• Steel and Composite Structures
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• 제51권1호
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• pp.25-41
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• 2024

The measurement of pile bearing capacity is crucial for the design of pile foundations, where in-situ tests could be costly and time needed. The primary objective of this research was to investigate the potential use of fuzzy-based techniques to anticipate the maximum weight that concrete driven piles might bear. Despite the existence of several suggested designs, there is a scarcity of specialized studies on the exploration of adaptive neuro-fuzzy inference systems (ANFIS) for the estimation of pile bearing capacity. This paper presents the introduction and validation of a novel technique that integrates the fire hawk optimizer (FHO) and equilibrium optimizer (EO) with the ANFIS, referred to as ANFIS_FHO and ANFIS_EO, respectively. A comprehensive compilation of 472 static load test results for driven piles was located within the database. The recommended framework was built, validated, and tested using the training set (70%), validation set (15%), and testing set (15%) of the dataset, accordingly. Moreover, the sensitivity analysis is performed in order to determine the impact of each input on the output. The results show that ANFIS_FHO and ANFIS_EO both have amazing potential for precisely calculating pile bearing capacity. The R² values obtained for ANFIS_FHO were 0.9817, 0.9753, and 0.9823 for the training, validating, and testing phases. The findings of the examination of uncertainty showed that the ANFIS_FHO system had less uncertainty than the ANFIS_EO model. The research found that the ANFIS_FHO model provides a more satisfactory estimation of the bearing capacity of concrete driven piles when considering various performance evaluations and comparing it with existing literature.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.335-347
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• 2013

2008년 2월 일본 홋카이도 서해상의 발달된 저기압에 의해 생성된 폭풍파랑이 동해상 남/남서쪽으로 전파되어 한국과 일본의 동해 해안을 따라 상당한 인명 및 재산 피해를 입혔다. 본 연구는 두 파트로 구성되어 있다. 첫번째 파트에서는 연안역을 따라 상당한 피해를 입은 일본 토야마만에서의 극한 폭풍파랑을 추산하였다. 추산방법으로는 풍파의 성장발달에 중요한 요소인 바람의 강도와 계속 시간의 극한조건을 산정 후, 극한조건을 적용한 동계 온대저기압 상황을 비정역학 기상모델과 스펙트럼 파랑모델을 이용한 수치 실험을 통해 추산하였다. 추산된 토야마만 후시키 토야마에서의 극한 폭풍파랑의 유의파고 및 주기는 각각 6.78 m와 18.28 sec이다. 두 번째 파트에서는 2008년 2월 폭풍파랑으로 인해 북방파제 및 항구에 상당한 피해를 입은 토야마만 후시키항에서의 파랑-구조물 상호작용에 관한 수치실험을 수행하였다. 수치실험은 적합격자세분화 및 wet-dry법이 적용된 비선형천수방정식 모델을 이용하였다. 첫 파트에서 추산된 폭풍파랑 특성은 파랑-구조물 상호작용 수치실험에서 입사파 조건으로 사용되었다. 수치실험 결과, 후시키항의 북방파제가 폭풍파랑에 의해 파손 시, 배후의 만요우부두는 월파 및 월류에 안전하지 못 함이 파악되었다. 또한, 추산 폭풍파랑 상황 하에서 만요우부두의 현 호안시설로는 측면 호안벽으로부터의 월류에 대응하지 못 함이 파악되었다. 두 번째 수치실험결과로부터, wet-dry법이 적용된 적합격자세분화에 의해 세분화된 격자는, 계산부하를 효율적으로 유지하는 동시에, 해안선의 표현 및 해안구조물의 표현에 뛰어남을 확인하였다.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권11호
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• pp.63-77
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• 1994

