• Smart Structures and Systems
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• 제30권6호
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• pp.673-686
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• 2022

Deep learning algorithms for Structural Health Monitoring (SHM) have been extracting the interest of researchers and engineers. These algorithms commonly used loss functions and evaluation indices like the mean square error (MSE) which were not originally designed for SHM problems. An updated loss function which was specifically constructed for deep-learning-based structural damage detection problems has been proposed in this study. By tuning the coefficients of the loss function, the weights for damage localization and quantification can be adapted to the real situation and the deep learning network can avoid unnecessary iterations on damage localization and focus on the damage severity identification. To prove efficiency of the proposed method, structural damage detection using convolutional neural networks (CNNs) was conducted on a truss bridge model. Results showed that the validation curve with the updated loss function converged faster than the traditional MSE. Data augmentation was conducted to improve the anti-noise ability of the proposed method. For reducing the training time, the normalized modal strain energy change (NMSEC) was extracted, and the principal component analysis (PCA) was adopted for dimension reduction. The results showed that the training time was reduced by 90% and the damage identification accuracy could also have a slight increase. Furthermore, the effect of different modes and elements on the training dataset was also analyzed. The proposed method could greatly improve the performance for structural damage detection on both the training time and detection accuracy.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.45-50
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• 2022

본 논문에서는 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 줄이기 위한 적응 등화 알고리즘에서 dither 신호를 이용하는 DSE-MMA와 DQE-MMA 의 등화 성능을 비교하였다. 이들 알고리즘은 기존 MMA의 연산량을 줄이기 위하여 등장하였으며, 적응을 위한 오차 신호를 얻는 과정에서 dither 신호를 부가한 후 1 또는 N 비트의 양자화를 수행함으로서 양자화 오차 성분이 independent and identical 분포하도록 하여 적응 알고리즘의 robustness 성능을 개선할 수 있지만 정상 상태에서 MSE 성능이 열화된다. 논문에서는 동일한 채널과 신호대 잡음비에서 동일한 개념의 dithering에 의한 DSE-MMA와 DQE-MMA의 적응 등화 성능을 시뮬레이션을 통해 직접 비교하였다. 시뮬레이션 결과 DQE-MMA가 수렴 속도를 제외한 모든 성능 지수의 잔여량에서 DSE-MMA보다 우월함을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.33-39
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• 2022

A multi-phase brushless direct current (BLDC) motor is widely used in large-capacity electric propulsion systems such as submarines and electric ships. In particular, in the field of military submarines, the polyphaser motor must suppress torque ripple in various failure situations to reduce noise and ensure stable operation for a long time. In this paper, we propose a polyphaser current control method that can improve efficiency and reduce torque ripple by minimizing the increase in stator winding loss at maximum output torque by controlling the phase angle and amplitude of the steady-state current during open circuit failure of the stator winding. The proposed control method controls the magnitude and phase angle of the healthy phase current, excluding the faulty phase, to compensate for the torque ripple that occurs in the case of a phase open failure of the motor. The magnitude and phase angle of the controlled steady-state current are calculated for each phase so that copper loss increase is minimized. The proposed control method was verified using hardware-in-the-loop simulation (HILS) of a 12-phase BLDC motor. HILS verification confirmed that the increase in the loss of the stator winding and the magnitude of the torque ripple decreased compared with the open phase fault of the motor.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1041-1041
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• 2001

Removal of variability in spectra data before the application of chemometric modeling will generally result in simpler (and presumably more robust) models. Particularly for sparsely sampled data, such as typically encountered in diode array instruments, the use of Savitzky-Golay (S-G) derivatives offers an effective method to remove effects of shifting baselines and sloping or curving apparent baselines often observed with scattering samples. The application of these convolution functions is equivalent to fitting a selected polynomial to a number of points in the spectrum, usually 5 to 25 points. The value of the polynomial evaluated at its mid-point, or its derivative, is taken as the (smoothed) spectrum or its derivative at the mid-point of the wavelength window. The process is continued for successive windows along the spectrum. The original paper, published in 1964 [1] presented these convolution functions as integers to be used as multipliers for the spectral values at equal intervals in the window, with a normalization integer to divide the sum of the products, to determine the result for each point. Steinier et al. [2] published corrections to errors in the original presentation [1], and a vector formulation for obtaining the coefficients. The actual selection of the degree of polynomial and number of points in the window determines whether closely situated bands and shoulders are resolved in the derivatives. Furthermore, the actual noise reduction in the derivatives may be estimated from the square root of the sums of the coefficients, divided by the NORM value. A simple technique to evaluate the actual convolution factors employed in the calculation by the software will be presented. It has been found that some software packages do not properly account for the sampling interval of the spectral data (Equation Ⅶ in [1]). While this is not a problem in the construction and implementation of chemometric models, it may be noticed in comparing models at differing spectral resolutions. Also, the effects on parameters of PLS models of choosing various polynomials and numbers of points in the window will be presented.

