• Journal of Power Electronics
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• 제18권4호
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• pp.1127-1139
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• 2018

A reduced particle-unscented Kalman filter estimation method, along with a splice-equivalent circuit model, is proposed for the state-of-charge estimation of an aeronautical lithium-ion battery pack. The linearization treatment is not required in this method and only a few sigma data points are used, which reduce the computational requirement of state-of-charge estimation. This method also improves the estimation covariance properties by introducing the equilibrium parameter state of balance for the aeronautical lithium-ion battery pack. In addition, the estimation performance is validated by the experimental results. The proposed state-of-charge estimation method exhibits a root-mean-square error value of 1.42% and a mean error value of 4.96%. This method is insensitive to the parameter variation of the splice-equivalent circuit model, and thus, it plays an important role in the popularization and application of the aeronautical lithium-ion battery pack.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제28권2호
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• pp.123-131
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• 2021

Background: Only 2% of falls in older adults result in serious injuries (i.e., hip fracture). Therefore, it is important to differentiate injurious versus non-injurious falls, which is critical to develop effective interventions for injury prevention. Objects: The purpose of this study was to a. extract the best features of surface electromyography (sEMG) for classification of injurious falls, and b. find a best model provided by data mining techniques using the extracted features. Methods: Twenty young adults self-initiated falls and landed sideways. Falling trials were consisted of three initial fall directions (forward, sideways, or backward) and three knee positions at the time of hip impact (the impacting-side knee contacted the other knee ("knee together") or the mat ("knee on mat"), or neither the other knee nor the mat was contacted by the impacting-side knee ("free knee"). Falls involved "backward initial fall direction" or "free knee" were defined as "injurious falls" as suggested from previous studies. Nine features were extracted from sEMG signals of four hip muscles during a fall, including integral of absolute value (IAV), Wilson amplitude (WAMP), zero crossing (ZC), number of turns (NT), mean of amplitude (MA), root mean square (RMS), average amplitude change (AAC), difference absolute standard deviation value (DASDV). The decision tree and support vector machine (SVM) were used to classify the injurious falls. Results: For the initial fall direction, accuracy of the best model (SVM with a DASDV) was 48%. For the knee position, accuracy of the best model (SVM with an AAC) was 49%. Furthermore, there was no model that has sensitivity and specificity of 80% or greater. Conclusion: Our results suggest that the classification model built upon the sEMG features of the four hip muscles are not effective to classify injurious falls. Future studies should consider other data mining techniques with different muscles.

• Composite Materials and Engineering
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• 제3권3호
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• pp.201-220
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• 2021

In this study, potential of three machine learning techniques i.e., M5P, Support vector machines and Gaussian processes were evaluated to find the best algorithm for the prediction of flexural strength of concrete mix with steel fibre. The study comprises the comparison of results obtained from above-said techniques for given dataset. The dataset consists of 124 observations from past research studies and this dataset is randomly divided into two subsets namely training and testing datasets with (70-30)% proportion by weight. Cement, fine aggregates, coarse aggregates, water, super plasticizer/ high-range water reducer, steel fibre, fibre length and curing days were taken as input parameters whereas flexural strength of the concrete mix was taken as the output parameter. Performance of the techniques was checked by statistic evaluation parameters. Results show that the Gaussian process technique works better than other techniques with its minimum error bandwidth. Statistical analysis shows that the Gaussian process predicts better results with higher coefficient of correlation value (0.9138) and minimum mean absolute error (1.2954) and Root mean square error value (1.9672). Sensitivity analysis proves that steel fibre is the significant parameter among other parameters to predict the flexural strength of concrete mix. According to the shape of the fibre, the mixed type performs better for this data than the hooked shape of the steel fibre, which has a higher CC of 0.9649, which shows that the shape of fibers do effect the flexural strength of the concrete. However, the intricacy of the mixed fibres needs further investigations. For future mixes, the most favorable range for the increase in flexural strength of concrete mix found to be (1-3)%.

• 농업과학연구
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• 제48권4호
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• pp.891-897
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• 2021

There is a need for a technology that can quickly and accurately analyze soil carbon contents. Existing soil carbon analysis methods are cumbersome in terms of professional manpower requirements, time, and cost. It is against this background that the present study leverages the soil physical properties of color and water content levels to develop a model capable of predicting the carbon content of soil sample. To predict the total carbon content of soil, the RGB values, water content of the soil, and lux levels were analyzed and used as statistical data. However, when R, G, and B with high correlations were all included in a multiple regression analysis as independent variables, a high level of multicollinearity was noted and G was thus excluded from the model. The estimates showed that the estimation coefficients for all independent variables were statistically significant at a significance level of 1%. The elastic values of R and B for the soil carbon content, which are of major interest in this study, were -2.90 and 1.47, respectively, showing that a 1% increase in the R value was correlated with a 2.90% decrease in the carbon content, whereas a 1% increase in the B value tallied with a 1.47% increase in the carbon content. Coefficient of determination (R²), root mean square error (RMSE), and mean absolute percentage error (MAPE) methods were used for regression verification, and calibration samples showed higher accuracy than the validation samples in terms of R² and MAPE.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.11-18
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• 2023

