• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.548-549
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• 2015

무인 잠수정은 자율 무인잠수정(이하 'AUV' 또는 '자율무인잠수정'을 혼용)과 원격조정잠수정(이하 'ROV'로 지칭)으로 분류를 할 수 있다. ROV는 테더 게이블로 인한 작업 범위의 한계와 운동성능 효율이 떨어지는 단점을 지니고 있어, 테더 케이블이 필요 없는 AUV에 대한 필요성이 증대되고 있다. 추측 항법 시스템인 관성 항법 시스템(inertial navigation system, 이하 'INS'로 지칭)은 외부 도움없이 관성측정 장치(inertial measurement unit, 이하 'IMU'로 지칭)를 활용하여 구성된 시스템을 말한다. IMU는 자이로 스코프(gyroscope), 가속도계(accelerometer), 지자기(magnetic)센서로 구성된 측정 장치로 3개의 센서를 사용하여 상호 보정을 통한 기동 체의 위치, 속도 및 자세 정보를 제공한다. 복합항법시스템은 추측항법시스템이 가지는 누적오차와 측위 항법시스템이 가지는 외부환경에 대한 단점을 상호 보완하는 방법으로 연구가 진행 중이다. 하지만 심해서 또는 해양의 특성에 따라 측위 시스템이 사용되지 못하기 때문에 추측 항법시스템의 다양한 관성 센서를 활용한 상로 보완과 신호처리 방법을 통한 연구 개발이 진행 중이다. 다양한 센서 정보를 통합하는 목적으로 칼만 필터와 같은 최적 필터기법이 보편적으로 사용되고 있다. 칼만 필터는 확률 선형 시스템에 대하여 공정잡음 및 측정 잡음이 가우시안 확률 분포를 따를 때 최적의 추정자가 된다. 또한 가우시안 조건을 만족하지 않는 경우에도 선형 추정자 중에 추정 오차의 분산이 가장 작은 추정자이다. 칼만 필터가 최상의 성능을 발휘 하려면 공정잡음과 측정 잡음의 실제 값을 정확히 알아내는 것이 중요하다. 잡음 수준에 대한 정보가 부정확 할 경우 칼만 필터는 발산 할 수 있기 때문에 시스템에서 잡음 수준의 공산은 칼만 필터의 최적 이득을 결정하는 중요한 요소로 추정치에 큰 영향을 준다. 따라서 칼만 필터를 추측항법시스템에 적용 시킬 경우 실제 모텔의 잡음 공분산을 정확히 추정할 수 있는 기법이 요구된다. 추측항법시스템은 다양한 센서를 활용하기 때문에 움직이는 기동 표적에 적용시 잡음공분상이 변하기 때문에 항법시스템이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 센서를 융합하여 해양 생체 로봇의 정밀 자세 제어가 가능한 시스템을 제안하고자 한다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.512-515
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• 2000

일정전류와 일정전압조건 모두에서 완충액 농도가 증가할수록 시료들의 이동시간이 증가하였으며 전압이 높을수록 시료들의 이동시간이 단축됨을 알 수 있었다. ALA, PBG, glycine, LA의 최적 분석조건은 borate 완충액 30mM, 20kV, $76{\mu}A$에서 가장 잘 분리 되었다. 본 연구를 통하여 ALA, PBG, glycine, LA를 동시에 분리할 수 있을 뿐만 아니라 ALA 2mM, PBG 0.25mM 범위내에서 선형적인 보정곡선을 보이므로 정량분석이 가능하였다. CE를 이용한 ALA와 PBG의 동시 정량분석으로 인체, 동식물 및 광합성 미생물의 대사과정에 수반되는 효소인 ALA synthetase, ALA dehydratase의 활성 연구, 광합성 홍색세균에 의한 ALA생합성, 의학, 생화학, 효소공학 등에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제40권1호
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• pp.20-27
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• 1996

