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머신러닝을 이용한 터널발파설계 자동화를 위한 기초연구 (A fundamental study on the automation of tunnel blasting design using a machine learning model)

  • 김양균;이제겸;이승원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.431-449
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    • 2022
  • 지금까지 국내에서는 수 많은 터널들이 완공되어 오면서 시공에서뿐 아니라 설계에서도 다양한 경험과 기술이 지속적으로 축적되어 왔다. 따라서 이제는 매우 복잡한 지질조건 또는 특수한 터널구조가 아니라면 일반적인 터널설계작업은 설계 항목에 따라 기존 유사 설계사례를 수정 또는 보완하는 것만으로도 충분한 경우도 적지 않다. 특히 터널발파설계의 경우, 실제 터널시공시 현장에서 시험발파를 통해 시공을 위한 발파설계를 추가로 수행하는 것이 일반적이라는 것을 감안할때, 설계단계에서 수행하는 발파설계는 예비설계 성격을 지니고 있어 기존의 유사 설계사례를 참고하는 것도 타당하다고 사료된다. 한편 최근 4차산업혁명시대에 들어서면서 전 산업분야에 걸쳐 그 활용도가 급증하고 있는 인공지능은 터널 및 발파분야에서도 다양하게 활용되고 있지만, 발파터널의 경우 발파진동 및 암반분류 등의 예측 분야에서 주로 활용되고 있을 뿐 터널발파패턴 설계에 활용된 사례는 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 터널발파설계를 인공지능의 한 분야인 머신러닝 모델을 이용하여 자동화하기 위한 시도를 하였다. 이를 위하여 25개 학습용 터널설계 자료 및 2개의 시험용 설계자료에서 4가지의 입력데이터(지보패턴, 도로유형, 상반 및 하반 단면적) 및 16개의 출력데이터(심발공 종류, 비장약량, 천공수, 각 발파공 그룹별 공간격과 저항선 등)를 발췌하였다. 이를 기반으로 3가지 머신러닝 모델, 즉, XGBoost, ANN, SVM 모델을 시험한 결과 XGBoost모델이 상대적으로 최상의 결과를 나타내었다. 또한 이를 이용하여 실제 발파설계 상황을 가정하여 발파패턴을 제안하도록 한 결과 일부 항목에서 보완이 필요하긴 하지만 일반적 설계와 유사한 결과를 나타내었다. 본 연구가 기초연구 성격이어서 전체 발파설계를 완벽하게 수행하기는 아직 부족하지만, 향후 충분한 발파설계데이터를 확보하고 세부적인 처리과정을 보완하여 실용적인 활용이 가능하도록 추가 연구를 수행할 계획이다.

국내 자본시장 증권인수기능의 효율성에 관한 연구 : 은행계열과 비은행계열 금융기관 비교 분석 (The Efficiency of Bank Underwriting of Corporate Securities in Korea)

  • 백재승;임찬우
    • 재무관리연구
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    • 제27권1호
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    • pp.181-208
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    • 2010
  • 자본시장법이 시행됨에 따라 은행과 증권회사 간 업무영역이나 활동 및 효율성에 큰 변화가 예견되고 있다. 본 연구는 자본시장에서 발행되는 채권의 인수활동에 있어서 인수기관이 상업은행(은행계열 금융기관)인가, 또는 투자은행(비은행계열 금융기관)인가에 따라 그 재무적 효과는 서로 다를 수 있다는 점에 착안하여 그 효과를 논하였다. 투자은행과 달리 상업은행은 발행기업과 대출거래를 통해 서로연결되어 있기 때문이다. 실증연구를 통해 분석한 결과 은행계열 증권회사의 채권인수에서보다 비은행계열 증권회사가 채권을 인수하는 경우 벤치마크 수익률과 비교한 발행수익률 스프레드가 낮은 것으로 조사되었다. 또한 대규모기업집단 소속 증권사의 채권인수 표본에서 발행수익률 스프레드가 통계적으로 유의한 음(-)의 값을 보였는데, 이는 대규모기업집단 소속 증권회사일수록 계열기업의 채권발행이 빈번하게 이루어지므로 비록 동일집단 소속기업의 채권발행을 동일집단 계열증권회사가 인수하지 못하도록 되어 있지만 계열증권회사 간 발행에 있어서 평균적으로 수익률스프레드를 낮추는 것을 시사한다. 스프레드에 영향을 미치는 기업특성을 조사한 바에 의하면 총자산로그로 측정한 기업의 자산규모, 경영성과 및 현금흐름, 외국인 보유지분 및 우량 신용등급은 통계적으로 유의한 수준에서 수익률 스프레드를 낮추는 것으로 나타났다. 반면에 부채비율, 총부채 대비 회사채비율, 대주주지분 등의 변수는 수익률 스프레드를 확대시키는 것으로 분석되었다. 이 가운데 특이할만한 점은 대주주지분이 높은 기업일수록 수익률 스프레드가 높다는 것으로 대주주지분이 많을수록 그만큼 소액주주의 비율이나 기타 주주의 비율이 낮게 되므로 채권발행에 있어서 대주주의 대리인문제 등이 희석될 가능성이 높다는 것으로 해석할 수 있다. 채권발행에 있어서 외국인지분이 유의적인 작용을 한다는 것은 외국인 투자자의 역할이 채권시장에도 미치고 있음을 시사하는 결과이기도 한다. 대규모기업집단에 소속된 기업의 채권발행은 그렇지 않은 기업이 발행할 경우보다 유의적인 음(-)의 계수값을 보였다. 이는 대체로 이들 기업의 회사채가 시장에서 보다 긍정적으로 판매될 수 있음을 나타내는 것으로 판단된다.

