• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.208-213
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• 2021

본 논문에서는 농산물 산지 유통 센터에서 설치되어 사용하고 있는 비파괴 과일 선별 시스템을 이용하여 정상 사과와 내부에 결함이 있는 사과를 판별하기 위한 최적 파장과 해당 스펙트럼의 특성을 구명하고자 하였다. 총 54개 사과에 대해 470 - 1150 nm의 파장 범위에서 정상 사과와 갈변 사과의 투과 스펙트럼을 획득하였다. 주성분 분석(PCA)을 활용하여 정상 사과와 내부 갈변 사과의 군집을 확인하였으며, 판별 모델의 개발과 평가를 위해 부분최소제곱회귀(PLSR) 분석을 수행하였다. PCA 분석에서는 정상 사과와 내부 갈변 사과 군집의 확연한 구분이 보여 높은 판별율의 결과를 보여주었다. PLSR 분석 결과, 전처리를 하지 않은 예측 모델의 상관계수(R)는 0.902, RMSE 값은 0.157이었으며, 전처리를 적용했을 때 예측 모델의 상관계수는 0.906, RMSE 값은 0.154이었다. 따라서, 이 PLSR 모델은 이 시스템을 활용해 내부 갈변이 있는 사과도 우수하게 판별할 수 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 방식을 이용할 경우, 외부 결함과 더불어 내부 결함에 대한 농산물 선별과 평가에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 지질공학
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• 제19권1호
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• pp.71-79
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• 2009

다공질매질에 굴착된 2개의 관정과 단열암반층에 굴착된 2개의 관정으로 부터 단계양수시험이 실시되었다. Jacob(1947)이 제시한 P = 2.0 값은 단계양수시험의 수위강하를 해석하기 위하여 다공질매질과 단열암반층에 모두 적용되고 있다. 단계양수시험 해석에 대한 선형 모델(Jacob's graphic method)의 문제점들을 파악하기 위하여, 선형과 비선형 모델(Labadie and Helweg's least-sauares method)에서 산정된 우물상수(대수층손실상수(B), 우물손실상수(C) 및 우물손실지수(P))를 비교 분석하였다. 선형과 비선형 모델에서 산정된 C와 P값의 차이는 대수층의 투수성과 관정의 조건에 따라 다양하게 나타났다. 즉, 다공질매질에서 비선형 모델로 산정된 C값은 선형 모델로 산정된 C값에 비해 약 $10^0{\sim}10^{-2}$, 단열암반층에서는 약 $10^{-3}{\sim}10^{-6}$배 낮게 나타났다. 비선형 모델을 통해 산정된 다공질매질의 P값은 $2.124{\sim}2.775$, 단열암반층은 $3.459{\sim}5.635$의 범위로 산정되었으며, 이때 비선형 모델에서 우물손실은 P값에 따라 크게 좌우되었다. 선형과 비선형 모델을 통해 산정된 우물효율성의 차이는 다공질매질에서 $1.56{\sim}14.89%$, 단열암반층에서 $8.73{\sim}24.71%$를 보여 모델의 선택에 따라 상당한 오차를 가지는 것으로 나타났다. 또한 비선형의 최소제곱법을 적용한 회귀분석 방법이 모든 대수층의 단계양수시험 해석에 있어 매우 유용함을 확인하였다.

• 대한지리학회지
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• 제51권4호
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• pp.509-523
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• 2016

