본 연구에서는 의사결정나무(CART)기법, 인공신경망모형, 인공위성 원격탐사자료와 지형자료 및 지상 기상관측망자료를 이용하여 토양수분을 산정하는 모형을 개발하였다. 본 모형의 검증을 위하여 사용된 토양수분 관측자료는 용담댐 유역에서 관측된 5개 지점의 토양수분자료를 사용하였다. 가용자료에 대해 CART기법을 적용하여 자료를 분류한 다음 분류된 각 자료집단에 대하여 인공신경망(Artificial Neural Networks)모형을 적용하여 토양수분 분포를 예측하였다. 모형의 학습에 사용된 주천, 부귀, 상전, 안천 지점의 토양수분 산정치는 관측치와 약 0.92-0.96의 상관계수, 약 1.00-1.88%의 평균제곱근오차와 약 0.75-1.45%의 평균절대오차를 보여주었다. 토양수분 추정모형을 검증하기 위해 천천2의 지점에 적용한 결과 약 0.91의 상관계수, 약 3.19%의 평균제곱근오차, 약 2.72%의 평균절대오차를 보여 CART기법과 인공신경망모형을 연계한 토양수분 산정모형이 토양수분 분포제시 활용에 적절한 것으로 판단된다.
국내에 고해상도 지도제작용 항공디지털카메라 영상의 도입 및 공급이 현실화됨에 따라 항공디지털카메라 영상을 이용한 수치지도의 제작 및 갱신에 많은 관심이 모아지고 있다. 본 연구는 푸쉬부룸 항공디지털카메라 영상을 이용하여 기존의 1/1,000 수치지도의 갱신방법을 제시하고자 하였다. GPS측량성과를 이용하여 기하보정을 수행하고, 수치도화를 위해 수치사진측량시스템을 이용하였다. 수치도화는 건물 및 도로를 묘사하였고, GPS측량성과를 이용하여 절대위치정확도 평가와 해석도화에 의해 제작된 수치지도를 이용하여 상대위치정확도 평가를 수행하였다. 절대위치정확도 평가결과, RMSE가 X, Y축으로 각각 ${\pm}0.172m,\;{\pm}0.127m$, 평균거리오차는 0.208m, 상대위치정확도 평가결과, RMSE가 X, Y축으로 각각 ${\pm}0.238m,\;{\pm}0.281m$, 평균거리오차는 0.337m로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 제시한 항공디지털카메라 영상을 이용한 수치지도 갱신방법은 국토지리정보원 규정의 허용오차 이내였으므로, 향후 국가기본도 제작은 물론 지자체의 GIS사업 및 다양한 분야에 활용할 수 있다.
백령도 용기포항 연안해역에서 2004년 6월에 채취한 총 90개 퇴적물을 분석하여 추정된 정보를 기준격자정보로 하여, 내삽기법과 퇴적물 추출 밀도변화에 따른 추정 퇴적물 입도분포 정보(중앙입경(D50) 등)의 변화를 분석하였다. 격자정보 추출방법에 의한 절대편차의 표준편차는 자료수가 많은 6월에는 $8.0 {\mu}m$ 정도, 적은 경우인 11월은 $10{\mu}m$ 이상으로 분석되었다. 표본추출밀도에 따른 격자내용과 기준격자정보를 비교하여 추정한 절대편차의 통계정보는, 표본의 수가 감소할수록 절대편차의 평균오차는 증가하는 경향을 보인다. 연구사업에서 요구되는 퇴적물 정보의 정확도(절대편차 평균기준) 수준이 10% 이하인 경우에는 50개정도의 표본이 적당한 수준으로 파악되었다. 이 경우의 표본추출밀도는 용기포항 연안해역 격자정보 전환 면적(5.9 $km^2$)을 기준으로 50개 정도를 적용하는 경우, $km^2$당 9개 정도이다.
