• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.307-307
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• 2022

최근 기후변화와 댐 상류 토지이용 변화 등과 같은 다양한 원인에 의해 댐 유입량의 변동성이 증가하면서 댐 관리 및 운영조작 의사 결정에 어려움이 발생하고 있다. 따라서 이러한 댐 유입량의 변동 특성을 반영하여 댐 유입량을 정확하고 효율적으로 예측할 수 있는 방안이 필요한 실정이다. 머신러닝 기술이 발전하면서 Auto-ML(Automated Machine Learning)이 다양한 분야에서 활용되고 있다. Auto-ML은 데이터 전처리, 최적 알고리즘 선택, 하이퍼파라미터 튜닝, 모델 학습 및 평가 등의 모든 과정을 자동화하는 기술이다. 그러나 아직까지 수문 분야에서 댐 유입량을 예측하기 위한 모델을 개발하는데 있어서 Auto-ML을 활용한 사례는 부족하고, 특히 댐 유입량의 예측 정확성을 확보하기 위해 High-inflow and low-inflow 의 변동 특성을 고려한 하이브리드 결합 방식을 통해 Auto-ML 기반 앙상블 모델을 개발하고 평가한 연구는 없다. 본 연구에서는 Auto-ML의 패키지 중 Auto-sklearn을 통해 홍수기, 비홍수기 유입량 변동 특성을 반영한 하이브리드 앙상블 댐 유입량 예측 모델을 개발하였다. 소양강댐을 대상으로 적용한 결과, 하이브리드 Auto-sklearn 앙상블 모델의 댐 유입량 예측 성능은 R² 0.868, RMSE 66.23 m³/s, MAE 16.45 m³/s로 단일 Auto-sklearn을 통해 구축 된 앙상블 모델보다 전반적으로 우수한 것으로 나타났다. 특히 FDC (Flow Duration Curve)의 저수기, 갈수기 구간에서 두 모델의 유입량 예측 경향은 큰 차이를 보였으며, 하이브리드 Auto-sklearn 모델의 예측 값이 관측 값과 더욱 유사한 것으로 나타났다. 이는 홍수기, 비홍수기 구간에 대한 앙상블 모델이 독립적으로 구축되는 과정에서 각 모델에 대한 하이퍼파라미터가 최적화되었기 때문이라 판단된다. 향후 본 연구의 방법론은 보다 정확한 댐 유입량 예측 자료를 생성하기 위한 방안 수립뿐만 아니라 다양한 분야의 불균형한 데이터셋을 이용한 앙상블 모델을 구축하는데도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의류산업학회지
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• 제26권1호
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• pp.65-77
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• 2024

This study aimed to propose effective ways to integrate CLO into educational settings by conducting a comparative analysis of pattern functions in YUKA and CLO, specifically focusing on skirt prototypes and variations. CLO, being a 3D virtual sample CAD tool, is mainly used in education to facilitate the creation of 3D virtual clothing. In order to explore the applicability of CLO's pattern functions in pattern education, CAD education experts were asked to produce two types of skirt prototypes and two skirt variations. Subsequently, in-depth interviews were conducted. In addition, the skirt pattern creation process was recorded on video and used for comparative analysis of YUKA and CLO pattern functions. The comparison revealed that CLO provides the pattern tools necessary for drafting skirt prototypes. The learning curve for acquiring the skills necessary for drafting and transforming skirt prototypes was found to be relatively shorter for CLO compared to YUKA. In addition, due to CLO's surface-based pattern drawing method, it is difficult to move or copy only specific parts of the outline, and there are some limitations in drawing right angle lines. In the pattern transformation process, CLO's preview function proved to be advantageous, and it was highly rated on user convenience due to the intuitive UI. Thus, CLO shows promise for pattern drafting education and is deemed to have high scalability as it is directly linked to 3D virtual clothing.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권4호
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• pp.535-546
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• 2021

