• 제목/요약/키워드: 생존 예측 모델

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원전 디지털 I&C 계통 고장예측을 위한 신뢰도 함수 추정 인공지능 모델 비교연구 (Comparative Study of AI Models for Reliability Function Estimation in NPP Digital I&C System Failure Prediction)

  • 이대영;이정훈;양승혁
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • 원전 계측제어계통은 정상운전 시 자가 진단기능의 유지보수를 위해 일정 주기로 건전성을 확인하고 있으며, 계획예방정비 기간 동안 기능 및 성능점검을 실시하여 필요한 경우 유지보수를 하고 있다. 하지만 원전의 정보를 계측하고 제어하는 계측제어계통에서도 선제적으로 고장을 진단하고 대처하여 사고전파를 방지할 수 있는 기술개발이 필요하다. 이에 본 논문에서는 계측제어 장비의 환경조건과 자가 진단 데이터를 활용한 신뢰도 함수 추정 방안을 연구하였으며, 고장데이터의 획득을 위해 계측제어 장비의 부품에 대한 Feature 별 확률분포를 가정하여 가상 고장데이터를 생산하였다. 이러한 고장데이터를 바탕으로 생존분석에서 활용되는 대표적인 인공지능 모델(DeepSurve, DeepHit)을 이용하여 신뢰도 함수를 추정하였고, 그와 동시에 전통적인 준모수적 방법론인 Cox 회귀모델을 통해 신뢰도 함수를 추정하여 환경조건과 진단 데이터를 바탕으로 한 잔여 수명 계산을 통해 적용 가능성을 확인하였다.

앱기반 진화 의료 노모그램 서비스 시스템 (An App-based Evolving Medical Nomogram Service System)

  • 이건명;황경순;김원재
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.72-76
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    • 2010
  • 의료 노모그램은 환자에 대한 임상정보를 축적하고 분석하여 만든 수식적인 임상 의료예측 지식을 그래픽으로 표현한 것을 말한다. 의료 노모그램이 환자 진료에 기여하기 위해서는 가능하면 많은 임상 사례들이 추적되어 이들로부터 의료예측 지식을 추출하는 것이 필요하다. 또한 가용한 사례 데이터들로부터 정확도가 높은 예측 모델을 생성하여 노모그램으로 제공해야 한다. 이러한 노모그램은 환자진료 시점에서 쉽게 활용할 수 있도록 제공하는 것이 바람직하다. 이 논문에서는 이러한 요구조건들을 고려하여 제안한 노모그램 서비스 시스템을 소개한다. 제안한 시스템에서는 가능하면 많은 사례를 활용할 수 있도록 하기 위해 웹기반의 사례정보 데이터베이스 시스템을 포함하고, 임상 사례 데이터들을 활용하여 주기적으로 노모그램을 자동으로 갱신하도록 한다. 그 결과를 임상현장에서 바로 사용할 수 있도록 하기 위하여 앱 프로그램 통하여 스마트 단말기를 활용하도록 한다. 이 앱은 노모그램 서버에 직접 접근하여 가장 최근의 노모그램에 근거한 예측 결과를 제공한다. 끝으로 제안된 서비스 시스템 구조를 적용하여 개발된 방광암 환자의 재발율 및 생존율에 대한 노모그램 서비스 시스템을 소개한다.

우유의 HACCP 시스템에서 Predictive Food Microbiology Model 이용 (Application of Predictive Food Microbiology Model in HACCP System of Milk)

