• Spatial Information Research
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• 제8권1호
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• pp.155-170
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• 2000

공간 인덱스인 R-Tree를 이용하여 조건에 만족하는 공간 객체를 찾기 위해서 MBR의 비교하는 여과 과정만으로는 부정확한 경우가 있으며 그러한 경우에는 해당 공간 객체를 읽어 조건과 직접 비교하는 과정, 즉 정제과정이 필요하게 된다. 정제과정을 수행하기 위해서는 디스크 입출력이 요구되고 고비용 공간 연상을 수행해야 하므로 이는 검색 비용이 커지는 요인이 된다. 그래서, 여과 과정후의 후보 객체수를 최소화하기 위한 2단계 여과 기법들이 연구되었지만, 여과 효율이 떨어지거나, 추가로 데이터를 유지해야하거나, 원래 객체의 정보를 잃어버려 객체들을 재구성해야하는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 이차 여과 과정에서 공간 객체의 존재여부를 저장하는 진위 테이블인 그리드 필터를 이용하여 간단한 논리 연산만으로 공간객체를 검색할 수 있도록 하는 확장된 R-Tree를 제안한다. 그러므로, 그리드 필터를 가지는 확장된 R-Tree 는 효율적인 이차 여과과정을 수행하기 때문에 여과를 위한 연산비용이 작고, 근사의 질이 높아 여과 효율이 우수하다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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• pp.749-751
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• 2003

R-Tree는 일반적으로 트리 노드의 크기를 디스크 페이지의 크기와 같게 함으로써 I/O 성능에 최적이 되도록 구현한다. 최근에는 CPU 캐시 성능을 최적화하는 R-Tree의 변형이 개발되었다. 이는 노드의 크기를 캐시 라인 크기의 수 배로 하고 MBR에 저장되는 키를 압축하여 노드 하나에 더 많은 엔트리를 저장함으로써 가능하였다. 그러나, 디스크 최적 R-Tree와 CPU 캐시 최적 R-Tree의 노드 크기 사이에는 수십-수백 바이트와 수-수십 킬로바이트라는 큰 차이가 있으므로, 디스크 최적 R-Tree는 캐시 성능이 나쁘고, CPU 캐시 최적 H-Tree는 나쁜 디스크 성능을 보이는 문제점을 가지고 있다. 이 논문에서는 CPU 캐시와 디스크에 모두 최적인 R-Tree. TR-Tree를 제안한다. 먼저, 디스크 페이지 안에 들어가는 페이지 내부 트리의 높이와 단말, 중간 노드의 크기를 결정하는 방법을 제시한다. 그리고, 이틀 이용하여 TR-Tree의 검색 연산에 필요한 캐시 미스 수를 최소화였고. TR-Tree의 검색 성능을 최적화하였다. 또한, 디스크 I/O 성능을 최적화하기 위해 메모리 노드들을 디스크 페이지에 잘 맞게 배치하였다. 여기에서 구현한 TR-Tree는 디스크 최적 R-Tree보다 삽입 연산에서 6에서 28배 정도 빨랐으며, 검색 연산에서는 1.28배에서 2배의 성능 향상을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.105-114
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• 2018

전기응집 (Electro-coagulation)을 활용한 분리 막 생물반응기 (Membrane Bio-Reactor) 공정의 막 오염 저감 현상을 확인하고 이를 해석하고자 하였다. 전기응집의 주요 운전 인자인 전류밀도와 접촉시간 변화가 활성슬러지 혼합액의 막 여과에 미치는 영향을 관찰하고 전기응집 과정에서 발생하는 수산화금속염이 막 오염에 미치는 역할에 대해 연구하였다. 전류밀도를 $10A/m^2$으로 높게 유지한 경우에는 전기응집 시간이 증가하여도 막 오염 감소 효과가 크지 않은 반면 $2.5A/m^2$의 낮은 전류밀도 하에서는 전기응집 시간이 증가하면 추가적인 막 오염 감소가 관찰되었다. 즉, 막 오염을 감소시키는 전류밀도와 접촉시간의 곱이 전체 막 오염 저감 정도를 지배하고 있음을 확인하였다. 또한 주어진 전류밀도와 인가시간에서 입도분포는 크게 변화하지 않은 것으로 나타나 콜로이드 입자와 막 오염 저감과는 큰 관련성이 없는 것으로 판단되었다. 그러나 전기응집을 통해 생성된 수산화알루미늄 (인산알루미늄)이 막 여과 과정에서 동적 막 (Dynamic Membrane)을 형성하여 막 오염 현상을 완화하는 것으로 확인되었다. 전기응집에서 발생한 수산화금속염이 막 표면에 동적 막을 형성하고 이로 인해 유입수의 입자성분이 직접 막 표면과 내부에 침적되는 것을 방해하고 동적 막에 주로 쌓이게 함으로써 막 오염이 감소된 것이다. 본 연구에서 밝힌 수산화금속염에 의한 동적 막의 역할은 전기응집을 활용한 MBR 공정의 후 막 오염 감소 메커니즘을 해석하는데 중요한 역할을 한다고 결론지을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권10C호
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• pp.1007-1016
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• 2005

