• 응용통계연구
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• 제35권1호
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• pp.49-62
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• 2022

실현 변동성은 강한 종속성을 가짐이 잘 알려져 있으며, 글로벌 금융 시장과 유기적으로 연관이 되어 있을 뿐만 아니라 환율, 유가, 이자율 등의 거시적인 지표와도 밀접한 관계가 있다. 본 논문은 이러한 실현 변동성의 효과적인 예측을 위해서 오토인코더를 이용한 FAHAR (autoencoder factor-augmented heterogeneous autoregressive, AE-FAHAR) 모형을 제안한다. AE-FAHAR 모형은 강한 종속성을 HAR 구조로 반영하고, 외부 효과에 대한 영향을 오토인코더를 사용하여 몇 개의 요인으로 추출하여 이를 반영한다. 오토인코더는 비선형 방법으로 요인을 추정하기에 많은 계산 시간이 필요하지만 복잡하고 비정상성을 가질 수 있는 고차원 시계열 자료의 요약에 더 적합하다. 이는 곧 실증 자료 분석을 통해 AE-FAHAR 모형이 예측 오차를 줄임을 확인할 수 있었다. 또한 계산 시간을 줄이고 추정 오차를 줄이기 위해 오토인코더에 사전학습 및 앙상블을 적용하는 등의 방법에 대해서도 논의하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.420-420
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• 2023

하천의 유량 자료는 하천 관리에 필수적인 요소로, 지속적인 유량측정을 위해 국가 유량 측정망을 구성하여 주요 지점을 대상으로 유량 측정을 수행하고 있다. 측정된 유량자료는 일반적으로 수위-유량 관계곡선식을 개발하여 제공되고 있으며, 홍수파와 배수 영향 등으로 인해 수위-유량 관계곡선식에서 발생하는 산포로 인한 신뢰도에 문제가 우려되는 경우에는 실시간의 정확한 유량자료를 제공하기 위해 H-ADCP를 설치하여 지표유속법 기반의 실시간 유량 자료 생산하여 제공하고 있다. 그러나 H-ADCP를 이용한 유량 측정 방법은 장비의 한계로 인해 상대적으로 규모가 작고 수심이 얕은 하천에 적용하기 어려운 문제가 있다. 따라서, 최근에는 자동유량관측소 지점 확대를 위해 비접촉식 유속계를 활용한 자동유량관측소 운영이 점차 고려되고 있다. 이에 따라 비접촉식유속계를 이용한 유량 측정 결과의 검증 및 유지 관리를 위한 소프트웨어가 필요하다. 이에 본 연구에서는 비접촉식유속계 중 전자파를 이용하여 수표면의 표면유속을 측정할 수 있는 장비인 RQ-30의 측정결과를 분석하기 위해 Microsoft Visual Studio(C#) 사용하여 측정결과의 검토 및 자료 관리를 위한 후처리 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 소프트웨어는 측정 원시자료를 읽고, 도시하여 측정 결과를 확인할 수 있으며, 머신러닝 기반의 알고리즘을 적용하여 수위 및 유속 시계열 자료에서 발생하는 이상치를 탐색할 수 있도록 개발하였다. 그리고 탐지된 이상치에 대한 보정을 위해 선형보간, LOESS, SuperSmoother를 사용하여 이상치를 보정하여 결과를 도출할 수 있도록 개발하였다. 추후 본 연구를 통해 개발된 프로그램을 활용하여 측정 자료의 유지 관리 효율성을 증대시킬 수 있을 것으로 기대되며, 지속적인 프로그램의 개선을 통해서 실무적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권2호
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• pp.315-329
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• 2014

