• 한국항행학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.403-408
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• 2021

Harmony Search(HS) 알고리즘은 음악 즉흥 연주 프로세스에서 영감을 받은 메타 휴리스틱 최적화 알고리즘으로 다양한 최적화 문제를 해결하는 데 성공적으로 적용되어 왔다. 본 논문에서는 HS의 성능을 더욱 향상시키기 위해 FSH(Fast Harmony Search) 알고리즘을 제안하였다. 이를 위해 본 논문에서는 HM을 이용하여 목적 변수의 경곗값을 새롭게 정의하여 독립적인 두 개의 화음개선과정을 하나로 통합하는 방법을 제안하였다. 그 결과 알고리즘의 처리 시간이 단축되고 대역폭의 명시적인 결정이 더이상 필요하지 않게 되었다. 또한, 무작위 선택의 활용능력이 향상되었다. 수치적 예시 결과는 제안된 알고리즘이 기존의 HS에 비해 더 나은 해를 찾을 수 있으며 속도 또한 빠르다는 것을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.630-637
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• 2018

본 연구에서는 최적화 기법의 하나인 화음탐색법 (HS: Harmony Search)에 클러스터링 기법을 적용하여 개선된 형태의 HS를 제안하였다. HS는 음악의 즉흥연주를 모방하여 개발되었으며 무작위선택, 기억회상, 음조조정의 세 가지 연산을 이용하여 최적해를 반복적으로 탐색해 나간다. 기존의 HS의 경우, 세 가지 연산 중 기억회상을 진행할 때 해집단의 저장 공간인 해저장소 (HM: Harmony Memory)에 있는 해를 선택하는데, 이 과정에서 적합도를 정량화한 목적함수 값에 상관없이 모두 동일한 확률로 해의 선택이 이루어지고, 이에 따라 최적의 해를 탐색하는 속도가 상대적으로 낮다. 본 연구에서 제안한 개선 클러스터링 화음탐색법 (ICHS: Improved Clustering Harmony Search)는 HM에서 목적함수의 값을 기준으로 클러스터링 기법을 적용하여 목적함수 값이 유사한 솔루션들이 하나의 해집단을 형성하도록 클러스터링을 수행한다. 이를 통해 만들어진 클러스터 중 상대적으로 목적함수 값이 우수한 클러스터에는 더 높은 선택 확률을 부여하여, 적합도가 높은 클러스터에 포함된 해의 결정변수가 선택될 확률을 높게 하는 역할을 한다. 본 연구에서는 ICHS의 효율성을 검증하기 위하여 개발 기법을 기존 논문에서 제시된 수학적 최적화 문제에 적용하였고 우수한 해탐색 성능을 확인할 수 있었다. 또한 실제 공학 문제에 대한 적용성 평가를 위해 개발 기법을 대규모 상수도관망 관경최적화 문제에 적용하였다. 상수도관망 최적설계에 대한 ICHS의 적용 결과, 기존 최적화 기법에 비해 우수한 해를 안정적으로 도출할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권4호
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• pp.281-291
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• 2018

화음탐색법은 2001년 고려대학교 수자원연구실에서 개발한 최적화 알고리즘으로 재즈의 즉흥연주에서 반복적인 연습을 거듭할 수 록 좋은 화음이 만들어지는 현상에 착안하였다. 화음탐색법은 처음 소개된 논문이 Google Scholar 기준 약 3,600여 회(2018년 1월 11일 기준) 인용될 만큼 유전자알고리즘과 견줄만한 세계적인 최적화 알고리즘이 되었고 비단 수자원공학 및 토목공학 뿐 만 아니라 공학 전 분야, 의학, 경영학, 인문학 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 본 논문은 화음탐색법을 포함한 최적화 알고리즘이 수자원공학의 다양한 분야에서 널리 적용되기를 바라며 작성된 화음탐색법 총설논문(Review Article)이다. 따라서, 본 논문에서는 먼저 화음탐색법을 간략히 소개하고 적용분야 및 분야별 적용 빈도를 살펴본다. 또한 화음탐색법의 세계화 현황을 관련 학회의 성장과 관련 연구프로젝트의 동향 정리를 통해 알아본다. 마지막으로 국내 수자원공학 분야 연구에 적용된 최적화 알고리즘 현황을 살펴보고 활용의 증대를 위한 몇 가지 제안사항을 전달하며 마무리한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.507-515
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• 2019