토양 예측은 지속가능한 산지관리 측면에서 필요한 토양특성자료를 제공할 수 있다. 이중 가시 근적외선 분광반사 특성을 이용한 토양 예측은 저비용, 빠른 분석과 비파괴 측정, 비교적 높은 정확도로 관심을 받고 있다. 일반적으로 토양 분광반사특성 측정 과정에서 잡음이 나타날 수 있어 전처리 과정이 필요하다. 하지만 이러한 전처리 방법을 비교하고 평가하는 작업이 거의 이루어지지 못 했다. 본 연구에서는 토양 탄소와 질소 예측을 위해 5가지 전처리 방법을 비교하였다. 이는 연속체 제거, Savitzky-Golay 변환, 이산 웨이블렛(wavelet) 변환, 1차와 2차 도함수 변환이다. 토양예측 모델로 부분 최소제곱 회귀모형을 사용하였고, 총 153개 시료 중에서 검증을 위해 122개 훈련자료와 31개의 검증자료로 나누어 평가하였다. 전반적으로 토양시료의 탄소 함량이 높을수록 토양에 대한 입사 에너지의 흡수가 커지는 특성을 보였다. 파장별로는 가시광선 영역(650nm와 700nm)이 토양 탄소 그리고 질소와 가장 높은 상관관계를 보였다. 전처리 비교에서 연속체 제거가 토양 탄소(9.53mg/g)와 질소(0.79mg/g)에 대해 가장 높은 정확도(Root Mean Square Error)를 보였다. 따라서 토양 탄소와 질소 예측을 위해 연속체 제거가 가장 효과적인 분광반사특성 분석의 전처리 방법으로 판단되었다. 시각적인 평가에서 웨이블릿 변환이나 Savitzky-Golay 변환은 차이가 거의 없었고, 평가 결과도 유사했다. 따라서 다소 계산과정이 간단한 Savitzky-Golay 변환이 선호될 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권3호
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• pp.233-242
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• 2018

본 연구는 백화산 지역 고도 구배에 따른 식물 종풍부도 패턴을 구명 하고, 관찰된 고도별 식물 종풍부도 패턴에 대한 기후 및 서식지 인자들의 효과를 구명하고자 수행되었다. 백화산 지역 두 개의 조사 구간인 반야사에서 한성봉 구간과 보현사에서 한성봉 구간을 따라 총 70개 조사구에서 목본식물 78종, 초본식물 109종 등 총 187종의 식물종이 관찰되었다. 구간별로 살펴보면, 반야사 구간에서 목본식물 66종, 초본식물 88종을 포함한 154종이 관찰되었으며, 보현사 구간에서는 목본식물 58종, 초본식물 73종 등 131종이 관찰되었다. 고도별 종풍부도 패턴에 대한 기후 및 서식지 인자의 상대적 중요성을 분석하기 위해 단순최소제곱 회귀모형, 다수준모형 및 변이분할을 수행하였다. 분석결과, 반야사 구간의 고도별 종풍부도 패턴은 감소형 패턴을 나타내었으며, 보현사 구간의 종풍부도 패턴은 역단봉형 패턴을 나타내었다. 비록, 고도별 식물종풍부도 패턴은 조사구간 별로 서로 다른 양상을 나타내었으나, 백화산 지역 본 연구 조사 구간에 있어서 고도별 식물 종다양성 패턴에 영향을 미치는 인자들의 상대적 중요성은 서식지 인자가 기후 인자보다 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 동일한 산악 생태계 내에 위치하는 인근 조사구간에서 조차 고도별 식물 종 풍부도 패턴은 다를 수 있다는 것을 나타낸다. 하지만, 동시에 동일 산악 생태계 내에서의 상이한 패턴에도 불구하고 그 패턴을 제어하는 인자는 동일할 수 있음을 나타낸다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.84-91
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• 2018

본 연구에서는 레이저유도 플라즈마 분광법(Laser induced breakdown spectroscopy, LIBS) 기반의 금속 종류별 스펙트럼 데이터를 이용하여 연성정보(soft information)를 추정하고 최빈 클래스로 분류하는(most probable classification) 금속 분류 방법을 제안한다. 폐금속 자원과 같이 사전 정보가 없는 금속을 분류하는 경우 몇 가지 핵심 구성성분에 대한 정량 분석을 통해서 클래스를 추정하는 방법이 효율적이다. 이에 따라 부분 집합 기반의 부분최소제곱회귀법(Partial Least Square Regression, PLSR)을 이용하여 LIBS 검출 스펙트럼으로부터 각 성분의 농도를 독립적으로 신뢰성 있게 추정하고, 인증 표준물질(CRM) 등 알려진 모집합의 농도정보에 기반하여 최고 확률을 갖도록 분류하는 기술을 제안한다. 샘플 스펙트럼들의 다변량 분석을 통해서 여러 성분의 추정 농도를 다변량 정규 분포를 갖는 것으로 가정하고 통합(Joint) 추정 연성정보를 구할 수 있으며, 이를 활용한 최빈 확률 검출이나 추가적인 사전 정보의 결합 등을 통해서 분류 성능을 향상시킬 수 있다. 제안된 기술의 평가를 위해서 9가지 종류의 CRM 금속시료의 LIBS 스펙트럼 데이터를 사용하며, 부분 집합 기반의 PLSR 농도 추정 기술을 기반으로 단변량 혹은 다변량 정규 분포 연성 정보추정을 통해 미지 금속의 검출과 연성 정보의 검출 등을 테스트 하였다. 또한 방사형 차트(Radar chart)를 이용하여 추정된 농도와 획득한 연성정보를 효과적으로 시각화함으로써 기존 라이브러리에 포함된 부분 집합의 금속과 비교하여 해당 금속과의 유사성을 그래프를 통해 추정할 수 있다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제26권3호
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• pp.403-420
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• 2016