서울을 포함한 수도권의 지표면 온도를 분석하기 위하여 Landsat과 MODIS의 지표면 온도, AWS의 기온, 지표면 고도 및 토지이용도를 이용하였다. Landsat과 MODIS 위성의 지표면 온도와 AWS 기온의 분석은 상관계수, 평방근 오차(Root Mean Squared Error, RMSE), 선형회귀분석 등의 통계분석방법을 적용하였다. Landsat과 MODIS 지표면 온도의 상관계수는 0.32이고 RMSE는 4.61 K였다. 그리고 Landsat과 MODIS 지표면 온도와 AWS 기온의 상관성은 각각 0.83과 0.96이며 RMSE는 3.28 K, 2.25 K이었다. Landsat과 MODIS 지표면 온도는 비교적 높은 상관성을 보였으나 각각의 선형회귀의 기울기는 0.45와 1.02이었다. Landsat 5의 경우 전체 관측소에 대하여 0.5이하의 낮은 상관성을 보였고 Landsat 8의 경우는 일치되는 지점이 다른 위성에 비하여 적었으나 0.5이상의 상관성을 나타냈다. Landsat 7은 대부분 0.8이상의 높은 상관성을 보였고 대체적으로 서울중심부에서 높은 상관성이 나타났다. 위성의 지표면 온도와 지표유형에 따른 AWS 기온사이의 상관성은 0.8이상의 높은 상관성을 보였다. Landsat 위성의 지표면 온도의 상관성은 0.84이었고 RMSE는 3.1 K이상이었으며 MODIS 위성의 상관계수는 0.96이상이고 RMSE는 2.6 K이하였다. 결과적으로 두 위성의 지표온도의 차이는 관측시각 차이에 의한 것으로 위성의 해상도에 따라 복사량을 탐지하는 지표면의 면적 차이에 의하여 발생되는 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.267-267
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• 2021

제주도는 화산섬의 지질특성상 강수의 지표침투성이 높아 지표수의 개발이용여건이 취약한 관계로 용수의 대부분을 지하수에 의존하고 있다. 따라서 지하수의 보전관리는 매우 중요한 사항이며 특히 지하수의 안정적인 이용을 위해서는 지하수 취수가 주변지역 지하수위에 미치는 영향 분석이 반드시 필요하다. 본 연구는 딥러닝 알고리즘인 Long Short-Term Memory(LSTM)를 활용하여 제주도 남동쪽 표선유역 중산간지역에 위치한 2개 지하수위 관측정을 대상으로 지하수 취수영향을 분석하였다. 입력자료로써 인근 2개 강우관측소의 일단위 강수량자료와 인근 6개 취수정의 지하수 취수량자료 및 연구대상 관측정의 지하수위 자료(2001. 2. 11. ~ 2019. 10. 31.)를 사용하였다. 지하수위 변동특성을 최대한 반영하기 위해 LSTM의 예측일수를 1일로 설정하였다. 보정 및 검증 기간을 사용하여 매개변수의 과적합을 방지하였으며, 테스트 기간을 사용하여 LSTM의 예측성능을 평가하였다. 평가지수로써 Nash-Sutcliffe Efficiency(NSE)와 평균제곱근오차(RMSE)를 사용하였다. 그리고 지하수 취수가 주변 지하수위 변동에 미치는 영향을 분석하기 위해 취수량을 최대취수량인 2,300 m³/일, 최대취수량의 2/3인 1,533 m³/일 및 0 m³/일로 설정하여 모의하였다. 모의결과, 2개 감시정의 보정, 검증 및 예측기간에 대한 NSE는 최대 0.999, 최소 0.976의 범위를 보였으며, RMSE는 최대 0.494 m, 최소 0.084 m를 보여 LSTM은 우수한 예측성능을 나타내었다. 이것은 LSTM이 지하수위 변동특성을 적절히 학습하였다는 것을 의미하며 따라서 추정된 매개변수를 활용하여 지하수 취수영향을 모의 및 분석하였다. 그 결과, 지하수위 하강량은 최대 0.38 m 였으며 이것은 대상지점에 대한 취수량은 지하수위 하강에 거의 영향을 주지 않는다는 것을 의미한다. 또한 취수량과 지하수위 하강량과의 관계는 한 개 관측정에 대해 선형적인 관계를 보인 반면 나머지 한 개 관측정에 대해서는 비선형적인 관계를 나타내는 것을 확인하였다. 따라서 LSTM 알고리즘을 활용하여 제주도 표선유역 중산간지역의 지하수위 변동특성을 분석할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.169-179
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• 2016

오늘날 UHDTV (Ultra-High-Definition TV) 시대에 사용될 멀티미디어 부호화기로 MPEG-H에 대한 표준화가 진행되고 있다. 향후 방송용 오디오 콘텐츠는 채널 기반 오디오 콘텐츠에서 진화하여 객체 기반 오디오 콘텐츠까지도 포함하게 될 예정이다. 이에 따라, 채널 기반 오디오 콘텐츠의 객체 기반 오디오 콘텐츠로의 유기적인 변환이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 이러한 유기적인 변환을 실현 가능하게 할 수 있는 비균등 선형 마이크로폰 어레이 기반의 음원분리 기법을 제안한다. 제안된 기법은 주어진 어레이 배치에 따라 채널간의 시간차를 분석하고, 분석된 시간차에 따라 주파수별로 특정 방위각에 위치한 입력 오디오 신호의 spectral magnitude를 예측한다. 이후, azimuth와 width 파라메타를 조정함으로써 객체 오디오 생성을 위한 음원을 분리한다. 제안된 음원분리 기법의 성능을 평가하기 위하여 객관적 음원분리 지표 및 분리정확도를 측정하였고, 최소 분산 무손실 응답 빔형성기와 독립 성분 분석 기법 등 기존 음원분리 기법과의 그 성능을 비교하였다. 비교 결과, 제안된 기법이 기존 음원분리 기법들에 비하여 우수한 음원분리 성능을 보이는 것을 알 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권2호
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• pp.181-186
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• 2017

