• 제목/요약/키워드: 상관차원분석

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수치해석에 의한 사행하천에서의 흐름특성 해석 (Flow Characteristic Analysis in Meandering Channels by the Numerical Analysis)

  • 손아롱;한건연;허윤형;류종현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.248-252
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    • 2010
  • 홍수기 호우로 인한 피해는 대부분 하천구역에서 발생되며, 이러한 피해는 인간에게 직 간접적으로 영향을 미치게 된다. 자연 상태의 하천형상은 대부분 호우로 인한 홍수로 인해 자연스럽게 만들어지게 되며, 대부분 사행하천의 형태를 띠게 된다. 사행하천에서의 흐름의 기하학적 특성은 성장이나 사멸, 또는 두 가지 모두의 형태를 보인다. 사행하천에서의 흐름 및 유속 분포는 하천제방 보호, 주운, 취수, 그리고 유사 이동 및 퇴적 패턴과 관련하여 실용적인 관점에서 연구하여야 하는 하천수리학에서는 매우 중요한 주제이다. 그리고 사행하천은 특히 만곡부가 교호적으로 나타나는 곳에서의 흐름구조가 매우 복잡하다. 이러한 사행하천에서는 회전방향이 교호적으로 바뀌는 나선형의 흐름(2차류)이 3차원적으로 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 사행하천이 많은 국내 하천특성을 고려하여, 하천 만곡부에서의 흐름특성을 분석하고자 하였으며 2차원 CCHE2D 와 3차원 FLOW3D 모형을 적용하였으며 가상 하도에 대하여 수리모형 실험의 실측치와 비교하여 모형의 정확성과 안정성을 검증하였다. 그리고 남강댐 하류에 대하여 만곡부의 흐름특성(유속 분포 및 최대유속경로, 수위분포, 2차류 거동, 편수위, 전단응력 분포 등)을 분석함으로써, 하천 만곡부에서의 수리적 특성을 보다 정확하게 제시하고자 한다. 모의 분석결과 동일 하도에 대하여 유량을 변동시킬 경우, 유량이 증가할수록 만곡부에서의 수리영향이 더욱 뚜렷해짐을 알 수 있었고 2차원 모형보다 3차원모형의 결과의 정확도가 더 높은 것으로 분석되었다. 곡률반경이 1,300~1,600 정도인 실제하천에 적용한 결과, 수위의 경우 2차원 결과가 3차원 결과보다 최대 3%정도 수위가 높은 것으로 나타났으며, 또한, 상관계수가 평균 0.91의 값을 보이고 있어 2차원모형과 3차원모형의 결과가 비교적 잘 일치하는 것으로 분석되었다. 흐름 분석을 통해서 만곡부에서의 최대유속은 최정점(apex)에서 보다는 오히려 최정점 이전 하도의 내측에서 발생하였으며, 정점에서의 종단유속은 감소하지만 횡단유속은 오히려 크게 증가하는 경향을 보이고 있었다. 따라서 하천설계시 사행하천의 제방 안정성 확보를 위하여 종단유속 뿐만 아니라 횡단유속 또한 고려할 필요가 있음을 확인하였다. 또한 남강댐 하류 만곡부에서의 내측 및 외측의 수위를 분석한 결과, 제방 외측의 수위가 평균수위에 비해 최대 약 37cm정도 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서 만곡부에 대한 하천제방설계시 좌, 우안의 여유고를 일률적으로 적용하기 보다는 만곡에 따른 흐름특성을 분석하여 설계에 적용하여야 안정성 및 경제성을 동시에 확보할 수 있을 것으로 사료된다.

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깊이 영상의 시공간적 특성 분석을 통한 3차원 영상의 피로도 측정 (Fatigue Evaluation Method for 3D Video based on Characteristics of Depth Map)

