• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제12권3호
• /
• pp.133-140
• /
• 2023

리튬 이온 배터리는 사용 환경과 양극재 조합 비율에 따라 배터리의 성능이 좌우된다. 고성능 리튬 이온 배터리를 개발하기 위해서는 양극재 비율을 다양하게 변화시켜가면서 배터리를 제작하고 성능을 측정해야 한다. 하지만 모든 변수 조합에 대해 배터리를 제작하고 성능을 측정하기에는 많은 시간과 비용이 소모된다. 그렇기 때문에 최근에는 데이터 기반으로 인공지능 모델을 활용하여 배터리의 성능을 예측하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 공개 배터리 데이터는 동일한 배터리로 측정 실험을 하였기 때문에 양극재 조합 비율은 고정되어 있어서 데이터 속성으로 포함되지 않았다. 본 논문에서는 양극재 소재 조합 비율에 따른 배터리의 성능을 예측할 수 있는 인공지능 모델 개발에 필요한 학습 데이터 모델을 정의한다. 우리는 리튬 이온 배터리의 성능에 영향을 미칠 수 있는 요인을 분석하여 양극재 소재별 질량과 배터리 사용 환경을 입력데이터로, 배터리의 출력과 용량을 목적 데이터로 정의하였다. 공개 배터리 데이터 중에는 양극재 비율이 포함된 데이터가 없어 양극재 비율을 모두 동일한 값으로 설정한 제한된 데이터로 다중 선형회귀 분석, 서포트 벡터 회귀분석, 다중 로지스틱 회귀 분석, LSTM 분석을 수행하였다. 실험 환경이 다른 배터리 데이터에서 각각의 배터리 데이터는 고유한 패턴을 유지하였으며, 배터리 분류 모델은 각각의 배터리를 약 2%의 오차로 분류하는 것으로 나타났다.

• 한국가스학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.70-77
• /
• 2023

인체의 건강과 환경 오염으로 인해 대기환경 규제가 강화되었고 배출가스 저감 목표가 높아지면서 가스 측정법에 관한 관심이 늘어나고 있다. 측정법에는 표본 방식이 주로 사용되고 있으나 공간적 시간적 측정 한계로 인해, 실시간 In-situ 방식인 레이저 흡수분광법이 주목받고 있다. 본 연구에서는 파장 변조 분광법을 연구하였고 무보정 알고리즘에 대하여 설명하였다. 개발된 알고리즘은 46개의 다중 흡수선을 반영할 수 있도록 변경하였고 가시광선과 중적외선 영역의 광 흡수 신호 분석에 적용하였다. 추가로 레이저 변조 매개변수에 대한 차이를 분석하였고 다양한 농도 조건의 O₂, NO 가스 측정 실험을 통해 성능을 검토한 결과, 선형성은 R²_O2=0.99999, R²_NO=0.99967로 나타났다.

• 산업융합연구
• /
• 제21권6호
• /
• pp.61-71
• /
• 2023

본 연구의 목적은 코로나19 거점전담병원 간호사의 셀프리더십과 환자중심간호 관계에서 간호전문직관과 직무스트레스의 변수들간 매개효과를 확인하는 것이다. 자료수집은 코로나19 거점전담병원 간호사 160명으로 2022년 1월 10일부터 2월 30일까지 실시하였고, 독립 t- 검정, 일원분산분석, 상관관계분석, 다중선형회귀분석, PROCESS MACRO 모델4를 활용하여 부트스트래핑 방법을 통해 분석되었다. 셀프리더십의 평균 점수는 61.3±8.55점, 간호전문직관의 평균 점수는 95.5±11.66점, 직무스트레스의 평균 점수는 51.3±4.76점, 환자중심간호의 평균 점수는 59.3±7.63점이었다. 코로나19 거점전담병원 간호사의 셀프리더십과 환자중심간호 간 영향관계에서 간호전문직관과 직무스트레스의 매개효과를 확인하였다. 이 연구의 결과는 환자중심간호 강화 프로그램 적용시 간호전문직관 향상 및 직무스트레스를 감소시킬 수 있는 내용을 포함해야 함을 시사한다.

