• 제목/요약/키워드: Research Output Analysis

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현행(現行) 허용응력설계법(許容應力設計法)으로 설계(設計)되는 RC 휨부재(部材)의 신뢰성(信賴性)과 안전율(安全率) 고찰(考察) (An Investigation of Reliability and Safety Factors in RC Flexural Members Designed by Current WSD Standard Code)

  • 신현묵;조현남;정환호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.33-42
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    • 1981
  • 현행(現行) 철근(鐵筋)콘크리트 표준시방서(標準示方書)는 WSD와 USD의 재래적(在來的)인 두 가지 설계편(設計編)으로 구성(構成)되어 있는데 이들 설계기준(設計基準)은 ACI 318-63 및 318-71 Code에 기초를 두고 있다. 이와 같이 주로 ACI 318-63 시방서(示方書)에 기초를 둔 우리의 WSD와 USD의 안전율(安全率)은 우리의 설계(設計) 및 시공실무(施工實務)에 비(比)해 부적절(不適切)한 것으로 받아들여지고 있다. 더구나 ACI의 안전율(安全率)도 확률적(確率的)으로 결정(決定)된 것이 아니고 주로 경험(經驗)과 현실성(現實性)을 고려하여 결정(決定)된 것이다. 본(本) 연구(硏究)는 현행(現行) 허용응력설계(許容應力設計) 안전율규정(安全率規定)으로 설계(設計)되는 휨 부재(部材)의 안전수준(安全水準)을 2차(次)모멘트 신뢰성이론(信賴性理論)에 의해 고찰(考察)하고, 일관성(一貫性)있는 목표신뢰성(目標信賴性)을 제공(提供)하는 철근(鐵筋) 및 콘크리트의 공칭안전율(公稱安全率)과 휨 허용응력(許容應力)을 합리적(合理的)이고도 효율적(效率的)으로 결정(決定)하는 방법(方法)을 제안(提案)하였다. Cornell의 제(第)1계(階) 이차(二次)모멘트법(法)을 하중(荷重)과 저항(抵抗) 결과변화(結果變化)의 대수변환(對數變換)에 의해 적용(適用)하는 방법(方法)을 본(本) 연구(硏究)의 신뢰성해석법(信賴性解析法)으로 사용하였다. 최적(最適) 철근비(鐵筋比)를 갖는 극한강설계(極限强設計)의 과소철근(過少鐵筋)보에 대응하는 균형철근비(均衡鐵筋比)로 설계(設計)되는 균형단면(均衡斷面)이 되도록 하는 독특한 방법으로 콘크리트의 허용압축응력(許容壓縮應力)을 유도하였다. 우리의 시공(施工) 및 설계실무(設計實務)의 수준(水準)에 적합(適合)한 ${\beta}_0=4$를 안전율(安全率) 결정(決定)을 위한 목표신뢰성지수(目標信賴性指數)로 택하였다. 현행(現行) WSD 시방서(示方書)로 설계(設計)되는 RC 휨 부재(部材)의 안전(安全) 및 신뢰성(信賴性)을 여러 수치계산(數値計算)을 통해 고찰(考察)해본 결과(結果), 현행(現行) WSD 기준(基準)에 의한 설계(設計)는 비정당적(非定當的)이며 일관성(一貫性)없는 신뢰성(信賴性)으로 인하여 비경제적(非經濟的)인 설계(設計)도 된다는 사실(事實)을 알 수 있었다. 적절(適切)한 목표신뢰성지수(目標信賴性指數) ${\beta}_0=4$에 따른 휨 부재(部材)의 철근(鐵筋)과 콘크리트의 합리적(合理的)인 허용응력(許容應力)을 본(本) 연구(硏究)의 신뢰성이론(信賴性理論)에 의해 제안(提案)하였다.

