• 제목/요약/키워드: 조합최적화

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뇌영역의 동적 자화율 대조도 영상에서 Gd-DTPA 조영제의 비투과성 조사: 새로운 비선형 곡선조화 알고리즘 개발의 예비연구 (Assessment of Non-permeability of Gd-DTPA for Dynamic Susceptibility Contrast in Human Brain: A Preliminary Study Using Non-linear Curve Fitting)

  • 윤성익;장건호;강현수;김영주;최보영
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제11권2호
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    • pp.103-109
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    • 2007
  • 목적: 정상인의 뇌영역의 동적 자화율 대조도 (dynamic susceptibility contrast)에서 새로운 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용한 Gd-DTPA의 비투과성 (non-permeability)을 조사하고자 한다. 대상 및 방법: 전반적인 혈관내의 이동에 대한 전달함수($K^{trans}$)에 대하여 첫 번째 통과된 조합변수인자의 화소에 대한 정량적인 분석을 실시하였다. 정확한 복셀값의 산출을 위하여 개선된 알고리즘에 의한 경계값을 적용하여 최적화 과정을 반복수행하였다. 결과: 비선형 곡선조화 알고리즘을 적용함으로서, 뇌혈류와 뇌혈류량 측정은 $T2^*$-강조 dynamic contrast enhanced (DCE)에서 상당히 개선 되었다. 재산출된 인자들로부터 뇌관류 강조영상의 형성은 수정된 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용하여 획득하였다. 가상공간의 계산과 데이터 입력은 $T2^*$-강조 DCE 영상에서 조영제 포화도를 산출하였다. 결론: 본 연구에서 개발한 새로운 비선형 곡선조화 알고리즘을 사용하여 DCE-$T2^*$ 강조 자기공명영상 데이터를 얻은 후에 역동학적 인자들의 정확성 및 효율성을 개선시키는데 도움을 주는 것으로 확인되었다.

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유역치수계획을 위한 대안수립: 영산강 유역의 사례연구 (Alternatives Development for Basin-wide Flood Mitigation Planning: A Case Study of Yeongsan River Basin)

  • 이충성;심명필;이상원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권6호
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    • pp.507-516
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    • 2010
  • 본 연구는 기존에 공학적 분석에 주로 치중하였던 대안수립 방법을 개선하여 경제적 측면에서 최적사업규모를 고려하는 방법을 제시하기 위한 것이다. 이를 위해서 치수사업을 투입과 산출에 의한 생산활동으로 정의하고 투입과 산출조합들을 최적화하는 방식의 대안수립 방안을 제시하였다. 본 논문은 제시된 방법론에 대한 사례연구로서 영산강유역 치수계획을 위한 대안들을 최적사업규모 결정을 통해 수립하였다. 최적사업규모 결정 결과, 최적대안의 순편익이 대안 내의 대규모 단위사업안들의 순편익에 의해 좌우되는 경향이 나타났다. 이러한 문제로 인해 상대적으로 소규모의 단위사업안들은 그 효과가 과소평가되어 최적대안으로부터 제외될 소지가 있으며, 결과적으로 이들로부터 보호받는 잠재적 피해지역들이 치수사업에서 소외될 수 있다. 따라서 피해지역별로 선택적인 홍수방어를 위해서는 단위사업안들을 홍수방어 범위에 따라 전역적 홍수방어대책과 지역적 홍수방어대책으로 분류할 필요가 있는 것으로 사료된다.

영상유도 방사선 치료를 위한 디지털 단층영상합성법의 촬영조건 최적화에 관한 연구 (Optimizing Imaging Conditions in Digital Tomosynthesis for Image-Guided Radiation Therapy)

  • 윤한빈;김진성;조민국;장선영;송영재;김호경
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권3호
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    • pp.281-290
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    • 2010
  • 최근 디지털 단층영상합성법을 영상유도 방사선 치료에 활용하기 위한 연구가 활발히 시도되고 있다. 적은 수의 투사영상으로 삼차원 영상재구성이 가능하기 때문에 환자에 대한 피폭선량을 줄일 수 있으며, 환자의 움직임을 최소화할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 그러나 단층영상의 화질이 스캔 각도(${\beta}_{scan}$) 및 사용한 투사영상의 수 등 촬영조건에 크게 의존하는 단점이 있다. 본 연구에서는 필터링 후 역투사법을 이용한 디지털 단층영상합성의 구현에 대해 자세히 논하였으며, 이에 대한 최적 촬영조건에 대해 살펴 보았다. 이를 위해 시스템 성능을 신호 대 잡음비, 잔상퍼짐함수, 연산횟수를 조합한 이득함수로 정의하였으며, 다양한 촬영조건에 대해 실험을 통해 각 지표를 구한 후 평가하였다. 평가 결과 및 분석으로부터 큰 단위 스캔 각도(${\Delta}{\beta}$)로 60도 이상의 넓은 범위에 걸쳐 스캔을 할수록 높은 화질의 단층영상을 얻을 수 있다는 결론을 얻었다. 대략적으로 시스템 성능이 $\sqrt{{\Delta}{\beta}}{\times}{\beta}^{2.5}_{scan}$에 비례하였다. 만약 각 평가지표에 명확한 가중치를 부여할 수 있다면 보다 엄밀하고 구체적인 촬영조건을 구할 수 있을 것이다.

