• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.521-521
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• 2016

상수도 관망은 수원에서 수요절점까지 물을 안정적으로 공급하는 것을 목표로 한다. 상수도 관망의 최적설계는 수리학적 제한조건 (절점의 수압, 관로의 유속)을 만족하는 범위에서 비용을 최소화하는 설계안을 얻는 것으로 Savic and Walters (1997)는 유전 알고리즘 (Genetic Algorithms, Holland 1975)을 적용한 상수도 관망 설계 프로그램인 GANET를 제안하였고, Maier et al. (1996)은 개미군집알고리즘 (Ant Colony Optimization Algorithm, Dorigo et al. 1996)을 상수도 관망 최적설계에 적용한 후 그 결과가 유전 알고리즘에 비해 우수함을 증명하는 등 상수도 관망 최적설계에 관한 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 유전알고리즘은 선택, 교차, 돌연변이의 반복계산 과정을 통하여 최적해를 찾는 최적화 기법이다. 이 과정에서 결정변수는 유전자 (Gene)의 집합으로 표현되며, 염색체 (Chromosome) 내에서 근접한 유전 인자들은 일종의 Building Block을 형성하게 된다. Building Block은 좋은 해를 갖는 유전 인자를 높은 확률로 보관하여 지역해에 빠질 가능성을 줄이는 반면, 유전형 (Genotype)이 표현형 (Phenotype)을 충분히 모방하여 표현하지 못한 경우 오히려 최적해의 탐색을 방해할 수 있다는 한계점을 갖는다. 유전 알고리즘을 상수도 관망 최적설계에 적용하였을 때에도 이 한계점은 여실히 드러난다. 관로의 관경을 결정변수로 설정한 후 유전형으로 표현하였을 때, 관망도 상에서 근접하지 않은 두 관로가 염색체 내에서 연속으로 나열된다면 두 관로 간의 연관성이 실제보다 크게 고려되기 때문이다. 한편, 하모니써치 (Harmony Search, Geem et al. 2001) 알고리즘은 즉흥 연주 (Improvisation)를 통해 최상의 화음을 만들어내는 현상으로부터 착안하여 만들어진 최적화기법으로 연산 기법은 무작위선택, 기억회상, 피치조정 등으로 구성되어 있으며, 결정변수에 해당하는 연주자가 독립적으로 행동하며 해를 탐색한다는 점에서 유전알고리즘과 큰 차이를 갖는다. 본 연구에서는 유전알고리즘의 Building Block에 의해 발생하는 오류를 개선하고자, 상수도 관망 최적설계 연구에 많이 사용되는 Hanoi 관망 (Fujiwara and Khang 1990) 관로의 정렬 순서를 여러 가지 기준으로 설정하여 관망데이터를 구축한 후 하모니써치와 유전 알고리즘을 적용하여 최적화를 수행하였고 그 결과를 비교하였다. 그 결과 유전 알고리즘과 달리 하모니써치 알고리즘의 경우, 관로의 나열 순서와 상관없이 우수한 최적해 탐색 결과를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권8호
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• pp.565-573
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• 2019

본 연구에서는 지능형 정수장 운영시스템 개발 연구의 일환으로 선형계획법(Linear Programming, LP)을 이용한 정수장 취수계획 최적화 모형을 개발하였다. 개발된 최적화 모형은 원수의 정수처리비용의 최소화를 목적함수로 설정하였으며, 취수 후 정수처리에 소요되는 지연시간과 시간별 전력단가를 고려하여 취수가능량, 예측수요량, 정수지 운영수위 등의 제약조건을 만족하는 최적 취수계획을 제시하였다. 국내 H 정수장을 대상으로 경제적이고 안정적인 정수장 운영을 위해 세 가지 최적화 전략을 적용하고, 그 결과를 경제성과 안정성 측면에서 비교, 분석하였다. 개발 모형은 국내 정수장의 보다 효율적인 취수계획 수립을 위한 의사결정 지원시스템의 형태로 실무에서 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.372-372
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• 2019