본 논문에서는 연속적으로 입력되는 영상에서 이동물체에 대한 정보를 추출하고 카메라의 시계(field of view)를 변경시키는 서보기기를 제어하여, 이동물체가 항상 영상의 중심에 위치하도록 하는 작업을 실시간에 수행하는 시스템에 대하여 기술한다. 영상은 방대한 양의 2차원적인 신로이므로 주어진 영상 잔체에 필요한 연산(operation)을 수행하는 것은 방대한 계산시간을 필요로 한다. 특히, 메모리에서 화소들의 값을 처리기로 로딩(loading)하는데 소요되는 시간은 영상의 크기에 비례하여 기하급수적으로 증가한다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제를 해소하고 이동물체에 대한 추적을 실시간에 수행하기 위하여 영상공간 및 시간공간을 선별적으로 탐색하는 방안에 초점을 맞춘다. 영상공간 및 시간공간을 선별적으로 탐색하면서 이동물체를 추적하기 위하여 본 논문에서는 물체가 카메라의 시계에 진입하는 것과 진입방향을 감지하는 방법, 진입방향에 따라 이동물체를 효과적으로 탐색하는 방법, 물체의 이동속도와 중심을 산출하는 방법, 서보기기의 성능과 물체의 속도 및 처리시간을 고려하여 소보기기를 제어하는 방법, 그리고 변화하는 속도의 물체를 추적하기 위하여 영상간의 시간간격(${\Delta}$t)을 적당히 조절하는 방법에 대해서 기술한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.171-180
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• 2004

멀티미디어를 응용한 서비스 제공이 확대되고 있는 셀룰러 이동통신망에서는 핸드오프호의 절단을(CDP)과 신규 호의 차단을(CBP)을 호레델 QoS 파라미터로 사용하고 있다. 망 서비스 사업자는 CBP보다 CDP에 관심을 두고 CDP를 개선하기 위한 방법으로 핸드오프호에 우선순위를 두어 채널을 할당하는 방법을 사용한다. 그러나 핸드오프호를 위한 채널의 크기에 따라 CDP는 감소시키지만CBP를 증가시키고 채널사용의 효율을 저하시킨다. 본 논문에서는 셀의 채널용량을 신규호 채널영역과 핸드오프호 채널영역으로 구분하고 각 영역을 토큰버킷으로 모델하여 큐잉이론을 적용함으로써 간략한 식으로 CDP 및 CBP를 구하고 이들로 구성된 서비스 등급을 정의하여 서비스 등급이 최소가 되는 핸드오프호 채널영역의 크기를 계산하여 측정기반 적응성 가변경계로 사용하는 기존 연구의 문제점인 트래픽 부하가 높을 경우 증가하는 CDP의 증가를 보완하는 호접속제어를 제안한다. 적응성 가변경계에서 CBP를 고려함으로써 발생된 CDP의 증가는 핸드오프호의 Overflow를 허용함으로써 보완하고 Overflow된 신규호 채널영역의 채널에 대해 신규호의 Preemption을 허용함으로써 CBP에 대한 Overflow의 영향을 제거하여 CDP의 증가를 억제하고 채널사용의 효율을 증가시킨다. 본 연구는 미디어별 QoS에 따라 채널을 할당하여 멀티미디어 서비스를 제공하는 셀룰러 이동통신망에 미디어별 QoS를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권9B호
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• pp.751-759
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• 2008

