• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제20권1호
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• pp.22-30
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• 2022

The reinforcement learning algorithm has proven its potential in solving sequential decision-making problems under uncertainties, such as finding paths to route data packets in wireless sensor networks. With reinforcement learning, the computation of the optimum path requires careful definition of the so-called reward function, which is defined as a linear function that aggregates multiple objective functions into a single objective to compute a numerical value (reward) to be maximized. In a typical defined linear reward function, the multiple objectives to be optimized are integrated in the form of a weighted sum with fixed weighting factors for all learning agents. This study proposes a reinforcement learning -based routing protocol for wireless sensor network, where different learning agents prioritize different objective goals by assigning weighting factors to the aggregated objectives of the reward function. We assign appropriate weighting factors to the objectives in the reward function of a sensor node according to its hop-count distance to the sink node. We expect this approach to enhance the effectiveness of multi-objective reinforcement learning for wireless sensor networks with a balanced trade-off among competing parameters. Furthermore, we propose SDN (Software Defined Networks) architecture with multiple controllers for constant network monitoring to allow learning agents to adapt according to the dynamics of the network conditions. Simulation results show that our proposed scheme enhances the performance of wireless sensor network under varied conditions, such as the node density and traffic intensity, with a good trade-off among competing performance metrics.

• 수산해양기술연구
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• 제58권3호
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• pp.281-287
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• 2022

The distributions of common minke whales observed in the East Sea in ten surveys in May of 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2010, 2012, 2015, 2016 and 2020 were investigated using satellite sea surface temperature (SST) derived from the Moderate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS). Most of the minke whales were observed in the waters off the Korean Peninsula at 36-38.5° N, which is expected as the highly productive coastal upwelling area. Yet, no minke whale was observed in 2006 when a relatively larger scale coastal upwelling occurred with SST at 11℃. In 2016 and 2020, the warm water higher than 17℃ extended widely in the area, and the minke whales were observed in the offshore waters, deeper than 1,000 m. 87.5% of minke whales observed in May appeared in the SST from 13 to 16℃, and they seemed to avoid relatively high temperatures. This suggests that optimum habitat water temperature of minke whales in May is 13-16℃. The SST in the area had risen 1.67℃ from 2003 to 2021, and it was remarkably higher than in other parts of the surrounding areas. The future temperature rising may change the route and timing of the migration of minke whales in the study area.

• 에너지공학
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• 제19권4호
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• pp.215-220
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• 2010

근래의 무분별한 화석연료의 사용은 에너지자원의 고갈과 환경오염의 문제를 야기하여 이의 해결을 위한 청정신에너지에 대한 연구가 전 세계적으로 집중되고 있다. 이 중 바이오매스는 화석연료보다 비교적 높은 H/C비를 갖기 때문에 신에너지인 수소 또는 Syngas를 생산하기 위한 가스화 특성이 우수한 특징을 가지고 있으며, 구성성분 내 중금속, 타르 질소를 거의 함유하지 않는 점에서 환경오염 저감과 동시에 대체 신에너지로써 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 목질계 바이오매스인 Wood pellet에 대하여 고정층 반응기를 이용하여 질소 분위기하에서 온도 및 Steam/Biomass Ratio(SBR)조건 변화에 따른 가스화 특성으로 고찰하는데 그 목적을 둔다. 온도의 영향에 대하여, 높은 온도 범위에서 수소 수율이 증가함을 알 수 있었다. SBR에 대한 영향으로서, 상대적 저온 조건에서는 SBR이 1 이상인 조건에서는 수소 수율이 거의 일정한 경향을 보였고, $900^{\circ}C$의 고온에서는 SBR 증가에 따라 증가하는 결과를 얻었다. 또한 $H_2$/CO ratio에 비하여 $H_2/CH_4$ ratio의 변화가 더 큰 결과로부터, 본 실험 조건에서의 반응은 Steam reforming이 Water gas shift reaction 보다 더욱 지배적임을 확인하였다. 최적의 $H_2$ 수율 생산 조건은 열분해의 경우 $800^{\circ}C$이며, 저온 스팀가스화의 경우에는 SBR=1, $900^{\circ}C$의 고온인 경우에는 SBR=3 이었으며, 최대 수소 수율은 $900^{\circ}C$, SBR=3의 조건에서 38.5 vol.%(56.01 L/min kg) 이었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권6호
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• pp.40-53
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• 2018