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다양한 다분류 SVM을 적용한 기업채권평가 (Corporate Bond Rating Using Various Multiclass Support Vector Machines)

  • 안현철;김경재
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권2호
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    • pp.157-178
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    • 2009
  • Corporate credit rating is a very important factor in the market for corporate debt. Information concerning corporate operations is often disseminated to market participants through the changes in credit ratings that are published by professional rating agencies, such as Standard and Poor's (S&P) and Moody's Investor Service. Since these agencies generally require a large fee for the service, and the periodically provided ratings sometimes do not reflect the default risk of the company at the time, it may be advantageous for bond-market participants to be able to classify credit ratings before the agencies actually publish them. As a result, it is very important for companies (especially, financial companies) to develop a proper model of credit rating. From a technical perspective, the credit rating constitutes a typical, multiclass, classification problem because rating agencies generally have ten or more categories of ratings. For example, S&P's ratings range from AAA for the highest-quality bonds to D for the lowest-quality bonds. The professional rating agencies emphasize the importance of analysts' subjective judgments in the determination of credit ratings. However, in practice, a mathematical model that uses the financial variables of companies plays an important role in determining credit ratings, since it is convenient to apply and cost efficient. These financial variables include the ratios that represent a company's leverage status, liquidity status, and profitability status. Several statistical and artificial intelligence (AI) techniques have been applied as tools for predicting credit ratings. Among them, artificial neural networks are most prevalent in the area of finance because of their broad applicability to many business problems and their preeminent ability to adapt. However, artificial neural networks also have many defects, including the difficulty in determining the values of the control parameters and the number of processing elements in the layer as well as the risk of over-fitting. Of late, because of their robustness and high accuracy, support vector machines (SVMs) have become popular as a solution for problems with generating accurate prediction. An SVM's solution may be globally optimal because SVMs seek to minimize structural risk. On the other hand, artificial neural network models may tend to find locally optimal solutions because they seek to minimize empirical risk. In addition, no parameters need to be tuned in SVMs, barring the upper bound for non-separable cases in linear SVMs. Since SVMs were originally devised for binary classification, however they are not intrinsically geared for multiclass classifications as in credit ratings. Thus, researchers have tried to extend the original SVM to multiclass classification. Hitherto, a variety of techniques to extend standard SVMs to multiclass SVMs (MSVMs) has been proposed in the literature Only a few types of MSVM are, however, tested using prior studies that apply MSVMs to credit ratings studies. In this study, we examined six different techniques of MSVMs: (1) One-Against-One, (2) One-Against-AIL (3) DAGSVM, (4) ECOC, (5) Method of Weston and Watkins, and (6) Method of Crammer and Singer. In addition, we examined the prediction accuracy of some modified version of conventional MSVM techniques. To find the most appropriate technique of MSVMs for corporate bond rating, we applied all the techniques of MSVMs to a real-world case of credit rating in Korea. The best application is in corporate bond rating, which is the most frequently studied area of credit rating for specific debt issues or other financial obligations. For our study the research data were collected from National Information and Credit Evaluation, Inc., a major bond-rating company in Korea. The data set is comprised of the bond-ratings for the year 2002 and various financial variables for 1,295 companies from the manufacturing industry in Korea. We compared the results of these techniques with one another, and with those of traditional methods for credit ratings, such as multiple discriminant analysis (MDA), multinomial logistic regression (MLOGIT), and artificial neural networks (ANNs). As a result, we found that DAGSVM with an ordered list was the best approach for the prediction of bond rating. In addition, we found that the modified version of ECOC approach can yield higher prediction accuracy for the cases showing clear patterns.

우리나라 교통유도경비 도입방안의 연구 (The Study on the Plan to Introduce Traffic Inducement Security System in Korea)