본 논문에서는 딥러닝 시계열 예측 모형을 평가한다. 최근 연구에 따르면 이 모형은 ARIMA와 같은 기존 예측 모형보다 성능이 우수하다고 결론짓는다. 그 중 히든 레이어에 이전 정보를 저장하는 순환 신경망이 이를 위한 예측 모형 중 하나이다. 네트워크의 그래디언트 소실 문제를 해결하기 위해 LSTM은 데이터 흐름의 반대 방향으로 숨겨진 레이어가 추가되는 BI-LSTM과 함께 순환 신경망 내부의 작은 메모리로 사용된다. 본 논문은 서울의 2018년 1월 1일부터 2022년도 1월 1일까지의 NO2 자료에 대해 Informer의 성능을 LSTM, BI-LSTM, Transformer와 비교하였다. 이에 실제 값과 예측값 사이의 평균 제곱근 오차와 평균 절대 오차를 구하였다. 그 결과 Test 데이터(2021.09.01.~2022.01.01.)에 대해 Informer는 다른 방법에 비해 가장 높은 예측 정확도 (가장 낮은 예측 오차: 평균 제곱근 오차: 0.0167, 평균 절대 오차: 0.0138)를 보여 타 방법에 비해 그 우수성을 입증하였다. Informer는 당초 취지와 부합되게 다른 방법들이 갖고 있는 장기 시계열 예측에 있어서의 문제점을 개선하는 결과를 나타내고 있다.

• 한국진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.341-345
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• 2000

p형 Si (100)기판 위에 reactive DC magnetron sputtering으로 증착한 $ZrO_2$박막에 대하여 증착 조건과 열처리 조건에 따른 미세구조의 변화 및 전기적 특성 변화를 관찰하였다. 증착 및 열처리 온도가 증가하고 power 증가할수록 $ZrO_2$의 굴절율은 증가되어 이상적인 2.0~2.2에 근접하였다. 상온에서 증착된 $ZrO_2$ 박막은 비정질이며 $300^{\circ}C$에서 증착한 경우 $ZrO_2$박막은 다결정이었다. 산소 분위기에서 열처리를 수행한 박막의 RMS 값은 증착직후보다 높아지고 계면 산화막은 산소의 확산에 의해 두께가 증가하였다. A1/$ZrO_2$/p-type Si(100)의 C-V과 I-V 특성을 관찰하였고, 그 결과 산소분위기에서 열처리하는 경우 계면 산화막의 두께증가로 Cmax 및 누설전류가 감소함을 알 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제37권6호
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• pp.525-533
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• 2019

무인항공사진측량을 이용한 지도제작의 지형·지물 묘사 방법에는 벡터화와 수치도화 방법이 있다. 벡터화 방법은 정사영상에서 평면위치를 추출하고, 수치표면모델(DSM: Digital Surface Model) 혹은 수치표고모델(DEM: Digital Elevation Model)에서 높이 값을 취득하고 있다. 그러나 지금까지 벡터화 성과의 정확도는 대부분 검사점만을 이용하여 분석하고 있어 지상시설물과 건물 등 3차원 지물의 위치정확도 판단이 어렵다. 이에 본 연구에서는 검사점 뿐만 아니라 지형·지물의 Layer별 모서리에 대한 정확도를 분석하여 벡터화를 이용한 3차원 공간정보취득 및 수치지도제작 가능성을 판단하고자 하였다. 촬영은 DJI사 Phantom 4 pro로 비행고도 90m에서 GSD (Ground Sample Distance) 3.6cm의 영상을 취득하였다. 연구 결과, 벡터화에 의한 묘사의 정확도는 현장측량 성과와 비교하여 검사점의 잔차를 분석한 결과 평면 RMSE (Root Mean Square Error)가 0.045m로 나타나 정사영상을 이용한 1/1,000 축척의 수치지형(평면)현황도 제작이 가능할 것으로 판단된다. 반면 전주, 옹벽 및 건물 등 Layer별 모서리 좌표를 기준자료와 비교하여 3차원 정확도를 분석한 결과 RMSE가 평면 0.068~0.162m, 표고 0.090~1.840m로 나타났다. 따라서 벡터화로 취득한 3차원 성과의 표고위치에서 오차가 크게 발생하여 벡터화를 이용한 3차원 공간정보 취득 및 1/1,000 수치지도제작이 어려운 것으로 판단된다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제16B권4호
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• pp.299-308
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• 2009