본 논문은 3차원 모델의 모양 기반 검색을 하기 위한 모델의 특징을 추출하는 방법을 제시한다. 3차원 모델의 특징 기술자는 모델에 대한 위치, 회전, 크기 변환에서 그 특징이 불변해야 하기 때문에, 모델을 정규 좌표계로 표시하기 위한 선(先)처리 작업이 필요하다. 우리는 선처리 작업을 위해서 주성분 분석 방법을 사용하였으며, 이 방법은 최소 경계 상자와 외접구의 생성을 위해서도 이용되었다. 제안한 알고리즘은 다음과 같다. 반지름 1인 외접구를 만들고, 구의 중심에 3차원 모델을 위치시킨 후, 반지름이 다른 동심구($r_i=i/n,\;i=1,2,{\ldots},n$)를 생성하고, 이 동심구들과 모델이 접하는 면을 구한 다음 그 면에 대한 곡률을 계산한다. 여기서 구한 곡률을 3차원 모델의 특징 기술자로 사용하게 된다. 실험 결과는 타 알고리즘에 비해 제안하는 방법이 상대적으로 적은 빈(bin) 수를 가졌음에도 불구하고 ANMRR 평가 함수에 의해 최소 0.1에서 0.6 이상의 성능 개선 효과가 나타나고 있음을 보여 준다. 본 논문은 색인 기법으로 $R{^*}-tree$를 사용하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.315-322
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• 2008

비디오 데이터베이스에서 복사본의 위치를 검출하기 위해서는 비디오의 특징(signature)이 비디오의 재편집(reediting), 채널 잡음, 시간적인 프레임 율(frame rate) 변화에 강한 특성을 지녀야 한다. 여러 가지 시그네쳐중 하나인 오디널(ordinal) 시그네쳐는 평균 명암도 값을 구하는 고정 윈도우(fixed window) $N{\times}N$의 크기에 따라 프레임의 공간적인 특징을 나타내기 어렵다. 본 논문은 인터넷상에서 이미 배포된 비디오, 위조된 비디오의 검출을 위해 키 프레임으로 정합하지 않고 연속적인 비디오 프레임에서 공간의 변화특성인 기존의 오디널을 개선한 변형된 robust 오디널 특징을 제안하였다. Robust 오디널은 2차원 벡터 구조를 가지고 있어 비디오의 잡음과 프레임 율의 변화에 강한 특성을 가지고 있으며, 검색공간인 R-트리 공간에서 MBR 형태로 표현될 수 있다. 또한 비디오 복사 검출에 필수적인 대용량 데이터베이스 검색에 적합한 R-트리 구조를 이용하여 정확히 정합되는 프레임의 위치를 찾아내고, n차원 입력의 구조를 가지고 있는 R-트리의 입력으로 robust 오디널 특징이 적합하게 사용되었다. 실험결과 비디오 정합율이 향상되고 대용량 데이터베이스에 알맞은 특징을 가지고 있음을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.65-74
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• 2008

패턴 분류에 많이 사용되는 기법 중의 하나인 메모리 기반 추론 알고리즘은 단순히 메모리에 저장하고 분류 시에 저장된 패턴과 테스트 패턴간의 거리를 계산하여 가장 가까운 학습패턴의 클래스로 분류하는 기법이기 때문에 패턴의 개수가 늘어나면 메모리가 증가하고 또한 추가로 패턴이 발생할 경우 처음부터 다시 수행해야하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 이미 학습한 대표패턴을 기억하고 새로 들어오는 패턴에 대해서만 학습하는 점진적 학습 방법을 제안한다. 즉 추가로 학습패턴이 발생할 경우 매번 전체 학습 패턴을 다시 학습하는 것이 아니라, 새로 추가된 데이터만을 학습하여 대표패턴을 추출하여 메모리사용을 줄이는 iMPA(incremental Multi Partition Averaging)기법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 기법은 대표적인 메모리기반 추론 기법인 k-NN 기법과 비교하여 현저하게 줄어든 대표패턴으로 유사한 분류 성능을 보여주며, 점진적 특성을 지닌 NGE 이론을 구현한 EACH 시스템과 점진적인 실험에서도 탁월한 분류 성능을 보여준다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권6호
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• pp.817-827
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• 2016