교통카드자료에서 철도이용승객이동은 단말기ID 순서로 나타난다. 최초 단말기ID는 진입역사 Tag-In노선, 최종 단말기ID는 진출역사 Tag-Out노선, 중간 단말기ID는 환승역사 Tag노선정보를 각각 포함한다. 과거 3개 공사기관(서울교통공사, 인천교통공사, 한국철도공사)만 참여하던 수도권도시철도는 최초 및 최종 단말기ID로 표현된 OD만 존재했다. 최근 (주)신분당선, (주)우이-신설경전철 등 민자기관진입으로 진입환승노선 단말기ID와 진출환승노선 단말기ID가 포함된 Chain OD가 보편화되었다. Chain OD를 통한 정확한 경로구축과정은 수도권철도운송기관의 수입금배분의 기초자료로서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 따라서 지하철네트워크에서 경로탐색은 Chain OD에 대한 최적경로탐색의 문제로 전환되어 새로운 해법이 요구된다. 본 연구는 철도네트워크에서 단말기 Chain OD의 최초 단말기ID와 최종 단말기ID 간의 최적경로탐색기법을 제안하는 것이다. 이때 Chain OD에 민자노선환승 TagIn/Out를 반영하여 최적경로를 탐색하는 방안을 강구한다. 이를 위해 링크표지로 구축된 3가지 경로탐색기법( 1) 노드 - 링크, 2) 링크 -링크, 3) 링크 -노드 )을 순차적으로 적용하는 방안을 제안한다. 가산성경로비용을 토대로 제안된 기법이 최적조건을 만족함을 증명한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권6호
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• pp.588-596
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• 2006

폴리스티렌 막(polystyrene membrane, PS)의 표면을 Ar, $O_2$ 플라즈마로 처리하고, 처리 전후의 변화를 관찰하였고, $CO_2$, $N_2$의 투과도와 $N_2$에 대한 $CO_2$의 선택도는 연속흐름 기체 투과 분석장치(GPA)를 이용하여 측정하였다. Ar플라즈마 처리의 경우 O/C비율이 0에서 0.179로 증가하고, 표면 거칠기가 $15.86{\AA}$에서 $71.64{\AA}$로 증가함으로써 접촉각은 처리전의 $89.16^{\circ}$에서 $18.1^{\circ}$로 감소하였다. 따라서 플라즈마 처리는 막표면을 높은 친수성을 갖도록 만들었다. $CO_2$의 투과도와 선택도에 대한 Ar플라즈마 처리최적조건은 60 W, 2 min, $70^{\circ}C$이며, 투과도와 선택도는 각각 $2.1{\times}10^{-12}[m^3(STP){\cdot}m/m^2{\cdot}sec{\cdot}atm]$와 4.51이었다. $O_2$플라즈마 처리의 경우에, 접촉각은 O/C비율(0.189)과 표면 거칠기($57.10{\AA}$)의 증가에 의해 $13.56^{\circ}$로 감소하였다. 최적의 처리조건은 90 W-2 min-$70^{\circ}C$이며, 값 $7.1{\times}10^{-12}[m^3(STP){\cdot}m/m^2{\cdot}sec{\cdot}atm]$와 값 11.5이었다. 플라즈마 처리 후 막 표면의 변화는 표면에서의 교차결합과 식각효과의 경쟁적인 관계에 의해 결정된다. 결국 플라즈마 처리된 막의 투과도와 선택도가 플라즈마 기체, 처리시간, 출력세기등과 같은 플라즈마 상태를 제어함으로써 향상되었음을 확인할 수 있었다.