• 지적과 국토정보
• /
• 제52권2호
• /
• pp.189-210
• /
• 2022

세계 주요 도시는 자동차로 인한 교통 정체, 에너지 과소비, 환경오염 등을 해결하는 대안으로 대중교통을 주목하고 있다. 아울러 대중교통에 대한 쉬운 접근성이 그 이용을 높인다는 점에서 여러 연구는 대중교통에 대한 접근성을 개선하는 것이 중요함을 강조하였다. 이러한 대중교통은 부동산 가치 평가와 투자 결정에도 중요한 변수로 작용한다. 이 연구는 대중교통 접근성에 대한 기존 접근방법을 비판적으로 검토한 후 수요-공급 기반 접근성 기법으로 서울시 지하철역에 대한 접근성을 측정한다. 그 다음 그 영향을 용도별, 분위별 토지가격을 통해 분석하였다. 다층헤도닉모형으로 분석한 결과, 첫째, 지하철에 대한 수요와 공급을 모두 고려한 접근성은 주거용과 비주거용 토지가격에 모두 긍정적 영향을 주었다. 영향은 비주거용보다 주거용에 보다 강하게 나타났다. 둘째, 총 세 개의 함수로 측정한 접근성 가운데 Exponential 함수에 의한 접근성은 주거용 토지가격에 가장 적합했으며, 비주거용 토지가격에는 Power 함수로 측정한 접근성이 가장 설명력이 높았다. 셋째, 토지 가격 분위별 영향을 보면, 주거용과 비주거용 토지가격 모두 가장 비싼 분위에 가장 큰 영향을 준 것으로 나타났다. 아울러 분위별 가격에서도 모형적합도 측면에서 주거용은 Exponential 함수로 측정한 접근성, 비주거용은 Power 함수로 측정한 접근성이 상대적으로 적합한 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 공공투자가 인근지역에 미치는 영향을 이해할 뿐만 아니라 부동산 가치평가, 대중교통 서비스로 인한 우발이익의 회수 방안 모색, 대중교통 투자로 인한 주거비 상승 대책 마련에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.261-261
• /
• 2020

물관리의 기본이 되는 연속적인 유량 자료 확보를 위해서는 정확도 높은 수위-유량 관계 곡선식 개발이 필수적이다. 수위-유량 관계곡선식은 모든 수문시설 설계의 기초가 되며 홍수, 가뭄 등 물재해 대응을 위해서도 중요한 의미를 가지고 있다. 그러나 일반적으로 유량 측정은 많은 비용과 시간이 들고, 식생성장, 단면변화 등의 통제특성(control)이 변함에 따라 구간분리, 기간분리와 같은 비선형적인 양상이 나타나 자료 해석에 어려움이 존재한다. 특히, 국내 하천의 경우 자연적 및 인위적인 환경 변화가 다양하여 지점 및 기간에 따라 세밀한 분석이 요구된다. 머신러닝(Machine Learning)이란 데이터를 통해 컴퓨터가 스스로 학습하여 모델을 구축하고 성능을 향상시키는 일련의 과정을 뜻한다. 기존의 수위-유량 관계곡선식은 개발자의 판단에 의해 데이터의 종류와 기간 등을 설정하여 회귀식의 파라미터를 산출한다면, 머신러닝은 유효한 전체 데이터를 이용해 스스로 학습하여 자료 간 상관성을 찾아내 모델을 구축하고 성능을 지속적으로 향상 시킬 수 있다. 머신러닝은 충분한 수문자료가 확보되었다는 전제 하에 복잡하고 가변적인 수자원 환경을 반영하여 유량 추정의 정확도를 지속적으로 향상시킬 수 있다는 이점을 가지고 있다. 본 연구는 머신러닝의 대표적인 알고리즘들을 활용하여 유량을 추정하는 모델을 구축하고 성능을 비교·분석하였다. 대상지역은 안정적인 수량을 확보하고 있는 한강수계의 거운교 지점이며, 사용자료는 2010~2018년의 시간, 수위, 유량, 수면폭 등 이다. 프로그램은 파이썬을 기반으로 한 머신러닝 라이브러리인 사이킷런(sklearn)을 사용하였고 알고리즘은 랜덤포레스트 회귀, 의사결정트리, KNN(K-Nearest Neighbor), rgboost을 적용하였다. 학습(train) 데이터는 입력자료 종류별로 조합하여 6개의 세트로 구분하여 모델을 구축하였고, 이를 적용해 검증(test) 데이터를 RMSE(Roog Mean Square Error)로 평가하였다. 그 결과 모델 및 입력 자료의 조합에 따라 3.67~171.46로 다소 넓은 범위의 값이 도출되었다. 그 중 가장 우수한 유형은 수위, 연도, 수면폭 3개의 입력자료를 조합하여 랜덤포레스트 회귀 모델에 적용한 경우이다. 비교를 위해 동일한 검증 데이터를 한국수문조사연보(2018년) 내거운교 지점의 수위별 수위-유량 곡선식을 이용해 유량을 추정한 결과 RMSE가 3.76이 산출되어, 머신러닝이 세분화된 수위-유량 곡선식과 비슷한 수준까지 성능을 내는 것으로 확인되었다. 본 연구는 양질의 유량자료 생산을 위해 기 구축된 수문자료를 기반으로 머신러닝 기법의 적용 가능성을 검토한 기초 연구로써, 국내 효율적인 수문자료 측정 및 수위-유량 곡선 산출에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다. 향후 수자원 환경 및 통제특성에 영향을 미치는 다양한 영향변수를 파악하기 위해 기상자료, 취수량 등의 입력 자료를 적용할 필요가 있으며, 머신러닝 내 비지도학습인 딥러닝과 같은 보다 정교한 모델에 대한 추가적인 연구도 수행되어야 할 것이다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권6D호
• /
• pp.809-817
• /
• 2008

