• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.56-63
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• 2016

본 연구에서는 퍼지 RBFNNs과 증분형 주성분 분석법으로 실현된 숫자인식 시스템의 설계를 소개한다. 주성분 분석법은 차원축소를 위해 사용되는 알고리즘으로 학습데이터의 차원 수가 고차원이거나 데이터의 양이 많을 때 특징 추출을 위한 많은 계산 시간을 필요로 한다. 따라서 고차원 데이터의 효율적인 차원축소와 점진적인 학습을 위해 증분형 주성분분석법을 적용하는 방법을 제안한다. 방사형 기저함수 신경회로망의 구조는 조건부, 결론부, 추론부의 3가지 기능적 모듈로서 구분이 가능하다. 조건부에서는 FCM 클러스터링 알고리즘의 도움으로 실현된 퍼지 클러스터링의 사용으로 입력 공간을 분할한다. 또한 가우시안 함수 대신 FCM(Fuzzy C-Means)클러스터링 알고리즘의 멤버쉽 값을 사용함으로써 입력 데이터의 특성을 좀 더 잘 반영할 수 있도록 개선하였으며, 결론부에서 연결가중치는 상수항에서 일차식과 이차식, 그리고 변형된 이차식과 같은 다항식의 형태로 확장하여 사용한다. 실험 결과는 공인 숫자 데이터인 MNIST 필기체 숫자 데이터를 사용하여 제안된 숫자 인식 시스템의 효율성을 다른 연구와의 비교를 통해 입증한다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.199-219
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• 2011

이 논문에서는 소수 개념의 본질에 대한 고찰에 근거하여, 초등 수학에서 소수 개념의 효과적인 지도 방안을 구체적으로 모색하였다. 브루소는 역사적 발생과정에 대한 고찰에서 출발하여 소수 개념의 본질을 '자연수의 순서쌍의 동치류'로 규정하고 그것을 지도하기 위한 교수학적 상황을 구성하였다. 브루소와는 달리, 이 논문에서는 소수 개념의 본질을 '십진소수' 즉 '밑수 10에 대한 다항식'으로 파악하였다. 그리고 측정활동에 입각하여 그러한 본질을 효과적으로 구현할 수 있는 지도 방안을 구체적인 학습 지도안 형태로 구안하였다. 이 학습 지도안이 기초하고 있는 측정활동의 유형은 '보다 정확한 측정치를 얻기 위한 단위의 십진 세분할을 통한 순차적인 측정 활동'이다. 이 실험적 학습 지도안은 다음과 같은 특징을 가진다. 첫째, 학생들은 그들 스스로 단위를 십진법에 따라 세분할함으로써 하위 단위를 생성하는 조작을 경험한다. 둘째, 십진분수 전개를 먼저 다루고 이로부터 귀납적으로 위치적 기수법에 따른 완성된 소수 표현을 다룬다. 셋째, 위치적 십진기수법을 따라 형식적으로 표기하기 이전에 임의 단위의 명수체계(해-달-별, 혹은 m-dm-cm-mm)에 의해서 읽는 활동을 제공하였다. 이 논문에서 개발된 학습 지도안은 교수실험을 통하여 검증될 필요가 있다. 이를 위한 후속연구가 요청된다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권5호
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• pp.884-892
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• 2003

균질화 속도와 시간, 그리고 온도, 물 첨가량에 따른 감귤과피 물균질액의 제조공정시 최적조건을 찾기 위하여 물균질액의 추출효율지수를 나타내는 EI와 감귤과피 물균질액으로 코팅한 유색미의 색도를 나타내는 b value를 변수로 하여 최적화를 시도하였다. 감귤과피를 이용한 물균질액 제조시 EI는 추출온도를 제외한 균질화 속도와 시간, 물 첨가량에 크게 영향을 받았다. 수립된 회귀식에 대한 적합성 결여 분석결과 EI, b value에 대해 유의성이 없어 반응표면 모형이 통계적으로 유의하였다. 최적조건을 선정하기 위하여 비교적 영향이 적은 것으로 판단되는 균질화 시간과 온도를 중심점으로 고정하고 제한 변수를 최대로 하는(EI을 400이상, b value를 24이상) 물균질액 제조의 최적조건은 물 첨가량 42mL, 균질화 속도 8,500rpm이었다. 다음으로 첨가량과 균질화 속도를 이 조건으로 고정하고서 EI을 400이상, b value를 24이상으로 하는 감귤과피 물균질액의 제조조건으로는 물의 온도는 $53^{\circ}C$ 및 균질화 시간은 2.8분으로 결정할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.92-103
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• 2015

Box-Wilson 실험계획법은 보통 중심합성계획법으로 알려져 있으며, 변동성이 존재하는 정보를 실험 계획적 방법으로 수집하는 설계 기법이다. 이 방법은 최소의 설계비용으로 가능한 많은 정보를 얻는 목적으로 고안되었다. 본 연구에서는 60 MPa급 고강도 자기충전형 콘크리트(HSSCC)를 대상으로 다양한 성능에 대한 여러 배합인자들의 효과를 효율적으로 파악하고 최적배합을 찾는 과정에 이 방법을 적용하였다. HSSCC의 배합인자(요인)와 물리적 성능(반응) 사이의 비선형적 관계는 2차 다항식으로 반응표면을 근사화 모델링하였으며, 요인점=25=32개, 축점=2k=10개, 중심점은 각 축에서 2번 씩 10개, 총 52개의 실험점에서 물시멘트비, 단위시멘트량, 잔골재비, 단위플라이애쉬량, 단위고성능감수량의 총 5개의 인자에 따른 압축강도, 통과능력, 재료분리저항성, 제조비용, 밀도 등의 총 5개의 반응을 파악하기 위한 실험이 실시되었다. 연구의 결과 Box-Wilson 실험계획법은 배합인자와 반응 사이의 관계를 과학적인 방법으로 계획하고 객관적으로 해석하는 데 매우 효과적이었으며, 수치해석적인 방법으로 최적배합을 계산할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.541-549
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• 2018