• 미래기술융합논문지
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• 제2권3호
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• pp.17-24
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• 2023

하이브리드 자동차를 연구로 목적으로 논문을 설계합니다. 히이브리드 자동차는 내연 기관과 배터리 엔진을 동시에 장착하여 기존의 일반 차량에 비해 연비와 유해가스 배출량을 획기적으로 줄인 차세대 자동차로 전기모터는 차량 내부에 장착된 고전압 배터리로부터 전원을 공급받고, 배터리는 자동차가 움직일 때 다시 충전되는 시스템을 가진 차를 연구로 기존 자동차의 에너지 손실은 대부분 교통 혼잡에 따른 공회전을 보완해 차량의 속도나 주행 상태 등에 따라 시간과 차량 정지시 발생하는데 하이브리드 시스템은 이 같은 가솔린 또는 디젤 엔진의 단점엔진과 모터 힘을 적절하게 제어함으로써 효율성을 극대화시킨 차라고 할 수 있다. 하이브리드 차는 연비 개선, 환경 친화성, 경제성, 노이즈 감소 등 다양한 장점을 가지고 있어서 점차 많은 사람들에게 선택되고 있는 대안적인 자동차 옵션입니다. 해당 연구를 통해 환경오염을 방지하고 미래 자동차 연구를 위해 노력을 기울일수 있을 것입니다.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.60.2-60.2
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• 2021

중력파 관측은 2015년에 사상 최초로 검출에 성공한 이래, 불과 5년 만에 주 1 회 이상 안정적으로 검출되고 있으며 검출기들의 성능이 계속 향상됨에 따라 관측 범위와 빈도가 급격히 확대되는 추세에 있다. 이제 중력파는 전자기파 외에 우주를 보는 새로운 창으로서 확고한 지위를 구축하고 있으며 향후 무궁무진한 발전의 잠재력을 보여주고 있다. 이러한 가능성을 일찌감치 내다본 미국과 유럽의 선도 국가들은 현재 운영 중인 LIGO와 Virgo 검출기의 지속적인 업그레이드는 물론 Cosmic Explorer, Einstein Telescope 등 차세대 거대 검출기 개발을 병행해서 진행하고 있으며, 일본, 인도, 중국, 호주 등 후발주자들도 제각기 다양한 중력파 검출기 계획들을 추진하고 있다. 이에 한국천문연구원에서도 2019년부터 중력파 검출기술 연구를 시작하였으며, 특히 한국과학기술원 물리학과와 협력하여 차세대 핵심기술인 양자잡음 저감기술을 중점적으로 개발하고 있다. 이 발표에서는 본 연구팀의 최근 연구 진행상황을 요약하고 국제 중력파 검출기 공동개발 참여 현황을 소개한다.

• 치위생과학회지
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• 제23권2호
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• pp.176-184
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• 2023