  • 박경진;김창남;노우섭;홍종해;천석조
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.103-110
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    • 2001
  • 예측식품미생물학(PFM)은 1980년대 후반 이후 식품미생물학 분야에서 새롭게 발생한 신학문 분야이다. PFM은 특별한 환경적 요인에 따른 미생물 특히, 병원성미생물의 반응(사멸과 생존)을 예측하기 위하여 수학적인 모델을 이용한 것이다. 현재까지 개발된 PFM모델중 완전한 것은 없지만, 어떤 특정 조건하에서는 신속하고 객관적으로 미생물의 반응을 예측하는데 이용될 수 있다는 장점 때문에, HACCP시스템, Risk Assessment 등에서 응용 가능성이 커지고 있다. 본 연구는 PFM 모델중 PMPwin5.1을 이용하여, 우유 저장에 대한 HACCP시스템 중 미생물학적 위해요소 분석, CCP 및 CL설정에 대한 방법론적 예를 제시하였다. 모델에 대한 초기조건으로 우유와 동일한 물리화학적 조건인 pH 6.7, Aw 0.993, NaCl 1.3%을 고정변수로 하고, 저장온도(4~15$^{\circ}C$)를 변이변수로 선정하여, 온도에 따른 주요 병원성미생물의 generation time, lag phase duration, infective dose에 도달하는데 걸리는 시간을 산출하였다. 이 결과를 바탕으로 온도의 변화에 따른 각 병원성미생물의 성장을 안전정도에 따라 “안전온도범위(Safe temperature zone)”, “주의온도범위(Caution temperature zone)”, “위험온도범위(Danger temperatue zone)”로 분류하였으며, 이들 분류는 우유의 유통기간인 5일을 기준으로 각 병원성미생물의 lag phase duration, infective dose에 도달하는 시간에 따라 결정하였다. 이러한 결과는 우유의 HACCP시스템에 있어, 위해요인 분석시 위해요인의 분류 및 위해요소간의 위해 정도의 우선순위 부여에 보조적인 수단으로 이용될 수 있다. 또한 유통.저장단계에서 병원성미생물의 상징에 대한 온도수준을 나타내므로, 이 단계를 CCP로 설정할 수 있고, CCP에 대한 CL은 주위온도범위내에서 설정할 수 있다. 그리고 허용수준에 대한 온도의 범위를 제시하므로 모니터링이나 검증에서도 이용할 수 있다.

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평등의 관점에서 본 아시아 대학의 미래 시나리오 (Future Scenarios of Asian Universities in a view Point of Equality)

  • 류청산
    • 비교교육연구
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    • 제24권5호
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    • pp.53-70
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    • 2014
  • 이 연구는 아시아 지역의 대학들이 국제 경쟁력을 강화하기 위한 발전 전략을 수립하는 과정에서 활용될 수 있는 대학의 미래 시나리오를 구안하여 제안할 목적으로 수행되었다. 미국의 미래학자들은 2002년에 휴스턴 대학에서 하먼의 '팬시나리오 기법'을 응용하여 고등교육의 미래를 예측하였다. 2015년까지 많은 대학들이 '사이버 대학'의 기능을 강화할 것이며, 2020년까지는 대학에서 교재가 사라지게 될 것이며, 2025년까지는 행정 중심으로 편성되어 있는 '학사 일정이 사라지는 대학'이 될 것으로 전망하고 있다. 그리고 2025년 이후에는 누구나 자신이 원하는 대학에 진학하여 공부할 수 있는 대학으로 변화할 것으로 내다보고 있으며, 2030년 이후가 되면 캠퍼스 기반의 대학 강의실 수업은 대부분 사라질 것으로 전망하였다. 이러한 기법은 한국 대학의 미래 시나리오를 개발하는 과정에서도 활용되었다. 이 시나리오는 한국의 특수성을 고려하여 개성과 수월성이 강조되는 학습자 관점, 이윤과 효율성을 중시하는 기업의 관점, 복지와 평등성을 최우선으로 여기는 정부의 관점으로 구분하여 예측모델 3개와 대안모델 4개를 제시하고 있다. 아시아의 대학들은 기억력에 기반을 둔 인지 중심의 교육 비중을 줄이고 의식과 감성에 기반을 둔 실무능력을 키우는데 중점을 둘 필요가 있을 뿐만 아니라 학제간 융합을 통해 새로운 일자리를 창출할 수 있는 특성화 교육도 강화시킬 필요가 있다. 특히 아시아의 대학들은 미국과 유럽의 대학들에 비해 자신들만의 강점요인을 심층 분석하여 찾아낸 다음 이를 강화할 수 있는 전략을 수립하고 이를 바탕으로 대학을 특성화해 나가야만 미래에 생존할 수 있다. 아시아 지역의 특성이 반영된 '동양의학'과 서양 학문의 총화인 '정보공학'의 융합은 아시아 대학을 경쟁력 있게 특성화할 수 있는 좋은 사례라 할 수 있다. 따라서 이러한 관점을 바탕으로 하되 서양의 대학들과는 달리 좁은 토지에 상대적으로 많은 인구가 집중되어 있는 아시아 지역의 특수성을 고려하여 평등성이라는 관점에서 예측모델 1개와 대안모델 3개를 구안하여 제시하였다.