The resistance in series model has been frequently used for determination of various filtration resistance to correctly understand the membrane fouling behaviour in MBR (membrane bio-reactor) for wastewater treatment. The cake layer resistance ($R_c$) which is commonly determined by calculation of flux dataset that are obtained empirically before and after removing the cake layer on membrane surface. However, the calculated Rc values are very dependent on the cleaning methods adapted for removal of cake layer. This study investigated how the various cleaning options affect $R_c$. Seven different cleaning methods were employed: i) ultrasonication (100 W, 10 min), ii) ultrasonication (200 W, 60 min), iii) ultrasonication (400 W, 120 min), iv) water rinsing in a shaker (100 rpm, 10 min), v) water rinsing in a shaker (300 rpm, 60 min), vi) water rinsing, vii) sponge scrubbing. For the hydrophilic PES membrane, the cake layer removal efficiencies ranged from 64% to 10%, indicating that the removal of cake layer was highly dependent on the cleaning options. For the hydrophobic PVDF membrane, the cake layer removal efficiencies ranged from 79% to 97%. Consequently, a standardized method for cake layer removal to determine cake resistance ($R_c$) is needed for correct interpretation of the fouling phenomena.

• Membrane and Water Treatment
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• 제2권2호
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• pp.105-119
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• 2011

This study presents the tests of an Immersed Membrane BioReactor (IMBR) equipped with a draft tube and focuses on the influence of hydrodynamic conditions on membrane fouling in a pilot-scale using a hollow fiber membrane module of ZW-10 under ambient conditions. In this system, the cross-flow velocities across the membrane surface were induced by a cylindrical draft-tube. The relationship between cross-flow velocity and aeration strength and the influence of the cross-flow on fouling rate (under various hydrodynamic conditions) were investigated using Multi-Dimension Scaling (MDS) analysis. MDS technique is especially suitable for samples with many variables and has relatively few observations, as the data about Membrane Bio-Reactor (MBR) often is. Observations and variables are analyzed simultaneously. According to the results, a specialized form of MDS, CoPlot enables presentation of the results in a two dimensional space and when plotting variables ratio (output/input) rather than original data the efficient units can be visualized clearly. The results indicate that: (i) aeration plays an important role in IMBR performance; (ii) implementing the MDS approach with reference to the variables ratio is consequently useful to characterize performance changes for data classification.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제6권2호
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• pp.23-37
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• 2004

최근 GPS기능을 탑재한 휴대폰 PDA등의 모바일 장치를 사용하여 위치 기반 서비스를 이용하는 사용자가 급증하고 있다. 이에 위치 정보를 지닌 공간 데이타를 저장하고 관리하는 대용량의 공간 데이타베이스는 사용자의 다양한 질의 조건과 빠른 검색을 가능하게 하기 위한 색인이 필요하며 대표적인 색인 기법으로는 R-tree가 널리 사용되고 있다. 기존의 R-tree를 이용한 검색은 질의 영역과 관계없는 공간 데이타까지 검색하여 불필요한 입출력을 유발하기 때문에 응답시간이 늦어진다. 본 논문에서는 공간 데이타가 위치 기반 질의를 지원하기 위해 자신이 속한 노드의 전체(Union) MBR 영역에 따라 동적으로 셀 레벨 값을 구성하는 CLR-트리(Cell Leveling R-tree)를 제안한다. 또한, CLR-트리에서의 새로운 공간 데이타의 삽입, 분할, 삭제, 검색 알고리즘을 제안한다. 제안된 CLR-트리에서는 위치 기반 질의 시 사용자 질의 영역의 셀 레벨 값과 공간 데이타의 셀 레벨 값을 비교하여, 겹치지 않는 셀에 대해서는 검색 대상으로부터 제거하고 연관된 셀만을 검색하기 때문에 빠른 응답시간을 제공한다. 디스크 입출력 실험에서 CLR-트리가 기존 R-tree보다 디스크 접근 수를 $5{\sim}20%$ 감소시켜 사용자의 위치 기반 질의에 대해 빠르게 처리함을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권10호
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• pp.1746-1754
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• 2016

Recently, spherical beads entrapping quorum quenching (QQ) bacteria have been reported as effective moving QQ-media for biofouling control in MBRs for wastewater treatment owing to their combined effects of biological (i.e., quorum quenching) and physical washing. Taking into account both the mass transfer of signal molecules through the QQ-medium and collision efficiencies of the QQ-medium against the filtration membranes in a bioreactor, a cylindrical medium (QQ-cylinder) was developed as a new shape of moving QQ-medium. The QQ-cylinders were compared with previous QQ-beads in terms of the QQ activity and the physical washing effect under identical loading volumes of each medium in batch tests. It was found that the QQ activity of a QQ-medium was highly dependent on its specific surface area, regardless of the shape of the medium. In contrast, the physical washing effect of a QQ-medium was greatly affected by its geometric structure. The enhanced anti-biofouling property of the QQ-cylinders relative to QQ-beads was confirmed in a continuous laboratory-scale MBR with a flat-sheet membrane module.