Objective: To evaluate the feasibility of texture analysis on non-contrast-enhanced T1 maps of cardiac magnetic resonance (CMR) imaging for the diagnosis of myocardial injury in acute myocardial infarction (MI). Materials and Methods: This study included 68 patients (57 males and 11 females; mean age, 55.7 ± 10.5 years) with acute ST-segment-elevation MI who had undergone 3T CMR after a percutaneous coronary intervention. Forty patients of them also underwent a 6-month follow-up CMR. The CMR protocol included T2-weighted imaging, T1 mapping, rest first-pass perfusion, and late gadolinium enhancement. Radiomics features were extracted from the T1 maps using open-source software. Radiomics signatures were constructed with the selected strongest features to evaluate the myocardial injury severity and predict the recovery of left ventricular (LV) longitudinal systolic myocardial contractility. Results: A total of 1088 segments of the acute CMR images were analyzed; 103 (9.5%) segments showed microvascular obstruction (MVO), and 557 (51.2%) segments showed MI. A total of 640 segments were included in the 6-month follow-up analysis, of which 160 (25.0%) segments showed favorable recovery of LV longitudinal systolic myocardial contractility. Combined radiomics signature and T1 values resulted in a higher diagnostic performance for MVO compared to T1 values alone (area under the curve [AUC] in the training set; 0.88, 0.72, p = 0.031: AUC in the test set; 0.86, 0.71, p = 0.002). Combined radiomics signature and T1 values also provided a higher predictive value for LV longitudinal systolic myocardial contractility recovery compared to T1 values (AUC in the training set; 0.76, 0.55, p < 0.001: AUC in the test set; 0.77, 0.60, p < 0.001). Conclusion: The combination of radiomics of non-contrast-enhanced T1 mapping and T1 values could provide higher diagnostic accuracy for MVO. Radiomics also provides incremental value in the prediction of LV longitudinal systolic myocardial contractility at six months.

• 한국간담췌외과학회지
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• 제28권1호
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• pp.14-24
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• 2024

This study aims to assess the quality and performance of predictive models for colorectal cancer liver metastasis (CRCLM). A systematic review was performed to identify relevant studies from various databases. Studies that described or validated predictive models for CRCLM were included. The methodological quality of the predictive models was assessed. Model performance was evaluated by the reported area under the receiver operating characteristic curve (AUC). Of the 117 articles screened, seven studies comprising 14 predictive models were included. The distribution of included predictive models was as follows: radiomics (n = 3), logistic regression (n = 3), Cox regression (n = 2), nomogram (n = 3), support vector machine (SVM, n = 2), random forest (n = 2), and convolutional neural network (CNN, n = 2). Age, sex, carcinoembryonic antigen, and tumor staging (T and N stage) were the most frequently used clinicopathological predictors for CRCLM. The mean AUCs ranged from 0.697 to 0.870, with 86% of the models demonstrating clear discriminative ability (AUC > 0.70). A hybrid approach combining clinical and radiomic features with SVM provided the best performance, achieving an AUC of 0.870. The overall risk of bias was identified as high in 71% of the included studies. This review highlights the potential of predictive modeling to accurately predict the occurrence of CRCLM. Integrating clinicopathological and radiomic features with machine learning algorithms demonstrates superior predictive capabilities.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제8권4호
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• pp.225-231
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• 2008