신선편의 냉장·냉동 과채류에서 Listeria monocytogenes의 예측모델 개발 (Development of Predictive Models of Listeria monocytogenes in Fresh-Cut Fruits and Vegetables)

  • 김근향;임주영;김연호;양소영;윤기선
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.495-502
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    • 2020
  • 본 연구에서는 농산물에서 오염 가능성이 있는 병원성식중독 균 L. monocytogenes에 대해 신선편의 샐러드, 파인애플, 냉동망고에서 예측 모델을 개발하고, 본 연구에서 개발된 예측 모델을 다른 제품에서 적용 여부를 검증하였다. 시료에 L. monocytogenes를 접종하여 각각의 저장 온도에 보관 시 샐러드는 13℃, 파인애플은 10℃ 이상에서 성장하였으며, 두 식품 중 파인애플에서 L. monocytogenes가 더 빠르게 성장하는 것으로 확인 되었다. 또한, 냉동망고에 접종한 L. monocytogenes는 -2, -10, -18℃의 저장온도에서 온도가 낮아질수록 delta 값이 커지며 생존력이 높아지는 양상을 보였다. 본 실험 검증을 통해 같은 신선편의 과일, 채소 식품 그룹에 속하더라도 식품 각각의 특성에 따라 L. monocytogenes의 성장 패턴은 일정하지 않으며 각기 다른 행동 패턴을 보이는 것으로 확인하였다. 신선편의 샐러드 및 절단된 과일류는 냉장유통 되며 추가세척 없이 소비되는 제품 특성상 공정과정에서 L. monocytogenes에 의한 오염이 일어나지 않도록 위생관리에 주의하고 유통과정에서 온도 남용이 되지 않도록 유통온도 관리에도 유의해야할 것으로 사료된다.

논 잡초발생(雜草發生) 예측(豫測)모델 개발(開發) 연구(硏究) - I. 예측(豫測)모델 개발(開發) 접근방법(接近方法) (Prediction Model of Weed Population in Paddy Fields - I. Practical Approach to Development of Prediction Model)