인공지능 시대에 탄생한 '로봇배우'가 연극의 특성(종합성, 현장성, 이중성, 계획성)에 미치는 긍정적인 영향은 '로봇'기술자들과의 협업이 이뤄지므로 종합성이 확대되며, 인공지능에 의한 반응이 가능하므로 매 공연에 다른 현장성이 유지되고, '로봇배우'가 '로봇'의 역할을 맡는 '로봇' 소재 작품에서는 한층 강화된 일루전 제공이 가능하다. 하지만 연출자의 독단으로 종합성이 축소되고, '인간배우'가 흘리는 땀이나 숨결까지 '로봇배우'가 해낼 수는 없기에 현장성의 질이 다르며, '로봇배우'에 대한 관객의 입장에서나 '로봇배우' 자체의 입장에서나 이중성은 불완전할 수밖에 없다. 또한 계획성의 범위 내에서 이뤄지는 즉흥이 돌발적 반응으로 전개될 위험성이 크고 그로 인해 '인간배우'의 연기가 제한되는 한계에 봉착할 수 있다. 이와 같은 연구 결과를 토대로 '철학''과학' '예술'이 나란히 인공지능의 발전을 예측하여, 앞으로 나아가야 할 예술·연극의 방향과 정체성을 재정립하는 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 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.

• 디자인학연구
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• 제19권6호
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• pp.27-32
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• 2006

본 작품 TYME 은 프로그래밍 언어인 프로세싱(Processing)으로 디자인된 인터랙티브 타이포그래피 프로그램으로서, 순간적인 시간의 속성을 타이포그래피적 표현으로 형상화한 미디어 기반의 컴퓨터 아트 작품이다. 어두운 발표장 실내 공간에서 사용자가 컴퓨터 키보드로 문자를 타입하면, 스크린의 오선지 위에 흰 연기 형태의 알파벳들이 나타나 흐르고, 연기처럼 수 초내에 스크린 속으로 사라져간다. 또 각 키들의 알파벳에 연결된 사운드들로 인해 재즈와 같은 실시간 즉흥 연주를 만들어낸다. 관객들은 스크린을 통해 시간 속에 사라지는 텍스트들이 만들어내는 영상 시(詩) 연주를 감상한다. 현대 미디어 환경에서 예술과 기술이 통합 되어 실험되고 있는 컴퓨터 아트의 맥락을 타이포그래피에 도입하여, 디지털 미디어 환경 속에 구현될 수 있는 타이포그래피적 시간과 공간을 디자인하고자 하였다. 잡을 수 없는 순간적인 시간 속에 사라지는 것들에 대한 감성과 미적 경험을 타이포그래피의 유희적 특성에 연결시켜 표현 개발하였다. 시간 속에 고정 되어 있지 않고 변화하는(unfixed) 디지털 타이포그래피의 속성을 반영하는 작품으로서, 또한 프로그래밍 코드에 의한 인터랙티브 타이포그래피의 디자인 방법으로서, 한 모델이 될 수 있다고 보고 작품과 함께 그 디자인의 경향을 정리하였다.

• 인간행동과 음악연구
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• 제3권2호
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• pp.29-44
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• 2006

