• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.39-58
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• 2024

TBM (Tunnel boring machine)은 터널 굴착 과정에서 여러 디스크 커터를 이용하여 암석을 절삭한다. 디스크 커터는 암석과의 지속적인 접촉과 마찰로 인해 마모된다. 디스크 커터의 표면이 마모되면 절삭 능력이 감소하고 굴착 효율이 떨어진다. 암석의 마모성은 디스크 커터 마모에 큰 영향을 미친다. 높은 마모도를 가진 암석은 커터에 더 큰 마모를 일으키며, 이는 디스크 커터의 수명을 단축시킨다. 세르샤 마모지수(Cerchar abrasivity index, CAI)는 암석의 마모성을 평가하는데 널리 사용되는 지표로 CAI는 암석의 마모특성을 나타내며, 디스크 커터의 수명과 성능 예측에 필수적인 요소로 인식되고 있다. 본 연구의 목적은 암석의 강도, 암석학적 특성과 선형회귀, 머신러닝 기법을 이용하여 CAI를 효과적으로 추정하는 새로운 방법을 개발하는 것이다. 문헌 조사를 통해 CAI, 일축압축강도, 압열인장강도, 등가석영함량이 포함된 데이터베이스를 구축하고 파생변수를 추가하였다. 통계적 유의성과 다중공선성을 고려하여 다중선형회귀분석을 위한 입력변수를 선정하였고, 머신러닝 모델의 입력변수는 변수중요도 분석을 통해 선정하였다. 머신러닝 예측모델 중 Gradient Boosting 모델의 예측 성능이 가장 높게 나타나 최적의 CAI 예측 모델로 선정되었다. 마지막으로 본 연구에서 도출한 다중선형회귀분석과 Gradient Boosting 모델의 예측 성능을 선행연구들의 CAI 예측모델과 비교하여 연구 결과의 타당성을 확인하였다.

• 지능정보연구
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• 제28권2호
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• pp.147-170
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• 2022

특허의 사적 가치(private value)를 나타내는 특허수명 추정은 오래전부터 연구되었으나 추정과정에서 선형모델에 의존하는 경우가 대부분이었고, 기계학습 방법을 사용하더라도 변수 간 관계에 대한 해석이나 설명이 부족하였다. 본 연구에서는 특허의 생존 기간이 특허의 가치를 대리한다는 기존 연구결과를 바탕으로 특허 등록 이후의 생존 기간(연장횟수) 예측을 통해 특허의 가치를 추정한다. 이를 위해 1996~2017년까지 미국 특허청(USPTO)에 출원하여 등록된 특허 4,033,414개를 수집하였다. 특허수명을 예측하기 위해 기존 연구에서 특허수명에 영향을 미친다고 밝혀진 특허의 특성, 특허의 소유자 특성, 특허의 발명가 특성을 반영할 수 있는 다양한 변수가 사용되었다. 서로 다른 4개의 모델(Ridge Regression, Random Forest, Feed-forward Neural Network, Gradient Boosting Models)을 생성하고, 모델 학습 과정에서는 5-fold Cross Validation으로 초매개변수 조정이 이루어졌다. 이후 생성된 모델의 성능을 평가하고 특허수명을 추정할 수 있는 예측변수의 상대적 중요도를 제시하였다. 또한, 성능이 우수했던 Gradient Boosting Model을 기반으로 Accumulated Local Effects Plot을 제시하여 예측변수와 특허수명 간 관계를 시각적으로 나타내었다. 마지막으로 모델에 의해서 평가된 개별 특허의 평가 근거를 제시하기 위하여 Kernal SHAP(SHapley Additive exPlanations)을 적용하고 특허평가 시스템에의 적용 가능성을 제시한다. 본 연구는 기존에 특허수명을 추정하는 연구에 누적적으로 기여한다는 점 그리고 선형성을 바탕으로 진행된 기존 특허수명 추정 연구들의 한계를 보완하고 복잡한 비선형 관계를 설명가능한 방식으로 제시하였다는 점에서 학문적 의의가 있다. 또한, 개별 특허의 평가 근거를 도출하는 방법을 소개하고 특허평가 시스템에의 적용 가능성을 제시하였다는 점에서 실무적 의의가 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.24-35
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• 2016

