• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.717-724
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• 2010

액체의 화재 및 폭발위험을 나타내는 가장 중요한 물성의 하나인 인화점의 실험 데이터는 그 필요에도 불구하고 실제로 데이터를 확보하는 것이 가능하지 않은 경우가 많다. 이 연구에서는 DIPPR 801에서 얻은 893개 유기물의 인화점 실험데이터로부터 인화점을 예측하는 부분최소자승법(PLS) 및 support vector machine(SVM) 모델을 만들고 비교하였다. 분자를 구성하는 각 구성요소들이 분자의 물성에 일정한 기여를 한다는 가정을 이용하여 분자의 물성을 예측하는 방법인 그룹기여법을 이용하여 65개 작용기가 이 예측모델의 독립변수가 되었고 분자량의 로그값이 추가되었다. 두 모델에서 결정해야 할 매개변수는 교차검증에서 계산된 오차를 이용하여 결정되었는데, SVM모델은 그 매개변수가 많아 particle swarm optimization을 이용한 최적화를 이용하였다. 훈련데이터의 선택이 예측성능에 영향을 줄 수 있어 임의로 100개의 데이터 세트를 생성하여 테스트하였다. 전체 데이터에 대해 계산된 평균절대오차는 PLS가 13.86~14.55였고, SVM이 7.44~10.26여서 SVM이 PLS에 비해 매우 우수한 예측성능을 보였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.253-258
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• 2016

본 논문은 실내 주행 로봇의 위치 추정을 위해 최적화 기법을 적용한 방법에 대해 기술한다. 주행 로봇의 위치 추정에 사용되는 베이지안 필터 방법의 경우는 측정값과 환경 요소에 대한 불확실성을 고려하기위해 사용하는 조절 파라미터에 따라 추정성능이 달라진다. 또한 로봇동작 및 센서 측정 모델의 비선형성에 의하여 성능이 저하될 수 있다. 최적화 기법은 조절 파라미터가 적고 모델의 비선형성의 영향을 적게 받는다. 본 연구에서는 최적화 기법의 위치 추정 활용성을 보이기 위해 최적화 방법에 의한 추정성능과 EKF방법에 의한 추정 성능을 비교한다. 사용한 측정 센서는 초음파 위성 시스템(USAT, Ultrasonic Satellites system)으로서 4개의 비컨으로부터 로봇까지의 거리를 측정한다. 측정값의 비정상 오차를 제거하기 위하여 마할라노비스 거리(Mahalanobis Distance)를 이용한다. 최적화 기법은 거리 측정값을 사용하여 목적함수를 설계하고 반복계산을 통해 위치의 최적 값을 찾는다. 반복 수행을 위한 초기 위치를 베이시안 필터 방법을 통하여 적절히 설정함으로서 제안된 방법은 위치 추정 성능을 향상시키고 실행 시간을 단축시킬 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권10호
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• pp.681-695
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• 2019

Transient Stroage Model (TSM)은 하천을 본류대와 저장대로 나누어 각각에 대한 오염물의 혼합거동을 해석함으로써 복잡한 하천에 유입된 오염물질 혼합을 이해하는 데에 가장 많이 이용되는 모형 중 하나이다. TSM의 매개변수들은 역산모형을 통해 산정하게 되는데 이는 자연하천에서 추적자실험을 통해 계측된 농도곡선에 가장 잘 맞는 TSM 모의 농도곡선을 찾는 최적화 문제이다. 저장대모형의 매개변수 산정에 관한 선행 연구들에 의해 매개변수를 산정하는 최적화 문제의 비볼록(non-convex) 특성에서 오는 불확실성이 보고되어 왔다. 본 연구에서는 청미천에서 수행된 추적자실험으로부터 취득된 농도곡선을 이용해 최상의 최적화 기법과 목적함수의 조합에 대해 분석하였다. 최적화 문제의 수렴성과 수렴 속도를 모두 만족하는 최적화 조건을 결정하기 위해 SCE-UA의 CCE와 SP-UCI의 MCCE와 같은 진화 알고리즘 기반의 전역 최적화 방법들과 오차 기반 목적함수들을 Shuffled Complex-Self Adaptive Hybrid EvoLution (SC-SAHEL)을 활용해 비교하였다. 전반적인 변수 산정 결과 여러 EA를 동시에 적용한 SC-SAHEL을 평균 제곱오차를 목적함수로 한 방법이 가장 빠르고 가장 안정적으로 최적해에 수렴하는 것으로 나타났다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.331-337
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• 2023