  • 이한규;이인용;류갑희;이정운;박영선
    • 한국잡초학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.104-113
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    • 1993
  • 논잡초발생(雜草發生) 예측(豫測)모델 개발(開發)에 가장 실용적(實用的)인 접근방법(接近方法)을 구명(究明)하기 위하여 1992년(年) 분리종자(分離種子)에 의한 예측법(豫測法)과 출현잡초(出現雜草)에 의한 예측법(豫測法)을 비교(比較)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1 탄산가리($K_2CO_3$) 50% 용액(溶液)(비중(比重)1.34)으로 토양(土壞)에 들어 있는 종자(種子)의 88% 이상(以上)이 분리(分離) 회수(回收)되었다. 2. 비중(比重) 차이(差異)에 의해서 토양(土壞)으로부터 분리(分離)된 잡초종자(雜草種子)는 흡출기(吸出器)를 부착(附着)한 진공(眞空)펌프기와 강목(綱目) $0.31{\times}0.16mm$의 나이론망사(網紗)를 이용(利用)하여 효율적(效率的)으로 회수(回收)되었다. 3. 토양(土壞)으로부터 분리(分離)된 잡초종자(雜草種子)의 생존(生存) 여부(與否)를 검정(檢定)하는 방법(方法) 중(中)에서 종자(種子) 압착법(壓搾法)이 종자(種子) 발아법(發芽法)이나 TTC 검정법(檢定法)에 비(比)하여 더 효율적(效率的)이고 실용적(實用的)인 방법(方法)이었다. 4. 본답(本畓) 잡초군락(雜草群落)을 샘플토양(土壞)에 출현(出現)하는 잡초(雜草)에 의해서 예측(豫測)하고자 할 때에는 포장당(圃場當) 5-6개(個) 지점(地點)에서 직경(直徑) 13cm 코아로 0-10cm 깊이의 토양(土壞)을 샘플링하는 것이 가장 적합(適合)한 방법(方法)이었다. 5. 샘플토양(土壞)에 출현(出現)하는 잡초(雜草)에 의한 예측법(豫測法)에서 소형종자(小形重子)를 생산(生産)하는 초종(草種)일수록 본답(本畓) 잡초발생(雜草發生) 예측계수(豫測係數)가 낮았다. 6. 본답(本畓) 잡초군락(雜草群落)과의 유이성(類似性), 조사(調査) 소요시간(所要時間), 조사(調査) 소요경비(所要經費), 조사기술(調査技術)의 난이도(難易度), 적용잡초(適用雜草) 등(等)으로 보아 출형잡초(出現雜草)에 의한 예측법(豫測法)이 분리종자(分離種子)에 의한 예측법(豫測法)에 비(比)하여 보다 합리적(合理的)인 방법(方法)으로 판단(判斷)되었다.

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수술로 제거된 비소세포폐암의 예후 예측에 있어 FDG-PET 최대 표준화 섭취계수의 유용성 (Prognostic Usefulness of Maximum Standardized Uptake Value on FDG-PET in Surgically Resected Non-small-cell Lung Cancer)

  • ;이원우;성숙환;전상훈;김유경;이동수;정준기;이명철;김상은
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제40권4호
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    • pp.205-210
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    • 2006
  • 목적 : PET에서 측정되는 FDG 섭취가 비소세포폐암의 예후예측인자로 인정받고 있으나 최대 표준화섭취계수(maximum standardized uptake value, 이하 maxSUV)의 예후예측 성능에 대해서는 충분한 연구가 이루어지지 않았다. 저자들은 수술로 제거된 비소세포폐암 환자에서 maxSUV의 재발예측 성능을 알아 보았다. 대상 및 방법 : FDG-PET을 실시한 후 4주 이내에 근치적인 수술을 시행받은 42명의 환자(여:남=14:28, 평균나이 $62.3{\pm}12.3$세)를 대상으로 하였으며 수술 후 병리학적인 stage는 29명은 stage I, 13명은 stage II이었다. 21명의 환자들은 수술 후 경구용 항암제 치료를 받았다. 추적관찰 기간(중앙값 16개월, 범위 3-26개월) 동안 재발여부와 maxSUV와의 연관성을 분석하였다. 결과 10명(23.8%, 10/42)의 환자에서 재발이 확인되었다(추적관찰 기간: 중앙값 7.5개월, 범위 3-13개월). 단변량분석에서 maxSUV (<7 vs. $\geq7$, p=0.006), 종양의 크기(<3 cm vs. $\geq3$ cm, p=0.024), 그리고 종양의 분화도(well/moderate vs. poor, p=0.044)가 비재발-생존기간과 유의한 상관이 있었다. Cox 위험도 모델을 이용한 다변량분석에서는 maxSUV만이 유일한 재발 예측인자이었다. (p=0.014) MaxSUV가 7이상인 환자들(n=10)은 1년 비재발 생존률이 50.0%인 반면에 maxSUV가 7미만인 환자들(n=32)은 1년 비재발 생존률이 87.5%이었다. 결론: MaxSUV는 수술로 제거된 비소세포폐암의 재발을 예측하는 독립적인 인자이었다. FDG 섭취 정도는 기존에 알려져 있는 인자들과 함께 비소세포폐암의 예후에 대한 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