2015 개정 수학과 교육과정에서 나타난 주요한 내용 변화 중의 하나는 정비례/반비례를 초등학교에서 중학교로 상향이동하고, 상관관계 관련 내용을 중학교에 추가한 것이다. 이런 변화를 결정하는 데 중요한 근거 자료가 된 것이 국제 비교 결과이다. 이에 본 연구에서는 미국, 영국, 프랑스, 핀란드, 호주, 일본, 싱가포르, 중국, 대만을 대상국으로 정하고, 정비례/반비례와 상관관계를 어느 시기에 어떤 범위에서 다루는지 조사하였다. 더불어 교육과정 내용 조직의 특성을 분석하는 틀로 수직적 계열성, 수평적 계열성, 외적 연결성, 내적 연결성의 네 가지 기준을 설정한 후 이에 기초하여 정비례/반비례와 상관관계 관련 내용을 비교 분석하였다. 연구결과 대부분의 국가가 정비례/반비례를 중학교에서 도입하거나 초등학교에서 도입한 후 중학교에서 심화시키는 방식을 따르고 있으며, 내용 조직의 특성 기준을 비교적 충실히 만족시키고 있다. 상관관계는 핀란드를 제외한 모든 국가가 고등학교 내용으로 포함시키고 있으며, 대부분 상관계수, 회귀직선, 최소제곱법 등 관련 개념들을 소개하면서 다양한 맥락에서 다루고 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.197-208
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• 2022

암반층이 얕은 깊이에서 출현하는 국내 지층 조건과 지하 공간의 활용도 증가로 인해서, 발파에 의한 굴착은 여전히 이용되고 있다. 발파 천공 이후에 존재하는 물이 있는 조건에서 실시되는 표준 발파는 폭굉압력 감소, 일정 장약량 사용, 디커플링과 같은 기술적인 어려움이 있다. 하지만, 기존의 표준 발파 공법을 대체할 만한 공법이 없는 실정이다. 본 논문에서는 건공화 펌프 시스템을 이용하여, 천공 내부에 존재하는 물을 제거하는 건공화 ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil) 발파와 발파 성능의 비교를 위해서 추가적으로 표준 발파를 수행하였다. 각각의 발파 공법에서 계측된 진동 속도 데이터들과 환산거리의 함수로 이루어진 경험적인 발파진동 추정식을 이용하여, 최소제곱법에 의한 선형회귀분석을 실시하고, 궁극적으로 발파 성능을 정량적으로 분석하였다. 그 결과, 건공화 ANFO 발파에서 진동 감쇠가 더 크게 발생하고, 암반 파쇄에 더 많은 에너지를 소비하여, 더 가까운 거리에서 진동 허용 기준을 만족하는 진동 속도를 보였다. 또한, 표준 발파의 발파 진동 영향권이 건공화 ANFO 발파보다 더 멀리 있고, 발파 패턴의 범위가 더 넓은 것으로 나타났다. 본 연구에서 수행된 현장 발파 실험 결과로부터, 건공화 ANFO 발파 공법의 발파 성능이 효율적임을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권3호
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• pp.45-51
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• 2016