목 적: 본 연구에서는 본원에서 보유하고 있는 선형가속기 Clinac IX과 21EX (Varian, Palo Alto, CA)에 대하여 2008년부터 2010년까지 CHECKMATE$^{TM}$ (Sun Nuclear, Melbourne, FL)를 이용하여 측정한 일일 출력 값을 바탕으로 절대 선량에 대한 오차 범위를 평가함으로써 그 유용성을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 일일 정도 관리는 Varian사의 21EX, IX 두 대의 선형가속기의 광자선(6 MV, 10 MV)을 대상으로 매일 치료시작 전 CHECKMATE$^{TM}$를 사용하여 측정되었고, 절대선량은 격주간격으로 물 팬텀을 이용하여 측정되었다. 21EX의 경우 2008년부터 2010년, IX는 2009년부터 2010년까지의 일일 정도 관리의 측정치와 절대선량 측정치의 데이터 값을 분석하였다. 각 데이터는 Excel 2007 (Microsoft, USA)을 이용하여 평균, 표준편차, 신뢰수준을 평가하였고, CHECKMATE$^{TM}$의 측정값과 절대선량의 유의성을 확인하기 위하여 각 데이터의 오차 값을 각각 비교 분석하였다. 결 과: 관찰 기간 동안 두 장비의 절대선량의 출력은 시간이 지남에 따라 점차 증가함을 보였고, 이 증가는 6 MV와 10 MV 두 에너지 모두에서 비슷한 양의 증가 추세를 보이고 있었다. 또한 CHECKMATE$^{TM}$의 측정치와 절대선량 값의 오차율은 모두 0.34 이하로 나타나 두 측정값이 서로 유의관계가 있음을 보였다. CHECKMATE$^{TM}$ 측정값이 상향됨을 확인 후 이를 조정하기 위하여 절대선량 측정하였고, 오차범위 2~3%에 근접한 경우 출력 값을 교정한 횟수는 21EX는 4회, IX는 3회였다. 결 론: CHECKMATE$^{TM}$를 이용하여 2년 동안 일일 출력 변화를 측정하고 분석한 결과, 품질 관리 시 준수해야 하는 출력 값이 허용 오차 범위 2~3% 내에서 절대선량의 측정값들과 유의성이 있음을 보였다. 따라서 선형가속기의 보다 효율적이며 신뢰도가 있는 일일 출력 검증을 위하여, CHECKMATE$^{TM}$의 사용을 고려할 수 있다. 또한 각 기관에서의 선형가속기 출력 값의 변화 추세를 파악하고 각 출력 값 교정에 참고할 수 있는 좋은 기준이 될 수 있다고 사료된다.
최근 들어 철강의 두께 제어를 위해 고정밀도의 절대 위치 검출 센서에 대한 필요성은 증가하고 있다. 열악한 공장 환경 하에서 직선 운동하는 실린더의 절대 위치를 측정하기 위해서는 LVDT가 널리 사용된다. 본 논문에서는 1 미크론의 고해상도를 가지는 3상 LVDT 및 L/D (LVDT to digital) 변환기를 구현하였다. 이를 위하여 첫째 U, V, W 3상 정현파에 대한 시그널링을 FPGA로 설계하였다. 둘째 위치 정보에 대한 A상, B상 펄스 파형 출력 알고리즘을 구현하였다. 마지막으로 성능 평가를 위하여 기존의 센서들과 비교하였다. 실험 결과 직선성 편이 오차는 0.009788 [mm] 로써 2.2% 향상된 결과를 얻었고 정현파의 왜곡률은 평균 0.0751%로 기존보다 33%의 향상된 결과를 얻어 우수한 센서임을 입증하였다.
본 논문에서는 미계측 유역에 적용할 수 있는 갈수지수 산정 회귀모형을 개발하고자 하였다. 30개의 중권역 유역을 대상으로 국가수자원종합관리시스템에서 제공하는 장기유출자료를 이용하여 평균 갈수량과 평균저수량, 지속기간별 빈도별 갈수지수를 산정하였으며 이를 유역특성인자 18개와 기상특성인자 3개와의 상관 분석을 통하여 최종적으로 유역면적, 유역 평균 표고, 유역 평균 경사, 수계 밀도, 유출곡선지수, 연증발산량, 연강수량을 선정하여 다중회귀분석을 수행하여 갈수지수 회귀모형을 개발하였다. 개발된 회귀모형을 평가하기 위하여 10개의 검증유역을 미계측 유역으로 간주하여 평균제곱근오차(RMSE) 와 평균절대오차(MAE)를 이용하여 정확도를 추정하였다. 또한 기존의 평균갈수량 산정 회귀모형과의 비교를 통하여 본 논문에서 개발한 모형의 우수성을 검토하였다. 기존의 미계측 유역의 평균 갈수량 회귀모형과 비교·분석에서 보다 우수한 결과를 나타내었는데 이는 기존의 회귀모형보다 다양한 유역 특성인자와 수문특성인자를 고려하여 회귀모형을 개발하였기 때문인 것으로 판단된다.