본 연구에서는 국내 화물 및 여객차량들을 견인하는 디젤전기 기관차의 제동에 따른 동적 거동을 분석하기 위하여 제동장치에 영향을 미치는 마찰계수, 제동압력, 주행저항 등을 시험하였다. 마찰계수는 UIC 541-4를 참고로 Dynamo 시험을 수행하였으며 시험결과는 다변량 회귀분석을 통해 제동하중, 제동초기 속도와의 관계를 분석하여 제시하였다. 제동압력은 상용제동과 비상제동으로 구분하였으며, 제동밸브와 배관의 특성을 반영하기 위하여 시간에 따른 제동압력 변화를 대상 차량에서 측정하였다. 차량에 작용하는 외력을 반영하기 위하여 EN 14067-4의 타행시험을 수행하고 2차 다항식 형태의 주행저항을 제시하였다. 도출한 주행저항을 동일 차종에 대하여 각 국가별로 사용하고 있는 주행저항들과 비교하였다. 차량의 재원, 마찰계수, 제동압력, 주행저항을 바탕으로 직선 평탄 선로를 주행하는 디젤전기기관차의 동적 거동을 EN 14531-1에서 제시된 시간적분을 이용하여 해석하였다. 해석 결과는 상용제동과 비상제동에 대하여 각각 차량의 속도이력 시험결과와 비교 검증하였으며 상당히 합리적인 결과를 도출하였다. 본 연구의 결과들은 철도차량들을 연결하여 운행하는 열차의 동적 거동해석에 활용할 수 있을 뿐 아니라 차량 설계에서 제동에 영향을 미치는 다양한 파라미터들을 분석하고 성능향상의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권3호
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• pp.245-255
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• 2022

수질 보호를 위한 정기 계획을 세우는 과정에서 다양한 지표를 이용해 수자원의 수질 추이를 평가하는 일이 필요하며 이는 수역 관리에서 널리 사용하는 방법이다. 본 연구에서는 1995년부터 2020년까지 이란 대수층의 수질 매개변수 자료를 수집, 검토하고, 통계적으로 검증하여 연도별 구획도를 만들었다. 이를 위해 지리정보체계(GIS), 거리 반비례 가중법(IDW), 방사 기저함수(RBF), 포괄 선형 보간법(GPI), 단순, 일반, 범용의 세 유형을 포함하는 Kriging과 Co-Kriging기법을 이용하였다. 이어 최소 불확실성과 최소 구획 오차에 ASE와 RMSE를 포함하는 두 값의 근접도를 더한 것을 최적 모델로 선택하였다. 마지막으로 각 매개변수에 대해 선택한 복합 모델을 Schuler와 Wilcox 지수와 조합하여 구획화했다. 이란의 지하 수자원에 대한 종합평가 결과는 수자원의 59%는 농업용수로, 39.86%는 음용수에 부적합한 등급으로 분류되어 이란 지하수 수질이 위기에 처해 있음을 보여주었다. 마지막으로 추출 결과를 검증하기 위해 지하 수질 지수(GWQI)로 수질의 공간 변화를 평가한 결과 이란의 대수층이 적은 수위변화에도 매우 민감하며 지하수 양도 매우 부족하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권5호
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• pp.633-638
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• 2012

시판 샐러드제품의 구입부터 가정까지의 이동 및 소비직전까지 적정하지 않은 온도관리를 예상하여 단기간의 온도 abuse 상황을 설정하고 미생물적 유통기한을 도출하였다. 보다 효율적인 유통기한 설정을 위해 예측미생물학의 3단계 모델인 PMP 7.0을 활용하여 그 활용가능성을 조사하였다. 부적절한 온도에서의 abuse 시간이 증가할수록 미생물은 빠르게 증식하여 샐러드 제품의 유통기한 시점으로 판단되는 log 7 CFU/mL에 도달하는 시간이 짧아졌다. 온도가 증가할수록 0.020에서 1.083까지 grow rate도 증가했으며, 이 모델의 적합도를 나타내는 $r^2$의 값은 전 실험구에서 0.9 이상을 나타내었다. PMP 7.0으로 예측된 미생물의 증식양상은 온도에 따라 0.017~0.235 CFU/mL/hr로 나타났으며, 모든 구에서 0.994~1.000까지 높은 수준의 $r^2$을 나타내었다. 또 PMP를 활용하여 도출한 유통기한의 경우도 온도가 증가함에 따라 감소하였다. 실측된 값을 바탕으로 한 샐러드 제품의 유통기한은 유통매장에 도착하기까지 48시간 소요될 것으로 예상할 경우 유통기한은 109.1~63.0시간까지로 추정되며 PMP로 도출된 유통기한(24.1~626.5시간)에 비해 짧게 나타났다. 이는 온도 abuse에 의한 영향 및 fail safe에 해당하는 결과로 안전성 측면에서는 유리하나 관리적 측면에서 과도한 기준의 설정 등을 통해 관리비용의 증가 등의 단점이 발생할 수 있는 것으로 판단된다. 즉, 예측미생물학을 활용하여, 유통기한 설정 및 품질관리를 위한 초기 미생물 기준 설정시 특정 식품에 적용하는 것은 효율적인 시도가 될 것이나, 이를 전반적인 기준으로 설정하는 것은, 통계적, 실제적 오류 발생이 가능할 것으로 오히려 관련 효율을 저해할 수 있을 것이다.