기존 실시간 신호제어시스템은 과포화 상황, 지점검지 및 매설식 검지체계의 문제점이 제기됨에 따라 ITS의 활성화와 검지체계의 발전 등으로 진보된 차세대 신호제어시스템의 개발이 요구되고 있다. 본 논문은 차세대 신호제어시스템을 위해 신호제어 기초 변수를 기존 통과교통량이 아닌 교차로 대기행렬을 활용할 수 있도록 대기행렬길이의 산출을 목적으로 하였다. 기존 시스템의 한계로 나타난 과포화 상황에 중점을 두어 범위를 설정하였다. 실시간으로 수집되는 개별차량 위치정보를 좌표로 변환하여 최소제곱법을 이용한 회귀모형에 적용하여 추출한 직선식을 충격파 모형에 적용하였다. 산출된 대기길이와 링크길이의 비교를 통해 대기길이가 링크를 초과하는 경우 상류부 대기차량이 하류부 교차로에 영향을 미친다고 판단하여 하류부 교차로 대기행렬까지 대기길이로 포함하였다. 추출된 대기행렬길이의 신뢰성을 판단하고자 링크 통행시간과의 상관분석을 실시한 결과 두 링크 모두 0.9이상의 수치를 나타내며 높은 상관관계를 보이는 것으로 판단되었다. 본 연구는 실시간으로 수집되는 데이터를 이용하여 대기행렬길이를 산출할 수 있다는 점과 이를 이용하여 신호제어시스템의 개선에 기여할 수 있다는데 의의가 있다.

• 임산에너지
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• 제20권2호
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• pp.69-80
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• 2001

중부지방 낙엽송 조림지에 대하여 식재후 적정한 1차 간벌 시기를 추정하기 위하여 충북대학교 부속 연습림(월악산)을 대상으로 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 충북대학교 부속 연습림내에 조림된 낙엽송의 수고곡선식은 H=4.25783+0.80024D(H=수고, D=흉고직경)이었다. (2) 본 연구대상지의 재적식을 구하기 위해 최소제곱법으로 회귀분석을 한 결과, 수고와 흉고 직경을 모두 독립변수로 하는 경우 재적식은 V=0.001474-0.002095D-0.000211H+0.000150D·H+0.000744D²+0.000008H²(V=재적(㎥), H=수고(m), D=흉고직경(cm)) 이었다. 한편, 재적에 대하여 흉고직경만을 독립변수로 한 경우는 V=0.000079-0.000512D+0.000826D²이었다. (3) 간벌시기 추정을 위한 기준으로는 수고 MAI의 극대점을 이루는 연령과 고사목에서 총 흉고직경 생장량의 평균치 이하로 떨어지는 시점의 연령이 적절한 것으로 판단된다. (4) 수고 MAI의 극대점에 도달하는 연령은 임분밀도와 유의성 있는 상관을 보이지 않아 정확한 간벌시기의 판단기준으로 삼을 수 없었다 (5) 간벌시기를 결정하는 추정식은 고사목의 흉고직경생장량의 경년변화를 토대로 계산하였으며, 그 결과식은 Y=0.2825+0.01752X 이었다. (6) 관행적인 1.8m×l.8m의 식재밀도가 적용된 낙엽송 조림지에서 간벌 개시 임령은 12∼14년이 적당한 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.138-149
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• 2014

본 연구에서는 불특정 분포하중에 대한 다경간 연속 보 구조물의 변형률 분포를 추정하는 기법을 제시하였다. 본 추정 기법은 해석적 방법이 아닌 계측한 변형률 데이터로부터 최소제곱법을 이용한 커브 피팅을 통해 변형률 분포를 추정하였다. 제시한 다경간 보 연속 구조물의 변형률 추정 기법은 멀티플렉싱이 가능한 FBG센서를 이용하여 다경간 연속 강재 보 정적 가력 실험을 통해 검증하였다. 실험을 통해서 분포 하중과 집중하중에 의한 변형률 분포의 추정 정확성 및 변형률 추정에 사용되는 계측점 수에 따른 추정 오차에 대한 검토를 수행하였다. 5.89 (하중 step1), 6.26% (하중 step2) 오차로 최대 변형률 지점에서의 변형률을 추정할 수 있었다. 추정을 위한 변형률 계측 센서 수를 감소시킨 경우 오차가 증가 (0.26~0.37%)하는 것 또한, 확인할 수 있었다. 회귀분석적 기법을 통해 다경간 보의 변형률 분포를 추정함으로써 특정 형상의 분포 하중에 대해서만 적용이 가능한 해석적 변형률 추정 기법의 한계를 넘어 불특정 분포 하중에 대한 변형률 분포 추정이 가능해졌고 추정 변형률 분포를 통해 최대변형률 발생 위치까지 확인할 수 있게 되었다.