본 연구에서는 토마토를 일정한 기간(15일) 동안 저장하여 토마토의 품질인자인 감모율, 색상과 경도를 분석하고 비 파괴적 방법으로 토마토 경도를 측정한 결과로 경도와 감모율 사이의 상관관계를 분석하고 선형회귀모델을 도출하여 토마토 품질을 예측하고자 하였다. 그린하우스에서 재배된 '티와이250'품종을 수확한 후 일반 과실 종이 박스에 포장한 후 설정환경이 $10^{\circ}C$, 90%RH인 항온항습챔버에 저장하여 3일 간격으로 경도, 무게와 색상 변화를 조사하였다. 15일간 저장 중 감모율은 저장기간이 증가함에 따라 증가하나 1.1% 정도에 머물러 단순히 감모율 인자로만 판단했을 때 토마토의 신선도 품질에 영향 끼치는 수준은 아니다. 색상변화 중 명도와 색조 각은 저장기간의 증가에 따라 감소하는 경향을, a/b와 ${\Delta}E$는 증가하는 경향을 나타냈었고 일원분산분석결과를 볼 때 유의한 수준이었다(p<0.001). 경도는 저장기간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며 저장 15일차에는 경도감소율이 40% 이상인 것으로 나타났다. 그리고 비 파괴방법으로 측정한 경도 값과 감모율 사이의 상관관계를 분석하여 선형회귀모델 $WL=-0.0241{\times}F+1.5213$을 하였으며 모델의 추정치 오차는 ${\pm}0.231$이었다. 이러한 결과에 비추어볼 때 수확 후 일정한 저장환경에서 비파괴적인 경도 측정을 통해 감모율을 추정하고 신선도를 판단하는 지표고 사용하는 것이 가능한 것으로 판단되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제41권2호
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• pp.219-232
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• 2024

이 연구는 성인 여성을 대상으로 체질량지수와 드러밍 운동이 자율신경계에 미치는 영향을 규명하는데 목적이 있다. 30-50대의 성인 여성10명을 체질량지수가 정상인 집단(Low BMI, LBMI <23kg/m²)과 과체중 이상인 집단(High BMI, HBMI>23kg/m²)으로 나누어 드러밍 운동을 실시하였다. 드러밍 운동은 1회 50분, 주 3회, 8주간 실시하였으며, 운동 전후 신체조성과 심박변이도를 측정하였다. 심박변이도는 선형분석인 시간 영역 분석과 주파수 영역 분석을 통해 SDNN(Standard Deviation of NN interval), RMSSD(Root Mean Square of the Successive Differences), HF(High Frequency), LF(Low Frequency), TP(Total Power)를 측정하였다. 비선형분석인 푸앵카레 플롯(Poincaré plot)을 통해 SD1(Standard Deviation of the distance of each point from the y = x axis), SD2(Standard Deviation of each point from the y = x + average R-R interval), SD2/SD1을 측정하였다. 자율신경계 지수로 부교감신경계지수(Parasympathetic Nervous System Index; PNS Index)와 교감신경계지수(Sympathetic Nervous System; SNS Index)를 측정하였다. 연구 결과, 운동 전 심박변이도에서 HBMI 집단과 LBMI 집단 간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 그러나, 8주간의 드러밍 운동 후에는 HBMI 집단이 LBMI 집단에 비해 체중(p=0.034), 체질량지수(p=0.044), 체지방량(p=0.032), 허리둘레(p=0.013)에서 유의한 상호작용 효과가 나타났다. 심박변이도에서 HBMI 집단은 LBMI 집단에 비해 선형 분석에서 RMSSD(p=0.018)와 TP(p=0.033), 비선형분석에서는 SD1(p=0.018), 자율신경계지수에서는 PNS Index(p=0.040)가 유의하게 증가하였다. RMSSD, SD1 및 PNS Index는 부교감신경계의 활동을 나타내는 지표이다. 결론적으로 8주간의 드러밍 운동이 과체중 이상 여성의 자율신경계 중 부교감신경계의 개선에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 확인되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.54-59
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• 2007