• 대한교통학회지
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• 제22권5호
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• pp.89-97
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• 2004

현재 군 수송기는 매주 일정 대수가 각 기지 간 물자수송, 인원수송 그리고 조종사들의 훈련목적으로 정해진 스케줄에 의해 운항하고 있다. 일일 수송기 운행 경로는 모 기지에서 이륙하여 몇 개의 기지를 경유하여 임무를 수행한 후, 다시 모 기지로 돌아오는 패턴을 취하고 있다. 본 연구는 공군의 중앙물자를 저장하는 창에서 각 기지로 물자를 수송할 때 물량예측 및 적정노선에 대해서 시계열분석과 차량경로모형이라는 두 가지 방법을 통해 접근한다. 먼저 현재 공군에서 사용하고 있는 각종 규정과 교범상의 항공수송에 대한 제약사항 자료를 수집하여, 이를 바탕으로 본 연구에서는 다회방문이 가능하고, 경우회수에 대한 제약을 갖는 모형시과 알고리즘을 제안하였다. 또한 지난 몇 년간의 수송물량을 시계열 분석을 이용하여 예측하고, 예측된 수송소요를 제안된 알고리즘에 적용하여 적정노선을 계획하는 방법을 제안하였다. 제안된 모형과 알고리즘의 적합성과 경제성을 파악하기 위해 본 연구에서는 모형에서 계산된 수송물량과 필요 수송기 대수와 실제 공군에서 수행된 항공화물 수송 물량과 투입 수송기 대수를 비교함으로써 객관적인 모형의 우수성을 입증하고자 하였다.

• 대한교통학회지
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• 제22권5호
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• pp.139-149
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• 2004

급격히 증가하는 차량수요에 대응하기 위하여 도로의 공급을 증대시키는 양적인 측면의 도로정책 기조가 유지되고 있지만, 이는 근본적인 해결책이 될 수 없다는 인식이 대두되어 왔다. 이에 따라 기존 도로시설의 효율적 활용과 교통수요를 관리하는 방법에 많은 관심이 모아지고 있다. 이중 혼잡통행료는 수요를 관리하고 차량을 도로량에 적절히 배정하는 수단으로 생각될 수 있으며, 교통 혼잡과 환경에 대한 악영향을 줄일 수 있는 가장 효율적인 방법중 하나로 고려되고 있다. 이에 따라 혼잡통행료 산정문제는 그동안 경제학자와 교통전문가에게 중요하고 흥미로운 연구 분야로 여겨져 왔고 다양한 방법으로 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 이러한 혼잡통행료 산정문제를 네트워크 설계문제(Network Design Problem, NDP)로 보고 통행배정문제와 혼잡통행료 산정 최적화 문제가 결합된 바이레벨 문제(Bi-level Problem)로 모형을 개발하였다. 여기서, 통행배정문제는 혼잡통행료 징수에 따른 통행자의 행태변화를 고려하기 위하여 Sheffi(1985)가 제시하였던 가변수요모형(Elastic-Demand Network Equilibrium Model)을 적용하였고, 혼잡통행료 산정 최적화 문제로서 사회적 순 편익 최대화문제를 고려하였다. 또한, 이런 형태의 바이레벨 문제는 게임이론측면에서 보면, 두 문제간의 비협력을 전제로 하는 Nash 비협력 게임과 상호 협력을 전제하는 Stackelberg게임으로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 민감도 분석을 통하여 최적해를 찾는 Stackelberg 게임으로 모형을 개발하였다. 통행수요는 단일계층으로 승용차로만 구성되어있다고 가정하였으며, 개발된 모형에 대하여 2개 네트워크에서 실험이 이루어졌다. 실험을 통하여 모형의 알고리즘에 관한 설명과 검증을 하였으며, 혼잡통행료 산정문제와 함께 적합한 혼잡통행료 징수 대상 링크의 선정이 중요한 연구대상임을 제시하였다.