목적: 위 점막하 종양(gastric submucosal tumor, gastric SMT)은 최근 건강검진의 보편화로 증가하는 추세에 있다. 이에 반해 악성도에 따라 예후가 달라지고, 방사선 검사나 내시경 조직검사로 다른 종양과의 감별이 어려워 아직도 치료 방침을 결정하는데 어려움이 있다. 이에 저자들은 위 점막하 종양 환자에서 임상병리학적 특성을 분석하고, 이에 따른 복강경 수술과 개복술의 결과를 각각 비교 분석하였다. 위 점막하종양의 복강경 절제술의 학습곡선 의미를 도출하여, 위 점막하종양의 적절한 치료방법을 제시하고자 한다. 대상 및 방법: 2003년 4월부터 2008년 8월까지 본원에서 위점막하종양으로 개복 위절제술을 받은 25명과 복강경 위절제술을 시행 받은 78명의 환자들을 대상으로 하였으며, 수술 후 임상경과 및 병리학적 특징에 대하여 전향적인 자료 수집 후 후향적으로 결과를 비교 분석하였다. 결과: 환자의 평균 연령은 53.7세(22~80세)였으며 남녀비는 각각 44명, 59명으로 1 : 1.34였다. 대부분 무증상으로 내원하였으며, 주로 쐐기형 위절제술을 시행 받았다. 종양의 평균 장경은 4.33 cm (1.2~17.0 cm)였고, 주로 위상부에 위치하였으며, 평균 수술 시간은 117.3분(35~255분)이었다. 평균 출혈량은 113.9 ml (0~1,000 ml), 평균 수술 후 재원기간은 8.0일(1~69일)이었다. 술 전 내시경적 절제술이 실패하여 수술이 의뢰된 환자가 5명 있었다. 수술 후 합병증은 13명(12.6%)에서 발생하였고, 수술과 관련된 사망은 없었다. 위 점막하종양의 대부분은 간질유래성증양으로 58명(56.3%)이며, 이중 현재까지 크기가 5 cm 이상이고 복강경 위절제술을 시행한 2명이 재발되었다. 복강경 수술 군과 개복 수술 군에 따라 수술 시간 및 출혈량, 합병증에는 차이가 없었지만, 두 군 간에 환자의 증상(P<0.001), 종양의 크기 (P<0.001), 수술방법 중 쐐기형 절제술 시행(P=0.037), 술 후 연식섭취 시간(P<0.001), 술 후 퇴원 일(P=0.002)에는 차이가 있었다. 위 점막하종양의 복강경 위절제술은 26예 이상의 수술 경험이 필요하고, 이러한 학습 곡선을 극복함으로써 수술 시간, 출혈량을 줄일 수 있다. 결론: 5 cm 미만의 위 점막하종양에서는 복강경적 치료방법이 개복술보다 안전하고, 효과적인 치료방법으로 생각되며, 다양한 형태의 위 점막하종양을 복강경적 절제술로 시행 할 경우에는 학습 곡선을 먼저 극복하기 위해 노력하는 것이 권장된다.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제8권4호
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• pp.232-236
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• 2008

목적: 최근 조기 위암 환자를 대상으로 복강경 보조 위절제술이 널리 시행되고 있으며 경우에 따라서는 최선의 표준화된 수술방법으로 받아들여지고 있다. 이에 저자들은 조기 위암으로 진단된 329명의 환자를 대상으로 복강경 보조 원위절제술의 결과를 보고 하고자 하였다. 대상 및 방법: 2004년 4월부터 2006년 12월까지 서울아산병원에서 복강경 보조 위절제술을 받은 374예 중 원위절제술을 받은 329예를 학습곡선을 극복하는 시점을 기준으로 나누어 임상병리적 특성, 수술 소견, 수술 후 경과 및 합병증을 분석하였다. 결과: 329명의 환자 중 남자가 196명, 여자가 133명이었다. 평균 BMI는 23.6이고, 평균 수술 시간은 180.9분이며, 30예 이전은 287.9분이었고, 30예 이후는 170.2분으로, 30예 이후에 평균 수술 시간이 감소하였다(p<0.01). 림프절 절제는 30예 이전에는 D1절제가 5예(16.7%), D1+$\beta$이상이 25예(83.3%)였고, 30예 이후에는 D1절제가 16예(5.4%), D1+$\alpha$가 4예(1.3%), D1+$\beta$이상이 279예(93.3%)였다. 절제된 림프절의 개수는 22.7개, 30예 이전에는 18.6개, 30예 이후에는 23.1개로 30예 이후에 절제된 림프절의 개수가 많았다(P=0.02). 수술 후 평균 재원 기간은 $7.6\pm4.8$일이었으며, 30예 이전에는 9.3일, 30예 이후에는 7.4일로 30예 이후에 재원 기간이 줄어 들었다(P=0.04). 수술 전과 수술 후의 혈색소 차이는 평균 1.6 g/dl였고, 30예 이전에는 2.3 g/dl, 30예 이후에는 1.6 g/dl로 30예 이후 수술 중 출혈 양이 의미있는 감소를 보였다(P=0.02). 합병증은 출혈, 복강 내 농양, 문합부 누출, 문합부 협착, 수술 상처 감염, 폐렴 등 24예에서 나타났으며 30예 이전에는 3예, 30예 이후에는 21예에서 나타났다(P=0.45). 결론: 학습곡선의 극복 이후 수술시간이 단축되었고, 수술중 출혈양이 감소하였으며, 더 작은 절개창을 이용한 수술이 가능하게 되었다. 복강경 보조 원위절제술은 조기 위암 환자의 치료로 안전하게 시행될 수 있는 방법이라 생각한다.