본 논문에서는 근감소증의 발병 여부와 정도를 확인하기 위해 3번 요추부 (L3) CT 영상을 검출하는 딥러닝 모델을 제안하는 것이다. 또한, CT 데이터 내에 L3 레벨과 L3 레벨이 아닌 부분의 데이터 불균형으로 인한 성능 저하의 문제점을 오버샘플링 비율과 클래스 가중치를 설계변수로 하는 최적화 기법을 제시하고자 한다. 모델 학습 및 검증을 위하여 강릉아산병원에 내원한 전립선암 환자 104명, 방광암 환자 46명의 총 150명의 전신 CT 영상이 활용되었다. 딥러닝 모델은 ResNet50을 활용하였으며, 최적화기법의 설계변수로는 모델 하이퍼파라미터 5종과 데이터 증강비율 및 클래스 가중치로 선정하였다. 제안하는 최적화 기반의 L3 레벨 추출 모델은 대조군 (하이퍼파라미터 5종만을 최적화한 모델)과 비교하여 중간 L3 오차가 약 1.0 슬라이스 감소한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구결과를 통하여 정확한 L3 슬라이스 검출이 가능하며, 추가적으로 데이터 증강을 통한 오버 샘플링과 클래스 가중치 조절을 통해 데이터 불균형 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 가능성을 제시할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.879-884
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• 2012

본 실험에서는 Aspergillus niger NRRL 567의 고체배양을 이용한 구연산 생산 시, 물리/화학적 발효 조건인 배양 온도, 배지 pH, 접종 농도 및 수분 함량이 구연산 생산에 미치는 영향을 단일변수(one-factor-at-a-time)와 반응표면 분석법(surface response methodology)을 이용하여 순차적 최적화를 수행하였다. 단일변수 최적화의 경우, A. niger에 의한 구연산 생산은 물리/화학적 발효 조건에 의해 영향을 받으며, 발효 온도 $30^{\circ}C$, 영양 배지 pH 7.1, 수분 함량 75%와 접종 농도 $4.0{\times}10^6$ spores/ml에서 최대 구연산 생산인 98.2 g/kg DPM (dry peat moss)을 보였다. 단일변수 최적화에 근거하여 반응표면 분석법을 도입하여 2차 최적화를 수행했을 경우, 배지 pH와 수분 함량이 구연산 생산에 유의한 영향을 주었으며 온도 $26.5^{\circ}C$, 영양 배지 pH 9.9, 수분 함량 75.1%와 접종 농도 $6.0{\times}10^6$ spores/ml에서 최대 구연산 생산인 118.8 g/kg DPM가 얻어졌다. 이는 최적화 이전의 대조군에 비해 구연산 생산이 1.6배 증가한 결과이다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권5호
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• pp.583-594
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• 2018

A theoretical formulation based on the linearized potential theory, the Descartes' rule and the extremum optimization method is presented to calculate the critical distance of lifting points of the fully balanced hoist vertical ship lift, and to study pitching stability of the ship lift. The overturning torque of the ship chamber is proposed based on the Housner theory. A seven-free-degree dynamic model of the ship lift based on the Lagrange equation of the second kind is then established, including the ship chamber, the wire rope, the gravity counterweights and the liquid in the ship chamber. Subsequently, an eigenvalue equation is obtained with the coefficient matrix of the dynamic equations, and a key coefficient is analyzed by innovative use of the minimum optimization method for a stability criterion. Also, an extensive influence of the structural parameters contains the gravity counterweight wire rope stiffness, synchronous shaft stiffness, lifting height and hoists radius on the critical distance of lifting points is numerically analyzed. With the Runge-Kutta method, the four primary dynamical responses of the ship lift are investigated to demonstrate the accuracy/reliability of the result from the theoretical formulation. It is revealed that the critical distance of lifting points decreases with increasing the synchronous shaft stiffness, while increases with rising the other three structural parameters. Moreover, the theoretical formulation is more applicable than the previous criterions to design the layout of the fully balanced hoist vertical ship lift for the ensuring of the stability.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권12호
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• pp.1009-1018
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• 2004