분광학적 실험 자료들로부터 안정하고 정확한 위치에너지를 역으로 얻어내는 방법에 대하여 연구하였다. 이러한 역과정 방법은 비선형 역과정 문제에서 야기되는 불안정성을 위치에너지가 유연하게 연속적이라는 제한 조건을 사용하여 최적의 해를 얻어내는 Tikhonov의 규칙화에 기초를 두고 있다. 이 방법의 장점은 특정한 형태의 위치에너지 변수를 맞추는 보통의 방법과는 달리 위치에너지를 분자간 거리의 연속함수로 다루었다. 이 방법을 실험적으로 얻은 Ar-Ar계의 분광학적 자료에 적용하여 전 구간에서 정확한 위치에너지를 찾아가는 것을 보여주었고, Morse나 RKR 방법으로 얻은 위치에너지의 부정확한 먼거리 인력 부분을 보정할 수 있음을 보여주었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1727-1731
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• 2008

수자원의 효율적인 관리를 위해서는 신뢰성 있는 유량자료의 획득이 대단히 중요하다. 우리나라는 양질의 유량자료를 획득하기 위해 매년 많은 시간과 돈을 투자하고 있으나 자료의 질적인 면에서 만족할 만한 성과를 얻지 못하고 있다. 현재까지 우리나라의 유량자료는 댐의 수문자료와 수량관리 부처인 건교부에서 운영하는 수위표 지점의 수위-유량곡선에서 산출된 자료에 의존하고 있다. 그러나 수위-유량 관계식을 보정하기 위한 유량측정사업이 지속적이지 못하며, 이 관계식은 유량이 적은 저수기 및 갈수기에는 부정확하다는 한계가 있다. 또한, 국립환경과학원 낙동강물환경연구소에서 오염총량관리를 위한 낙동강수계 유량측정사업을 실시하고 있지만, 목적은 낙동강수계의 오염총량관리 단위유역 말단 47개 지점에서 유량측정을 효율적으로 실시하여 수질정책의 기초자료를 제공하는데 있다. 이 자료 역시 오염총량관리를 위하여 유량측정을 실시하여 수자원의 효율적인 관리를 위한 일 유량을 알 수가 없는 한계점을 가지고 있다. 따라서 저수기 및 갈수기에 수질정책의 기초자료를 제공하기 위해서 하천을 포함한 유역의 정확한 강우-유출특성의 파악이 필요하다. 그러나 강우-유출특성 또한 유역 내 강우의 시 공간적 분포가 다르며 그 자가 비선형성이 강하고 여러 변동성을 포함하므로, 강우로부터 하천의 유출량의 정확한 해석이 불가능하다. 그러나 최근 인공지능 분야에서 신호처리, 지능제어 및 패턴인식 등의 수단으로 사용되고 있는 신경망은 학습이라는 최적화 과정을 통해 입력과 출력으로 구성되는 하나의 시스템을 비선형적으로 구축할 수 있으며 이러한 이점을 활용하여 수자원 분야에서 다양하게 적용되고 있다. 본 연구의 목적은 강우-유출자료 및 댐 방류량 자료의 비선형적인 특정을 가장 잘 반영할 수 있는 신경망모형을 적용하여 수질정책의 기초자료를 제공하기 위하여 신뢰성 있는 유량자료를 산정하는 모형을 개발하는 것이다. 이를 위해서 낙동강물환경연구소에서 오염총량관리를 위한 낙동강수계 유량측정 지점 상류의 댐 방류량의 일 방류량자료와 강우자료를 입력 자료로 하여 유량을 예측할 수 있는 유량예측 신경망 모형 FFBN(Flow Forecasting By Neural)을 개발하였다. 그리고 입력 자료로서 장기유출모형인 SWAT의 모의결과를 입력 자료로 추가한 FFBNS(Flow Forecasting By Neural and SWAT)을 개발하였다. 신경망 모형의 구조는 입력층과 출력층 사이에 하나의 은닉층이 존재하는 다층 신경망으로 구성하였으며, 학습단계에서는 오류 역전파 알고리듬 학습방법 중 모멘텀법을 사용하였다. 예측된 유출량을 실측치와의 비교를 위하여 낙본D지점과 낙본 E지점에 대하여 $2005{\sim}2006$년까지의 모의 결과를 낙동 수위측정지점과 구미 수위측정지점의 실측치 통하여 복잡한 비선형성을 가지는 유출 시계열 자료에 대한 효과적인 최적의 신경망모델을 개발하여 유량을 예측하고 적용 가능성을 검토하고자 한다. 모의 결과는 수질정책의 기초자료 제공에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국광학회지
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• 제19권3호
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• pp.229-236
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• 2008