치료사와 내담자의 관계에서 신뢰 형성과 이해는 효과적인 치료를 위한 기본적인 요소이다. 치료활동에 있어서 효과적인 동반자 관계는 치료 전 과정의 기초가 되기 때문이다. 이러한 점은 비단 음악치료 뿐만이 아니라 정신심리학적 치료나 상담치료 등에서도 같은 맥락을 가지고 중요시 하고 있다. 이러한 중요성 때문에 치료사와 내담자의 관계에 대한 연구는 상당히 폭넓게 이루어져 왔다. 여기에 최근의 연구는 치료사나 내담자 한 쪽의 일방적인 영향만을 고려하거나, 각자의 내적 변인들에 초점을 두어 연구하는 전통적인 견해를 탈피하여, 치료사와 내담자의 상호영향을 동시에 고려하는 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 최근의 연구동향에 주목하여 음악치료 환경에서 나타나는 치료사와 내담자의 관계에서, 음악이 어떠한 역할을 하였는지를 분석하고자 하였다. 본 연구를 위해 알코올 중독 판정을 받은 성인 여성을 대상으로 총 11회의 음악치료를 실시하였다. 처음 3회 세션은 연구 대상 여성을 포함한 그룹으로 진행되었으며, 4회부터 11회까지는 개인 세션으로 진행되었다. 이 중 개인 사례를 중심으로 연구를 진행하였고, 비디오 오디오 자료를 토대로 분석을 실시하였다. 분석 방법은 Amir(1990)가 음악 연구를 위해 사용한 Ferrara(1984)의 현상학적 연구 7단계를 변용한 것을 참조하였으며, 활동 중 나타나는 내담자의 언어적 비언어적 행동에서 나타나는 음악적 요소를 중심으로 분석하였다. 연구 분석에 있어서, 세션에서 얻어진 비디오 오디오 자료를 문서화하는 작업은 음악치료에서 qualitive research 연구를 위한 guide인 Henk Smeijsters,의 저서 "Multiple Perspective"에서 Researchers as Instruments 부분을 참조하였다. 즉흥연주 활동에서 나타난 내담자의 음악 분석은 Bruscia의 저서 "Improvisational Models of Music Therapy"에서 Bruscia의 모델인 Improvisation Assessment Profile과 Alvin모델인 Free Improvisation Therapy를 참조하였다. 연구 결과 음악과 악기는 치료사와 내담자의 관계를 중재하여 치료과정을 용이하게 해준다는 점을 보여 주었다. 음악과 악기가 감정전이의 주 역할을 맡음으로써, 치료사와 내담자 관계에 있어서 나타날 수 있는 부정적 감정전이로부터 치료사를 보호함과 동시에, 치료사-내담자 사이의 긍정적인 관계형성을 유지하게 해주었다. 이때 음악과 악기가 감정전이의 주 역할을 담당한다는 점은 내담자의 갈등이 대인 관계적 상황이 아닌 음악적 상황에서 나타났음을 증거 한다. 이는 세션 중 치료사와 내담자의 관계 형성에 있어서 음악이 그 중심이 되며, 치료에 긍정적 영향을 준다는 사실을 암시 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.221-226
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• 2021

본 연구는 음악치료가 119구급대원(이하 구급대원)의 외상 후 스트레스(post-traumatic stress; PTS) 감소에 미치는 영향과 음악치료 효과의 지속성을 알아보고자 수행되었다. 연구대상은 C지역의 구급대원 42명으로 2019년 11월 25일부터 2020년 3월 1일까지 연구를 진행하였다. 실험군 21명은 매일 2회씩 5일간 총 10회의 음악치료 프로그램을 진행하였다. 프로그램은 음악치료 전문가 2인에 의해 진행되었으며, 각 단계는 즉흥적으로 연주하기, 리듬 창작 활동, 난타, 신체 활동 등 목표에 필요한 중재기법이 적용되었다. 대조군은 실험군의 프로그램 진행과 동일한 시간에 자유로운 휴식(TV시청, 휴대폰게임, 수면, 운동 등)을 취하도록 하였다. 연구 결과 대조군은 음악치료 적용 전과 후의 외상 후 스트레스의 차이가 없었으나, 실험군은 음악치료 적용 전에 비해 직후의 PTS가 크게 감소하였고, 4주 후와 12주 후에는 PTS가 점차적으로 증가하였다(p<.05). 따라서 정기적이고 반복적인 음악치료는 구급대원의 외상 후 스트레스 수준을 경감시킬 수 있는 효과적인 방법으로 판단된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.81-90
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• 2021

