合)하여 사용(使用) 할 수 있다면 경제적(經濟的)이고 결속(決速)하게 대상물(對象物)을 정밀측정(精密測定) 할 수 있을 것이다. 본(本) 연구(硏究)에서는 전면해석(全面解析)을 요(要)하는 원형(圓形) 구조물(構造物)을 대상(對象)으로 수렴(收斂) 다중사진측량(多重寫眞測量)을 실시(實施), bundle 조정법(調整法)에 의한 원형(圓形) 스트립해석(解析)의 가용성(可龍性)을 제시(提示)하고, 회전요소(回轉要素) ${\omega}$, ${\varphi}$를 변화(變化)하여 촬영(撮影)한 tm트립을 동시(同時) 해석(解析)함으로써 정확도(正確度)의 향상(向上)을 꾀함은 물론 측정용(測定用) 카메라와 비측정용(非測定用) 카메라에 의한 스트립의 조합해석(組合解析)을 실시(實施)하여 이의 적용(適用) 타당성(妥當性)을 제시(提示)하는데 그 목적(目的)이 있다.
본 논문은 서구의 이론을 바탕으로 개발된 직무만족도에 관한 인과모형을 한국의 병원근무자들을 대상으로 실증적으로 검증하고 직무만족도를 결정하는 인과적 요인들을 파악하는데 목적이 있다. 본 모형의 종속변수는 직무만족도이고 독립변수로는 3개집단의 변수들로 크게 분류하여 선정되었는데 첫째, 사회적 변수들로써 직무의 자율성, 직무의 모호성, 직무 갈등, 직무의 양, 상사 및 동료와의 관계, 발전가능성, 직무의 단순성, 분배정의, 승진기회, 물리적 근무환경, 임금 등이며, 둘째, 심리적 변수들로써 기대 충족도, 근무의욕, 적극적 심성, 부정적 심성 등이고, 셋째, 환경적 변수들로써 외부 취업기회와 가족에 대한 책임 등이 사용되었다. 또한 독립변수들이 종속변수에 영향을 미치는데 있어 개인의 가치관이 어떻게 작용하는지도 검증하였다. 자료수집을 위해 대구에 위치한 750병상 규모의 한 대학병원에 근무하는 전직원을 대상으로 자기가 입식 설문조사를 실시하였으며 879매가 회수되어 74.7%의 응답율을 기록하였다. 수집된 자료중 사용 가능한 836명의 응답을 바탕으로 선형구조관계분석(LISREL)과 다중회구분석기법을 이용하여 인과 모형을 검증하였다. 분석결과 직무만족도에 유의한 영향력을 가지는 변수들은 직무의 모호성, 직무의 모호성, 동료관계, 직무의 단순성, 분배정의(이상 시회적 변수), 기대의 총족도, 근무의욕, 적극적 심성, 부정적 심성(이상 심리적 변수), 외부 취업기회(환경적 변수) 등인 것으로 나타났으며 개인의 가치관과 인구학적인 변수들은 직무만족도에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서 사용된 인과모형은 직무만족도의 변이를 75.4% 설명함으로서 기존의 다른 모형들 보다 높은 설명력을 나타내었다. 결론적으로 본 연구에서 사용된 직무만족도의 인과모형은 한국의 조직에서도 적용이 가능한 것으로 보이며, 또한 직무만족도의 일반적 모형은 구조적 변수, 심리적 변수, 그리고 환경적 변수들을 모두 포함하는 포괄적인 모형이 타당하다는 결론을 얻을 수 있었다.
글로벌 위성 기반의 강수량 관측에 대한 역사는 1979년에 Arkin의 의해 제안된 IR(Infra-Red) 방법에 의해 위성으로부터 강우자료를 유도하는 개념이 도입된 이후 1987년 해양에서의 비교적 정확한 강수량 추정이 가능한 다중 채널의 마이크로파(MW) 복사계를 이용한 방법에서 1997년TRMM(Tropical Rainfall Measurement Mission)위성의 PR(Precpipitation Radar)의 레이더를 이용하는 방법, 그리고 2014년 GPM(Global Precipitation Measurement Mission) 핵심 위성(GPM Core Observatory)에 탑재된 Dual PR에 의한 방법으로 위성강수의 정확도를 매우 높여가고 있다(Kim et al. 2013). 한국과 아세안의 경제협력이 증가하면서 국내 ODA 정책에서 아세안은 가장 우선적인 대상이 되었다. 정부는 2011-2015년 기간에 라오스 등 26개 국가를 중점협력국에 포함시켰고, 2021~2025년간 적용될 제3기 중점협력국에 라오스를 포함하고 있다. 본 연구는 위성영상으로부터 유도된 위성강수 자료를 이용하여 라오스의 남능강 유역에 대한홍수량을 추정하는 것을 목적으로 하였다. 분석자료인 위성강수 자료는 GSMaP 위성강수 자료를 이용하였다. 이 자료는 1시간의 시간해상도와 0.1°의 공간해상도를 갖는다. 라오스 남능강 유역 9개 지점의 2019년 8월~9월까지의 총강수량 비교 결과 9개 지점의 1일 관측강우의 경우 유역내 평균 약 699.2mm였고, 위성강수는 425.4mm로 위성강수가 과소추정되는 결과를 보이고 있으나 두 자료간의 결정계수(r2)는 약 0.79의 정확도를 보이는 것으로 분석되었다. 위성강수를 이용한 홍수량 분석 결과 같은 시기에서 남능강 유역 출구점의 첨두유출량은 약 5,786m3/s로 분석되었다. 분석도구는 한국건설기술연구원에서 개발하여 운영중인 GRM 강우-유출 모형을 이용하였다. 향후 위성강수와 지점강수의 조합에 의한 다운스케일링 기법에 대한 연구를 수행하여 계측자료가 부족한 지역에서의 홍수량을 분석하는 연구를 진행할 계획이다.