학교급식에서의 잠정적 위험식품에 접종된 Staphylococcus aureus의 증식변화 (The Growth Kinetics of S. aureus Inoculated onto Potentially High Risk Foods in School Foodservice Operations)

  • 최정화;김은정;윤기선;곽동경
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.335-345
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    • 2010
  • 본 실험에 선정된 메뉴를 대상으로 경쟁 미생물이 존재하는 상태(비멸균)와 존재하지 않는 상태(멸균)에 따라 접종한 S. aureus의 증식결과를 비교 시 콩나물은 경쟁미생물이 존재하지 않는 상태에서, 두부조림과 잡채는 경쟁미생물이 존재하는 상태에서 우세적으로 S. aureus가 성장하였으며 미트볼 완자전의 성장은 경쟁 미생물이 존재하는 상태와 존재하지 않는 상태에서 모두 유사하게 활발히 증식하는 것으로 관찰되었다. S. aureus는 독소를 생성하는 균으로 조리 후에도 생육이 가능하므로 조리 후 배식되기까지 보관온도 및 초기 오염 농도에 따른 균의 증식을 예측한 결과 초기오염농도에 대한 S. aureus의 증식은 오염농도가 낮을 때($1.0{\times}10^2\;CFU/g$)보다도 오염농도가 높을 때($1.0{\times}10^5\;CFU/g$) 균증식이 빠르게 일어남이 확인되었다. 같은 보관온도와 처리조건에서 균의 오염농도가 낮은 경우와 비교했을 때 오염농도가 높을 경우 LT는 감소하고 SGR은 증가하여 균증식이 더 빠르게 나타났다. 일반적으로 S. aureus는 경쟁력이 약하기 때문에 경쟁미생물이 존재하지 않는 상태에서 증식이 잘 되는 것으로 알려져 있으나, 잡채의 경우는 경쟁 미생물이 존재하지 않는 상태보다도 경쟁 미생물이 존재하는 상태에서 균 증식이 잘 이루어졌다. 미트볼 완자전을 제외하고는 잠재적 위해 메뉴들의 경쟁 미생물이 존재하는 상태에서 균 증식은 기존의 증식예측 모델이 Gompert 공식에 잘 적용되지 않았다. 이는 본 연구에서 의도했던 외적인 환경인자(온도, 초기오염농도 등)외에 의도하지 않았던 식품 내 존재하는 내적인 환경인자(항균효과가 있는 양념, 경쟁관계 있는 균 분포 및 농도 등)의 영향이 S. aureus의 성장에 영향을 미친 것으로 추정된다. 결론적으로 모든 메뉴에서 초기 접종 농도가 높고. $35^{\circ}C$에서 배양한 경우 S. aureus의 증식 속도가 높아 3시간 이내에 6 log CFU/g 이상으로 나타나 위험범위에 도달하였으며, 특히 동물성 단백질이 주성분인 미트볼 완자전의 경우 증식속도가 가장 빨랐으며, 비멸균과 멸균군의 차이는 메뉴에 따라 차이가 있었다. 학교급식에서 제공되는 메뉴의 특성에 따른 보관온도별 S. aureus 분포 변화는 본 연구의 접종실험 결과와 USDA Pathogen Modeling Program(PMP) 모델으로부터 얻어진 S. aureus의 성장곡선 결과사이에 유의적 차이가 관찰되었다. 이는 USDA Pathogen Modeling Program(PMP) 프로그램에 S. aureus의 성장을 최적으로 지지할 수 있는 조건으로 형성된 broth 상태에서 실시된 것과 다르게 접종실험이 현재 학교급식에서 제공되는 메뉴를 대상으로 하여 실시하였기 때문인 것으로 해석되며, 본 연구에서 실험 메뉴는 실제 조리된 식품에 존재하는 미생물의 분포와 수준을 반영하기 위해서 경쟁 미생물이 존재하는 상태와 비존재 상태로 구분하여 실시하였다. 실제 제공되는 메뉴에는 S. aureus 이외에도 다른 미생물들의 경쟁적인 존재와 식품을 구성하는 영양성분, 식품의 조리과정중 사용되는 양념류, 조리방법의 차이가 균의 증식에 영향을 미칠 수 있을 것이라 사료된다. 본 연구는 예측 미생물학을 가공식품이나 유제품이 아닌 급식에서 제공되는 음식에 시도한 연구로서 실험 조건인 접종농도, 멸균여부와 보관온도의 모든 조건에서 성장예측 결과를 얻지는 못하였으나 앞으로 조리된 식품에서 예측모델 연구에 기초 자료로 활용되어질 가능성이 높을 것이라 생각된다. 또한 식품에서 미생물의 증식을 정확히 예측하여 정량적 위해평가에 활용하기 위해서는 실제 식중독 발생의 원인이 되는 미생물들이 생존, 오염, 성장하는 식품에서의 결과를 기본 자료로 하여 새로운 증식예측 모델 개발 및 연구가 보다 활발히 이루어져야 할 것으로 사료되어진다.