실세계에는 다양한 최적화 문제가 존재하고 이를 해결하기 위한 연구가 지속되고 있다. 최적화 문제는 목적 함수의 결과 값을 최대 혹은 최소로 만드는 파라미터의 조합을 찾는 문제이다. 하모니 탐색은 이러한 최적화 문제 해결을 위한 인구 기반 메타휴리스틱 알고리즘으로 재즈 음악의 즉흥 연주를 모방하여 고안되었다. 하모니 탐색은 현재 토목, 컴퓨터, 에너지, 의료, 수질 공학 등 다양한 분야의 최적화 문제에 활발히 적용되고 있다. 하모니 탐색은 동작 원리가 간단하고 제약조건이 있는 최적화 문제에서 빠르게 동작한다는 장점이 있다. 특히 경험적 도함수를 통해 해를 개선하여 낮은 반복 횟수로 높은 정확도를 보인 사례들이 존재한다. 본 논문에서는 하모니 탐색의 동작 원리를 설명하고 최근 3년간 수행된 주요 연구들을 분류, 각 분류에 따라 요약 및 소개, 향후 연구 방향을 제시한다. 분류는 분야별 리뷰, 알고리즘 분석 및 이론, 실세계 문제에 대한 적용으로 나누고 실세계 문제에 대한 적용은 다른 메타휴리스틱 알고리즘과의 결합 여부, 최적화 목적에 따라 분류하여 설명한다.

• 공연문화연구
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• 제34호
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• pp.355-382
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• 2017

본 연구에서는 먼저 이보형의 시나위 이론의 근거가 된 (조사보고서나 논문에서만 확인되는) 시나위 전승자의 단편적인 증언 내용을 이보형 소장 카세트테이프와 수첩 등에서 찾아내었다. 그리고 이보형의 시나위 현장 조사 과정과 시나위 음악이론의 성립 과정을 추적하여 그 의미를 밝히고자 하였다. 민속악의 생명이 지역 현장에 있음을 일찍부터 간파한 민속음악학자 이보형은 전국 각지의 민속악 현장을 누비며 민속악을 녹음하는 동시에 민속악 전승자와의 대담 등을 카세트테이프 2천여 개와 수첩 3백여 개에 채록해 왔다. 이 중 이보형 소장 시나위 현장 조사 자료에는 1970년대 초부터 20여 년 동안 경기도와 전라도, 경상도까지 여러 차례에 걸쳐 시나위 현장에서 새로운 시나위 전승자를 발굴하여 대담한 내용이 채록되어 있다. 간혹 즉흥적으로 연주한 시나위가 녹음되어 있기도 하다. 이보형의 시나위 현장 조사는 비교적 이른 시기에 진행되어서 다행히 과거의 시나위 현장을 기억하는 전승자들의 증언이 다수 남아 있다. 이보형은 이 자료들을 활용하여 조사보고서와 논문 등에 시나위 관련 이론을 발표하였다. 그의 대표적인 시나위 논문은 "시나위 청"(1979)에 관한 것이다. 그는 제1차 시나위 현장 조사에서 경기도 해금 시나위 명인 지영희의 시나위 청에 대한 증언을 듣고서, 본격적으로 경기와 호남의 피리, 대금, 해금 시나위 청에 대한 조사를 시작했다고 한다. 그리고 그는 시나위 전승자 11명의 시나위 청에 대한 증언을 바탕으로 "시나위 청"을 발표하였다. 이후 1987년에는 경남 지역이 포함된 시나위 권(圈)으로 조사 범위를 확장시켜서 경기와 호남, 경남 지역에서 새로운 시나위 전승자 12명을 발굴하고, 이들의 증언을 바탕으로 시나위 청 이론을 보완하여 발표하였다. 이보형은 새로운 조사 현장에서 다른 지역 또는 기존 대담자가 증언한 시나위 정보와 다른 내용이 증언되는 경우에는 그 자리에서 재차 사실 확인을 한 후 잘못 증언된 부분은 바로 수정되도록 이끌었고, 차이점은 특징으로 밝힘으로써 시나위 청 이론을 정립하였다. 다행히 그의 조사보고서나 논문 등에서 인용한 시나위 전승자들과의 대담 내용은 대부분 카세트테이프와 수첩에 채록되어 있다. 앞으로 이 자료가 공개된다면 새로운 시나위 혹은 민속악 이론이 탄생될 것으로 기대된다.