• Title/Summary/Keyword: 최적 추정

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순차적 실험계획법을 이용한 MOF-801 합성공정 최적화 (Optimization of MOF-801 Synthesis Using Sequential Design of Experiments)

  • 이민형;유계상
    • 공업화학
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    • 제32권6호
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    • pp.621-626
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    • 2021
  • MOF-801 합성공정의 최적화를 위해 순차적인 실험 계획법을 이용하였다. 먼저 screening을 위한 완전 2-요인 설계와 이후 반응표면 분석법 중에 하나인 중심합성 계획법을 연속적으로 사용하였다. 두 가지 반응변수인 MOF-801의 결정화도와 BET 비표면적 중에 실험계획법에 보다 적합한 변수를 선택하기 위하여 fumaric acid, dimethylformamide (DMF) 및 formic acid의 몰비를 이용한 23 요인 설계법을 수행하였다. MINITAB 19 소프트웨어에 따라 설계된 8번의 MOF-801 합성 실험을 수행한 이후 XRD 분석 및 질소흡착법을 이용하여 특성분석을 수행하였다. 두 가지 반응변수 중 결정화도의 R2이 0.999로 BET 비표면적보다 실험계획법에 보다 적합하였다. 분산 분석(ANOVA)을 통해 fumaric acid와 formic acid의 몰 비가 MOF-801의 결정화도를 결정하는 주요 인자임을 확인하였다. response optimization과 두 인자의 contour plot을 통해 최적의 몰비는 ZrOCl2·8H2O : fumaric acid : DMF : formic acid = 1 : 1: 39 : 35로 추정되었다. 이후 합성반응 공정의 최적화를 위해 도출된 전구체의 몰 비 조건에서 합성 기간과 온도에 대한 박스-벤켄설계법을 수행하였다. 설계된 9번의 합성실험을 통해 도출된 결과를 2차 모델 방정식을 이용하여 계산하였다. 이를 이용하여 MOF-801의 최대 결정화도는 합성시간 7.8 h 그리고 합성온도 123 ℃의 조건에서 얻을 수 있음을 예측하였다.

GOCI Chlorophyll-a 결측 자료의 복원을 위한 DINEOF 방법 적용 (Application of DINEOF to Reconstruct the Missing Data from GOCI Chlorophyll-a)

  • 황도현;정한철;안재현;최종국
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_1호
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    • pp.1507-1515
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    • 2021
  • 해색 원격 탐사를 통해 chlorophyll-a를 추정하면 식물성 플랑크톤, 해양일차생산력의 전 지구적 분포를 파악할 수 있다. 하지만 위성으로 관측된 해색 자료는 구름이나 기상 상황 등에 의하여 결측 데이터가 발생한다. 본 연구에서는 DINEOF를 이용하여 GOCI chlorophyll-a 산출물의 결측 자료를 복원하고자 하였다. DINEOF는 시·공간 자료에 기반을 두어 결측 자료를 복원하는 방법으로, 정확도는 GOCI chlorophyll-a 영상의 일부를 제거한 뒤 복원 영상과 비교하여 교차 검증하였다. 연구지역에서 DINEOF를 위한 최적의 EOF 모드는 10-13이었다. 시·공간 복원 자료 결과에서는 오후 시간대 chlorophyll-a 농도가 증가하는 경향이 반영되었고, 노이즈에 해당되는 이상치는 필터링 되는 효과를 보였다. 따라서 DINEOF는 결측이 발생한 영상에 대하여 복원 자료로 활용 가능할 것으로 보이며, 이를 통해 해양 환경 모니터링을 위한 기초 자료로 사용 가능할 것으로 판단된다.

다수어업의 갈치 자원평가 및 최적어획량 추정 (Estimation of the Optimal Harvest and Stock Assessment of Hairtail Caught by Multiple Fisheries)