축소 모델 함정을 이용한 소자 최적화 기법의 해석적 검증 (Analytic Verification of Optimal Degaussing Technique using a Scaled Model Ship)

  • 조동진
    • 한국자기학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.63-69
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    • 2017
  • 함정은 작전 운용관점에서 음향적 및 자기적으로 정숙성이 요구되며, 그 중에서 함정에서 발생하는 자기장 신호는 근거리에서 적의 감시체계 및 기뢰체계 등 위협세력에 의해 쉽게 노출되게 된다. 따라서 아함의 생존성 증대를 위하여 함정의 자기장 신호저감을 위한 다양한 기법이 연구되고 있으며, 최근에는 단순히 자기장 신호의 크기 감소 뿐 만 아니라 자기장 신호의 변화율 성분에 대한 감소까지 추가적으로 요구되고 있다. 본 논문에서는 상용 전자기 유한요소해석 도구를 이용하여 함정 축소모델에 대한 유도 자기장 신호를 예측하고, 소자코일을 배치하였다. 그리고 기울기 구속조건을 고려한 입자 군집 최적화 알고리즘을 적용하여 소자코일의 최적 소자전류를 도출하였다. 기울기 구속조건 유/무에 따른 소자 후 자기장 신호를 비교함으로써 최적 소자기법의 타당성을 해석적으로 검증하였다.

국방정보시스템 사이버복원력 수준 평가를 위한 성숙도모델에 관한 연구 (A Study on Maturity Model for the Assessment of Cyber Resilience Level in the Defence Information System)

  • 최재혁;김완주;임재성
    • 정보보호학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.1153-1165
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    • 2019
  • 최근 국방 분야를 포함한 국가정보통신망 및 주요 기반시설 등에 대한 해킹 위협이 증가하고 있다. 국방정보시스템은 망분리를 통해 외부로부터의 위협에 대응하고 있으나, 해킹 성공시 전 평시 군사작전에 큰 영향을 미치게 된다. 오늘날 사이버 공격과 위협은 예측 불가능한 수준으로 높아지고 있어 해킹 위협을 완전히 차단하고 예방하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 국방정보시스템의 사이버 공격 징후가 예상되거나 발생했을 경우 신속한 대응 및 시스템의 생존성을 보장하고 지속성을 유지할 수 있는 능력인 '사이버복원력(Cyber Resilience)'의 수준을 평가할 수 있는 성숙도모델을 제시하였다. 제시된 성숙도모델을 통해 국방정보시스템의 사이버복원력 수준을 평가하고 부족한 분야를 식별 및 보완함으로써 국방정보시스템의 사이버보안 수준을 향상시키는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.