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림프절 전이를 동반한 직장암 환자들에서 Cyclooxygenase-2 발현의 임상적 의미 (Clinical Implication of Cyclooxygenase-2 Expression for Rectal Cancer Patients with Lymph Node Involvement)

  • 이형식;최영민;허원주;김수진;김대철;노미숙;홍영습;박기재
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제27권4호
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    • pp.210-217
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    • 2009
  • 목 적: 림프절 전이가 동반된 직장암 환자들에서 cyclooxygenase-2 (COX-2) 발현이 생존율에 미치는 영향을 조사 하고자 한다. 대상 및 방법: 1998년부터 2004년까지 직장암으로 동아대병원에서 근치적 수술과 수술 후 방사선치료를 받은 환자들 중에서 림프절 전이가 동반된 경우를 대상으로 후향적분석을 하였다. 86명 중에서 수술 후 조직을 찾을 수 없는 3명, 악성 흑색종 1명, 진단 전후 2년 내에 위암과 폐암이 발생한 각 1명, 진단 시에 간 전이가 있었던 1명, 720 cGy 후 방사선치료를 거부한 1명 등을 제외한 78명을 대상으로 분석하였다. COX-2에 대한 면역조직화학염색은 자동면역염색기로 하였고, 스캔한 후, 영상분석기를 이용하여 분석하였다. Kaplan-Meier 생존율 분석을 하였고, Log rank 검사로 유의성을 조사하였다. 결 과: 면역조직화학염색에서 COX-2 양성이 62명(79.5%), 음성이 16명(20.5%)이었고, 양성도가 1, 2, 3인 환자들이 각각 6명(7.7%), 15명(19.2%), 41명(52.6%)이었다. 환자의 나이(60세 미만, 이상), 성별, 수술 방법(복회음절제술, 하위전방절제술), 세포의 분화도, 종양의 크기(5 cm 미만, 5 cm 이상), T병기, N병기, 병기(IIIa, IIIb, IIIc), 등에 따른 COX-2 발현의 차이는 없었다. 전체 환자의 5년 생존율과 무병생존율은 각각 57.0%, 51.6%였다. COX-2 음성과 양성인 환자들의 5년 생존율이 72.9%와 53.0% (p=0.146), 5년 무병생존율이 72.7%와 46.3% (p=0.118)였다. COX-2 양성도가 0, 1, 2, 3인 환자들의 5년 생존율은 각각 72.9, 50.0 51.3, 53.1%였고(p=0.495), 5년 무병생존율은 각각 72.7, 50.0, 46.7, 45.1%였다(p=0.451). 5년 생존율은 악성종양 세포의 분화도, N병기, 병기, 등에 따라서, 5년 무병생존율은 N병기, 병기, 등에 따라서 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 결 론: 림프절 전이가 동반된 직장암 환자에서 COX-2의 발현 여부와 정도는 생존율에 유의한 영향을 주지는 않았다. 하지만 향후 보다 많은 환자군을 대상으로 연구하여, COX-2 발현이 직장암의 예후에 미치는 영향을 규명해야 할 것으로 생각된다.