캐리어 이더넷은 여러 개의 2계층 매트로 망을 연결하는 광대역 백본망이다. 백본망에서는 복수 개의 스패닝트리를 구성하는 다중 스패닝 트리 프로토콜(Multiple Spanning Tree Protocol : MSTP)을 사용하는데 최근에 간단하면서도 성능이 더 우수한 최단 경로 브리징(EEE802.1aq - Shortest Path Bridging : SPB)이 제안되었다. SPB는 목적지 노드 당 한 개씩 생성한 최단 경로 스패닝 트리를 따라서 프레임을 전송한다. 그러나 불행하게도 SPB는 목적지 노드마다 한 개의 경로만 설정하기 때문에 망의 상태 변화에 대처하기 위해서 라우팅 경로를 변경할 수 없다. 만일 목적지 노드별로 복수 개의 경로를 설정한다면 망의 상태에 적응하는 라우팅 방식을 구현할 수 있다. 본 논문은 이 철학을 적용한 라우팅 방식인 목적지 에지 노드 분할을 이용한 스패닝 트리(Edge Node Divided Spanning Tree : ENDIST)를 제안한다. ENDIST는 에지 노드를 연결된 링크의 수만큼의 서브 노드로 분할하고 각 서브 노드마다 SPB를 사용하여 스패닝 트리를 생성한 후에, 목적지 노드로 향하는 수 개의 라우팅 경로 중에서 한 개의 라우팅 경로를 망이나 노드의 상태에 따라 플로우 단위로 선택한다. 추가된 트래픽 엔지니어링 기법으로 우리는 백본망에서 지연 시간을 낮추고 처리율(throughput)을 향상시킬 수 있다. 시뮬레이션을 통해 우리는 최대 부하에서 ENDIST의 처리율이 STP(Spanning Tree Protocol)보다 약 3.4-5.8배, SPB보다 약 1.5-2.0배로 우수하게 동작함을 확인하였다. 특히, ENDIST의 처리율은 우리가 조사한 경우 중 절반에서 별도의 논문에서 이론적으로 계산한 한계치에 매우 근접함을 확인하였다. 이는 ENDIST가 2계층 라우팅의 성능을 획기적으로 향상시켜서 거의 완벽한 스패닝 트리 계열의 라우팅 방식이 되었음을 뜻한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권2호
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• pp.47-55
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• 2010

전력선 통신은 전력선 채널의 특성이 전력선에 연결된 부하에 의해 변화하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 한 가지 방법으로 대역확산(Spread Spectrum) 방식이 사용되어 왔으며, 그 중 DS/SS (Direct Sequence/Spread Spectrum)은 별다른 Hardware의 추가 없이 구현할 수 있다는 장점을 가지고 있다. DS/SS 시스템에서는 의사잡음(PN code)의 Chip수가 길어질 수 록 에러율이 감소하게 되지만, 저속 전력선 모뎀의 경우 긴 Chip수를 사용할 경우 원하는 데이터 전송 속도를 얻어내기 힘들다. Dual-processing Gain을 가지는 Spread Spectrum 시스템은 전력선 잡음의 주기적 특성을 반영하고자 하였다. 그러나 제안되었던 시스템은 잡음의 형태가 전원전압의 1/4주기를 기준으로 대칭적이라는 가정 하에서 적용되어 실제 여러 형태의 전력선 잡음을 반영하지 못하였다. 따라서 본 논문에서는 여러 잡음의 형태에 따라 PN code의 Chip수가 주기적으로 변경되도록 알고리즘을 구현하여 시스템을 구성 후 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 시 부하의 잡음을 측정 및 모델링하여 시뮬레이션 하였으며, 구성된 시스템은 여러 전력선 채널의 잡음상황 하에서 실제 데이터 전송 속도를 적게 감소시키면서 에러율은 효과적으로 감소시키는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권12호
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• pp.109-120
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• 1998

본 논문에서는 퍼지 벌레 검색과 최소-최대 군집화 알고리즘에 기반한 영상 영역화 기법을 제안한다. 전체 영상에서 에지 정보는 픽셀들의 공간 관계를 포함하게 되며, 이를 위해 목적 함수들의 인자를 조정하여 퍼지 벌레의 행동을 정의하며, 에지 정보를 검사하는 방법으로 퍼지 벌레값과 최소-최대 노드를 이용한다. 에지 추출을 사용하는 현재의 영역화 방법들은 수학적 모델에 기반한 매스크 정보를 필요로 하며, 매스크 연산으로 인하여 수행 시간도 많이 걸리게 된다. 반면에, 제안하는 알고리즘은 퍼지 벌레의 검색에 따라 단일 연산을 수행하게 된다. 제안하는 알고리즘에서 필요한 범위의 크기를 스스로 결정하고 빠르고 강력한 계산을 수행하기 위해 최적해를 찾는 유전 알고리즘을 도입하고자 한다. 추가적으로, 영상의 그레이-히스토그램에서 퍼지 검색과 군집화를 수행하기 위해 유전 알고리즘을 사용하는 유전 퍼지 벌레 검색과 유전 최소-최대 군집화가 제안된다. 시뮬레이션 결과는 제안된 알고리즘이 히스토그램을 사용하여 적응적으로 양자화되며, 계산 시간과 메모리를 적게 요구하는 단일 검색 방법을 수행한다는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8A호
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• pp.648-660
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• 2012