  • 남종오;조훈석
    • Ocean and Polar Research
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    • 제40권4호
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    • pp.237-247
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    • 2018
  • This study aims to estimate optimal harvests, fishing efforts, and stock levels of hairtail harvested by the large pair bottom trawl, the large otter trawl, the large purse seine, the offshore long line, and the offshore angling fisheries by using the surplus production models and the current value Hamiltonian method. Processes of this study are as follows. First of all, this study estimates the standardized fishing efforts regarding the harvesting of the hairtail by the above five fishing gears based on the general linear model developed by Gavaris. Secondly, this study estimates environmental carrying capacity (k), intrinsic growth rate (r), and catchability coefficient (q) by applying the Clarke Yoshimoto Pooley (CY&P) model among various surplus production models. Thirdly, this study estimates the optimal harvests, fishing efforts, and stock levels regarding the hairtail by the current value Hamiltonian method, including the average landing price, the average unit cost, and the social discount rate. Finally, this study attempts a sensitivity analysis to figure out changes in optimal harvests, fishing efforts, and stock levels due to changes in the average landing price and the average unit cost. As results induced by the current value Hamiltonian method, the optimal harvests, fishing efforts, and stock levels regarding the hairtail caught by several fishing gears were estimated as 33,133 tons, 901,080 horse power, and 79,877 tons, respectively. In addition, from the results of the sensitivity analysis, first of all, if the average landing price of the hairtail constantly increases, the optimal harvests of it increase at a decreasing rate, and then harvests finally slightly decrease as a result of decreases in stock levels. Secondly, if the average unit cost of fishing efforts continuously increases, the optimal fishing efforts decreases, but optimal stock levels increase. Optimal harvests start climbing and then decrease continuously due to increases in the average unit cost. In summary, this study suggests that the optimal harvests (33,133 tons) were larger than actual harvests (25,133 tons), but the optimal fishing efforts (901,080 horse power) were much less than estimated standardized fishing efforts (1,277,284 horse power), corresponding to the average of the recent three years (2014-2016). This result implies that the hairtail has been inefficiently harvested and recently overfished due to excessive fishing efforts. Efficient management and conservation policies on stock levels need to be urgently implemented. Some appropriate strategies would be to include the hairtail in the Korean TAC species or to extend the closed fishing season for this species.

강우량-지속시간-침수량 관계곡선과 자기조직화 지도의 연계를 통한 범람범위 추정 (Estimation of Inundation Area by Linking of Rainfall-Duration-Flooding Quantity Relationship Curve with Self-Organizing Map)

  • 김현일;금호준;한건연
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권6호
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    • pp.839-850
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    • 2018
  • 집중호우에 의한 도시 유역의 침수 피해가 도시화에 따라 증가하는 추세이며, 이에 따라 정확하면서도 신속한 홍수예보 및 침수 예상도 표출이 필요하다. 특정 강우량에 따른 미지의 침수 범위를 예상하는 것은 도시 유역의 홍수에 대한 사전 대비에 매우 중요한 사안이며, 이를 위해 현재 홍수 예보와 관련된 정부기관에서 침수 피해 예상도를 주민들에게 제공하고자 하고 있다. 하지만, 특정 강우에 따른 정확한 침수 범위를 정량화하여 표출하는데 부족함이 있으며, 강우량과 지속시간에 따른 홍수의 크기에 대한 분석을 실시하고 수리학적 연계를 통한 준 실시간 침수범위 표출 방안을 고찰해야할 시기이다. 제시된 물리적 해석기반 자료를 이용하여 강우량-지속시간-침수량 관계곡선(Rainfall-Duration-Flooding quantity relationship curve, RDF)을 제시하고, 자율학습을 수행하는 자기조직화 특징 지도와 연계하여 미지의 침수 지도를 예측하였다. 예측한 침수 지도와 2차원 침수모형을 통한 결과를 비교하여, 제시된 방법론의 타당성을 검토하였다. 연구 결과를 통하여 중규모의 강우량 또는 빈도의 사상에 따른 미지의 침수범위를 제시하는데 용이할 것으로 판단된다. 더욱이 다양한 강우-월류량-홍수 양상을 내포하는 RDF 관계 곡선과 최적 침수예상도 데이터베이스를 구축함으로서 추후에 홍수예보의 기초자료로서 사용될 것이다.

지진 시 파괴면을 고려한 중력식 안벽의 영구변위 평가 (Estimation of Permanent Displacement of Gravity Quay Wall Considering Failure Surface under Seismic Loading)

  • 한인숙;안재광;박두희;권오순
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.15-26
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    • 2019
  • 지진에 대한 중력식 안벽의 안정성은 구조물의 허용변위를 기준으로 평가하며, 외력으로 발생하는 변위를 계산하기 위하여 Newmark 활동블록 이론에 기초한 변위 경험식 혹은 수치해석을 사용한다. 수치해석의 경우 복잡한 지형 및 구조물에 대한 정밀한 분석이 가능하나 적절한 입력변수 및 환경설정의 어려움으로 전문가가 아니면 신뢰성 있는 결과 도출에 한계가 있다. Newmark 법의 변위 경험식은 지진파만을 가지고 영구변위를 추정하기에 수치해석보다 간편하여 널리 사용되고 있다. 하지만 변위 경험식들은 구조물의 특성과 활동면에 대한 파라메터가 없으며, 강체로 가정된 활동면에서 흙의 비선형 거동과 구조물과의 상호작용을 고려하지 않았다. 따라서 중력식 안벽의 지진 안정성 평가를 위해서는 앞서 언급한 한계점을 보완하는 새로운 변위 경험식이 필요하다. 본 연구에서는 수치해석을 통해 구조물 뒷채움재의 응답특성을 분석하여 최적의 활동면 산정법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 유한요소해석을 수행하여 다양한 지진파에 따른 응답특성과 응력-변형률 관계를 분석하였다. 그 결과 뒷채움재의 응답특성과 활동면은 입력 지진파에 따라 달라지는 것으로 나타났다.