• 지능정보연구
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• 제23권3호
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• pp.139-153
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• 2017

기업의 부도는 이해관계자들뿐 아니라 사회에도 경제적으로 큰 손실을 야기한다. 따라서 기업부도예측은 경영학 연구에 있어 중요한 연구주제 중 하나로 다뤄져 왔다. 기존의 연구에서는 부도 예측을 위해 다변량판별분석, 로짓분석, 신경망분석 등 다양한 방법론을 이용하여 모형의 부도 예측력을 높이고 과적합의 문제를 해결하고자 시도하였다. 하지만 기존의 연구들이 시간적 요소를 고려하지 않아 발생할 수 있는 문제점들을 갖고 있음에도 불구하고 부도 예측에 있어서 동적 모형을 이용한 연구는 활발히 진행되고 있지 않으며 따라서 동적 모형을 이용하여 부도예측모형이 더욱 개선될 여지가 있다는 점을 확인할 수 있었다. 이에 본 연구에서는 RNN(Recurrent Neural Network)을 이용하여 시계열 재무 데이터의 동적 변화를 반영한 모형을 만들었으며 기존의 부도예측모형들과의 비교분석을 통해 부도 예측력의 향상에 도움이 된다는 것을 확인할 수 있었다. 모형의 유용성을 검증하기 위해 KIS Value의 재무 데이터를 이용하여 실험을 수행하였고 비교모형으로는 다변량판별분석, 로짓분석, SVM, 인공신경망을 선정하였다. 실험 결과 제안된 모형이 비교 모형에 비해 우수한 예측력을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구는 변수들의 변화를 포착하는 동적 모형을 부도예측에 새롭게 제안하여 부도예측 연구의 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.187-201
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• 2024

골다공증은 전 세계적으로 주요한 건강 문제임에도 불구하고, 골절 발생 전까지 쉽게 발견되지 않는 단점을 가지고 있습니다. 본 연구에서는 골다공증 조기 발견 능력 향상을 위해, 복부 컴퓨터 단층 촬영(Computed Tomography, CT) 영상을 활용하여 정상-골감소증-골다공증으로 구분되는 골다공증 단계를 체계적으로 분류할 수 있는 딥러닝(Deep learning, DL) 시스템을 개발하였습니다. 총 3,012개의 조영제 향상 복부 CT 영상과 개별 환자의 이중 에너지 X선 흡수 계측법(Dual-Energy X-ray Absorptiometry, DXA)으로 얻은 T-점수를 활용하여 딥러닝 모델 개발을 수행하였습니다. 모든 딥러닝 모델은 비정형 이미지 데이터, 정형 인구 통계 정보 및 비정형 영상 데이터와 정형 데이터를 동시에 활용하는 다중 모달 방법에 각각 모델 구현을 실현하였으며, 모든 환자들은 T-점수를 통해 정상, 골감소증 및 골다공증 그룹으로 분류되었습니다. 가장 높은 정확도를 갖는 모델 우수성은 비정형-정형 결합 데이터 모델이 가장 우수하였으며, 수신자 조작 특성 곡선 아래 면적이 0.94와 정확도가 0.80를 제시하였습니다. 구현된 딥러닝 모델은 그라디언트 가중치 클래스 활성화 매핑(Gradient-weighted Class Activation Mapping, Grad-CAM)을 통해 해석되어 이미지 내에서 임상적으로 관련된 특징을 강조했고, 대퇴 경부가 골다공증을 통해 골절 발생이 높은 위험 부위임을 밝혔습니다. 이 연구는 DL이 임상 데이터에서 골다공증 단계를 정확하게 식별할 수 있음을 보여주며, 조기에 골다공증을 탐지하고 적절한 치료로 골절 위험을 줄일 수 있는 복부 컴퓨터 단층 촬영 영상의 잠재력을 제시할 수 있습니다.