하천을 따라 분포된 비점 오염원을 하천 수질모형의 매개변수들과 동시에 추정하는 체계적인 방법을 제안하였다. 수립된 방법을 QUAL2E 모형과 함께 충주댐 하류의 남한강 구간에 적용하여 모형의 반응계수와 비점 오염 부하량에 대한 최적 추정을 수행하였다. 민감도 분석 결과로부터 선정된 반응계수들에 대한 초기 추정 결과에 따르면 하천 시스템에 대한 질량수지가 만족되기 위해서는 질소와 인의 비점 오염 부하량의 입력이 필요한 것으로 나타났다. 이에 따라 총질소와 총인에 대한 비점 오염 부하를 포함하여 확장된 추정 문제의 해로써 비점 오염 부하량을 추정하였다. 비점 오염 부하량과 동시에 추정된 반응계수들과 비점 오염원을 고려하지 않고 추정된 반응계수의 비친 결과, 그 자체에 대한 추정을 위해서 뿐만 아니라 수질모형의 적절한 보정을 위하여 비점 오염 부하량이 최적 추정 과정에 포함될 필요가 있음을 알 수 있었다. 하천수질 의형에 대한 최적추정 방법의 적용성을 민감도계수 행렬 구조의 관점에서 논하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권5호
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• pp.47-52
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• 2015

In this study, it was tried to analyze the effects of welding parameters on the weld penetration and aspect ratio when a STS316L pipe was welded in a horizontal position by GTAW. Experiments were systematically designed using a L18 orthogonal array, and the effects of welding parameters were statistically analyzed by ANOVA(Analysis of Variance). The shielding gas type has the largest effect on both the penetration and aspect ratio. The welding current type and shielding gas flow rate have a little effect on the penetration, whereas the electrode tip angle has a little effect on the aspect ratio. When welded at a selected welding condition, which is composed of He shielding gas, pulse current of 300/45 A, electrode tip angle of 90o, and shielding gas flow rate of 30 l/min, the estimated interval at least 95 % confidence was $1.99{\pm}0.18mm$ for the penetration and $0.31{\pm}0.04$ for the aspect ratio. From the confirmation experiments, the average penetration and aspect ratio were well agreed with the estimation as 1.96 mm and 0.30, respectively. Additionally, the effects of the welding speed and welding current on the penetration and aspect ratio were experimented and analyzed by linear regression. The penetration was linearly increased with the decrease of the welding speed and with the increase of the welding current, but the aspect ratio showed a tendency to a little decrease with the increase of both the welding speed and current.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권11호
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• pp.989-996
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• 2016

본 연구는 비선형 응답모델과 실수기반의 혼합형 유전자 알고리즘을 적용하여 로터의 트?-발란스(RTB) 기법을 개발하는 데 목적이 있다. 트?-발란스 조절 파라미터의 변화에 따른 트림해석 결과를 이용하여 2차의 근사함수를 이용하는 비선형 응답모델을 개발하였다. 트?편차와 기체의 진동응답을 최소화하기 위해 균형추 무게, 트림 탭(Trim Tab) 및 피치링크 길이를 최적화하기 위한 비선형계획 문제를 정식화하였다. 정식화 결과는 수렴성 향상을 위해 군집최적화 기법을 실변수기반의 유전자 알고리즘에 통합한 혼합형 유전자 기법을 사용함으로써 효율적인 해석이 가능하였다. 비선형 모델을 이용한 본 연구의 방법을 선형모델의 결과와 비교하여 본 연구의 방법을 검증하였으며 비선형모델을 사용하는 경우 선형모델의 결과보다 향상된 응답특성을 계산할 수 있음을 밝혔다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.702-705
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• 2011

고효율 다결정 태양전지 제작의 방향을 제시하기 위해 PC1D 프로그램을 이용하여 전, 후면 재결합 속도, 소수 캐리어 확산거리, 접합깊이, 에미터 층 면저항, 후면 전계층이 미치는 영향을 조사하였다. 최적화된 전지 파라미터는 후면 재결합 속도 1000 cm/sec, 베이스 층에서의 소수 캐리어 확산거리 50 [${\mu}m$], 전면 재결합 속도 100 [cm/sec], 에미터 층 면저항 $100{\Omega}/\Box$, 후면 전계층 두께 및 도핑 농도는 각각 0.5 [${\mu}m$]와 $5{\times}10^{19}\;cm^{-3}$로 조사되었다. 특히 19.8% 이상의 변환효율을 얻기 위해서는 베이스층의 확산거리가 가장 중요한 파라미터임을 알 수 있었다.