• Journal of Platform Technology
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• 제9권3호
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• pp.52-62
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• 2021

제조업 현장에서 제작 공정 수행 전 품질 불량 위험 공정을 예측하여 사전품질관리를 수행하는 것은 매우 중요한 일이다. 하지만 기존 엔지니어의 역량에 의존하는 방법은 그 제작공정의 종류와 수가 다양할수록 인적, 물리적 한계에 부딪힌다. 특히 원자력 주요기기 제작과 같이 제작공정이 매우 광범위한 도메인 영역에서는 그 한계가 더욱 명확하다. 본 논문은 제조업 현장에서 자연어 처리 및 기계학습을 활용하여 품질 불량 위험 공정을 예측하는 방법을 제시하였다. 이를 위해 실제 원자력발전소에 설치되는 주기기를 제작하는 공장에서 6년 동안 수집된 제작 기록의 텍스트 데이터를 활용하였다. 텍스트 데이터의 전처리 단계에서는 도메인 지식이 잘 반영될 수 있도록 단어사전에 Mapping 하는 방식을 적용하였고, 문장 벡터화 과정에서는 N-gram, TF-IDF, SVD를 결합한 하이브리드 알고리즘을 구성하였다. 다음으로 품질 불량 위험 공정을 분류해내는 실험에서는 k-fold 교차 검증을 적용하고 Unigram에서 누적 Trigram까지 여러 케이스로 나누어 데이터셋에 대한 객관성을 확보하였다. 또한, 분류 알고리즘으로 나이브 베이즈(NB)와 서포트 벡터 머신(SVM)을 사용하여 유의미한 결과를 확보하였다. 실험결과 최대 accuracy와 F1-score가 각각 0.7685와 0.8641로서 상당히 유효한 수준으로 나타났다. 또한, 수행해본 적이 없는 새로운 공정을 예측하여 현장 엔지니어들의 투표와의 비교를 통해서 실제 현장에 자연스럽게 적용할 수 있음을 보여주었다.

• Animal Bioscience
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• 제34권1호
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• pp.154-160
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• 2021

Objective: The effect of environmental enrichment on the behaviour of piglets in the nursery phase was evaluated. Methods: A total of 450 hybrid pigs (21 day old), including both females and uncastrated males, weighing approximately 6 kg, were distributed in a completely randomised design with 3 treatments and 3 replicates of 50 animals each. The treatments were: i) pen without environmental enrichment (control), ii) treatment consisting of continuous environmental enrichment (CEE) with rubber balls throughout the experimental period, and iii) treatment consisting of environmental enrichment with washed balls (EEWB) during the whole experimental period which were removed daily for washing. For the behavioural evaluation, 10 animals were randomly selected per replicate. The behavioural assessments were performed once a week, from 8 am to 6 pm, using images captured with a video camera. The data were submitted to non-parametric analyses, the means were compared using the Bonferroni test, and Person's correlations were also calculated. Results: A statistical difference (p = 0.001) was observed in the B5 (playful) behaviour; the animals in the EEWB treatment group had a higher frequency of this behaviour than animals in the control treatment group. The animals in the control group showed a higher frequency of B7 behaviour (lying down) (p = 0.026) than those in the EEWB and CEE treatment groups. The animals in the control group had a higher frequency of the B9 (belly nosing) behaviour than those in the EEWB group (p = 0.015). There was a tendency towards a higher frequency of behaviour B3 (walking in the pen) (p = 0.067) when the animals received the control treatment than treatments EEWB or CEE. Conclusion: The use of an enriching object improved the animal welfare and altered the correlation between the evaluated behaviours compared to the animals that did not have environmental enrichment.

• Animal Bioscience
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• 제34권4호
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• pp.662-669
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• 2021

Objective: Effects of linseed oil (LO) supplementation on the fat content and fatty acid profile of breast meat, and the expression of three genes in the liver, breast muscle and fat tissues of commercial 154-day-old hybrid male turkeys were investigated. Methods: The animals in the control group were fed a commercially available feed and received no LO supplementation (n = 70), whereas animals in the LO group (n = 70) were fed the same basic diet supplemented with LO (day 15 to 21, 0.5%; day 22 to 112, 1%). The effect of dietary LO supplementation on fatty acid composition of breast muscle was examined by gas chromatography, and the expression of fatty acid desaturase 2 (FADS2), peroxisome proliferator activated receptor gamma (PPARγ), and insulin-like growth factor 1 (IGF1) genes was analysed by means of quantitative reverse transcription polymerase chain reaction. Results: The LO supplementation affected the fatty acid composition of breast muscle. Hepatic FADS2 levels were considerably lower (p<0.001), while adipose tissue expression was higher (p<0.05) in the control compared to the LO group. The PPARγ expression was lower (p<0.05), whereas IGF1 was higher (p<0.05) in the fat of control animals. There were no significant (p>0.05) differences in FADS2, PPARγ, and IGF1 gene expressions of breast muscle; however, omega-6/omega-3 ratio of breast muscle substantially decreased (p<0.001) in the LO group compared to control. Conclusion: Fatty acid composition of breast meat was positively influenced by LO supplementation without deterioration of fattening parameters. Remarkably, increased FADS2 expression in the liver of LO supplemented animals was associated with a significantly decreased omega-6/omega-3 ratio, providing a potentially healthier meat product for human consumption. Increased PPARγ expression in fat tissue of the LO group was not associated with fat content of muscle, whereas a decreased IGF1 expression in fat tissue was associated with a trend of decreasing fat content in muscle of the experimental LO group.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권6호
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• pp.540-547
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• 2021