본 논문에서는 격자 기반의 2차원 침수해석 모형인 G2D(Grid based 2-Dimensional land surface flood model)의 GUI 개발에 대해서 기술하였다. G2D 모형은 ASCII 래스터 포맷의 DEM을 이용하여 정형 사각격자로 구성되는 침수모의 도메인을 설정하고, 수위, 수심, 유량 등의 경계조건과 강우와 유량을 연속방정식의 생성항으로 사용하여 2차원 침수모의를 한다. 주요한 침수모의 결과는 ASCII 래스터 포맷을 가지는 수심과 수위 등이다. 이와 같이 G2D 모형은 ASCII 래스터 파일을 주로 이용하고 있다. 본 연구에서는 우선 래스터 파일의 전후처리와 침수모의 결과의 가시화에 대한 편의성을 높이기 위해서 GIS 소프트웨어를 이용하여 GUI를 개발하고자 하였다. 이와 더불어 사용자들이 소프트웨어 구매 비용에 대한 부담을 없애고, 편리하게 사용할 수 있는 오픈소스 소프트웨어를 이용하고자 하였으며, 이 두 가지 조건을 만족할 수 있는 QGIS를 이용해서 G2D 모형의 GUI인 QGIS-G2D를 개발하였다. QGIS-G2D는 QGIS의 plug-in으로 실행된다. QGIS-G2D는 G2D 모형의 실행에 필요한 프로젝트 파일(.g2p)을 GUI를 이용해서 만들 수 있으며, 모의결과를 애니매이션 등으로 가시화 할 수 있는 후처리 기능을 포함하고 있다. 또한 QGIS-G2D는 DEM 수정 기능과 같이 G2D 모형의 입력자료 전처리를 위해서 QGIS plug-in으로 제공되는 여러 가지 기능을 함께 이용할 수 있다. 또한 물리적 분포형 강우-유출 모형인 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model)의 QGIS plug-in인 QGIS-GRM과 연계하여, 유역 유출모의와 침수모의를 QGIS 환경에서 함께 수행할 수도 있다. 개발된 소프트웨어는 오픈소스 플랫폼인 GitHub(https://github.com/floodmodel/)를 통해서 제공된다. 본 연구를 통해서 홍수해석에 필요한 강우-유출 모의와 침수모의를 위한 모형을 제공하고, 이를 편리하게 활용할 수 있는 오픈소스 소프트웨어를 제공할 수 있었다. 이러한 연구들은 홍수 분야의 전문가들에 의해서 다양한 분야의 홍수해석에 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.131-139
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• 2012

클라우드 스토리지는 사용자들로 하여금 저장장치를 소유하는 대신 서비스의 형태로 빌려서 사용하고 사용량만큼만 비용을 지불하게 하므로 자체 데이터 센터를 유지하는 것보다 유리한 측면이 많이 있다. 그렇지만 공용 클라우드로 스토리지를 서비스하면 사용자 데이터에 대한 접근을 소유자가 통제하기 어렵기 때문에 데이터에 대한 기밀성을 보장하지 못하는 문제가 발생된다. 본 논문에서는 공용 클라우드 스토리지에 저장되는 사용자 데이터에 대하여 기밀성을 보장하기 위한 목적으로 클라우드와 사용자 사이에 동작하는 게이트웨이를 제안한다. 이 게이트웨이는 사용자의 개입없이 데이터를 암호화 혹은 복호화하여 전달하며, 다른 게이트웨이를 통한 접근을 보장할 수 있도록 암호 키를 교환하는 기능도 제공한다. 제시된 방법을 상용 클라우드 서비스에서 시험한 결과 안전성과 호환성을 만족할 수 있음을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.33-38
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• 2021

경량의 의료방사선 차폐시트를 제작하기 위해 새로운 차폐소재를 검토하였다. 가정에서 음식물 쓰레기로 버려지는 계란 껍데기 분말을 고분자 물질과 혼합하여 차폐재료의 가능성을 검증하고자 하였다. 기존의 경량 소재는 친환경의 조건을 만족하지만 주 재료 정제과정의 비용으로 인해 차폐시트 제작의 경제성에 어려움이 있다. 본 연구는 가정용 폐기물인 계란 껍데기를 이용하여 이러한 문제점을 해결하고자 한다. 고분자 물질인 HDPE를 이용하여 3 mm 두께의 차폐시트를 제작하였으며, 차폐시트 단면 내의 입자 분포상태도 분석하였다. 입자의 모양은 대체로 거칠게 구성되어 입자 간 공극이 있었으며, 단위 면적당 무게는 평균 1.5 g/cm² 로 나타났다. 차폐성능은 저에너지 영역에서는 20%대, 고에너지 영역에서는 10%대의 차폐성능을 보여 저선량 의료방사선 차폐시트의 재료로 가능성을 보여주었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.275-283
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• 2021

본 연구에서는 저내압 반도체 공정으로 제작 가능한 교류 구동 LED 드라이버 IC를 설계하여, 그 성능들에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 교류 220V에서 직접 구동하기 위한 드라이버 IC를 제작하기 위하여 500V 이상의 항복전압을 만족하는 반도체 제조공정이 필요하다. 고내압 반도체 제조공정은 일반적인 저내압 반도체 공정보다 매우 높은 제조비용을 요구한다. 따라서 낮은 내압의 소자를 구현하는 반도체 공정기술로도 제작할 수 있도록 LED 드라이버 IC를 직렬로 설계하였다. 이는 입력전압이 고전압이라도 각 LED 블록마다 전압이 나누어 인가되는 것을 가능하게 한다. LED 조명회로는 220V에서 96%의 역률을 나타내고 있다. pnp 트랜지스터를 이용한 역률 개선 회로에서는 99.7%의 아주 높은 역률을 얻을 수 있으며, 입력전압의 변동과 관계없이 매우 안정된 동작을 보여주었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.157-164
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• 2022