증강현실에서 주변 환경의 조명 분포를 추정하여 자연스러운 그림자 영상을 생성할 수 있다. 그러나 별도의 센서 장비 없이 주변 환경을 해석하는 과정에는 조명 분포의 모델, 가상 객체의 기하정보, 표면의 반사특성 등이 필요하다. 3D 마커를 이용하는 기존의 조명분포 추정 방법은 조명 공간을 지오데식 돔(geodesic dome)으로 모델링하고 마커에 의한 그림자 이미지를 분석한다. 그러나 사전에 설정 된 후보 그림자 맵을 이용하기 때문에 실제 조명의 분포를 정확하게 추정하지 못할 수 있다. 본 논문에서는 증강현실에서 주변 환경의 광원 정보를 정확하게 추정하기 위해 조명 공간을 계층적으로 분할하는 방법이 제안된다. 제안된 방법은 그래디언트 레이(gradient ray)를 이용해 분할된 그림자 영역과 후보 그림자 맵 간의 상대적 중첩 영역 비(ratio)에 따라 지오데식 돔을 계층적으로 분할한다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.433-444
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• 2020

This study proposes a method to improve the sleep stage and efficiency estimation of sleep apnea patients using a UWB (Ultra-Wideband) radar. Motion and respiration extracted from the radar signal were used. Respiratory signal disturbances by motion artifacts and irregular respiration patterns of sleep apnea patients are compensated for in the preprocessing stage. Preprocessing calculates the standard deviation of the respiration signal for a shift window of 15 seconds to estimate thresholds for compensation and applies it to the breathing signal. The method for estimating the sleep stage is based on the difference in amplitude of two kinds of smoothed respirations signals. In smoothing, the window size is set to 10 seconds and 34 seconds, respectively. The estimated feature was processed by the k-nearest neighbor classifier and the feature filtering model to discriminate between the sleep periods of the rapid eye movement (REM) and non-rapid eye movement (NREM). The feature filtering model reflects the characteristics of the REM sleep that occur continuously and the characteristics that mainly occur in the latter part of this stage. The sleep efficiency is estimated by using the sleep onset time and motion events. Sleep onset time uses estimated features from the gradient changes of the breathing signal. A motion event was applied based on the estimated energy change in the UWB signal. Sleep efficiency and sleep stage accuracy were assessed with polysomnography. The average sleep efficiency and sleep stage accuracy were estimated respectively to be about 96.3% and 88.8% in 18 sleep apnea subjects.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.29-36
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• 2007

지표면 침하량, 침하 기울기 그리고 터널주변의 지반변위에 대한 관리와 예측은 도심지 터널 시공에 있어서 주요한 인자가 된다. 본 논문은 도심지 NATM터널의 변형거동에 대한 세밀한 분석을 위하여 사례분석과 수치해석적인 방법을 통하여 굴착에 따른 지반 평가와 거동 예측을 수행하였다. 수치해석적인 방법은 FLAC-2D 변형률 연화모델과 탄소성모델을 이용하였다. 현장계측은 지표면 침하와 지중변위를 수행하였으며, 계측결과는 시공중 설계물성치의 재설정에 이용되어졌다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.392-393
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• 2005