Background: Indoor air pollutants are caused by a number of factors, such as coming in from the outside or being generated by internal activities. Typical indoor air pollutants include nitrogen dioxide and carbon monoxide from household items such as heating appliances and volatile organic compounds from building materials. In addition there is carbon dioxide from human breathing and bacteria from speaking, coughing, and sneezing. Objectives: According to recent research results, most indoor air pollution is known to be greatly affected by internal factors such as burning (biomass for cooking) and various pollutants. These pollutants can have a fatal effect on the human body due to a lack of ventilation facilities. Methods: We fabricated a polydopamine (PDA) layer with Ti substrates as a coating on supported glass fiber fabric to enhance its photo-activity. The PDA layer with TiO₂ was covalently attached to glass fiber fabric using the drop-casting method. The roughness and functional groups of the surface of the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric were verified through infrared imaging microscopy and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The obtained hybrid Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric was investigated for photocatalytic activity by the removal of ammonia and an epidermal Staphylococcus aureus reduction test with lamp (250 nm, 405 nm wavelength) at 24℃. Results: Antibacterial properties were found to reduce epidermal staphylococcus aureus in the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric under 405 nm after three hours. In addition, the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric of VOC reduction rate for ammonia was 50% under 405 nm after 30 min. Conclusions: An electron-hole pair due to photoexcitation is generated in the PDA layer and transferred to the conduction band of TiO₂. This generates a superoxide radical that degrades ammonia and removes epidermal Staphylococcus aureus.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권9호
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• pp.679-686
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• 2022

기후변화로 인한 돌발홍수의 발생 빈도 증가에 따라 X밴드 레이더를 이용한 보다 빠르고 정확한 강수 관측이 중요해지고 있다. 이에 환경부는 삼척과 울진에 2기의 이중편파 X밴드 레이더를 설치했다. 본 연구에서는 차폐 효과를 최소화하기 위해 설치된 2기의 각 레이더에서 2개의 고도각 관측을 수행한 뒤 얻어진 관측자료를 합성하여 정량강우를 산정하였다. 정량강우산정을 위해서 먼저 품질관리(QC) 기법을 적용한 뒤 비차등위상차(K_DP)를 산출하고 하이브리드 고도면 강수추정(HSR) 기법을 적용하였다. 본 연구에서는 산출된 K_DP를 이용해 R-K_DP 관계로 불리는 강우강도와 비차등위상차의 관계식을 적용하여 얻어지는 정량적 강우추정(QPE)의 정확도 상승을 위해 해당 관계식의 매개변수를 추정했다. 매개변수 추정을 위해서 여러 개의 강우량계와 레이더 자료를 바탕으로 경험적 방법을 개발하였다. 새로 제안된 매개변수를 이용한 관계식(R = 27.4K^0.81_DP)은 관측된 강수량에 대해 추정된 강수의 상관계수를 선행연구대비 1% 정도 약간 상승시켰다. 마찬가지로, 제곱평균 제곱근오차는 3.88 mm/hr에서 3.68 mm/hr로 감소했고 편차는 -1.72에서 -0.92로 상관계수보다 유의미하게 감소해 정확도가 상승했음을 보였다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.136-145
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• 2020

