본 논문은 단변량 지수평활법의 확장된 형태인 다변량 지수평활법을 소개하고 다변량 시계열 분석에 활용한다. 다변량 지수평활법은 한 개의 오차를 기반으로 하는 상태공간모형을 이용하여 추정의 편리성을 제고하며, 다변량 시계열간의 잠재적인 상호연관성을 활용하여 적합도 및 예측력을 향상시킨다. 다변량 지수평활법의 성능을 평가하기 위하여 월별 원/달러 및 원/파운드 환율자료를 분석하고 예측한다. 대안 모형의 예측 결과와 비교하여 다변량 지수평활법의 우수성을 확인한다.
태양광에 노출되어있는 동안 비정질실리콘 태양전지에서 일어나는 장시간 성능변화에 대해서 연구하였다. 그리고 결함밀도의 운동학 모형을 통해서 태양광으로 인한 태양전지 성능변화를 예측하였다. 특히, 전하운반자 수명이 결함밀도에 의해서 크게 영향을 받기 때문에 비정질실리콘 태양전지의 광유도 성능감소(light-induced degradation)가 확장지수함수 완화법칙(stretched-exponential relaxation)을 따르는 결함밀도에 의해서 물리적으로 설명된다. 그리고 확장지수함수 완화법칙과AMPS-1D 컴퓨터 프로그램의 모의실험에 의해서 비정질실리콘 태양전지의 광유도 성능감소를 계산했고, 모의실험의 결과를 옥외에 설치한 태양전지의 측정데이터에 비교하였다. 본 연구는 상온에서 다음과 같은 특성을 갖는 전형적인 비정질실리콘pin 태양전지에 대해서 모의실험을 진행했다: 두께${\approx}$300 nm, 내부전위${\approx}$1.05 V, 초기 결함밀도${\approx}5{\times}10^{15}cm^{-3}$, 초기 단락전류${\approx}15.8mA/cm^2$, 초기 채우기비율${\approx}0.691$, 초기 개방전압${\approx}0.865V$, 초기 변환효율${\approx}9.50%$.
군 무기체계의 성능을 점검하기 위해 사용되는 정밀측정장비는 수명주기 동안 측정신뢰도 유지를 위해 주기적으로 교정된다. 기존의 교정주기 관련 연구들은 장비의 샘플 크기와 특성을 고려하여 측정신뢰도 모델을 결정할 것을 제안하고 있으나, 다양한 정밀측정장비의 정비 데이터에 동일한 특성 분포를 가정하고 단일 모델을 적용하는 것은 적합하지 않을 수 있다. 본 논문에서는 정밀측정장비의 수명주기 동안 욕조 곡선의 특성을 가정하여 측정신뢰도 모델들로부터 추정된 교정주기 가운데 F-검정과 성능지수 평가를 통해 정비 데이터에 가장 적합한 교정주기가 선택되도록 제안하였다. 제안한 방법을 다양한 장비에 적용한 결과 교정주기 동안 장비의 신뢰도가 유지됨을 확인하였다.
본 논문에서는 주파수 선택성 페이팅 채널의 일종인 two-ray 패이딩 채널에서 TCM(trellis coded modulation)을 CPM(continuous phase modulation) 신호에 적용하였을 때 최적의 TCM을 찾고, 이때의 성능 개선치를 평가하였다. CPM 신호로는 비교적 전력 효율 및 대역 효율이 좋은 IREC, 3RC 및 GMSK를 선택히여 변조 지수를 0.1에서 0.6으로 변화시켜 각 변조 지수에서 성능을 평가하였다. 그리고 TCM을 구성하는 부호기의 구속 길이는 2와 3으로 하였다. 성능평가 결과 구속 길이가 3인 최적의 TCM은 변조지수가 0.5일때 페이딩 채널에서 부호화 되지 않은 경우와 비교하여 1 REC에서 약 2.0dB의 전력이득이 있고 3RC에서 약 2.1dB의 전력 이득이 각각 있었다. 따라서 본 논문에서 제시한 최적의 TCM을 디지털 이동 통신에 적용할 경우 상당한 선로 품질의 향상을 이룰 수 있으리라고 기대된다.