주기적으로 분극 반전된 비선형 결정 중에 하나인 PPLN(Periodically Poled MgO(5%) doped Lithium Niobate)과 수 W급의 고출력 연속발진형 파장가변 적외선 레이저 시스템인 DOFA(Diode Laser Oscillator & Fiber Amplifier) 시스템을 이용하여, 이 결정에서 펌핑광을 한번 통과시키는 단일통과와 두 번 통과시키는 이중통과에서의 효율적인 제2고조파 발생 조건을 실험적으로 구하였다. 단일통과에서는 최적의 위상정합온도 $108.9^{\circ}C$에서 최대 출력 2.45 W의 적외선(파장 = 1070 nm) 펌핑광을 사용하여 최대 245 mW의 녹색광원(파장 = 535 nm)인 제 2고조파를 만들었고, 이때의 주파수 변환 효율은 10%였다. 또한 제 2고조파 발생의 효율을 증가시키기 위해서 되 반사용 오목거울과 위상보정을 위한 쐐기유리판을 이용하여 이중통과의 제2고조파 발생장치를 구성하였다. 이때 최적의 위상정합온도 $108.5^{\circ}C$에서 최대 출력 2.45 W의 적외선(파장 = 1070 nm) 펌핑광을 사용하여 최대 383 mW의 녹색광원(파장 = 535 nm)인 제 2고조파를 만들었다. 이때의 변환 효율은 15.6%로써 단일통과에서의 제 2고조파 발생 효율보다 크게 증가함을 확인하였다.

• 환경영향평가
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• 제29권6호
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• pp.403-413
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• 2020

최적의 염소 소독 전략을 구축하기 위해 8개의 연립 준선형 편미분방정식으로 구성된 수학적 모형이 제안되었다. 다차원 수치 프로그램을 개발하기 위해 상류 가중 유한요소법을 사용하였다. 프로그램은 세 가지 유형의 반응기에서 측정된 농도에 대해 검증되었다. 16개의 실험 결과에 대해 경계 조건 및 반응 속도를 보정하여 측정된 값을 재생시켰다. 모델링 결과로부터 8개의 반응 속도계수가 추정되었다. 반응 속도계수는 pH 및 온도로 표현되었다. 반응 속도계수를 추정하기 위해 수치 오차의 제곱의 합을 최소화하는 자동 최적 알고리즘의 프로그램을 개발하고 모형에 결합하였다. 최종 사용지에서 염소 및 오염물의 농도를 최소화하기 위해서는 정수장의 염소소독공정으로부터 최종 사용지까지의 수질 변화를 모형에 의해 예측하고 이를 기반으로 유입수 수질에 따라 염소소독공정을 운영하는 실시간 예측 제어 시스템이 필요하다. 본 모형을 이용하여 정수장에 이러한 시스템을 구축할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.265-272
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• 2007

본 논문은 비선형 휘도 출력을 요구하는 영상장치 기기를 위한 감마 보정에 관한 것이다. 제안된 감마 수정 시스템은 일반적인 공식에 의해 만들어지는 비선형적 특성을 지닌 감마 커브와 제안된 알고리즘에 의해 생성되는 결과와 차이를 최소화하기 위한 시스템이다. 오차를 최소하기 위해, 제안된 시스템은 Least Squares Polynomial을 사용하였다. 이 알고리즘은 샘플간의 점들에 대해서 최적의 다항식을 계산하는 방법이다. 각각의 시스템들은 연속적인 여러 개의 방정식으로 구성되어 있으며, 정밀도를 높이기 위해서 각 구간마다 고유의 중첩 구간을 가지고 있다. 최종적으로 알고리즘을 검증하여, 시스템들은 Verilog-HDL를 사용하여 구현되었다. 본 논문에선 가장 초기적 알고리즘인, Seed Table을 이용한 기존 시스템과 이를 개선하기 위해 만들어진 제안된 감마 시스템을 비교하려고 한다. 제안된 시스템과 기존 시스템은 클럭 대기(clock latency)가 1과 2의 값을 지닌다. 그러나 에러 범위(LSB)는 $0{\sim}+36$에서 $-1{\sim}+1$으로 향상되었다. 삼성 0.35 worst case 환경에서 합성된 gate count는 2,063에서 2,564으로 증가되었으나, maximum data arrival time은 29.05[ns]에서 17.52[ns]으로 더 빨라졌다.