  • 최재섭;김동현;손광훈
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.77-80
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    • 2009
  • 3차원 영상 처리 기술과 3차원 디스플레이의 발전은 3차원 영상 시장의 빠른 발전을 가져왔고 차세대 방송 기술로 큰 관심을 받고 있다. 하지만 3차원 영상은 시청할 때 눈의 피로, 어지럼증과 같은 현상이 일어날 수 있으며, 왜곡된 3차원 영상이 인체에 해로운 영향을 미칠 수도 있다. 이는 3차원 영상 산업의 활성화를 위해서 가장 시급히 해결되어야 할 문제이다. 현재 3차원 디스플레이는 스테레오 방식과 함께 1view 1depth 다시점 방식이 개발되었다. 특히 1view 1depth 다시점 디스플레이에서 깊이 영상의 공간적/시간적으로 복잡한 정도는 피로감을 일으키는 주요 요소이며 이는 1view 1depth 영상을 통해 직접 연구할 수 있다. 본 논문에서는 1view 1depth 디스플레이에서 주관적인 피로도와 큰 상관도를 가지는 깊이 영상의 특성 측정 방법을 제안한다. 1view 1depth 디스플레이에서 view 영상은 양호한 화질을 가정하였으며 피로감에 큰 영향을 미치는 깊이 영상 정보만 사용하여 공간적, 시간적인 특성을 분석한다. 공간적 복잡도는 각 프레임에 대하여 깊이 영상 내 화소 값의 분산 값을 취하여 공간적으로 깊이 값의 분포와 구조의 복잡한 정도를 측정하고, 시간적 복잡도는 연속적인 프레임에 대하여 동일한 화소위치에서 화소 값 차이의 분산 값을 사용한다. 또한 공간적/시간적 평균값의 측정하여 피로감에 영향을 주는 요인으로 사용하였다. 결과적으로 측정한 값들을 바탕으로 주관적인 피로도 평가와 유사성을 가지도록 모델링하여 3차원 영상의 피로도를 예측한다.

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계측에 의한 강거더교의 온도분포 특성 (Characteristics on the Temperature Distribution in Steel Girder Bridge by using Gauge Measurement)

  • 이성행;정진환;김경남;함형길;정경섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.283-294
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    • 2011
  • 강재 거더교의 다이아프램과 상 하부 플랜지에 부착된 온도게이지의 값을 측정하여, 온도 분포와 시간적 변화를 검토하고, 도로교 설계기준과 비교하였다. 또한 측정 자료를 기초로 하여 일일 기온, 일 최고기온, 일 최저기온에 대한 교량 부재온도와의 상관관계를 각각 분석하여 회귀분석식과 신뢰도를 나타내는 상관계수를 산정하였다. 구조해석에서는 대상교량을 3차원 전체모델링을 수행하고, 실제의 온도 측정 자료를 기반으로 한 온도 하중을 부과하여 계산된 온도 응력값과 시방 규정상의 온도하중에 의한 단면력을 서로 비교 분석한다. 본 연구에서 구해진 대기 온도분포와 강교량 부재 온도 상관관계로부터 상하 플랜지의 온도차를 예측할 수 있고 이 결과를 이용하면 설계 시 신뢰성 있는 부재의 온도하중을 산정할 수 있어, 추후 강합성교량의 온도 영향 평가에 있어서 기초적 자료가 될 것이라 기대한다.

둔치에서의 홍수위험도 평가를 위한 2차원 흐름해석모형의 적용 (Application of Two-Dimensional Flow Analysis Model for Flood Risk Assessment in Flood Plain)

  • 구영훈;송창근;김영도
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.40-40
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    • 2015
  • 최근 기후변화로 인해 홍수의 발생빈도와 홍수량이 증가하고 있으며, 여름철 집중호우 및 태풍에 의해 하천의 둔치가 침수됨으로써 다양한 침수피해를 야기한다. 대하천 사업 이후 하천의 둔치를 활용한 체육시설, 자전거도로 및 생태공원과 같은 친수시설들이 조성되었으며 태풍으로 인한 하천의 홍수위 상승은 이러한 친수시설에 대한 직접적인 피해를 가져올 수 있다. 따라서 이와 같은 침수피해를 예측하기 위해서는 둔치를 포함한 복단면에서의 흐름해석을 통한 수리학적 영향을 분석해야하며, 둔치에서의 흐름양상은 주수로에 비해 수심이 얕고 흐름에 대한 저항이 크기 때문에 2차원 수리해석이 바람직한 것으로 제안되고 있다. 2차원 수리해석에 있어 하천의 홍수위 상승과 하강으로 인해 발생하는 둔치구간에서의 마름과 젖음 현상은 수치해의 발산을 야기하며, 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 마름/젖음 해석 기법에 대한 연구들이 진행되어 왔으며 일반적으로 마름/젖음에 대한 문제를 해결하는 방법은 마름/젖음에 상관없이 모든 부분에서 방정식을 푸는 박막기법과 해석영역으로부터 마름 부분을 제거하는 이동경계법으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 단기간에 수위가 급변하는 태풍사상에 대한 둔치에서의 홍수위험도를 평가하기 위해 마름/젖음 해석이 가능한 2차원 유한차분모형인 Nays2D 모형을 이용하여 마름/젖음에 대한 과거 선행연구들의 결과와 적용된 모형의 결과를 비교하여 모형의 적용성을 검증하였고, 검증된 모형을 강정-고령보에서부터 달성보 사이 구간에 적용하여 수리학적 영향을 분석하였다. 또한, 모형의 결과를 이용하여 홍수위험지수를 산정하였으며, 이를 통해 둔치구간에서의 홍수위험도 평가를 실시하였다.