Background: Recently, a piezoelectric ultrasonic scaler based on a feedback control mechanism was introduced for pain relief. This study aimed to investigate the effects of a new ultrasonic scaler in reducing pain and discomfort in adults. Methods: A newly introduced ultrasonic scaler (Master 700^®) was used as the test device and a conventional ultrasonic scaler device (PIEZON^®) was used as the control device. Forty-one healthy adults visited the dental clinic for dental scaling but did not undergo scaling or periodontal treatment within 6 months. Intraoral examinations were performed before scaling and 3 months later; before scaling, both devices were randomly assigned on the left or right side of each dentition (split-mouth model) and scaling was performed by a registered dental hygienist. The levels of pain and discomfort during scaling were evaluated subjectively and objectively using the visual analog scale (VAS) and physiological monitoring of the heart rate (HR), respectively. Time was measured for each device. Results: All clinical indicators, except bleeding on probing, significantly improved with both devices. The treatment times were 7 minutes, 13 minutes (control) and 6 minutes, 59 minutes (test). VAS scores for pain were 4.89±2.12 (control) and 4.58±2.77 (test) points out of 10; for noise, these were 4.68±2.33 (control) and 4.55±2.55 (test), and for vibration, the values were 4.26±2.0 (control) and 4.18±2.48 (test). HR averages were 72.34±3.39 (control) and 75.97±9.78 (test) beats/min. No statistically significant differences were observed between the devices. Conclusion:The pain, discomfort levels, and scaling time of the new piezoelectric ultrasonic scaler did not differ from those of the conventional device. Further research and development are necessary for more prominent pain-relief effects of scaling devices.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.717-723
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• 2023

간 질환을 포함한 여러 복부 질환은 사망에 영향을 줄 수 있다. 복부 질환 진료 시 전산화단층검사는(CT; Computed Tomography) 필수적으로 사용되고 있다. 판독에 유리한 영상을 만들기 위해서 높은 방사선 노출이 따르는데, 이에 대한 화질관리와 환자의 피폭 관리를 위한 다양한 노력이 필요하다. 복부 CT 영상의 화질개선을 위해서 후처리 방식의 웨이블릿(Wavelet) 알고리즘을 제안하였다. 웨이블릿은 입력 영상의 종류에 따라 역치(Threshold) 값을 설정해 주어야 하는 단점이 있기 때문에 본 연구에서는 역치 값을 실험적으로 제안하였고 화질 평가도 하였다. 실험결과, 복부 CT 영상의 최적 역치 값은 50으로 계산되었다. 실험영상 1의 경우 49%, 실험 영상 2의 경우 29% 노이즈가 개선되었고, 대조도도 크게 상승 하였다. 본 연구 결과를 저선량 복부 CT 영상을 획득 후 후처리 방법으로 적용한다면, 화질을 개선시킬 수 있어 질병 판독에 도움을 줄 것으로 판단한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_1호
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• pp.1401-1411
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• 2023

해양공간 이용 증가로 해양 공간을 활용하는 사람들간 갈등이 발생되며, 정부의 허가 및 규제로는 관리가 어려운 실정이다. 특히 양식장은 면허 제도로 운영되고 있는데, 지자체별로 관리하고 있어 정확한 실태 파악이 어렵다. 본 연구에서는 synthetic aperture radar (SAR) 영상을 이용하여 연안에 위치한 양식 어장을 모니터링하고 관리 방안에 대해 알아보고자 하였다. 연구에 활용된 자료는 Sentinel-1A 영상이며 시계열로 구성된 SAR 영상을 중첩하였다. 중첩 자료를 활용하면 양식 어장과 같은 작은 시설물에 대한 정보를 살리면서 노이즈만 제거할 수 있다. VH 편광 자료를 활용할 경우 연안에 위치한 양식 어장을 약 88%의 전체 정확도로 탐지할 수 있었다. 본 연구 결과를 활용한다면 계절별로 변하는 양식 품목에 맞춰 양식 어장을 모니터링 할 수 있을 뿐만 아니라 해양 공간 활용에 대한 관리 주기를 설정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권2호
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• pp.1-11
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• 2024

정보공유 기반의 네트워크 협업 유도탄에 대한 상대 충돌 각 유도기법을 불확실성과 외란이 존재하는 시스템에 적용했다. 협업 유도탄 시스템은 전이 축소 방향성 비순환 그래프로 표현되며, 그 구조에 따라 유도된 중앙집권형 및 분산형 유도기법을 소개했다. 또한, 소개된 유도기법을 유도탄의 통신 구조와 시스템 잡음 유무에 따라 비교하여 그 관계를 분석했다. 상대 충돌 각 제어 임무에서 분산형 정보공유 유도기법의 효과를 분석하기 위해 시스템 동역학에 잡음이 포함된 다수의 유도탄이 불확실성이 포함된 예상 요격 위치에 유도되는 상황을 가정하였다. 다양한 임무 환경에 대해 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 통해 정보공유의 유무와 구조가 시스템에 미치는 영향을 분석했다.