• Spatial Information Research
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• 제10권3호
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• pp.469-480
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• 2002

현행 노선선정시 1:5,000 축척의 수치지도를 이용하여 계획, 검토하고 있으나, 수치 지도는 수정, 갱신주기가 원활치 못하여 급속한 개발에 따른 지형·지물의 변화 등이 반영되지 않아 실제와 상이한 부분들이 존재한다. 이에 대한 대안으로서, 본 연구에서는 기존 노선계획 방법에 의해 수치지도를 기본자료로 사용하여 노선선정을 한 후, 이를 IKONOS 위성영상과 중첩하여 지형·지물의 사실적 표현을 통한 문제점을 파악하고, 이에 따른 노선변경을 하였다. 이로써 기본설계의 질적 내실화와 지형에 맞는 합리적인 도로의 선형을 도출할 수 있었으며, 차후 실시설계 단계에서의 노선변경을 미리 예방함으로써 경제성을 도모할 수 있었다. 한편, IKONOS 영상의 기하학적 보정에 있어서 지상기준점 수가 충분할 경우에는 TPS(Thin Plate Spline)변환을 효과적으로 활용할 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제25권6호
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• pp.1385-1395
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• 2014

가축의 경제적인 특성은 환경적인 요인과 유전적인 요인의 영향을 받으며, 또한 하나의 유전자가 아닌 여러 유전자의 상호작용의 영향을 받는다고 알려져 있다. 본 논문에서는 선형회귀모형을 활용하여 환경적인 요인을 보정한 자료로 한우의 맛과 육질에 영향을 준다고 밝혀진 지방산합성효소의 단일염기다형성 5개를 이용해 한우의 경제 형질에 영향을 미치는 우수 유전자 조합을 선별하고 우수 유전자형을 밝힌다. 이를 위해 데이터마이닝 기법인 인공신경망, 로지스틱 회귀모형, C5.0, CART 기법을 이용하였다. 공정한 모형 평가를 위해 전체 데이터를 훈련용 데이터 (60%)와 검증용 데이터 (40%)로 나누었고, 훈련용 데이터에서 설정된 모형을 검증용 데이터에 적용시켜 정확도를 비교하였다. 그 결과 C5.0이 최적 모형으로 선정되었으며, C5.0의 의사결정나무를 통해 우수 유전자 조합을 선별하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.2783-2797
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• 1997

본 논문에서는 가변 탕색 영역을 가진 부분 정합 방법을 적용한 새로운 움식임 추정 방법을 제안한다. 거친 움직임을 추정할 때에 탐색 영역을 고정하지 않고 인접 영상간의 차이(FD; frame difference)에 대한 선호 대 잡음 비(PSNR; peak signal-to-noise ratio)를 사용하여 탕색 영역의 크기를 조정한다. 육각형 정합 벙법은 영상 비틀림에서 미세 보정을 위한 방법 중의 하나인데, 이것은 최적의 영상 화질 개선을 가져오지만 계산량이 많은 것이 단점 이다. 제안된 부분 정합 방법은 육각형 정합 방법에 대하여 영상 화질면에서는 구분할 수 없을 정도이면서도 계산량은 약 50% 이하로 줄었다. 움직임 추정 및 보상 방법의 성능은 어파인 변환과 쌍선형 변환, 그리고 제안한 움직임 추정 알고리듬을 함께 사용하여 계산량, 전송해야 될 비트량, 복원 영상의 화질의 3가지 점을 동시에 고려하여 이전의 방법과 비교하였다. 제안된 방법을 사용하여 복원된 영상의 화질은 기존의 블럭 정합 방법과 비교할 때 월등히 우수하고, 육각형 정합 방법과 비교될 만하였다. 또한 계산량과 부호화에 사용된 비트의 양은 블럭 정합 방법과 이미 개발된 육각형 정합 방법같은 영상 비틀림 방법들보다 싱대적으로 많이 감소하였다.