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한국 지구과학 올림피아드 문항 분석을 통한 문항의 질 향상 방안 (Analysis of Korea Earth Science Olympiad Items for the Enhancement of Item Quality)

  • 이기영;김찬종
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.511-523
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    • 2005
  • 본 연구에서는 한국 지구과학 올림피아드 문항의 질 향상 방안을 모색하고자 1회와 2회 예선 및 본선 문항을 다양한 측면에서 분석하였다. 문항 분석을 위해 내적 및 외적 문항 분류틀을 구안하여 적용하였다. 고전 검사이론을 적용하여 문항의 난이도와 변별도, 상관계수, 그리고 신뢰도를, 일반화가능도 이론을 적용하여 일반화가능 도를 각각 추정하였다. 문항 분류틀 적용 결과는 다음과 같다: (1) 내용 차원에서는 지질 영역과 천문 영역에, 지식 및 탐구과정 차원에서는 자료 분석 및 해석에 집중되는 경향을 보였다. 또한 맥락 차원에서는 거의 대부분의 문항이 교과서적인 상황을 토대로 한 것이었다. (2) 요구 사고 수준에서 예선과 본선간의 차이를 발견할 수 없었다. (3) 문항 표현 범주에서는 그림의 사용 비율이 가장 높았고, 문항 유형 범주에서는 예선은 선다형과 단답형의 비율이, 본선은 서술형의 비율이 높았다. 또한 문항 형식 범주에서는 중학부와 예선은 단독형의 비율이 높고, 고교부와 본선은 복합형의 비율이 높았다. 문항을 분석한 결과는 다음과 같다: (1) 중학부는 대체로 난이도가 낮고, 변별도는 적절하였다. 그러나 고교부는 일반고와 과학고간에 상당한 차이가 있었다. (2) 중학부는 대기 영역과 총점과의 상관이, 고교부는 천문 영역과 총점과의 상관이 가장 높았다. (3) 양호한 문항이 가장 많은 일반고부의 문항 내적 일관성신뢰도와 일반화가능도가 가장 높았다. (4) 일반 고는 출제된 문항 수로 적정 수준의 일반화가능 도에 도달되나, 중학부나 과학고는 출제된 문항보다 2배 이상 많은 문항수가 필요한 것으로 나타났다.

확률적 reduced K-means 군집분석 (Probabilistic reduced K-means cluster analysis)

  • 이승훈;송주원
    • 응용통계연구
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    • 제34권6호
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    • pp.905-922
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    • 2021
  • 라벨 없이 진행되는 비지도 학습 중 하나인 군집분석은 자료에 어떤 그룹이 내포되어 있는지 사전 지식이 없을 경우에 군집을 발굴하고, 군집 간의 특성 차이와 군집 안에서의 유사성을 분석하고자 할 때 유용한 방법이다. 기본적인 군집분석 중 하나인 K-means 방법은 변수의 개수가 많아질 때 잘 동작하지 않을 수 있으며, 군집에 대한 해석도 쉽지 않은 문제가 있다. 따라서 고차원 자료의 경우 주성분 분석과 같은 차원 축소 방법을 사용하여 변수의 개수를 줄인 후에 K-means 군집분석을 행하는 Tandem 군집분석이 제안되었다. 하지만 차원 축소 방법을 이용해서 찾아낸 축소 차원이 반드시 군집에 대한 구조를 잘 반영할 것이라는 보장은 없다. 특히 군집의 구조와는 상관없는 변수들의 분산 또는 공분산이 클 때, 주성분 분석을 통한 차원 축소는 오히려 군집의 구조를 가릴 수 있다. 이에 따라 군집분석과 차원 축소를 동시에 진행하는 방법들이 제안되어 왔다. 그 중에서도 본 연구에서는 De Soete와 Carroll (1994)이 제안한 방법론을 확률적인 모형으로 바꿔 군집분석을 진행하는 확률적 reduced K-means를 제안한다. 모의실험 결과 차원 축소를 배제한 군집분석과 Tandem 군집분석보다 더 좋은 군집을 형성함을 알 수 있었고 군집 당 표본 크기에 비해 변수의 개수가 많은 자료에서 기존의 비 확률적 reduced K-means 군집분석에 비해 우수한 성능을 확인했다. 보스턴 자료에서는 다른 군집분석 방법론보다 명확한 군집이 형성됨을 확인했다.