  • 김태환
    • 시큐리티연구
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    • 제23호
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    • pp.21-39
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    • 2010
  • 현재 도로의 공사뿐만 아니라 각종 공사 현장으로 인하여 자동차의 소통에 위험한 영향을 초래하고 있다. 나아가 공사지역의 주민과 통행자들에게까지 막대한 영향을 미치며 안전조치의 미흡으로 대형 사고를 야기할 가능성도 높다. 이러한 문제의 대안으로 선진국에서는 '교통유도경비'가 시행되고 있으며 특히, 일본의 경우 '교통유도경비' 제도의 시행 이후 교통사고 사망자 수가 크게 감소한 것으로, 교통유도경비가 상당한 역할을 한 것으로 분석되고 있다. 현재 우리나라의 경우 교통유도경비 제도가 시행되고 있지 않으며, 일부 건설 공사장에서 한정적으로 시행되고 있으나 대부분 전문성이 결여된 상태에서 임시적, 임의적으로 이루어지고 있는 상태이다. 우리나라에서 교통유도경비 제도의 도입으로 인하여 교통안전과 교통정체 등 안전문화를 한 단계 앞당길 수 있는 계기로 활용될 수 있을 것이다. 따라서 본 연구는 시민들의 요구에 기초하여 선진사례를 분석하고 현행 우리의 제도의 비교분석 한 후, 합리적인 교통유도경비 제도의 도입에 대한 대안을 마련하는데 목적이 있다. 본 연구를 통해 도출된 우리나라에서 교통유도경비의 도입방안을 제시하면 다음과 같다. 첫째, 교통유도경비 업무를 국내에 정착시키기 위해서는 경비업무의 종류에 교통유도경비 업무를 추가하는 등 교통유도업무의 법적 검토가 이루어져야 할 것이다. 둘째, 교통유도경비는 교통안전의 증진에 기여할 수 있는 제도로서 사회적 비용의 내부화에 기여할 수 있기 때문에 전문성과 안전지식, 표준화된 교통안전지도가 필요한 교육과 이를 위한 교육 시스템과 커리큘럼, 교재의 제작 등 자격신설을 갖추어야 할 것이다. 셋째, 교통유도경비원의 교육은 구체적인 교육과목을 갖추어 이론교육과 기능교육(실기)으로 구분하여 실시해야 할 것이다. 넷째, 시행방안을 위해서는 교재개발, 실기교육 내용 확정과 전문강사 양성, 운전학원 등 실기교육 공간의 확보가 필요하다. 나아가 교통유도경비 전반에 걸쳐 체계적인 발전을 위한 표준화 노력이 중요하며, 경비업계, 학계, 관련전문가, 관련 연구기관 등 각계의 참여 아래 표준화를 위한 지속적인 협의와 합의 도출이 요청된다. 다섯째, 교통유도경비는 일자리 창출 규모가 크며, 사회적인 파급력이 상당히 크기 때문에 향후 추진사항으로는 다양한 관계기관과의 네트워크 구축이 필요하다.

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제주도 공공 관정 지질주상도 DB 구축 소개 (Study of Geological Log Database for Public Wells, Jeju Island)

  • 박성현;고기원;박준범;문덕철;윤우석
    • 자원환경지질
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    • 제48권6호
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    • pp.509-523
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    • 2015
  • 제주도 수문지질 종합 해석시스템 구축 연구의 일환으로 수행된 제주도 공공 관정 지질주상도 데이터베이스 구축결과를 소개한다. 1970년대부터 개발된 제주도 전역의1,200여 개 공공 관정의 지질주상도를 수문지질 조사소(炤)${\Pi}$$^{\circ}$ 범용할 수 있도록 6개의 속성 테이블로 구분하여 세부 정보를 데이터베이스화하여 분석을 수행한 결과, 기존 공공 관정지질주상도 이용에 다음과 같은 문제점이 있는 것으로 나타났다. 즉, (1) 지질주상도 암석명의 통일성 결여, (2) 화산쇄설층 및 사력층 개념 정립 필요, (3) 대수층 정보 불포함, (4) 상당수 관정에 대한 스크린설치 구간 심도 미기재, (5) 지질주상도 작성자별 기재 사항 및 내용상의 상이성 등이다. 연구팀은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 지질주상도상의 화산암 및 퇴적암 명칭을 재정립함과 아울러, 상용화된 데이터베이스 형식의 지질주상도 프로그램을 이용해 표준화된 입력과 출력형식 생성이 가능한 제주도 공공 관정 지질주상도 데이터베이스를 구축하였다. 새롭게 설계된 입력 테이블을 이용한 지질주상도 프로그램은 데이터베이스 입력 형식 기반을 가지고 있어, 사용자가 지정한 표준화된 입력 구조를 통해 지질, 관정 시추 및 시험 데이터들을 저장하여 데이터베이스화 함과 동시에 지질주상도와 단면도 출력에도 이용할 수 있다. 또한 지하수 관측 및 양수시험 결과 등의 새로운 자료도 데이터베이스 구조의 변경없이 쉽게 추가될 수 있다. 본 연구를 통해 구축된 지질주상도 데이터베이스는 향후 개발되는 관정들의 표준 데이터베이스 기준으로 활용됨으로써, 일관성 있는 지질주상도 작성과 수문지질 종합연구에 크게 도움이 될 전망이다. 또한, 현재 추진 중인 제주도 수문지질 해석시스템 개발과 기후변화에 대응한 통합수자원관리계획 기반기술을 뒷받침해 주는 초석이 될 것으로 기대된다.