본 연구에서는 수학적 모델링을 통해 강우에 기인하는 지하수위 변동예측 준-해석학적 모델을 개발하였다. 개발된 모델은 홍천 지역의 지하수위 변동을 예측에 적용되었으며 이를 위하여 지하수 변동 관측자료 및 강우자료가 이용되었다. 개발된 모델은 비선형 파라미터 예측 코드를 활용하여 2003년 지하수위 변동을 예측하도록 적정되었으며 이렇게 최적화에 이용된 입력 파라미터는 그 다음해인 2004년 지하수위 변동을 예측하는데 활용되었다. 강우자료에 기초한 2004년 지하수위 변동 예측은 RMS 오차가 0.18 m로 관측지하수위의 표준편차가 0.44 m인 것으로 미루어 보았을 때 대체로 양호한 것으로 판단된다. 또한 본 연구에서는 개발된 모델을 이용하여 지표 피복의 변화에 기인하는 함양율 감소 시 발생되는 지하수위 변동 예측 및 양수에 의한 인공적인 지하수위 강하를 모사하는데 적용하였다. 본 연구의 결과는 보다 정확한 지하수위 변동 예측증 위해서는 지하수 함양율을 상수로 적용하는 것이 적절치 않으며 강우 패턴의 함수로 결정되어야 함을 보인다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.491-499
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• 2001

본 논문에서는 유전알고리즘(Genetic Algorithm)과 FCM(Fuzzy c-means) 클러스터링을 이용하여 TSK(Takagi-Sugeno-Kang)형태의 퍼지 규칙 생성과 퍼지 시스템(FCM-ANFIS)을 효과적으로 구축하는 방법을 제안한다. 구조동정에서는 먼저 PCA(Principal Component Analysis)을 이용하여 입력 데이처 성분간의 상관관계를 제거한 후에 FCM을 이용하여 클러스터를 생성하고 성능지표에 근거해서 타당한 클러스터의 수, 즉 퍼지 규칙의 수를 얻는다. 파라미터 동정에서는 유전알고리즘을 이용하여 전제부 파라미터를 최적에 가깝도록 탐색을 시도한다. 결론부 파라미터는 유전알고리즘에 의한 탐색공간을 줄이기 위해 전제부 파라미터가 결정되면 PLSE(Recursive Least Square Estimate)에 의해 추정되어진다. 이렇게 함으로서 타당한 규칙 수와 효율적인 퍼지 규칙을 얻을 수 있다. 제안된 방법의 유용성을 보이기 위해 Box-Jenkins의 가스로 데이터와 Rice taste 데이터의 모델링에 적용하여 이전의 연구보다 좋은 결과를 보임을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.101-104
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• 2008

최근 지진에 따른 피해가 전 세계적으로 많이 보도되고 있다. 이러한 지진으로 인한 인명과 재산의 피해를 예측하기 위해서는 사회기반시설물의 지진에 대한 손상정도를 판단 할 수 있는 지표가 요구되고 있다. 이 연구는 사회기반시설물들 중 기존 고속철도 교량을 대상으로 하였다. 일반적으로 교량의 지진에 의한 손상은 교각하부의 소성힌지 영역에 발생한다. 소성힌지의 비선형 요소 모델에 있어서 지금까지 대부분 Bilinear 모델을 사용하여 왔으나, 콘크리트 재료의 특성을 잘 반영할 수 있는 Takeda 모델에 의한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존 고속철도교량을 대상으로 Takeda 모델에 의한 지진 취약도와 Bilinear에 의한 지진 취약도를 확률적으로 산정하고 비교 분석하여 콘크리트 재료의 특성을 잘 반영할 수 있는 재료 모델을 제시하고자 하였다. 해석결과 Takeda 모델에 의한 손상확률이 Bilinear 모델에 의한 손상확률보다 상대적으로 크게 나타났으며, Takeda 모델에서는 교축방향과 교축직각 방향에 대상 손상확률도 상이한 값을 나타냈다. 이는 교량의 교각이 대부분 콘크리트인 재료적 특성을 잘 반영할 수 있는 모델에 대한 제시를 할 수 있을 것으로 기대된다.