AAM(Active Appearance Model)은 PCA(Principal Component Analysis)를 기반으로 객체의 형태(shape)와 질감(texture) 정보에 대한 통계적 모델을 통해 얼굴의 특징점을 검출하는 알고리즘으로 얼굴인식, 얼굴 모델링, 표정인식과 같은 응용에 널리 사용되고 있다. 하지만, AAM알고리즘은 초기 값에 민감하고 입력영상이 학습 데이터 영상과의 차이가 클 경우에는 검출 에러가 증가되는 문제가 있다. 특히, 입을 다문 입력얼굴 영상의 경우에는 비교적 높은 검출 정확도를 나타내지만, 사용자의 표정에 따라 입을 벌리거나 입의 모양이 변형된 얼굴 입력 영상의 경우에는 입술에 대한 검출 오류가 매우 증가되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 입술 특징점 검출을 통해 정확한 입술 영역을 검출한 후에 이 정보를 이용하여 AAM을 수행함으로써 얼굴 특징점 검출 정확성을 향상시키는 방법을 제안한다. 본 논문에서는 AAM으로 검출한 얼굴 특징점 정보를 기반으로 초기 입술 탐색 영역을 설정하고, 탐색 영역 내에서 Canny 경계 검출 및 히스토그램 프로젝션 방법을 이용하여 입술의 양 끝점을 추출한 후, 입술의 양 끝점을 기반으로 재설정된 탐색영역 내에서 입술의 칼라 정보와 에지 정보를 함께 결합함으로써 입술 검출의 정확도 및 처리속도를 향상시켰다. 실험결과, AAM 알고리즘을 단독으로 사용할 때보다, 제안한 방법을 사용하였을 경우 입술 특징점 검출 RMS(Root Mean Square) 에러가 4.21픽셀만큼 감소하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권3호
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• pp.201-220
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• 2016

본 연구에서는 대기 상단에서 반사된 복사와 지표면에서 흡수된 복사에너지가 서로 선형 관계임을 보인 기존의 알고리즘을 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 관측 자료에 적용시킬 수 있도록 개선하여 하향 및 순 태양 복사에너지를 산출하였다. 비교 검증을 수행하기 위해 Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES) 센서와 강릉원주대학교(GWNU), 미국의 Atmospheric Radiation Measurement (ARM) 관측소의 지상 일사계 자료를 사용하였다. 지구 에너지 수지와 관련하여 지표면에서의 복사에너지를 비교하기에 앞서 알고리즘을 통한 산출 결과와 CERES 자료의 대기 상단 복사에너지를 비교한 결과, 결정계수가 0.9이상을 보여 상당히 유사함을 보였지만 Root-Mean-Square-Deviation (RMSD) 값이 다소 차이가 있는 것으로 나타났고 하향과 순 태양 복사에너지도 비슷한 결과를 얻었다. 강릉원주대학교 자료와 비교한 결과, 본 연구의 알고리즘을 통해 산출된 결과가 CERES 자료보다 작은 RMSD를 보임으로서 더 높은 정확도를 보였다. 한편, ARM 관측소의 경우 하향 태양 복사에너지의 평균적인 RMSD가 CERES 자료에 비해 다소 크게 산출되었지만 순 태양 복사에너지의 경우 비슷한 결과가 나타났으며 시 공간 해상도를 고려하였을 때 상당히 유사한 경향을 보이고 있음을 확인하였다. 본 연구에서 파악된 문제점에 대한 개선을 통해 향후 지상 관측을 대신하여 위성 관측으로부터 지표면에서의 하향 및 순 태양 복사에너지 자료를 고해상도로 제공하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권2호
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• pp.173-182
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• 2013

천리안 위성 해양탑재체(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI) 대기보정의 근간이 되는 Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor(SeaWiFS) 초기 대기보정 기법은 근적외선 파장대의 해수 반사도를 0으로 가정한다. 이러한 가정에 근거하여 근적외선 파장에서 탐지되는 모든 신호는 에어로졸 산란에 의한 반사도로 간주된다. 그러나 이러한 가정은 탁한 해역에서 해수 반사도를 과소 추정하는 문제점을 야기시킨다. 이를 해결하기 위하여 Management Unit of the North Sea Mathematical Models(MUMM) 대기보정 알고리즘이 개발되었다. 이 알고리즘은 근적외선 파장에서 탐지되는 해수 반사도 비율인 ${\alpha}$를 도입하였다. ${\alpha}$는 통계적 방법에 의하여 결정되며 영상 내의 모든 픽셀에 고정적인 값으로 사용된다. 이 알고리즘은 근적외선 해수 반사도가 0.01보다 작은 중간 탁도의 해역에서는 잘 맞는 반면 매우 탁한 해역에서는 ${\alpha}$가 탁도에 따라 변하기 때문에 오차율이 다시 증가한다. 본 연구에서는 매우 탁한 해역 해수 반사도의 정확도를 향상시키고자 ${\alpha}$를 고정하지 않고, 반복계산을 통해 탁도에 적합한 ${\alpha}$를 계산하도록 MUMM 알고리즘을 수정 보완하였다. 그 결과 MUMM 알고리즘의 모든 밴드의 평균 Root Mean Square Error(RMSE)는 0.0048인 반면 수정된 MUMM 알고리즘은 0.002로 개선된 결과를 얻었다.