SSQUSAR : Apache Spark SQL을 이용한 대용량 정성 공간 추론기 (SSQUSAR : A Large-Scale Qualitative Spatial Reasoner Using Apache Spark SQL)

  • 김종훈;김인철
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권2호
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    • pp.103-116
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    • 2017
  • 본 논문에서는 Apache Spark SQL을 이용하여 임의의 두 공간 객체들 간의 위상 관계와 방향 관계를 나타내는 새로운 정성 공간 지식을 효율적으로 추론해내는 대용량 정성 공간 추론기의 설계와 구현에 대해 소개한다. Apache Spark SQL은 Hadoop 클러스터 컴퓨터 시스템에서 다양한 데이터들 간의 매우 효율적인 조인 연산과 질의 처리 기능을 제공하는 분산 병렬 프로그래밍 환경이다. 본 공간 추론기에서는 정성 공간 추론의 전체 과정을 지식 인코딩, 역 관계 추론, 동일 관계 추론, 이행 관계 추론, 관계 정제, 지식 디코딩 등 크게 총 6개의 작업들로 나누고, 논리적 인과관계와 계산 효율성을 고려하여 작업들 간의 처리 순서를 결정하였다. 지식 인코딩 작업에서는 추론의 전처리 과정으로서 XML/RDF 형태의 입력 지식을 보다 간략한 내부 형태로 변환함으로써, 추론 대상인 지식 베이스의 크기를 축소시켰다. 일반적으로 이행 관계 추론 작업과 관계 정제 작업의 반복은 정성 공간 추론에 필요한 가장 많은 계산 시간과 기억 공간을 소모한다. 이 작업들을 효율화하기 위해 본 공간 추론기에서는 공간 추론에 필요한 최소한의 이접 관계들을 찾아내고, 이들을 기반으로 이행 관계 추론을 위한 조합표를 큰 폭으로 축소하고 관계 정제 작업도 최적화하였다. 대규모 벤치마킹 공간 지식 베이스를 이용한 실험을 통해, 본 논문에서 제안하는 대용량 정성 공간 추론기의 높은 추론 성능과 확장성을 확인하였다.

액체상 이젝터의 2차측 액체 송출량 특성 전산해석 (Secondary Flow Patterns of Liquid Ejector with Computational Analysis)

  • 권귀성;윤진원;손인석;서영교;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권2호
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    • pp.183-190
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    • 2015
  • 무동력펌프의 일종인 이젝터는 압력을 갖는 유체를 노즐에서 분사하여 주위의 유체를 흡입 후 혼합유체를 외부 동력 없이 송출하는 장치이다. 구조가 간단하고 고장이 적어 여러 산업분야에서 이용되고 있으며, 자동차 산업에서는 연료주입용으로도 이용되고 있다. 대부분 이젝터는 가스상을 사용하기 때문에, 가스상 이젝터는 오래전부터 연구되어 왔다. 액체상 이젝터는 그 용도에 비해 아직 연구가 활발하지 못하다. 가스상 이젝터와 달리, 액체상 이젝터는 노즐목에서 부분적인 압력강하에의한 공동현상이 발생되고 이러한 공동현상은 부품파손을 유발하며, 소음을 발생시키는 원인이 되고 있다. 본 연구는 액체-액체상 이젝터의 최대 유량비와 공동현상 발생영역 비교를 위해 5가지 인자를 변경하여 2차원 축대칭 전산해석을 진행하였다. 액체 이젝터의 공동현상에서는 특히 노즐각도가 중요한 역할을 하였으며, 유량비 성능 특성은 혼합챔버각도 $35^{\circ}$가 가장 유리한 것으로 판단된다. 이를 통해 공동 현상을 최소화시키면서 성능 최적화를 달성할 수 있는 조합을 얻을 수 있음을 확인하였다.

