본 논문에서는 감정인식 분야에서 가장 많이 사용되어지는 음성신호와 얼굴영상을 가지고 4개의(기쁨, 슬픔, 화남, 놀람) 감정으로 인식하고 각각 얻어진 감정인식 결과를 Multi modal 기법을 이용해서 이들의 감정을 융합한다. 이를 위해 얼굴영상을 이용한 감정인식에서는 주성분 분석(Principal Component Analysis)법을 이용해 특징벡터를 추출하고, 음성신호는 언어적 특성을 배재한 acoustic feature를 사용하였으며 이와 같이 추출된 특징들을 각각 신경망에 적용시켜 감정별로 패턴을 분류하였고, 인식된 결과는 감정표현 시스템에 작용하여 감정을 표현하였다.
본 논문에서는 실시간 출입통제시스템에 적용이 가긍한 복잡한 배경에서의 다중 얼굴 영역 검출과 추적을 통한 얼굴 인식 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 배경영상과 입력된 연속적인 프레임간의 차영상을 적용함으로써 물체의 움직임을 감지한 후. IISI컬러 좌표모델을 이용하여 얼굴의 1차 후보 영역을 검출하고, 잡음제거를 위해 모폴로지 연산을 수행하였다 또한 Line Projection을 이용한 객체 분할법(Object Segmentation)으로 객체를 분할함으로써 다중 얼굴 영역을 추출하였다. 또한 추출된 얼굴영역에서 눈 영역 검출을 통해 각각의 얼굴 영역들을 검증하였으며 검증된 얼굴들의 최외각 4개의 좌표를 이용하여 얼굴 추적율을 높였다. 마지막으로 얼굴 인식은 추출된 얼굴 영역으로부터 주성분 분석(PCA : Principle Component Analysis)방법을 이용함으로써 97~98%의 높은 인식율을 보였다.
일반적으로 오징어의 콜레스테롤 함량은 높다고 보고하고있지만, 이는 주요 가식부인 몸통육에 대한 것이고, 여타 스테롤도 함께 정량하는 비색법에 의한 정량 결과인 경우가 많아 신뢰하기 힘들다. 그리고 이런 단점을 개선한 효소법이나 GC법은 모두 다 또 다른 단점인 고가 효소 키트가 필요하다던가 복잡한 전처리가 필요하다던가 하여 적용하기가 쉽지 않다. 따라서, 오징어 몸통 이외의 새로운 가식부로 이용되고 있는 껍질부, 내장이나 간장부위 등에는 얼마만큼의 콜레스테롤이 함유되어 있는지 정량해 보고 아울러 기존 효소법이나 GC법의 단점을 모두 극복한 Iatroscan법에 의한 콜레스테롤 정량을 시도 확립해 보았다. 또한, 이 방법의 확립을 위해 필요한 오징어 부위별 수분함량과 지방함량 및 지방종 분석도 동시에 행하였다. 한국산 물오징어 중의 부위별 수분 및 지방함량에 있어서 간장부위가 각각 50.4%, 15%로서 다른 부위와 큰 차이를 보였고, 다른 부위는 각각 75.8∼83.6%, 1.9∼4.7% 수준으로서 큰 차이는 없었다. Iatroscan법에 의한 콜레스테롤 정량을 위한 근거가 되는 지방종 조성비에 있어서는 간장부위는 92.1%가 중성지방으로서 주성분을 이루고 있었고, 몸통육과 다리육이나 껍질부위는 인지질이 81.2∼87.9%%로서 주성분이었다. 5$\alpha$-cholestane을 내부표준물질로한 Iatroscan법에 의한 콜레스테롤 정량 결과 기존의 효소법과 GC법에 의한 수치와 큰 차이를 보이지는 않아 가장 간단히 콜레스테롤을 정량해 내는 법으로 사용할 수 있다고 판단되었다. 즉, Iatroscan법으로 오징어 부위별 콜레스테롤을 정량한 결과 오징어 간장 부위에 643.2 mg%, 껍질에 608.8 mg%, 다리육에 321.4 mg%, 눈 부위에 159.5 mg%, 주가식부인 몸통육에 178.9 mg% 수준으로 콜레스테롤이 함유되어 있었다.