가중되는 기지국의 트래픽 부하를 줄이면서 실내 음영 지역 문제를 해결하기 위해 저비용, 고성능의 펨토셀(femtocell)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 사무실 빌딩 환경 등 다수의 펨토셀이 설치되는 밀집된 펨토셀 환경에서는 동일 주파수간 간섭 현상으로 인해 전송률이 저하되고 전송품질이 저하되는 등 많은 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 3GPP LTE 기반 밀집된 펨토셀 환경에서 간섭 완화를 위한 전력 제어 기법을 제안한다. 특히, 기존 매크로셀(eNB)로 부터 서비스 받는 mUE(macro User Equipment)가 펨토셀 주변에 매우 가까이 존재할 경우, 밀집된 펨토셀로부터 mUE에게 영향을 주는 펨토셀의 간섭을 최소화하고 전송 성능을 향상시킬 수 있는 최적의 전력제어 기법을 제안한다. 제안하는 전력 제어 기법은 펨토셀의 밀도와 펨토셀의 전송 성능을 보장하면서 mUE의 성능을 향상시킬 수 있도록 설계하였다. 단말의 Outage Probability와 매크로셀과 펨토셀의 신호대 잡음비(SINR)를 주요 성능 지표로 분석한 결과 본 논문에서 제안하는 전력제어 기법은 간섭 제어를 통해 펨토셀의 성능을 유지하면서 mUE의 성능을 30% 이상 개선할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권10호
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• pp.520-529
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• 2005

본 논문에서는 특징 기반 3D 모델링 알고리즘을 제안한다. 깊이 기반 기술을 다루는 전통적인 방법들은 영상 정합을 위한 깊이정보추출에 많은 시간을 필요로 한다. 특징 기반 알고리즘에서 삼각형 내부의 모든 픽셀들에 대한 모델링 오차 계산이 필요하다 할지라도 깊이 기반 보다는 특징기반 방법들이 보다 적은 계산 부담을 가지나 이는 또한 계산 시간을 증가 시킨다. 그러므로 제안된 알고리즘은 효율적인 3D 모델을 생성하기 위해 초기 3D 모델 생성, 모델 평가 및 모델 세분화의 3단계로 구성하였다. 초기 모델 생성을 위해 자기 변화와 델루니 삼각화가 사용되었고 이 단계에서 빠른 경계 추출과 점진적인 델루니 삼각화 및 삼각형 내부의 중심에 가까운 정점을 선택하거나 모든 픽셀에 대한 오차 계산을 위한 연산 시간을 줄이기 위해 형태학적 미분 연산자를 수정하여 이용하였다. 모델 생성 후 평가 단계에서 표면의 변이 변화와 근사 오차 및 표면의 크기를 평가하여 드물게 정합을 수행 하였고, 그 후 큰 오차를 갖는 표면들을 선택하여 작은 표면이 되게 세밀화 작업을 했다. 실험 결과 제안된 알고리즘이 평탄영역 및 급격한 영역에서 보다 적은 모델링 오류로 적응적인 모델을 획득할 수 있었고 모델 획득시간을 현저하게 줄일 수 있었다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제1권1호
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• pp.103-120
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• 1967