실제유역을 선정하여 지속가능 개발량을 평가하였다. 시험유역은 경북 상주시 양촌리 일대(3.89$\textrm{km}^2$)이며, 관측수위와 모형 추정수위를 분석함으로써 visual MODFLOW모형을 검정하였다. 2003년 3월 19일부터 2004년 3월 18일까지 모형 추정수위와 관측수위를 분석한 결과, 잔차의 평균은 0.0009m, 잔차 제곱합은 7.245$m^2$, 절대평균오차는 0.094m 제곱근오차는 0.141m였으며, 모형의 효율은 92%로 나타났다. 강우자료를 분석하여 평년, 10년, 30년 빈도 한발년을 선정하고, 이들에 대한 지속가능 개발량을 평가하였다. 시험유역 침투량에 대한 지속가능 개발량의 비는 평년 빈도 한발년(1992)은 14.5%, 10년 빈도 한발년(1994)은 15.1%, 30년 빈도 한발년(1982)은 15.2%로 각각 나타났다. 본 연구결과는 지역특성을 고려한 지하수 개발 및 관리계획 수립을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 이웃 탐색점에서의 평균 절대치 오차 (mean absoulte error, MAE) 및 탐색여역 줄임을 이용한 고속 블록 정합 알고리듬 제안하였다. 이 알고리듬은 두 단계로 구성되어있다. 첫 번째 단계에서는 탐색영역을 3$\times$3 크기의 영역으로 겹치지 않게 나눈 뒤, 각 영역의 중심 탐색점에 대하여 블록 정합을 행하여 MAE를 구하고, 이들 중 가장 작은 MAE를 기준 MAE로 정한다. 그리고, 두 번째 단계에서는 각 영역의 중심 탐색점에서의 MAE를 이용하여 각 3$\times$3 영역의 나머지 탐색점에서의 MAE의 최소 범위를 구한 뒤, 최소 범위가 기준 MAE로 결정된 탐색점 근처에 존재할 가능성이 매우 큼을 이용하여 기준 MAE로 결정된 탐색점을 중심으로 탐색영역의 크기를 줄인 뒤, 블록 정합이 필요한 탐색점에 대하여서만 블록 정합을 행함으로써 고속으로 움직임을 추정하였다. 모의 실험을 통하여 본 제안한 방법이 우수한 움직임 추정 성능을 유지하면서도 많은 계산량의 감소를 얻을 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 추천시스템에서 많이 활용되는 협업 여과 방법의 문제점으로 지적되고 있는 희소성(sparsity)으로 인한 유사도의 부정확한 문제를 개선하기 위하여, 인구 통계 정보를 이용한 기법을 제안하였다. 두 사용자간의 유사도는 같은 항목에 동시에 평가된 점수를 기반으로 결정되며, 두 사용자가 동시에 평가하지 않은 항목은 유사도 계산에서 제외된다. 제안된 기법은 이러한 평가 점수 부족으로 인하여 유사도 계산이 정확치 못한 단점을 보완하기 위하여, 인구 통계 정보를 이용한 가상 평가 점수를 부가하여 유사도 계산을 개선, 예측의 정확도를 향상시킨 방식으로 기존의 피어슨 상관관계를 이용한 협업여과 방식의 확장이다. 실험은 Grouplens의 영화 평가 자료를 활용하였고, 평균절대오차(MAE)와 반응자 작용특성(ROC)값을 이용하여 제안 기법과 피어슨 상관관계를 이용한 협업 여과 방식을 비교하였다. 제안한 기법이 피어슨 상관관계를 이용한 협업 여과 추천 방식에 비하여 평균절대오차는 9%, 반응자 작용 특성의 민감도는 13% 향상되었음을 확인하였다.
이 연구에서는 C소각장에 반입되는 도시고형폐기물의 저위발열량을 추정할 수 있는 다중회귀직선식을 도시고형폐기물의 습량기준 물리적 조성 성분들로부터 유도하였다. 다중회귀직선식은 LHV = 1,670 + 39.20 Pl + 11.19 Pa - 11.27 Fo이었다. 여기서 LHV: 저위 발열량(kcal/kg), Pl: 습량기준 폐플라스틱류(wt %), Pa: 습량기준 폐종이류(wt %), Fo: 습량기준 음식물류(wt %)이다. 유도된 식의 수정결정계수($\bar{R}^2$)는 0.7476이었고, 이 식에 의한 추정 저위발열량과 측정 저위발열량의 절대백분율오차 평균은 2.42%로 아주 작았다. 그러므로 이 연구에서 유도된 식의 정확성이 높다는 것을 의미한다. 그리고 유도된 식으로 다른 4개 소각장에 반입되는 도시고형폐기물들에 대하여 추정 저위발열량과 측정 저위발열량의 절대백분율오차 평균은 수용할 수 있는 범위(4.74~20.11%)이었다. 더욱이 이 방법은 습량기준 도시고형폐기물의 물리적 조성 성분별로 분류하여 각 조성 성분들의 습량기준 중량 비율만 분석하면 도시고형폐기물의 저위발열량을 추정할 수 있어 보다 경제적이고 또한 대단히 효율적이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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