2차원 영상 필터링 효율 향상을 위한 기술연구 (A Study on Improvement of 2-Dim Filtering Efficiency for Image)

  • 전준현
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권6호
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    • pp.99-110
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    • 2005
  • 효과적인 영상의 압축을 위하여 여러 가지 기법들이 연구되고 있는데, 그 중에 2 차원 필터링은 2 차원 영상 처리를 위해 많이 사용되고 있다. 2 차원 영상 필터링은 수평과 수직 방향으로 각각 1 차원 선형 필터를 수행함으로서 구현할 수 있으며, 필터링 방법에 따라 압축 효율에 많은 영향을 미치게 된다. 일반적으로 순환 콘볼루션을 이용한 필터링 기법은 영상을 감축하는데 가장 많이 사용되고 있는데, 경계 부분에서의 상관성 등이 전혀 고려되지 않기 때문에 필터링 효율이 떨어지는 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 루프 콘볼루션을 이용한 필터링 기법을 제안 하였다. 제안된 필터링 기법은 경계 부분의 필터링 시 상관성이 높은 데이터를 이용하기 때문에 필터링의 효율을 높일 수가 있다. 제안된 필터링의 효율을 정확하게 분석하기 위하여 대역분할 부호화에 적용하였고, 자바 기반의 시뮬레이터를 사용하여 성능을 평가하였다.

Interface Assessment를 통한 액티브 시니어의 사용자 경험 분석 (A User Experience Study for Active Senior based on Interface Assessment)

  • 황이판;김형우
    • 스마트미디어저널
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    • 제6권4호
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    • pp.79-87
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    • 2017
  • 본 논문은 기존 노년층과는 다른 특성을 보이는 액티브 시니어의 사용자 경험 문제를 도출해 내기 위한 연구로 먼저 선행 연구분석을 통하여 'Visible', 'Desired Outcome', 'Immediate Feedback', 'Intuitiveness', 'Perceived Ease of Use'의 다섯 가지 요소를 사용자 interaction의 초기단계를 이루는 요소로 추출하였고 이를 기반으로 Interface 사용 중에 사용자의 행위와 인지 내용을 분석하였다. 이를 통해 사용과정에서 생기는 문제점을 도출하였으며, 다섯 가지 요소와 사용자의 주관 평가 간의 상관관계를 분석하였다. 사용자 경험의 주관 평가에는 PSSUQ를 사용하였으며 SPSS 22 버전을 사용하여 pearson 상관 분석을 실시하였다. 본 논문의 연구결과는 다음과 같다. 첫째, App 사용 시 액티브 시니어 사용자들이 겪는 가장 큰 문제는 desired outcome차원의 문제로 볼 수 있다. 둘째, interface assessment 다섯 가지 요소 중 'Desired Outcome', 'Perceived Ease of Use' 두 가지 요소만이 PSSUQ 설문 결과와 통계적으로 유의미한 상관관계를 보이는 것으로 나타났으며 나머지 'Visible', 'Immediate Feedback', 'Intuitiveness'의 세 요소는 사용자의 주관 평가와 상관관계를 보이지 않았다. 본 논문의 연구결과에 의하면 액티브 시니어는 기존의 노년층과는 다른 특징을 가지고 있어 'Desired Outcome'과 'Perceived ease of use'차원의 문제가 더 많은 영향을 미치는 요소로 볼 수 있으며 기존의 연구에서 중요한 요소로 거론한 'Visible', 'Immediate feedback', 'Intuitiveness'는 명확한 상관관계가 없는 것으로 볼 수 있다. 이는 기존 노년층과 달리 액티브 시니어의 경우 PC나 스마트폰 사용 경험의 누적으로 인하여 visible, immediate feedback, intuitiveness 등의 요소에 어려움을 적게 겪기 때문인 것으로 보인다. 본 논문의 연구 결과는 다양한 수요를 보이고 있는 액티브 시니어용 App의 개발에 의미 있게 활용될 것이다.