본 연구는 편의점 도시락을 구매한 경험이 있는 소비자 488명을 대상으로 식생활 라이프스타일을 유형화 한 후 소비자신뢰, 만족도 및 재구매 의도를 분석하고자 하였다. 자료를 처리하기 위해 PASW 18.0 통계 프로그램을 이용하여, 빈도분석, k-평균 군집분석, 교차분석 및 일원분산분석을 실시하였다. 연구결과 첫째, 식생활 라이프스타일은 '외식추구형(11.7%)', '편의추구형(18.3%)', '음식무관심형(15%)', '식생활관심형(55%)' 등 4개의 집단으로 유형화되었다. 둘째, 식생활 라이프스타일 유형별 사회경제적 특성에서는 성별, 연령, 결혼여부, 교육수준, 월평균 가계소득, 월평균 용돈, 직업, 월평균 편의점 도시락 구입횟수, 도시락 구입 시간대 및 1회 평균 도시락 구입비용 등의 모든 변수에서 유의미한 차이가 나타났다. 셋째, 소비자신뢰에서는 편의추구형과 식생활관심형이, 만족도와 재구매 의도에서는 식생활관심형이 가장 높게 나타났다.

• 응용통계연구
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• 제35권5호
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• pp.593-601
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• 2022

빈번하지는 않지만 한번 발생하면 상대적으로 큰 손실을 가져오는 사례를 통칭하여 부정 사례(Fraud)라고 부르며, 부정 탐지의 문제는 많은 분야에서 활용된다. 부정 사례는 정상 사례에 비해 상대적으로 관측치가 매우 적고 오분류의 비용이 월등히 크기 때문에 일반적인 이항분류 기법을 바로 적용할 수 없다. 이러한 경우에 활용할 수 있는 방법이 부정 탐지 지지 벡터기계(FDSVM)이다. 본 논문에서는 공변량이 함수형일 때 활용 가능한 함수형 부정 탐지 지지 벡터기계(F²DSVM)를 제안하였다. 제안된 방법을 사용하면 함수형 공변량을 가진 데이터에서 사용자가 목표하는 부정 탐지의 성능을 만족시키는 제약하에서 최적의 예측력을 가지는 분류기를 학습시킬 수 있다. 뿐만아니라, 통상적인 SVM과 마찬가지로, F²DSVM도 자취해의 조각별 선형성을 보일 수 있으며 이를 바탕으로 효율적인 자취해 알고리즘을 활용할 수 있고 분류기의 학습 시간을 크게 단축시킬 수 있다. 마지막으로, 반도체 웨이퍼 불량 탐지 문제에 제안된 F²DSVM을 적용해 보았고, 그 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국측량학회지
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• 제39권6호
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• pp.401-408
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• 2021

2021년 보행안전법 개정안이 발의되면서 보행자 안전의 근간이 되는 보행자길에 대한 전수조사의 법제화 및 의무화 가능성이 높아졌다. 이에 본 연구에서는 보급형 드론과 상용프로그램을 사용하여 사진측량 기법으로 가로공간의 포인트 클라우드 데이터를 생성하고 분석하는 적정비용의 조사방법론을 제시하고자 하였다. 또한 전국 지자체에서 자체적으로 보행안전법상 보행자길에 대한 전수조사를 자체적으로 실시할 수 있는지 여부에 대한 가능성을 살펴보았다. 이를 위해 실험 대상지 내 다양한 가로시설물 실측을 수행하여 드론촬영으로 획득된 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 측정된 결과물의 정확도를 비교분석하였다. 분석결과 측정 오차범위가 공공측량 작업지침을 만족하는 것으로 나타났다. 고가의 장비나 소프트웨어를 제외하는 취지에서 무료오픈소스 프로그램으로 촬영결과를 분석하였으며, 실제 보도 관련 설계지침의 기준치들을 고려할 때 활용이 가능한 유의미한 결과를 도출하였다. 본 연구에서 제시한 방법론을 활용한다면, 향후 개별 지자체에서 보행환경개선을 위해 필요한 보행자길 전수조사를 용이하게 시행할 수 있을 것으로 보인다.

• 멤브레인
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• 제32권5호
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• pp.336-347
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• 2022

역전기투석(reverse electrodialysis, RED)은 이온교환막을 격막으로 이용하여 해수와 담수의 농도차로부터 발전하는 유망한 친환경 재생에너지 기술 중 하나이다. 이온교환막은 RED의 성능을 좌우하는 핵심 구성요소로 낮은 전기적 저항, 높은 이온선택투과도, 우수한 내구성 및 저렴한 제조 비용 등의 요구조건을 만족시켜야 한다. 본 연구에서는 다양한 두께 및 기공율을 갖는 다공성 고분자 지지체를 이용하여 세공충진 음이온교환막을 제조하고 이온교환 고분자의 조성과 막 두께가 RED의 발전 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 이온교환막의 전기적 저항이 충분히 낮은 경우 RED 발전 성능은 주로 막의 apparent permselectivity에 의해 좌우됨을 확인할 수 있었다. 또한 막의 apparent permselectivity는 IEC, 가교도, 막 두께, 표면 개질 등을 통해 향상시킬 수 있으며 전기적 저항과의 trade off 관계를 고려하여 최적 조건을 찾아야 함을 확인하였다.