로이적응모델의 가족건강사정에의 적용가능성 (Feasibility of Application of Roy's Adaptation Model to Family Health Assessment)

  • 장선옥
    • 한국보건간호학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.35-56
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    • 1994
  • This article was intended to survey whether Roy' Adapation model ('Roy Model') can be applied to family health assessment and to study whether application of the Roy Model to a Korean family is feasible. under the Roy Model, a family is viewed as an adaptation system having a series of process of input. process, feedback, and output. Further, the Roy Model indicates that a family contains Physiolosical, self-concept. role function and interdependent mode in respect of internal or external stimuli. In the event where the family health assessed, the adaptation mode of that family must be assess at the first stage. Then, the focal, contextual, residual stimuli affecting the family must be assessed. In 1984 Hanson suggested four types of family adaptation mode based upon the Roy Model and thereby enhanced the possibility for family health assessment. In order survey whether the Roy Model can be applied to the Korean family, the author of this article contracted adults of 169 who live in 'A' city to make open questions regarding family and then analyzed responses from them by utilizing Roy model. This study categorized family Adaptation mode based upon the' four types of family adaptation mode developed by Hanson. As a result of this study, family adaptation mode was categorized into 117 concepts. Those 117 concepts are consisted or Physiolosical mode of 47. self­concept mode of 56, role function mode of 9 and interdependent mode of 5. Further. stimuli affecting family were classified based upon Roy's definition as to three types of stimuli. Stimuli on a family are comprised focal stimuli concept of 19, contextual stimuli concepts of 19, one residual stimuli concept. this result implies that the Roy's Model can be applied to Korean family. Physiological mode shows meaning of survival. while self-concept mode reflects meaning of growth and emphasizes harmony among the family based on the familism. The role function mode shows continuity rather control of family member. By contrast, interdependent mode shows interaction with community to which the family belongs. but the degree of interaction does not appear too high. The analysis of family stimuli led this study to conclude that troubles within a family. changes in family structure and diease of family member generate stimuli. However, an application of the Roy Model contains the following problems: First, Roy argued that the family adaptation mode should be assessed at the first level family health assessment and then stimuli affecting family adaptation should be adaptation assessed at the second stage. To the belief of the author of this article. however, for checking family adaptation level. focal, contextual, residual stimuli should be confirmed by assessing stimuli at first stage. Then, the family adaptation mode in respect of such stimuli should be assessed. The rationale for this is that the family adaptation level is determined depending on degree of strength of focal. contextual. residual stimuli. Second. Whall (1991) raised a question 'Does one assess family adaptation mode and intervene in the stimuli?' 'Likewise, assessment of the family adaptation should be made in the following manner in order for family health to be enhanced. Third. Roy believes that additional stimuli (such as contextual and residual) are same as internal process (including nurturance. support, and socialization). However, the basis for this Roy's belief is not too clear. In spite of these problems which the author indicated above, it can be concluded that the Roy Model can serve as a good device for an assessment of family health and that the Roy Model can be applied to a Korean family. Finally, further research of family adaptation theory and family nursing theory is required for a development of these theories.