전산화단층영상에서 콩팥 3차원 영상 계측치와 복부 비만도 간의 상관관계 분석 (Correlation Analysis Between 3D Kidneys Measurements and Abdominal Obesity Level in Computed Tomography)

  • 김지영;성열훈
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.315-325
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    • 2023
  • 본 연구는 복부 비만도에 따라 콩팥 크기의 상관관계를 분석하여 3차원 전산화단층영상(3-Dimensional Computed Tomography, 3D CT)의 콩팥 크기 계측으로 복부 비만도를 예측하고자 하였다. 대상자는 전주 예수병원 건강의학센터에서 종합검진을 받은 자로 기저질환이 없는 건강한 성인 178명으로 하였다. 복부 비만도는 CT의 배꼽 주변의 횡단면에서 내장지방 면적, 피하지방 면적, 비만도로 구분하여 측정하였다. 복부 비만도 간에 따라 분류한 콩팥 크기의 평균 비교는 일원배치 분산분석(One-way analysis of variance, ANOVA) 및 Scheffe 사후 검정을 통해 시행하였다. 모든 계측 값의 상관관계는 Pearson 상관분석 하였다. 그 결과 복부 비만도에 따른 콩팥 크기 ANOVA 분석 결과는 다음과 같다. 내장 지방도 간에 따른 콩팥 계측치의 평균은 모든 콩팥 계측치에서 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 피하 지방도 간에 따른 콩팥 계측치의 평균은 3D CT 우측 콩팥 너비 계측 시 중증 비만군에서 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 비만도 간에 따른 콩팥 계측치의 평균은 3D CT 우측 콩팥 너비와 좌측 콩팥 너비 계측 시 중증 비만군에서 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 콩팥 계측치와 CT 복부 비만도 간의 Pearson 상관분석 결과 내장지방 면적은 3D CT 좌측 콩팥 너비와 상대적으로 높은 양의 상관관계(r=0.467)를 보였으며 피하지방 면적은 3D CT 우측 콩팥 너비와 양의 상관관계(r=0.249)를 보였다. 비만도에서는 3D CT 좌측 콩팥 너비와 양의 상관관계(r=0.291)를 보였다.

라벤더 향 자극에 대한 EEG 생체신호의 비선형 분석 (A Study on EEG bionic signals management for using the non-linear analysis methods)

  • 강근;안광민;이형
    • 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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    • 한국정보기술응용학회 2002년도 추계공동학술대회 정보환경 변화에 따른 신정보기술 패러다임
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    • pp.461-467
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    • 2002
  • 뇌에서 얻은 시계열 신호들은 대부분 불규칙하고 복잡한 파형을 가지고 있으며, 1980년대 중반까지만 해도 이러한 신호들은 확률론 과정(stochastic process)으로 발생된 '소음'(noise)으로 여겨졌다. 하지만 최근 들어 뇌에 관한 연구가 활발히 진행되었고 EEG를 이용한 생체신호의 비선형분석에 관한 연구가 진행되면서 뇌에서 발생되는 신호는 의미 있는 신호로 분석되어지고 있다. 이에 비선형 분석방법인 상관차원을 이용하여 라벤더 향기 전과 향기 후의 뇌파의 변화를 분석하고, 주파수 대역별로 delta파, theta파, alpha파, beta파로 나누어서 라벤더 향이 뇌에 미치는 영향을 분석한다. 즉, 뇌에서 발생되는 신호의 특징을 찾기 위해 다른 향보다 강하게 반응하는 라벤더 향을 후각자극으로 제시하여 EEG를 측정한 후, 16채널에 대한 상관차원을 구하고 라벤더 향이 뇌에 미치는 영향을 분석한다.

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