As pointed out by many previous investigators, the cardio-pulmonary system of well trained athletes is so adapted that they can perform a given physical exercise more efficiently as compared to non-trained persons. However, the time course of the development of these cardio-pulmonary adaptations has not been extensively studied in the past. Although the development of these training effects is undoubtedly related to the magnitude of an exercise load which is repeatedly given, it would be practical if one could maintain a good physical fitness with a minimal daily exercise. Hence, the present investigation was undertaken to study the time course of the development of cardio-pulmonary adaptations while a group of non-athletes was subjected to a daily 6 to 10 minutes running exercise for a period of 4 weeks. Six healthy male medical students (22 to 24 years old) were randomly selected as experimental subjects, and were equally divided into two groups (A and B). Both groups were subjected to the same daily running exercise (approximately 1,000 kg-m). 6 days a week for 4 weeks, but the rate of exercise was such that the group A ran on treadmill with 8.6% grade for 10 min daily at a speed of 127 m/min while the group B ran for 6 min at a speed of 200 m/min. In order to assess the effects of these physical trainings on the cardio-pulmonary system, the minute volume, the $O_2$ consumption, the $CO_2$ output and the heart rate were determined weekly while the subject was engaged in a given running exercise on treadmill (8.6% grade and 127 m/min) for a period of 5 min. In addition, the arterial blood pressure, the cardiac output, the acid-base state of arterial blood and the gas composition of arterial blood were also determined every other week in 4 subjects (2 from each group) while they were engaged in exercise on a bicycle ergometer at a rate of approximately 900 kg m/min until exhaustion. The maximal work capacity was also determined by asking the subject to engage in exercise on treadmill and ergometer until exhaustion. For the measurement of minute volume, the expired gas was collected in a Douglas bag. The $O_2$ consumption and the $CO_2$ output were subsequently computed by analysing the expired gas with a Scholander micro gas analyzer. The heart rate was calculated from the R-R interval of ECG tracings recorded by an Offner RS Dynograph. A 19 gauge Cournand needle was inserted into a brachial artery, through which arterial blood samples were taken. A Statham $P_{23}AA$ pressure transducer and a PR-7 Research Recorder were used for recording instantaneous arterial pressure. The cardiac output was measured by indicator (Cardiogreen) dilution method. The results may be summarized as follows: (1) The maximal running time on treadmill increased linearly during the 4 week training period at the end of which it increased by 2.8 to 4.6 times. In general, an increase in the maximal running time was greater when the speed was fixed at a level at which the subject was trained. The mammal exercise time on bicycle ergometer also increased linearly during the training period. (2) In carrying out a given running exercise on treadmill (8.6%grade, 127 m/min), the following changes in cardio·pulmonary functions were observed during the training period: (a) The minute volume as well as the $O_2$ consumption during steady state exercise tended to decrease progressively and showed significant reductions after 3 weeks of training. (b) The $CO_2$ production during steady state exercise showed a significant reduction within 1 week of training. (c) The heart rate during steady state exercise tended to decrease progressively and showed a significant reduction after 2 weeks of training. The reduction of heart rate following a given exercise tended to become faster by training and showed a significant change after 3 weeks. Although the resting heart rate also tended to decrease by training, no significant change was observed. (3) In rallying out a given exercise (900 kg-m/min) on a bicycle ergometer, the following change in cardio-vascular functions were observed during the training period: (3) The systolic blood pressure during steady state exercise was not affected while the diastolic blood Pressure was significantly lowered after 4 weeks of training. The resting diastolic pressure was also significantly lowered by the end of 4 weeks. (b) The cardiac output and the stroke volume during steady state exercise increased maximally within 2 weeks of training. However, the resting cardiac output was not altered while the resting stroke volume tended to increase somewhat by training. (c) The total peripheral resistance during steady state exercise was greatly lowered within 2 weeks of training. The mean circulation time during exorcise was also considerably shortened while the left heart work output during exercise increased significantly within 2 weeks. However, these functions_at rest were not altered by training. (d) Although both pH, $P_{co2}\;and\;(HCO_3-)$ of arterial plasma decreased during exercise, the magnitude of reductions became less by training. On the other hand, the $O_2$ content of arterial blood decreased during exercise before training while it tended to increase slightly after training. There was no significant alteration in these values at rest. These results indicate that cardio-pulmonary adaptations to physical training can be acquired by subjecting non-athletes to brief daily exercise routine for certain period of time. Although the time of appearance of various adaptive phenomena is not identical, it may be stated that one has to engage in daily exercise routine for at least 2 weeks for the development of significant adaptive changes.