주성분분석에 의하여 분류된 148개 보존잠품종중에서 제일주성분 score에 따라 10개의 교배모품종을 선발한 후 (정등, 1989), 이들로부터 Top-교잡에 의해 24개 교배조합을 작성하고 조합능력검정을 행함과 동시에 주성분과 교배조합능력과의 상호관계를 분석하였다. 1. 선발된 육종모품종중에서 일본종계 N$_{39}$ 및 중국종계 $C_{46}$ 이 대부분의 형질에서 일반조합능력이 높았다. 2. 특정조합능력은 형질 또는 교배조합에 따라 차이가 심하였다. 3. 육종모품종의 제1주성분 score는 5영경과일수, 전령경과일수, 수견량, 전견중, 견층중, 견층비율, 견사장, 견사량, 해서사장, 생사량비율, 소절등의 일반조합능력과 고도의 정의 상관관계가 있었다. 4. 유사도거리(D$^2$)는 수견양, 해서사장, 해서사량, 해서율, 생사량비율, 소절등의 특정조합능력과 정의 상관이 있었다. 따라서 교배조합의 양친이 원연일수록 이들 5개형질에 대한 특정조합능력은 높게 나타났다. 5. 육종모품종의 특성을 이용한 주성분분석의 제1주성분 score에 의해 일반조합능력의 예측이 가능하였다.
다양한 냄새를 인식하고 분석하기 위하여 metal oxide 형 센서어레이를 이용한 인공 냄새인식 시스템(전자 코 시스템)을 설계 제작하였다. 센서어레이로부터 측정되는 다차원 데이터를 관측자로 하여금 쉽게 구별 할 수 있도록 Euclidean distance를 기본으로 하는 unsupervised clustering 방법을 제안한다. 제안된 방법은 주성분 분석법을 Sammon의 매핑법을 시작점으로 사용한 결합방법으로 특정냄새가 속해있는 cluster들에 대한 가정이 필요하지 않으며, 주성분 분석법에서 나타나는 차원축소로 인한 오차를 최소화하고 Sammon의 매핑법 사용으로 나타나는 데이터베이스의 입력순서에 따른 cluster들의 회전현상을 제거할 수 있다. 제안된 unsupervised clustering 방법으로 구현된 인공 냄새인식 시스템은 휘발성 유기화합물과 국산양주들의 냄새 차이를 각각 평가하는데 사용되어졌고 실험을 통하여 좋은 성능을 검증하였다.
통계학적 실험계획법을 이용하여 다공성 구조체인 MOF-235 합성 공정 최적화를 수행하였다. 합성에 사용되는 주성분인 terephthalic acid (TPA), Iron (III) chloride hexahydrate, N,N-dimethylformamide (DMF) 및 ethanol의 농도가 MOF-235의 결정구조를 형성하는데 중요한 요소가 되었다. 다양한 농도의 4가지 성분을 이용하여 MOF-235를 합성한 후 XRD를 이용하여 결정도를 측정하였다. 16가지 실험조건을 통해 합성한 MOF-235의 결정도 결과를 통계학적 해석을 통해 주성분의 조성이 입자의 합성에 미치는 영향을 분석하였다. F 검정법을 이용한 분산분석에서 에탄올의 농도가 입자의 결정도에 가장 큰 영향을 미치고 TPA가 가장 영향력이 작은 것으로 분석되었다. 결정도를 예측할 수 있는 회귀모델을 도출하였고 2가지 합성변수에 대한 예측결과를 등고선도를 이용하여 제시하였다. 마지막으로 혼합물법을 이용하여 3가지 합성인자가 미치는 결정도를 예측하여 제시하였다.