다중 집광성 UV-LED 경화형 코팅의 경화특성에 관한 연구 (A study on the curing characteristics of multi-concentrating UV-LED Curable Coating)

  • 정찬권;김범수;박대희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.339-345
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    • 2018
  • 본 논문은 기존의 단일 파장의 UV(Ultraviolet: 자외선)-LED(Light-Emitting Diode) 경화형 코팅 방법과 달리 UV 파장에서 동작되는 LED를 중첩한 다중 집광성 UV-LED 경화형 코팅의 경화 특성에 대해 연구하였다. 각각 365nm, 395nm, 420nm, 450nm 단일 파장의 UV-LED 광원을 선정하여 광원의 광속, 지향각 등 광 특성을 분석하였으며, 또한 UV-LED 광원의 파장별 경화 특성에 대해 분석을 통하여 복합 파장에 대한 LED를 최적화를 진행하였다. 다파장 UV 광원이 중첩되었을 경우 경화 성능 상태를 전산모의 실험을 통해 예측하였으며 실제 설계 및 제작을 하였다. 내부 고속경화도 향상을 위해 각각의 LED를 집광시켜 동일한 위치에서 다파장이 합성, 집광되는 multi-spot 방식 모듈을 제작하여 파장 조합 조건을 달리하여 경화제의 접착력 및 표면, 내부 경화도를 실험하였다. 경도계와 FT-IR 분석 장비를 이용하여 표면 경화와 내부 경화 상태를 비교 분석하였다. 그 결과, 단일 파장보다 UV-LED 4파장을 중첩한 multi-spot방식이 표면 및 내부 경화도의 특성이 높아짐을 확인할 수 있었다.

D-xylose에서 D-xylulose로의 전환을 위한 D-xylose Isomerase의 정전기적 고정화 (Electrostatic Immobilization of D-Xylose Isomerase to a Cation Exchanger for the Conversion of D-Xylose to D-Xylulose)

  • 항누엔티;김성건;권대혁
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.163-167
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    • 2012
  • D-Xylose는 Saccharomyces cerevisiae에서 기질로 이용될 수 없어 S. cerevisiae가 이용 가능한 D-xylulose로의 전환이 요구된다. 효소고정화 시스템을 통한 D-xylose로부터 D-xylulose로의 전환을 위해 대장균의 D-xylose 이성화효소(XI)의 카르복시 말단에 양이온 교환수지를 이용한 단순 정제 및 고정화가 가능하도록 10-arginine tag(R10)을 융합하였다. 융합단백질인 XIR10은 재조합 대장균에서 과잉발현되었고 단일 단계의 양이온 교환 크로마토그라피를 통하여 고순도로 정제되었다. 정제된 XIR10은 카르복시 말단의 10-arginine tag과의 정전기적 상호작용을 통하여 양이온 교환수지에 고정화되었다. 고정화 및 비고정화된 XIR10은 넓은 범위의 pH 및 온도에서 비슷한 D-xylose 이성화효소 활성을 보였다. 이 결과는 양이온 교환수지로의 고정화는 XIR10의 효소적 기능에 영향을 주지 않는다는 것을 나타낸다. 고정화된 XIR10의 최적화된 조건에서 D-xylose의 25%는 D-xylulose로 이성화되었다. 본 연구의 결과들은 10-arginine tag과 양이온 교환수지간의 상호작용을 통해 정전기적 고정화된 XIR10이 D-xylose로부터 D-xylulose로의 전환에 응용 가능하다는 것을 명확하게 보여주었다.

미생물을 이용한 트립신 과대 생산 연구 - Streptomyces용 숙주-벡터계를 이용한 트립신 유전자의 대량발현 최적화 - (Overproduction of Bacterial Trypsin in Streptomyces - Optimization for Streptomyces griseus Trypsin Production by Recombinant Streptomyces)

  • 김종희;홍순광
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.28-33
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    • 2008
  • Streptomyces griseus trypsin (SGT)을 코드하는 sprT 유전자와 그 하류에 존재하는 두 개의 조절 유전자 rsgtR1 및 sgtR2를 동시에 갖고 있는 재조합 벡터 pWHM3-TR1R2를 S. lividans TK24 및 S. griseus IFO 13350에 도입하여, 트립신의 생산성을 더욱 증대시킬 수 있는 배지를 조사하였다. S. lividans TK24/pWHM3-TR1R2의 경우 배양 5일을 기준으로 R2YE에서 가장 높은 생산성(0.74 unit/mL)을 나타냈고, C5/L. (0.66 unit/mL), Livid (0.08 unit/mL), NDSK(0.06 unit/mL) 순으로 나타났다 S. griseus IFO 13350/pWHM3-TR1R2의 경우에는 전반적으로 배양 7일에 트립신 활성이 가장 높았으며, C5/L (1.518 unit/mL), R2YE(1.284 unit/mL), NDSK (0.932 unit/mL), Livid (0.295 unit/mL) 순으로 나타났다. S. griseus IFO 13350/pWHM3-TR1R2를 C5/L 배지에서 7일간 배양한 배양액으로부터 $25%{\sim}60%$ ammonium sulfate 침전, CM-sepharose 및 Sp-sepharose column chromatography를 통하여 트립신을 고순도로 정제할 수 있었다. 최종 purification fold는 6.5배, 순수 정제된 트립신의 specific activity는 69,252 unit/mg, 회수율은 1.4%이었다.