개발도상국에 있어서 농업은 국가 경제의 중추임에도 불구하고, 대부분의 개도국에서는 장비와 지능형 시스템, 데이터 모니터링 등을 이용한 현상에 대한 통합적 판단 없이 인력에 의해 농업을 수행하고 있다. 농업의 중요한 요소인 관개는 작물 생산에 영향을 미치는 핵심적인 과정으로서, 연간 강우량의 변동에 대응하고자 대부분의 농장에서는 관개 시스템을 적용하고 있다. 그러나, 농장 관개 시스템의 모니터링과 제어 등에 대한 기술적 기반이 부족하여 생산성의 증대와 효율적인 농업용수 관리가 어려운 실정이다. 본 논문에서는 탄자니아 농촌 지역 관개 시스템의 스마트화를 위하여 433 MHz 무선 주파수 및 2G 기반 스마트 관개 측정 시스템과 농업용수 선불 시스템을 제안한다. 개발된 스마트 관개 시스템은 기상 데이터와 토양 수분 데이터를 하이브리드로 분석하도록 설계되었는데, 탄자니아 Arusha 지역의 Ngurudoto 마을로의 적용을 목적으로 한다. 제안된 시스템은 기상 측정 컨트롤러, 토양 수분 센서, 수류 센서, 솔레노이드 밸브 및 선불 시스템으로 구성되었는데, 센서를 통해 수집된 데이터는 433 MHz 무선 주파수 및 2G 기반 통신 아키텍처 모듈을 통해 서버로 전송된다. 본 시스템은 인터넷 운용이 제한되는 지역에 적합할 뿐만 아니라, 데이터 기반의 상태 판단과 실시간 예측이 가능하다. 개발된 시스템의 데이터 분석 알고리즘은 동적 회귀 알고리즘과 Naïve Bayes 알고리즘을 적용하여 선형 및 비선형분석 모두에 있어서 높은 정밀도를 보인다. 또한, 농장의 용수공급 시기와 용수의 양, 소요되는 전력에 대한 판단 뿐만 아니라 전체 시스템 하드웨어의 작동 및 오류에 대한 모니터링이 가능하다. 부가하여, 사용자가 농업용수를 공급받기 전에 선금을 지불하는 시스템을 적용하여 관리의 효율성을 도모하였으며, 농업의 전 과정에서 측정된 센서 데이터 및 용수 사용량은 사용자 인터페이스를 통하여 실시간으로 모니터링이 가능하도록 개발되었다. 본 연구를 통하여 개발된 RF(Radio Frequency) 및 2G 기반 스마트 관개 모니터링 시스템은 현장 적용의 편의성과 함께 사용자 중심의 모니터링 시스템을 통해 개발도상국의 경제, 사회 분야에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.512-519
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• 2023

소음공해는 인간과 해양환경에 악영향을 끼치며, 선박과 해양구조물에서 발생하는 유동소음을 예측을 통해 소음에 대한 안전성을 평가하고 해양환경을 보존할 수 있다. 기존 수중구조 유동소음 해석기법은 전산유체역학과 FW-H음향상사식을 이용한 하이브리드법 기반이다. FW-H는 무한공간에서의 음향전파를 가정하여 소음해석을 수행하기 때문에 음파의 반사와 산란, 회절의 영향이 나타나는 근접장 해석이 제한적이다. 반면 격자볼츠만기법 기반의 직접법 유동소음해석을 수행하면 근접장 음향효과를 소음해석에 반영할 수 있다. 직접법 해석은 유동과 소음이 연성된 해석이 수행되고 구조경계에서의 반사와 회절, 유동에 의한 매질 불균일성에 따른 산란효과가 반영된다. 그간 격자볼츠만기법이 수중조건에서 수치적으로 불안정하여 수중환경에 적용이 불가능했다. 하지만 수중환경에서 사용할 수 있는 DM-TS 격자볼츠만기법 충돌연산자가 개발되어 수중으로 확장이 가능해졌다. 본 연구에서는 파이프내 원형구멍에 대하여 격자볼츠만기법 해석을 수행해 수중 유동소음해석이 가능함을 보였다. 격자볼츠만기법 해석을 통해 도출한 유동과 소음을 각각 실험과 비교하여 해석의 신뢰도를 확보하였다. 파이프내 유동소음에 의한 주요 압력 피크가 해석에 반영되었으며 이를 통해 격자볼츠만기법을 이용한 근접장 유동소음해석이 가능함을 확인했다.

• 방송공학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.31-43
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• 2022

전통적인 비디오 압축은 움직임 예측, 잔차 신호 변환 및 양자화를 통한 하이브리드 압축 방식을 기반으로 지금까지 발전해왔다. 최근 인공 신경망을 통한 기술이 빠르게 발전함에 따라, 인공 신경망 기반의 이미지 압축, 비디오 압축 연구 또한 빠르게 진행되고 있으며, 전통적인 비디오 압축 코덱의 성능과 비교해 높은 경쟁력을 보여주고 있다. 본 논문에서는 이러한 인공 신경망 기반 비디오 압축 모델의 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 기본적으로는 기존 인공 신경망 기반 비디오 압축 모델들이 채택하고 있는 변환 및 복원 신경망과 엔트로피 모델(Entropy model)을 이용한 율-왜곡 최적화(Rate-distortion optimization) 방법을 사용하며, 인코더 측에서 디코더 측으로 압축된 레이턴트 정보(Latent information)를 전송할 때 엔트로피 모델이 추정하기 어려운 정보의 값을 이동시켜 전송할 비트량을 감소시키고, 손실된 정보를 추가로 전송함으로써 손실된 정보에 대한 왜곡을 보정한다. 이러한 방법을 통해 기존의 인공 신경망 기반 비디오 압축 기술인 MFVC(Motion Free Video Compression) 방법을 개선하였으며, 실험 결과를 통해 H.264를 기준으로 계산한 BDBR (Bjøntegaard Delta-Bitrate) 수치(%)로 MFVC(-14%) 보다 두 배 가까운 비트량 감축(-27%)이 가능함을 입증하였다. 제안된 방법은 MFVC 뿐 아니라, 레이턴트 정보와 엔트로피 모델을 사용하는 신경망 기반 이미지 또는 비디오 압축 기술에 광범위하게 적용할 수 있다는 장점이 있다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권5호
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• pp.697-705
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• 2021