수산화인회석(Hydroxyapatite)는 뼈와 이빨의 무기물의 주성분으로서 칼슘과 인산염으로 구성된다. 수산화인회석의 합성방법은 수열합성법(hydrothermal method)를 사용하였으며 NaOH 농도조절을 통해 다양한 수산화인회석을 합성하였다. 합성된 수산화인회석을 XRD로 확인하였으며 Hydroxyapatite 표면에 Cobalt를 Ion-exchange 반응을 통하여 도입하였으며, 이를 다시 hydrazine을 매개체로 하여 Fe (Iron)를 도입하였다. 합성된 수산화인회석을 IR로 분석하였고, ICP를 통해 Co, Fe를 정량하였으며 TEM을 통해 표면을 관찰하였다.
봉동산 생강(Zingiber officinale Roscoe)의 정유성분조성을 분석코자 액체 이산화탄소 주출법으로 분리하여 silica gel column chromatography범에 의해 탄화수소 화합물 분획과 함산소 화합물 분획으로 분류한 다음 GC 및 GC-MS로 성분을 검토하였다. 추출물의 수율은 6.96%이었으며, SCC에 의해 분리된 분획의 분석결과 mass spectrum에 의해서 잠정적으로 확인된 58종을 포함하여 102종의 향기성분이 확인되었다. 중 탄화수소 화합물 분획에서는 zingiberene, ${\beta}-sesquiphellandrene,\;{\gamma}-bisabolene,\;{\gamma}-cadinene,\;ar-curcumene$ 등이 주성분이었고, 함산소 화합물 분획에서는 gernal, sesquisabinene hydrate, borneol, zingiberenol 등이 주성분 이었다. 총 essential oil의 조성은 $zingiberene,\;citronellol+{\beta}-sesquiphellandrene,\;geranial,\;{\gamma}-bisabolene,\;ar-curcumene+geranyl\;acetate$ 등이 주성분으로 sesquiterpene hydrocarbon의 함량이 높게 나타났다.
15세기 초부터 약 70-80년간 활동한 광주 충효동 가마터에서 출토된 분청과 백자 60여점을 위치와 층위에 따라 8그룹으로 나누어 성분을 분석하였다. 태토의 경우 XRF로 주성분을, 그리고 ICP-MS로 미량성분을 분석하였으며, 유약은 EPMA를 사용하여 주성분을 분석하였다. SPPS 프로그램을 이용한 주성분분석법으로 성분분석 결과를 통계분석한 결과, 위치와 층위별로 뚜렷한 차이를 보였는데, 초기에 만들어진 $CHE_2$의 최상급의 분청태토는 $Al_2O_3$함량이 높고, $Fe_2O_3,\;TiO_2$가 낮았으며, 시기가 늦어질수록 질이 떨어져 $Al_2O_3$는 낮고, Fe_2O_3,\;TiO_2,$ CaO등이 높았다. 백자의 태토는 연질백자나 경질백자 모두 시기에 관계없이 30% 이상의 높은 $Al_2O_3$함량을 나타내었다. 분청유악은 라임계열이고, 백자유약은 알칼리라임계열이었다. 분청 20편에 대한 미량성분 조사에서는 1호가마에서 생산된 CHE2와 2호가마에서 생산된 CHW3-L이 같은 흙을 가지고 만들었을 것으로 추정되어 이 두 가마가 거의 동시에 운영되었음을 추정할 수 있었다.
군생태학에서 종, 장소 그리고 환경변수의 관계를 시각적으로 보기 위해 대응분석, 정준대응분석 등 다양한 서열화방법들을 사용한다. Ter Braak (1986), Jackson 등 (1991), Parmer (1993) 등은 고유값 및 거리그래프를 이용하여 서열화방법들을 비교하고 있는데, 이 방법들은 조사된 데이터에 근거하고 있기 때문에, 모집단과 행렬도의 관계를 보여주지는 못한다. 따라서, 본 논문에서는 행렬도에 모집단 정보의 표현정도를 측정하는 방법을 소개하고, 이를 활용하여 서열화방법들을 객관적으로 비교하였다. 비교결과, 정준대응분석은 대응분석과 유사한 정분류율을 유지하면서도 환경정보를 이차원 공간에 표현할 수 있는 장점을 지닌 분석임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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