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제재생산성(製材生産性)과 적정생산요소투입량(適正生産要素投入量) 계측(計測) (Analysis of Sawmill Productivity and Optimum Combination of Production Factors)

  • 조응혁
    • 한국산림과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.29-35
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    • 1976
  • 항도지역(港都地域)(부산(釜山), 인천(仁川)), 호남지역(湖南地域)(전남북(全南北)), 관동지역(關東地域)(강원(江原), 경북(慶北))에서 총(總) 96개소(個所)의 표목제재소(標木製材所)를 선정(選定)하여 Cobb-Douglas 생산함수(生産函數)를 유도(誘導)한 다음 1967-1975년(年) 사이의 기술진보율(技術進步率)과 제재생산인자(製材生産因子)의 생산성(生産性) 및 적정요소투입량(適正要素投入量)을 계측(計測)하였으며, 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 3지역(地域)에서 모두 제재소(製材所)의 평균규모(平均規模)는 증대(增大)하는 경향(傾向)이 있다. 즉 제재소당(製材所當) 보유마력수(保有馬力數)의 증가율(增加率)은 항도지역(港都地域)이 91.0%, 호남지역(湖南地域)이 7.7%, 관동지역(關東地域)이 16.9%로 나타났다. 이는 외재수입항(外材輸入港)을 중심(中心)으로한 도불형(都巿型) 제재소(製材所)가 크게 발전(發展)하고 있음을 뜻한다. 2. 1967년(年)에는 3지역(地域) 제재생산함수(製材生産函數)의 회귀계수(回歸係數)(생산탄성치(生産彈性値))가 거의 비슷하였으나 1975년(年)에는 지역간(地域間)의 차이(差異)가 현저(顯著)하게 나타났다. 즉 1967년(年)의 생산제약요인(生産制約要因)은 3지역(地域)에서 모두 자본(資本)이었으나 1975년(年)에는 관동지역(關東地域)만이 자본(資本)의 제약(制約)을 받고 있다. 탄성치(彈性値)의 합계(合計)는 ${\alpha}+{\beta}$ > 1이므로 규모(規模)에 대한 보수(報酬)는 모두 점증적(漸增的)인 상태(狀態)에 있다. 3. 관측기간중(觀測期間中)의 기술진보율(技術進步率)은 항도지역(港都地域)이 17.58%, 호남지역(湖南地域)이 7.58%, 관동지역(關東地域)이 2.24%이다. 자본생산성(資本生産性)에 비(比)하여 노동생산성(勞動生産性)이 높은 지역(地域)은 항도지역(港都地域)이며, 이는 자본집약적(資本集約的)인 경영(經營)이 이루어지고 있음을 뜻한다. 그러나 경제여건(經濟與件)이 안정(安定)되어 있는 외국(外國)의 경우에 비추어 볼 때, 3지역(地域)의 노동탄성치(勞動彈性値)가 자본탄성치(資本彈性値)에 비하여 높다는 것은 상대적(相對的)으로 자본생산성(資本生産性)의 하위성(下位性), 즉 과대 자본투자(資本投資)를 의미하는 것으로 제재용재(製材用材)의 공급량(供給量)이 증가(增加)되지 않는 한(限) 미이용자본(未利用資本)의 회수(回收)가 필요(必要)할 것으로 생각된다. 4. 이윤극대화(利潤極大化)를 위한 생산요소(生産要素)의 적정투입량(適正投入量)은 산출물(産出物)과 투입물(投入物)의 가격변화(價格變化)에 따라 달라지나, $m^2$당(當) 제재목(製材木) 가격(價格)이 50,000원, 기업(企業)의 매출총이익율(賣出總利益率)이 9%, 연간노임(年間勞賃)이 540,000원, 마력당(馬力當) 가격(價格)이 100,000원일 때, 항도지역(港都地域), 호남지역(湖南地域), 관동지역(關東地域)에서 자본(資本)과 노동(勞動)의 적정투입량(適正投入量)은 각각(各各) 57 : 17, 427 : 94, 192 : 27로 나타났다.