이동하중에 의한 아스팔트 포장의 변형률과 피로수명을 예측할 수 있는 유한요소해석 프로그램을 개발하고 그 성능을 현장 및 가속시험의 계측결과로 검증하였다. 본 논문에서는 아스팔트 혼합물의 점탄성 연속체 손상(ViscoElastic Continuum Damage, VECD)모형을 유한요소해석 프로그램인 VECD-FEP++(Finite Element Program in C++)로 구현하는 과정을 다루고 있다. 아스팔트 혼합물의 피로손상은 열역학 이론에 근거한 Schapery의 일 포텐셜 이론(work potential theory)과 일축 단일 변형률 인장 시험으로 정의하고 이를 VECD 모형의 입력변수로 사용하였다. 실제 포장의 동적 변형률을 예측하기 위하여 한국도로공사 시험도로에서 이동하중 시험을 실시하고 그 결과를 비교하였다. 또한 4가지 서로 다른 아스팔트 혼합물(일반밀입도, SBS, Terpolymer, CR-TB)을 사용한 포장가속시험을 실시하고 각각의 피로 특성을 유한요소해석으로 예측하였다. 아스팔트 기층상부와 기층하부에서의 횡방향 변형률은 계측과 수치해석결과가 잘 일치하였다. 반면에, 표층과 중간층에서의 응답은 차량접지하중의 복잡한 영향으로 인하여 이를 반영할 수 없는 현재의 유한요소해석모델의 예측결과와는 다소 차이가 있었다. 포장가속시험결과 SBS 혼합물의 피로저항능력이 가장 우수한 것으로 평가 되었으나 VECD-FEP++에 의한 수명은 이와는 다르게 Terpolymer가 가장 우수한 것으로 예측되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제30권5A호
• /
• pp.443-462
• /
• 2010

스트럿-타이 모델 방법은 응력교란영역을 포함하는 콘크리트 구조부재의 극한강도 해석 및 설계에 효과적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 콘크리트 구조부재의 정확한 극한강도 해석 및 설계를 위해서는 콘크리트 스트럿의 유효강도를 정확하게 결정하여야 한다. 이를 위해 여러 콘크리트 스트럿의 유효강도 값, 식, 그리고 결정방법이 제안되었다. 이 연구에서는 연구문헌, 설계기준서, 그리고 본 연구자의 방법 등에 의해 결정한 콘크리트 스트럿의 유효강도를 여러 스트럿-타이 모델 설계예제집의 전통적인 선형 스트럿-타이 모델 방법에 적용하여 파괴실험이 수행된 24개 철근콘크리트 패널, 275개 철근콘크리트 깊은 보, 그리고 218개 철근콘크리트 코벨 등의 파괴강도를 평가하였으며, 그 결과의 비교분석을 통해 제안된 콘크리트 스트럿의 유효강도 값, 식, 방법 등의 적합성을 평가하였다. 이 연구를 통하여 콘크리트 구조부재의 파괴강도를 비교적 정확하고 일관적으로 평가한 본 연구자의 유효강도 결정방법은 콘크리트 구조부재의 종류, 스트럿-타이 모델의 구조형식, 전단경간대 유효깊이의 비, 그리고 콘크리트 압축강도 등의 주요 변수의 영향을 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 및 설계 시 합리적으로 반영할 수 있음을 알았다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권6C호
• /
• pp.251-258
• /
• 2009