Due to the temporal and spatial simultaneity and the high-frequency repetition, the data set retrieved from the satellite observation is considered to be the most desirable ones for the study of air-sea interaction. With rapidly developing sensor technology, satellite-retrieved data has experienced improvement in the accuracy and the number of parameters. Nevertheless, since it is still impossible to directly measure the heat fluxes between air and sea, the bulk method is an exclusive way for the evaluation of the heat fluxes at the sea surface. It was noted that the large deviation of air temperature in the winter season by the linear regression despite good correlation coefficients. We propose a new algorithm based on the Fourier series with which the SST and the air temperature. We found that the mean of air temperature is a function of the mean of SST with the monthly gradient of SST inferred from the latitudinal variation of SST and the spectral energy of air temperature is related linearly to that of SST. An algorithm to obtain the air temperature over the sea was completed with a proper analysis on the relation between of air temperature and of SST. This algorithm was examined by buoy data and therefore the air temperature over the sea can be retrieved based on just satellite data.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.95_96
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• 2009

In this paper, a new algorithm of Integrated Volt/Var Control (IVVC) is proposed using Volt/Var control for the Distribution Automation System (DAS) based on the modeling of the distributed load and the distributed current. In the proposed, the load flow based on the modeling of the distributed load with Distributed Generation and the distributed current are estimated from constants of four terminals using the measurement of the current and power factor from a Feeder Remote Terminal Unit (FRTU). For Integrated Volt/Var Control (IVVC), the gradient method is applied to find optimal solution for tap and capacity control of OLTC (On-Load Tap Changers), SVR (Step Voltage Regulator), and SC (Shunt Condenser). What is more Volt/Var control method is proposed using moving the tie switch as well as IVVC algorithm using power utility control. In the case studies, the estimation and simulation network have been testified in Matlab Simulink.

• 전기학회논문지
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• 제58권8호
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• pp.1463-1471
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• 2009

In this paper, a new algorithm of Integrated Volt/Var Control (IVVC) is proposed using Volt/Var control for the Distribution Automation System (DAS) based on the modeling of the distributed load and the distributed current. In the proposed, the load flow based on the modeling of the distributed load and the distributed current are estimated from constants of four terminals using the measurement of the current and power factor from a Feeder Remote Terminal Unit (FRTU). For Integrated Volt/Var Control (IVVC), the gradient method is applied to find optimal solution for tap and capacity control of OLTC (On-Load Tap Changers), SVR (Step Voltage Regulator), and SC (Shunt Condenser). What is more Volt/Var control method is proposed using moving the tie switch as well as IVVC algorithm using power utility control. In the case studies, the estimation and simulation network have been testified in Matlab Simulink.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권5호
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• pp.1008-1027
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• 2014

An electric scooter with a V-belt continuously variable transmission (CVT) driven by a permanent magnet synchronous motor (PMSM) has a lot of nonlinear and time-varying characteristics, and accurate dynamic models are difficult to establish for linear controller designs. A PMSM servo-drive electric scooter controlled by a novel hybrid modified recurrent Legendre neural network (NN) control system is proposed to solve difficulties of linear controllers under the occurrence of nonlinear load disturbances and parameters variations. Firstly, the system structure of a V-belt CVT driven electric scooter using a PMSM servo drive is established. Secondly, the novel hybrid modified recurrent Legendre NN control system, which consists of an inspector control, a modified recurrent Legendre NN control with an adaptation law, and a recouped control with an estimation law, is proposed to improve its performance. Moreover, the on-line parameter tuning method of the modified recurrent Legendre NN is derived according to the Lyapunov stability theorem and the gradient descent method. Furthermore, two optimal learning rates for the modified recurrent Legendre NN are derived to speed up the parameter convergence. Finally, comparative studies are carried out to show the effectiveness of the proposed control scheme through experimental results.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제18권4호
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• pp.451-458
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• 2015

This paper handles self-collision avoidance for a rescue robot with redundant manipulators. In order to detect all available self-collisions in advance, minimum distances between arbitrary robot parts should be monitored in real-time. For the minimum distance estimation, we suggest a modified method from a previous skeleton algorithm which has less computation burden and realize collision avoidance based on a potential function using the proposed algorithm. The resultant command by collision avoidance should not disturb a given primary task, so null-space of joint solution from a CLIK is utilized for collision avoidance by a gradient projection method.