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Nitromethane 분해를 위한 초임계수 산화(SCWO) 공정 최적화 (Optimization of Supercritical Water Oxidation(SCWO) Process for Decomposing Nitromethane)

  • 한주희;정창모;도승회;한기도;신영호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.659-668
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    • 2006
  • 실험계획법을 이용하여 nitromethane을 초임계수산화(SCWO)로 분해시키는 공정의 최적화 연구를 진행하였다. Lab scale 반응설비를 이용하여 처리수의 COD와 T-N을 최소화하는 SCWO 공정의 최적 운전조건을 도출하였으며, scale-up 문제점을 파악하기 위해 SCWO pilot plant 실험 결과와 lab scale 최적화 실험 결과를 비교하였다. 처리수의 COD와 T-N을 최적화 목적 변수(KPOV)로 설정하였으며, 예비실험을 통해 반응 온도(temp)와 nitromethane과 암모니아수의 몰 비(NAR)를 주요 운전 변수(KPIV)로 설정하였다. 최적화 실험은 통계적 실험계획법인 중심합성설계법을 사용하였으며, 실험결과의 해석은 반응표면법을 활용하였다. 주 효과 분석결과 처리수의 COD는 Temp 증가에 따라 급격하게 감소하며, NAR 증가에 따라 약간 감소하는 것으로 나타났으며, T-N은 Temp 와 NAR 증가에 따라 감소하였다. Temp가 $420{\sim}430^{\circ}C$로 낮을 때에는 NAR 증가에 따라 T-N이 급격히 감소하였으나, $450^{\circ}C$ 이상으로 높을 때에는 큰 변화가 없었다. 최적화 실험 결과를 회귀분석 하여 처리수의 COD와 T-N 을 예측할 수 있도록 Temp와 NAR이 변수인 2차식으로 회귀식을 도출하였으며, 결정계수($r^2$)와 표준화잔차의 정규성을 분석하여 회귀식이 실험결과를 잘 모사하는 것을 확인하였다. 회귀식을 이용하여 COD < 2 mg/L, T-N<40 mg/L를 동시에 만족시키며 부식 위험이 적은 nitromethane 분해 최적 운전 조건은 Temp $450-460^{\circ}C$, NAR 1.03-1.08로 설정하였다. SCWO pilot plant를 이용하여 nitromethane 분해 최적 조건을 검증하고, SCWO 공정의 scale-up 문제점을 파악하는 연구를 실시하였다. SCWO pilot plant 실험 결과를 lab scale 반응설비에서 도출한 COD와 T-N의 회귀식과 비교한 결과 오차가 증가하지만 회귀식이 pilot plant 실험결과도 잘 나타내는 것을 확인할 수 있었다. Pilot plant 실험결과에 대한 회귀식의 적합성은 실험값과 예측값의 비교도와 표준화잔차의 정규성으로 검증하였다.

실시간 헬스케어 모니터링의 독립 구동을 위한 접촉대전 발전과 전자기 발전 원리의 융합 (Stand-alone Real-time Healthcare Monitoring Driven by Integration of Both Triboelectric and Electro-magnetic Effects)

  • 조수민;정윤수;김현수;박민석;이동한;감동익;장순민;라윤상;차경제;김형우;서경덕;최동휘
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.86-92
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    • 2022
  • 최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

AI 기법을 활용한 정수장 수질예측에 관한 연구 (Study on water quality prediction in water treatment plants using AI techniques)