목적: 이 연구의 목적은 excitation pulse profile을 이용하여 불균일 자장에 의하여 발생하는 배경 경사 자장에 의한 영향을 보상하여 2차원 다중 단면 경사에코 간 영상에서의 정확한 지방 및 $T_2{^*}$ 측정을 하는 데에 있다. 대상과 방법: 2차원 경사에코영상에서 불균일 자장에 의한 배경경사자장으로 인하여 유도되는 신호의 감소는 excitation pulse profile weighting으로 나타난다. 이에 의한 영향을 최소화 하기 위하여 $B_0$ field map을 통하여 단면선택방향으로의 선형 경사자장의 정도를 추정한 후, 획득한 신호를 excitation pulse profile을 이용하여 보정하였다. $T_2{^*}$ 및 지방은 보정된 신호로부터 측정되었으며 보정방법은 3.0T 임상용 장비에서 팬텀 및 in vivo 실험을 통하여 이루어 졌다. 결과: 팬텀 실험 결과는 보정 후 측정된 $T_2{^*}$ 및 지방의 양이 자장이 균일한 경우에 가까워 진 것을 보여 주었다. In vivo 실험에서는 간에서 배경경사자장의 크기가 약 120 ${\mu}T/m$ 정도 까지로 나타났으며 보정하기 전에 비하여 측정된 $T_2{^*}$ 및 지방의 정도의 균일도가 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 결론: Excitation pulse profile을 이용한 배경경사자장 보정 방법은 경사 에코 신호에서의 거시적인 불균일 자장에 의한 영향을 줄여 주며 2차원 간 영상에서의 적용을 통하여 보다 정확한 지방 및 $T_2{^*}$의 측정에 도움이 될 수 있다.
수위예측을 위해 개념적, 물리적 모형들을 포함한 다양한 유형의 기법들이 사용되고 있다. 그럼에도 불구하고 이러한 기법들 중 수위예측을 위해 단일의 우수한 모형을 선정하는 것은 매우 어려운 일이다. 최근에는 수문학적 과정의 복잡성으로 인해 기존 물리적 기반의 강우-유출 모형이 가지고 있는 단점들을 극복하고자 자료 지향형 수위예측 모형이 널리 도입되고 있다. 본 연구의 목적은 이러한 자료 지향형 모형 중 뉴로-퍼지와 회귀분석 모형의 수위예측에 대한 성능을 비교하는 것이다. 제안된 두 모형을 한강수계의 왕숙천에 대해 적용하였다. 제안된 두 모형의 성능을 평가하기 위해 평균제곱근오차, Nash-Suttcliffe 효율계수, 평균절대오차, 수정 결정계수와 같이 4개의 통계지표들을 사용하였다. 모의결과 뉴로-퍼지 수위예측 모형이 다중선형회귀 수위예측 모형보다 좀 더 나은 예측 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 중소하천에서 충분한 선행시간을 확보한 정확도 높은 홍수정보시스템의 구축에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구의 목적은 Neural Network Regression 모델을 활용하여 선박의 가치평가 모델을 개발하는 것이다. 가치평가의 대상은 중고 VLCC선이며, 선행연구를 통해 선박의 가치 변화를 유발하는 주요 요인들을 선별하여 변수를 설정하고, 2000년 1월부터 2020년 8월까지의 해당 데이터를 확보하였다. 변수의 안정성을 판단하기 위해 다중 공선성 검사를 수행하여 최종적으로 6개의 독립변수와 1개의 종속변수를 선정하고 연구 구조를 설계하였다. 이를 바탕으로 Linear Regression, Neural Network Regression, Random Forest Algorithm을 활용하여 총 9개의 시뮬레이션 모델을 설계하였다. 또한 각 모델간의 비교검증을 통해 평가결과의 정확성을 제고시켰다. 평가 결과, VLCC실제값과의 비교를 통해 2층으로 구성된 Hidden Layer의 Neural Network Regression 모델이 가장 정확도가 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 시사점은 첫째, 기존 정형화된 평가기법에서 벗어나 기계학습기반 모델을 선박가치평가에 적용하였다는 점이다. 둘째, 해운시장 변화요인을 동태적 관점에서 분석하고 예측함으로써 연구결과의 객관성을 제고시켰다고 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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