• 한국측량학회지
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• 제29권1호
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• pp.11-20
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• 2011

이 연구의 목적은 자전거 이용과 관련하여 주변의 환경요소를 고려한 안전하고 편리한 자전거 도로 설계 개선 및 정보제공방안에 대하여 연구하는데 있다. 이 연구에서는 기존 자전거 도로 설계 및 시공사례 분석을 통하여 현장여건을 반영한 자전거 도로 설계 방안을 수립하고 자전거 도로의 유형별 교통사고 유형 분석, 현황측량, 현지조사 등을 통하여 안전하고 편리한 자전거 도로 건설을 위한 자전거 도로의 유형별 최적 설계방안을 제시하였다. 안전한 자전거 도로 설계를 위해서는 주변환경 요소를 고려한 제원, 폭원, 곡선반경, 오르막차로 등에 대한 자전거 도로 최적설계와 안전표지 안전시설 분리시설 설치를 통하여 교통수단별 이용자간의 통행분리가 이루어져야 함을 알 수 있었다. 또한 안전한 자전거 도로 설계를 위해서는 최소한의 자전거 이용자의 주행 공간 및 자전거 도로 간의 연결성이 확보되어야 하며 자전거 이용자의 활성화를 위해서는 경사, 노선정보, 편의시설위치, 대중교통 연계정보 등 자전거도 도로의 안전 및 편의관련정보를 제공하여야 할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권2호
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• pp.179-187
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• 2015

본 연구의 목적은 통항분포함수 계산 시 적용하는 기준선의 방향과 기준점의 수평위치 및 수직위치에 따라서 통항분포함수가 변하는 양상을 식별하기 위한 것이다. 목포항 입구에 있는 항로를 대상으로 2013년 1월달의 AIS 실측자료를 이용하여 기준선의 방향(${\theta}$), 수평위치($\mathfrak{L}_H$) 및 수직위치($\mathfrak{L}_V$) 등의 3가지 변수가 통항분포함수의 평균($\bar{x}$)과 표준편차(${\delta}$)에 미치는 영향을 실험하였다. 실험결과, ${\theta}$에 따라 추출되는 샘플 데이터가 달라지기 때문에 ${\theta}$의 변화에 따라서 $\bar{x}$와 ${\delta}$가 변화됨을 나타냈고, ${\theta}$에 따른 $\bar{x}$와 ${\delta}$의 변화는 사인(sine)함수 합의 관계로 도출되었다. 또한 항로가 복잡한 해역에서 최적의 통항분포함수를 결정하기 위해서는 ${\delta}$의 변화 값이 최소가 되는 ${\theta}$을 기준선의 방향으로 설정하는 것이 타당함을 알았다. 본 연구의 결과는 정규분포가 보다 더 정량화된 수치로 표현되어 해상교통흐름을 파악하고 해상교통안전관리 의사결정을 위한 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.357-368
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• 2018

석유는 지난 100년 이상 원격지 마을의 전력생산을 가능하게 해왔으며, 지속적인 전력공급이 가능한 장점을 갖고 있다. 섬과 원격지 마을에서 석유만을 의존한 전력생산은 몇 가지 위험과 단점을 갖고 있다. 석유를 사용한 발전은 위험한 연료 연계매매 전략을 사용하여 가격의 변동성이 크고 더 비싸지기도 한다. 섬과 원격지 공동체 주민은 미래 기후변화 영향에 대한 우려와 탄소배출의 감축을 위한 대응행동 요구를 주장하기도 한다. 이러한 위험과 단점은 제조업체에서 태양광, 풍력 및 에너지저장장치 기술 등의 단가를 지속적으로 줄여서 극복할 수 있다. 비용을 줄이는 것은 쉬운 일이 아니며, 본 연구에서는 좀 더 다양하고 새로운 재생에너지원 배치를 기반으로 여러 가지 상황에 따른 현장시공 비용을 줄이는 방안을 검토하였다. 본 논문에서는 GIS를 이용하여 재생에너지설비의 최적위치 및 선로 경과지를 가능하게 하는 편리하고 간단한 설계해법을 제안한다. 제안된 방법은 GIS를 사용하여 거문도를 대상으로 구현하였으며 현장조사를 통하여 설계타당성을 확인하였다.