  • 이승민;강유진;송진우;김주환;김형수;김수전
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권3호
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    • pp.151-164
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    • 2024
  • 상수도 공급을 위한 정수장에서 전염소 또는 중염소 공정이 도입된 수처리 공정의 염소농도 관리에 필요한 공정제어를 위하여 AI 기술을 활용한 수질예측 기법이 연구되고 있다. 본 연구에서는 정수장 수처리 공정에서 실시간으로 관측, 생산되고 있는 수량·수질자료를 이용하여 염소소독 공정제어 자동화를 목적으로 침전지 후단의 잔류염소 농도를 예측하기 위한 AI 기반 예측모형을 개발하였다. AI 기반 예측모형은 과거 수질 관측자료를 학습하여 이후 시점의 수질에 대한 예측이 가능한 기법으로, 복잡한 물리·화학·생물학적 수질모형과 달리 간단하고 효율적이다. 다중회귀 모형과 AI 기반 모형인 랜덤포레스트와 LSTM을 이용하여 정수장의 침전지 후단 잔류염소 농도를 예측하여 비교하였다. 최적의 잔류염소 농도 예측을 위한 AI 모형의 입출력 구조로는 침전지 전단의 잔류염소 농도, 침전지 탁도, pH, 수온, 전기전도도, 원수의 유입량, 알칼리도, NH3 등을 독립변수로, 예측하고자 하는 침전지 유출수의 잔류염소 농도를 종속변수로 선정하였다. 독립변수는 침전지 후단의 잔류염소에 영향이 있는 정수장에서 확보가 가능한 관측자료중에서 분석을 통해 선별하였으며, 분석 결과 연구대상 정수장인 정수장에서는 중회귀모형, 신경망모형, 모델트리 및 랜덤포레스트 모형을 비교한 결과 랜덤포레스트에 기반한 모형오차가 가장 낮게 도출되는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 제시하는 침전지 후단의 적정 잔류염소 농도 예측값은 이전 처리단계에서 염소주입량의 실시간 제어가 가능토록 할 수 있어 수처리 효율 향상과 약품비 절감에 도움이 될 것으로 기대된다.

감정예측모형의 성과개선을 위한 Support Vector Regression 응용 (Application of Support Vector Regression for Improving the Performance of the Emotion Prediction Model)

  • 김성진;유은정;정민규;김재경;안현철
    • 지능정보연구
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    • 제18권3호
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    • pp.185-202
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    • 2012
  • 오늘날 정보사회에서는 정보에 대한 가치를 인식하고, 이를 위한 정보의 활용과 수집이 중요해지고 있다. 얼굴 표정은 그림 하나가 수천개의 단어를 표현할 수 있듯이 수천 개의 정보를 지니고 있다. 이에 주목하여 최근 얼굴 표정을 통해 사람의 감정을 판단하여 지능형 서비스를 제공하기 위한 시도가 MIT Media Lab을 필두로 활발하게 이루어지고 있다. 전통적으로 기존 연구에서는 인공신경망, 중회귀분석 등의 기법을 통해 사람의 감정을 판단하는 연구가 이루어져 왔다. 하지만 중회귀모형은 예측 정확도가 떨어지고, 인공신경망은 성능은 뛰어나지만 기법 자체가 지닌 과적합화 문제로 인해 한계를 지닌다. 본 연구는 사람들의 자극에 대한 반응으로서 나타나는 얼굴 표정을 통해 감정을 추론해내는 지능형 모형을 개발하는 것을 목표로 한다. 기존 얼굴 표정을 통한 지능형 감정판단모형을 개선하기 위하여, Support Vector Regression(이하 SVR) 기법을 적용하는 새로운 모형을 제시한다. SVR은 기존 Support Vector Machine이 가진 뛰어난 예측 능력을 바탕으로, 회귀문제 영역을 해결하기 위해 확장된 것이다. 본 연구의 제안 모형의 목적은 사람의 얼굴 표정으로부터 쾌/불쾌 수준 그리고 몰입도를 판단할 수 있도록 설계되는 것이다. 모형 구축을 위해 사람들에게 적절한 자극영상을 제공했을 때 나타나는 얼굴 반응들을 수집했고, 이를 기반으로 얼굴 특징점을 도출 및 보정하였다. 이후 전처리 과정을 통해 통계적 유의변수를 추출 후 학습용과 검증용 데이터로 구분하여 SVR 모형을 통해 학습시키고, 평가되도록 하였다. 다수의 일반인들을 대상으로 수집된 실제 데이터셋을 기반으로 제안모형을 적용해 본 결과, 매우 우수한 예측 정확도를 보임을 확인할 수 있었다. 아울러, 중회귀분석이나 인공신경망 기법과 비교했을 때에도 본 연구에서 제안한 SVR 모형이 쾌/불쾌 수준 및 몰입도 모두에서 더 우수한 예측성과를 보임을 확인할 수 있었다. 이는 얼굴 표정에 기반한 감정판단모형으로서 SVR이 상당히 효과적인 수단이 될 수 있다는 점을 알 수 있었다.