열전재료는 열-전기가 상호 가역적으로 변하는 재료로서, 최근 에너지 변환소재 분야에서 각광받고 있다. 열전재료의 특성 효율은 무차원 열전 성능지수(dimensionless figure of merit, $ZT={\alpha}2{\sigma}T/{\kappa}$)로 나타낼 수 있다. 여기서 ${\alpha}$는 제벡계수(Seebeck coefficient), ${\sigma}$는 전기전도도(electrical conductivity), ${\kappa}$는 열전도도(thermal conductivity), T는 Kelvin 온도를 나타낸다. 500 K에서 800 K까지의 중온 영역에서 우수한 열전특성을 보이는 $Mg_2X$ (X=Si, Ge, Sn)와 이들의 고용체는 성분원소가 독성이 없고, 매장량이 많아 친환경 열전 재료로 각광받고 있다. $Mg_2X$ 고용체 중 $Mg_2Si_{1-x}Ge_x$는 기존 $Mn_2Si$, $Mg_2Ge$, $Mg_2Sn$계 보다 더 우수한 열전 성능지수를 보인다. 다양한 제조 방법들이 시도되고 있으나, 조성설계 및 구조, 성능 조절의 어려움이 있고, Mg의 산화와 휘발 및 Mg, Si, Ge의 융점 차이가 크고 중력 편석과 반응하지 않은 원소들로 인해 제조가 상당히 어렵다. Sb가 도핑된 $Mg_2Si_{0.5}Ge_{0.5}Sb_y$ (y=0, 0.005, 0.01, 0.02, 0.03) 고용체를 고상반응으로 합성하고 진공열간 압축성형을 통해 성공적으로 제조하였다. 고용 상을 확인하기 위하여 X선 회절분석을 실시하였고, 고용체 형성과 도핑에 따른 전기적 특성변화를 평가하기 위해 Hall 효과를 측정하여 전자 이동특성을 분석하였고, 323~823 K까지 전기전도도, 제벡계수, 열전도도의 측정을 통해 열전 성능지수를 평가하였다.
본 논문은 소나 방정식내의 성능지수를 판단하는 지능형 접근방법을 제안한다. 알 수 없는 수중표적의 거리와 고정적이지 않은 신호초과량은 추적과정에 대해 불확실성을 증가시킨다. 탐지거리와 연관된 신호 초과량의 입력 데이터들을 이용하여, 퍼지집합의 규칙을 세우고, 소나의 수신기로부터 얻어지는 데이터를 퍼지화 된 데이터 집합으로 변화시킨다. 알 수 없는 데이터들에 의해 발생되는 오차값들을 감소시키기 위하여 퍼지 집합으로 변환된 새로운 데이터를 이용한다. 구간별 최소값, 최대값 그리고 평균값이 계산되어, 수중 표적의 거리를 추정하는데 사용된다. 데이터들의 증감에 대한 분석을 통해 표적의 위치와 기동특성을 예측할 수 있다. 제안된 기법의 성능과 효과를 보여주기 위하여 몇 가지 예를 보였다.
본 연구에서는 기상학적 가뭄지수인 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)를 이용하여 우리나라 전역에 대한 가뭄예측의 시공간적인 평가를 수행하였다. 또한 다층 퍼셉트론 인공신경망(Multi Layer Perceptron-Artificial Neural Network, MLP-ANN) 예측 기법을 이용하여 SPI(3), (6)에 대한 선행예보시간별 가뭄 예측을 실시하였다. 입력 자료는 기상청 산하의 59개 관측소에서 관측된 기상자료를 활용하였고, 관측자료 기간은 1976~2015년이다. 예측 모델의 성능평가는 기준점(Threshold)에 따른 가뭄 발생유무와 같은 이진분류 혼동행렬을 구성하여 Receiver Operating Characteristics (ROC) score와 조건부 확률에 따른 F score를 산정하여 예측 성능평가를 수행하였다. 예측성능에 대한 ROC 분석결과 다층 퍼셉트론 인공신경망(MLP-ANN) 모형을 적용한 가뭄예측성능이 매우 우수한 것으로 나타났으며, SPI (3)은 2개월, SPI (6)는 5개월 정도의 선행예측이 충분히 가능한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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