Objective: To investigate the feasibility and the accuracy of the coronary CT angiography (CCTA)-derived Registry of Crossboss and Hybrid procedures in France, the Netherlands, Belgium and United Kingdom (RECHARGE) score (RECHARGECCTA) for the prediction of procedural success and 30-minutes guidewire crossing in percutaneous coronary intervention (PCI) for chronic total occlusion (CTO). Materials and Methods: One hundred and twenty-four consecutive patients (mean age, 54 years; 79% male) with 131 CTO lesions who underwent CCTA before catheter angiography (CA) with CTO-PCI were retrospectively enrolled in this study. The RECHARGECCTA scores were calculated and compared with RECHARGECA and other CTA-based prediction scores, including Multicenter CTO Registry of Japan (J-CTO), CT Registry of CTO Revascularisation (CT-RECTOR), and Korean Multicenter CTO CT Registry (KCCT) scores. Results: The procedural success rate of the CTO-PCI procedures was 72%, and 61% of cases achieved the 30-minutes wire crossing. No significant difference was observed between the RECHARGECCTA score and the RECHARGECA score for procedural success (median 2 vs. median 2, p = 0.084). However, the RECHARGECCTA score was higher than the RECHARGECA score for the 30-minutes wire crossing (median 2 vs. median 1.5, p = 0.001). The areas under the curve (AUCs) of the RECHARGECCTA and RECHARGECA scores for predicting procedural success showed no statistical significance (0.718 vs. 0.757, p = 0.655). The sensitivity, specificity, positive predictive value, and the negative predictive value of the RECHARGECCTA scores of ≤ 2 for predictive procedural success were 78%, 60%, 43%, and 87%, respectively. The RECHARGECCTA score showed a discriminative performance that was comparable to those of the other CTA-based prediction scores (AUC = 0.718 vs. 0.665-0.717, all p > 0.05). Conclusion: The non-invasive RECHARGECCTA score performs better than the invasive determination for the prediction of the 30-minutes wire crossing of CTO-PCI. However, the RECHARGECCTA score may not replace other CTA-based prediction scores for predicting CTO-PCI success.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권4호
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• pp.384-394
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• 2024

Objective: To evaluate the image quality of novel dark-blood computed tomography angiography (CTA) imaging combined with deep learning reconstruction (DLR) compared to delayed-phase CTA images with hybrid iterative reconstruction (HIR), to visualize the cervical artery wall in patients with Takayasu arteritis (TAK). Materials and Methods: This prospective study continuously recruited 53 patients with TAK (mean age: 33.8 ± 10.2 years; 49 females) between January and July 2022 who underwent head-neck CTA scans. The arterial- and delayed-phase images were reconstructed using HIR and DLR. Subtracted images of the arterial-phase from the delayed-phase were then added to the original delayed-phase using a denoising filter to generate the final-dark-blood images. Qualitative image quality scores and quantitative parameters were obtained and compared among the three groups of images: Delayed-HIR, Dark-blood-HIR, and Dark-blood-DLR. Results: Compared to Delayed-HIR, Dark-blood-HIR images demonstrated higher qualitative scores in terms of vascular wall visualization and diagnostic confidence index (all P < 0.001). These qualitative scores further improved after applying DLR (Dark-blood-DLR compared to Dark-blood-HIR, all P < 0.001). Dark-blood DLR also showed higher scores for overall image noise than Dark-blood-HIR (P < 0.001). In the quantitative analysis, the contrast-to-noise ratio (CNR) values between the vessel wall and lumen for the bilateral common carotid arteries and brachiocephalic trunk were significantly higher on Dark-blood-HIR images than on Delayed-HIR images (all P < 0.05). The CNR values were significantly higher for Dark-blood-DLR than for Dark-blood-HIR in all cervical arteries (all P < 0.001). Conclusion: Compared with Delayed-HIR CTA, the dark-blood method combined with DLR improved CTA image quality and enhanced visualization of the cervical artery wall in patients with TAK.