평발교정용 형상기억합금 초탄성 인솔 설계 연구 (A Study on Design Factor of Insole using Shape Memory Alloy for Pes Planus Correction)

  • 양미경;이상욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.79-85
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    • 2017
  • 발 질환으로 어려움을 겪는 환자들이 증가하면서 이에 대응할 수 있는 교정용 인솔에 대한 연구가 점점 요구되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 형상기억합금의 특성 중 하나인 초탄성 효과를 이용하여 평발교정용 인솔 설계에 관한 연구를 진행하였다. 신발에 인솔을 부착하는 방식을 도입하여 설치된 인솔이 발 구조 중 가장 중요한 근육인 족저근막을 자극할 수 있도록 유도하였다. 족저근막에서 인솔에 의해 유발되는 접촉압을 유한요소법으로 예측하는 방법을 통해 교정 효과를 기대할 수 있는 평발교정용 인솔을 설계하고자 하였다. 이를 위해 인솔의 형상을 결정하는 설계 인자로 세 가지 즉, 인솔의 두께, 최고높이, 앞뒤의 비대칭률을 채택하였다. 세 가지 설계 인자의 영향도를 평가하기 위해 다구찌 최적화 기법을 도입하여 각 인자 간 조합에 따른 족저근막에서의 최대 접촉압을 계산하고 이를 분석하였다. 분석 결과 접촉압을 결정하는데 영향을 많이 주는 설계인자를 순서대로 나열하면 최고높이, 두께, 비대칭률의 순으로 나타났다. 또한, 접촉압을 실제 사람이 느낄 수 있는 인지압으로 변환한 후 교정 효과를 기대할 수 있으면서도 족저근막에 무리를 주지 않는 안전 교정 범위를 설정하였다. 이를 통해 안전 교정 범위에 드는 가장 좋은 설계안을 제안하였다. 본 연구를 통해 확립한 중요인자를 고려한 설계방법은 향후 개인별 맞춤형 교정 인솔을 설계하는 기반이 될 수 있다.

IT 산업계의 기술이전에 관한 연구 (A Study on Technology Transfer in IT Industry)

  • 성태경
    • 경영과정보연구
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    • 제28권3호
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    • pp.45-68
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    • 2009
  • 본 연구는 한국의 IT 산업계에서 기술의 이전에 영향을 미치는 요인을 파악하고, 파악된 요인에 기술 이전의 성공에 미치는 영향력을 조사하며, IT 산업계의 성공적인 기술 이전을 위한 전략을 제시하는 데 그 목적이 있다. 기술의 이전에 영향을 미치는 주요 요인들로는 대화, 거리, 모호성, 동기를 들 수 있다. 대화는 기술을 얼마나 정확하고 효율적으로 전달할 수 있는가 그리고 전달매체의 충분성을 의미한다. 연구개발자와 이를 상용화하는 사용자간의 대화정도를 측정하는 것으로 아주 수동적에서 아주 능동적으로 평가할 수 있다. 거리는 전달자와 수신자와의 물리적 그리고 문화적 차이를 의미한다. 최근 전달자와 수신자 사이의 문화적(가치, 판단기준, 태도, 교육, 환경 등) 차이에 대한 중요성이 점차 대두되고 있다. 모호성은 이전하고자 하는 기술이 얼마나 구체적이고 분명한가를 의미한다. 모호성이 높은 기술은 이해시키기 어렵고, 이해하기 어렵고, 실현 가능성을 증명하기 어렵게 때문에 이전이 용이하지 않다. 동기는 기술의 이전을 하여야 할 동기가 부여되거나 아니면 이를 유도할 유인책이 있는가를 의미한다. 기술 이전 준거틀은 기술의 이전에 영향을 미치는 주요 요인들(대화, 거리, 모호성, 동기)의 조합으로 나타낸 것이다. 각 격자는 4가지 경우를 나타내는데, 격자 I과 IV는 기술의 이전이 완벽한 상황과 불가능한 상황을 의미하며, 격자 III과 IV는 기술의 이전에 영향을 미치는 요소가 복합하여 강점과 약점으로 작용하는 상황을 나타낸다. 기술 이전 준거틀에서 가장 기술 이전의 가능성이 높은 격자를 성취하기 위해서는 적절한 기술 이전 전략의 수립 및 집행이 중요하다고 할 수 있다. 따라서 정부는 물론 유관기관 및 기술 이전 추진 조직은 기술 이전에 영향을 미치는 주요 요인을 최적화하는 대안 개발에 초점을 맞추어야 할 것이다.

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