본 연구에서는 모래다짐말뚝 (SCP)로 개량된 연약점토지반상의 성토시공에 있어서 최적설계조건에 대해 현행 설계법과 손실평가함수 및 1차 근사 2계 모멘트법 (AFOSM)에 기초한 신뢰성 설계법으로 비교 검토하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 안전율(Fs)와 파괴확률($P_F$)는 심한 비선형 관계를 나타냈고, Fs가 1.2로 증가함에 따라 $P_F$는 약 1%까지 급격한 감소를 나타낸 후, 안전율의 증가와 더불어 $P_F$는 점진적으로 감소하였다. 현행 설계법상의 기준 안전율 1.2는 둘의 관계에 있어서 일종의 임계값이며, 이들의 관계가 적절히 고려되어 정립되었다고 판단된다. 2) 최소기대총비용을 나타내는 안전율은 1.15부근으로 현행설계기준 1.2에 다소 못미치는 값으로 나타났고, 파괴확률은 1% 정도로 다소 컸다. 3) 응력분담비 n과 모래의 내부마찰각 ${\phi}$의 민감도가 연약층의 초기비배수강도 관련 변수들의 민감도보다 더 크게 나타났다. 이것은 n과 ${\phi}$의 변동 특성이 보다 해석결과에 큰 영향을 준다는 것과 이들 변동 특성은 SCP 개량지반상의 성토안정해석에 반드시 고려되어야 함을 의미한다. 4) 설계기준안전율 1.2 이상(파괴확률 0.1-0.3% 이하)에서 New Failure Point는 평균치에서 표준편차의 1~2배 가량 떨어져 있는 값을 나타냈다.

• 한국노년학
• /
• 제39권4호
• /
• pp.977-996
• /
• 2019

본 연구에서는 다층모델(Multilevel modeling) 분석을 통해, 노년기 연령 증가에 따른 9개의 성공적 노화지표들(만성질환의 개수, 우울증, 일상생활 능력, 도구적 일상생활 능력, 인지기능, 사회경제적 활동 참여, 이웃과의 접촉 빈도, 건강에 대한 주관적인 만족도, 삶에 대한 전반적인 만족도)의 개인 내 변화궤적을 분석하고, 이러한 변화에 있어 학력의 효과를 통제한 후 남녀 간 차이가 있는지 검증하였다. 연구 변수들은 고령화 연구 패널조사를 통해 수집된 1차 년도(2006년) ~ 6차 년도(2016년) 자료에서 도출되었으며, 65세 이상(2006년 기준) 노인인구 중 여섯 번의 패널조사에서 모두 응답한 2,058명(남성: 822명, 여성: 1236명)의 자료를 활용하였다. 분석 결과, 65세 때에 남성 노인은 여성 노인보다 낮은 만성질환의 개수와 낮은 수준의 우울증상, 높은 일상생활 능력, 높은 인지기능, 활발한 사회경제적 활동 참여, 높은 주관적인 건강 및 삶의 만족도를 나타냈다. 그러나 65세 이후 연령이 증가함에 따라 남녀 모두 신체적, 인지적 기능은 감소하고 만성질환의 개수 및 우울증은 증가하였으며, 사회적 활동의 참여가 줄어들고, 개인의 건강과 삶에 대한 주관적인 만족도도 전반적으로 감소하였다. 대부분의 성공적 노화 지표들은 비선형의 변화를 나타냈으며 특히 70대 중반 이후부터 현저하게 증가 또는 감소하는 경향이 나타났다. 이러한 결과는 노인들의 건강한 삶을 증대시키기 위해서는 사회정책 및 보건적 개입이 70대 중반 이후부터 더 심도 있게 진행되어야 함을 시사한다.

• 한국심리학회지 : 문화 및 사회문제
• /
• 제21권4호
• /
• pp.649-669
• /
• 2015

국제결혼으로 인해 증가하고 있는 한국 내 다문화 가정의 자녀들은 다양한 사회·심리적 어려움을 겪고 있으며 이를 보완하기 위해서는 부모자녀 관계에 주목할 필요가 있다. 본 연구에서는 부모자녀 관계의 질이 다문화 가정 자녀의 사회적응에 있어서 중요한 변수라고 보았고, 한 가정 내에 한국어 및 계승어 두 가지 언어가 공존하는 한국 다문화 가정의 특성을 고려하고자 하였다. 따라서 한국인 부모와 청소년 자녀의 계승어 유창성 일치도와 외국인 부모와 청소년 자녀의 한국어 유창성 일치도에 따라 부모관계 만족도가 어떻게 달라지는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 여성가족부(한국여성정책연구원)에서 실시한 2012년 전국다문화가족실태조사의 청소년 자녀 데이터와 그들의 부모 데이터를 병합하여 총 4314명의 청소년 데이터를 다층선형회귀 방법으로 분석하였다. 연구 결과에 의하면 부모자녀 간 한국어와 계승어 유창성 일치도는 부모관계 만족도에 각각 통계적으로 유의한 정적 영향을 주었고, 한국어나 계승어를 모두 유창하게 하는 집단, 청소년과 부모 중 한쪽만 유창하게 하는 집단, 둘 다 유창하지 않은 집단 순으로 부모관계 만족도를 나타내었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 다문화 가정 내의 건강한 가족관계 형성의 중요성을 강조하고 현재 시행되고 있는 다문화 정책에 대해 새로운 방향성을 제시하고자 한다.