에너지 전환정책과 발전의 사회적 비용 -제7차와 제8차 전력수급기본계획 비교- (Energy Transition Policy and Social Costs of Power Generation in South Korea)

  • 김광인;김현숙;조인구
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제28권1호
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    • pp.147-176
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    • 2019
  • 본 연구에서는 국내의 균등화 발전비용에 대한 연구결과를 기초로 하여 전원 구성에 있어서 원자력의 비중이나 이용률이 발전의 사회적 비용에 어느 정도 영향을 주는지를 시뮬레이션을 통해 도출한다. 원전이 상대적으로 증가되도록 설계되었던 제7차 전력수급기본계획과 원전의 비중을 축소하고 신재생에너지 발전의 비중을 증가시킨 제8차 전력수급기본계획을 비교하여 전원 믹스에 따른 발전의 사회적 비용, 발전단가, 전기요금의 변화 정도를 추정한다. 8차 수급계획의 환경급전 관련 변수를 고려하고, 국내 두 기관의 균등화 발전비용 연구결과를 이용한 시뮬레이션 결과, 사회적 비용은 향후 10년 내에 22%까지 증가할 수 있고, 직접적인 전력생산비용에 기초하고 있는 발전단가 역시 22% 증가하고, 전기요금은 최대 18%까지 증가할 수 있음을 도출하였다. 따라서 제8차 전력수급기본계획에 따른 전원믹스는 발전에 따른 외부 비용까지 고려한 사회적 비용차원에서 검토할 경우 7차 수급계획의 전원믹스와 비교할 때 사회적 비용을 증가시킨다.

층화 혼합 승법 양적속성 확률화응답모형 (A Stratified Mixed Multiplicative Quantitative Randomize Response Model)

  • 이기성;홍기학;손창균
    • Journal of the Korean Data Analysis Society
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    • 제20권6호
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    • pp.2895-2905
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    • 2018
  • Lee(2016a)는 Bar-Lev et al.(2004)의 모형에 무관한 변수를 추가하여 민감한 변수, 변환된 변수 그리고 무관한 변수 중에서 확률장치에 의해 선택된 질문에 응답하도록 하는 승법 양적 확률화응답모형을 제안하였다. 본 연구에서는 Bar-Lev et al.(2004)이 제안한 강요 양적속성 승법모형에 무관한 변수와 강요응답을 새롭게 추가한 혼합 승법 양적속성 확률화응답모형을 제안하였다. 그리고 무관한 변수에 대한 정보를 아는 경우와 모르는 경우로 나누어 민감한 양적속성을 추정할 수 있는 이론적 체계를 구축하였다. 또한, 모집단이 층화되어 있을 때에도 제안한 모형의 적용이 가능하도록 층화 혼합 승법 양적속성 확률화응답모형으로 확장하였고 층화추출에 있어서 비례배분과 최적배분 문제를 다루었다. 마지막으로 기존의 승법모형인 Eichhorn-Hayre(1983) 모형, Bar-Lev et al.(2004) 모형, Gjestvang-Singh(2007) 모형, Lee(2016a) 모형이 제안한 혼합 승법 양적속성 확률화응답모형의 특수한 형태임을 확인할 수 있었고, Bar-Lev et al.(2004) 모형과의 효율성 비교 결과 $C_x$값이 작을수록 그리고 $C_z$값이 클수록 제안한 혼합 승법 양적속성 확률화응답모형이 Bar-Lev et al.(2004)의 모형보다 효율적이었다.

평균-교사 합성곱 순환 신경망 모델을 이용한 약지도 음향 이벤트 검출 시스템의 성능 분석 (Performance analysis of weakly-supervised sound event detection system based on the mean-teacher convolutional recurrent neural network model)