• 지능정보연구
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• 제24권4호
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• pp.137-154
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• 2018

조류인플루엔자와 구제역 같은 동물감염병은 거의 매년 발생하며 국가에 막대한 경제적 사회적 손실을 일으키고 있다. 이를 예방하기 위해서 그간 방역당국은 다양한 인적, 물적 노력을 기울였지만 감염병은 지속적으로 발생해 왔다. 최근 빅데이터와 딥러닝 기술을 활용하여 감염병의 예측모델을 개발하고자 하는 시도가 시작되고 있지만, 실제로 활용가능한 모델구축 연구와 사례보고는 활발히 진행되고 있지 않은 실정이다. KT와 과학기술정보통신부는 2014년부터 국가 R&D사업의 일환으로 축산관련 차량의 이동경로를 분석하여 예측하는 빅데이터 사업을 수행하고 있다. 동물감염병 예방을 위하여 연구진은 최초에는 차량이동 데이터를 활용한 회귀분석모델을 기반으로 한 예측모델을 개발하였다. 이후에는 기계학습을 활용하여 좀 더 정확한 예측 모델을 구성하였다. 특히, 2017년 예측모델에서는 시설물에 대한 확산 위험도를 추가하였고 모델링의 하이퍼 파라미터를 다양하게 고려하여 모델의 성능을 높였다. 정오분류표와 ROC 커브를 확인한 결과, 기계 학습 모델보다 2017년 구성된 모형이 우수함을 확인 할 수 있었다. 또한 2017에는 결과에 대한 설명을 추가하여 방역당국의 의사결정을 돕고 이해관계자를 설득할 수 있는 근거를 확보하였다. 본 연구는 빅데이터를 활용하여 동물감염병예방시스템을 구축한 사례연구로 모델주요변수값, 이에따른 실제예측성능결과, 그리고 상세하게 기술된 시스템구축 프로세스는 향후 감염병예방 영역의 지속적인 빅데이터활용 및 분석 모델 개발에 기여할 수 있을 것이다. 또한 본 연구에서 구축한 시스템을 통해 보다 사전적이고 효과적인 방역을 할 수 있을 것으로 기대한다.

• 지능정보연구
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• 제27권3호
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• pp.57-73
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• 2021

ICT 인프라의 이상탐지를 통한 유지보수와 장애 예방이 중요해지고 있다. 장애 예방을 위해서 이상탐지에 대한 관심이 높아지고 있으며, 지금까지의 다양한 이상탐지 기법 중 최근 연구들에서는 딥러닝을 활용하고 있으며 오토인코더를 활용한 모델을 제안하고 있다. 이는 오토인코더가 다차원 다변량에 대해서도 효과적으로 처리가 가능하다는 것이다. 한편 학습 시에는 많은 컴퓨터 자원이 소모되지만 추론과정에서는 연산을 빠르게 수행할 수 있어 실시간 스트리밍 서비스가 가능하다. 본 연구에서는 기존 연구들과 달리 오토인코더에 2가지 요소를 가미하여 이상탐지의 성능을 높이고자 하였다. 먼저 다차원 데이터가 가지고 있는 속성별 특징을 최대한 부각하여 활용하기 위해 멀티모달 개념을 적용한 멀티모달 오토인코더를 적용하였다. CPU, Memory, network 등 서로 연관이 있는 지표들을 묶어 5개의 모달로 구성하여 학습 성능을 높이고자 하였다. 또한, 시계열 데이터의 특징을 데이터의 차원을 늘리지 않고 효과적으로 학습하기 위하여 조건부 오토인코더(conditional autoencoder) 구조를 활용하는 조건부 멀티모달 오토인코더(Conditional Multimodal Autoencoder, CMAE)를 제안하였다. 제안한 CAME 모델은 비교 실험을 통해 검증했으며, 기존 연구들에서 많이 활용된 오토인코더와 비교하여 AUC, Accuracy, Precision, Recall, F1-score의 성능 평가를 진행한 결과 유니모달 오토인코더(UAE)와 멀티모달 오토인코더(Multimodal Autoencoder, MAE)의 성능을 상회하는 결과를 얻어 이상탐지에 있어 효과적이라는 것을 확인하였다.