  • 이석진
    • 한국음향학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.139-147
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    • 2021
  • 본 논문은 데이터의 일부만 레이블링이 되어있는 약지도 학습을 기반으로 하는 음향 이벤트 검출 시스템을 소개 및 구현하고, 시뮬레이션을 통해 각 파라미터가 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 음향 이벤트 검출 시스템은 음향 신호 내에 존재하는 이벤트의 종류, 시작/종료 시점을 추정하는 시스템으로, 이를 학습시키기 위해서는 음향 이벤트 신호와 그 종류, 시작/종료 시점에 대한 모든 정보가 제공되어야 한다. 하지만 이를 모두 표기하여 학습데이터를 만드는 것은 매우 큰 비용이 들어가며, 특히 시작/종료 시점을 정확히 표기하는 것은 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서 다루는 약지도 학습 문제에서는 이벤트의 종류와 시작/종료 시점이 모두 표기된 "강하게 표기된 데이터"와, 이벤트의 종류만 표기된 "약하게 표기된 데이터", 그리고 아무런 표기가 되어 있지 않은 "미표기 데이터"를 이용하여 음향 이벤트 검출 시스템을 학습시킨다. 최근 이러한 문제에서는 평균-교사 모델을 이용한 음향 이벤트 검출 시스템의 성능이 우수하며, 따라서 널리 사용되고 있다. 다만, 평균-교사 모델은 많은 파라미터를 가지고 있고, 이는 성능에 영향을 다소 미칠 수 있으므로 신중하게 선택되어야 한다. 본 논문에서는 DCASE 2020 Task 4의 데이터를 이용하여 특징 값의 종류, 이동 평균 파라미터, 일관성 비용함수의 가중치, 램프-업 길이, 그리고 최대 학습율 등 5가지의 값에 대해 성능 분석을 진행하였으며, 각 파라미터에 대한 영향 및 최적 값에 대해 고찰하였다.

들깨에서 차먼지응애의 주내분포 특성 (Within-plant Distribution of Polyphagotarsonemus latus (Banks) (Acari: Tarsonemidae) on Leaf Perilla)

  • 서윤경;백성훈;김민중;안승원;최용석
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제59권4호
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    • pp.303-309
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    • 2020
  • 차먼지응애(Polyphagostarsonemus latus)는 잎들깨에서 잎을 직접적으로 가해하여 농가 소득에 치명적인 피해를 야기하고 있지만 표본단위가 설정되어 있지 않아 적절한 표본 조사가 이루어지지 못하는 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 잎들깨의 주내분포 연구를 통하여 표본단위와 최적표본수를 제시하고자 수행하였다. 차먼지응애는 하나의 들깨잎에서 엽병 부위를 중심으로 개체가 형성되어 전체잎으로 퍼져나가는 특징을 보였으며, 이때 기간은 접종 후 25일이 소요되었다. 단위면적당 차먼지응애의 밀도를 조사한 결과, 접종 후 경과 기간에 관계없이 신초에서의 밀도가 중엽과 성엽보다 높아 대표성을 띠기 때문에 표본단위는 신초가 적합할 것으로 판단되었다. 주당 표본수는 1개의 신초에 있는 알과 약성충 모두를 조사할 경우 정밀도 0.25를 충족할 것으로 추정되었다. 따라서, 시설 잎들깨에서 차먼지응애의 표본조사는 주당 1개의 신초에서 알과 약성충을 조사 할 때 가장 정확도가 높고 경제적이었다.

시간영역반사계를 이용한 해수배관시스템의 누수 탐지용 센서 개발 연구 (Development of TDR-based Water Leak Detection Sensor for Seawater Pipeline of Ship)

  • 황현규;신동호;김헌희;이정형
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.1044-1053
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    • 2022
  • 시간영역반사계(TDR)는 케이블의 물리적 결함을 검사하는 기법이며 누수 탐지 분야로의 응용영역을 확대하고 있다. 본 연구는 시간영역반사계 기법을 활용하여 선박 기관실 해수 배관의 누설 감지용 케이블형 센서를 개발하였다. 케이블 센서의 형상은 꼬임형상과 흡습부재를 이용하여 제작하였으며 개발된 센서의 누수 감지 여부와 위치 탐지 가능성을 확인하였다. 개발된 센서는 실제 배관 시험 장치에 부착하여 평가하였으며 해수 누설에 따른 다양한 TDR 신호를 취득하였다. 센서는 꼬임횟수, 피복 두께를 변수로 하여 제작하였으며 TDR 신호에 미치는 효과를 분석하였다. 실험 결과, 꼬임형 센서는 평행한 띠 형상의 센서에 비해 평활한 신호 취득이 가능하였으며 최적 꼬임 횟수는 단위길이 당 10회 이상인 것으로 나타났다. 절연 피복두께의 경우 적정 민감도 확보가 가능한 절연 피복부재의 두께는 도선직경의 80%~120%로 확인되었다. 누수 위치 추정을 위해 회귀분석 실시 결과, 결정계수는 0.9998로 실제 누설 위치와 높은 상관관계를 나타내었다. 결과적으로 제안된 TDR 기반의 누수 감지용 꼬임형 센서는 해수 배관 시스템의 누수 감시 센서로의 충분한 적용성을 확인하였다.