• 제목/요약/키워드: 평활

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저수지 유입량 자료 평활화를 위한 필터링 기법 적용 효과 (Effects of filtering techniques for smoothing reservoir inflow data)

  • 최영제;이재황;박문형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.424-424
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    • 2023
  • 댐, 저수지 등 수자원 시스템분석 시 가장 기초가 되는 유입량 자료는 실측 수위(저수량)와 방류량을 역산하여 산정된다. 이 중 댐 수위는 수표면 진동으로 인해 변동이 크며, 특히, 급격한 수위 변화가 발생하는 홍수기에는 수위-저수량 변환 시 큰 오차가 발생하여 유입량 진동이 더욱 커지게 된다. 하지만 홍수기 저수지 운영 효과 분석 등 관련 연구를 위해서는 시간 간격이 짧은 10분 또는 1시간 단위의 유입량 자료가 필요함에 따라 관련 연구 수행 시 이동평균법(Moving Average) 등을 통해 실측 유입량 자료를 보정하여 사용하는 것이 일반적이다. 데이터 평활화를 위해 이동평균법을 적용하면 데이터의 변동을 효과적으로 줄일 수는 있지만 실측자료와 비교하였을 때 첨두 유입량이 큰 폭으로 감소하거나, 첨두 유입량 발생시간이 지체되는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 저수지 유입량과 같이 변동이 큰 수문자료의 평활화를 위해 가우시안 가중 이동평균법(Gaussian-weighted moving average technique), 사비츠키-골레이 필터링기법(Savitzky-Golay filtering technique) 등 필터링 기법을 댐 유입량 보정에 적용하고, 이에 따른 효과를 분석하고자 하였다. 이를 위해 2020년 8월에 발생한 홍수사상을 대상으로 충주댐, 합천댐 등 다목적댐 유입량 자료를 수집하고, 보정을 수행하였다. 필터링 기법의 적용 효과 분석을 위해서는 실측자료와 이동평균법을 적용하여 보정한 결과와 비교하였고, 추가적으로 비교적 변동이 작은 일 단위 유입량 자료와의 양적 비교를 진행하였다. 그 결과 이동평균법을 적용하였을 때보다 필터링 기법을 적용하였을 때 실측자료와의 양적 차이가 작고, 첨두 유입량 및 첨두 유입 발생시간에서도 차이를 큰 폭으로 감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다.

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양하 꽃대의 생리활성 및 양갱 제조 (Biological Activity and Manufacturing of Yanggeng with Yangha Flower Buds)

  • 김민주;김애정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권8호
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    • pp.1180-1185
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    • 2015
  • 본 연구에서는 폐경 이후 발생률이 높은 심혈관계 질환 예방에 도움을 줄 수 있는 식품을 개발할 목적으로 PDGF-BB로 혈관평활근세포의 이주와 증식을 유도한 다음 양하 꽃대 추출물이 혈관평활근세포의 이주와 증식에 미친 억제 효과를 알아보았다. 그리고 양하 꽃대 시료를 첨가한 양갱을 제조하여 그 품질 특성을 평가, 최적 비율의 양하 꽃대 양갱을 확인하고자 하였다. 혈관평활근세포의 이주에서는 양하 꽃대 추출물 $100{\mu}g/mL$에서부터 정상세포와 유사한 수준을 나타냈다. 또한 증식에서는 양하 꽃대 추출물 $10{\mu}g/mL$에서부터 확연히 억제되어 $1,000{\mu}g/mL$에서는 정상세포 수준까지 떨어졌다. 양하 양갱의 경우 양하 꽃대 시료 첨가량이 높아질수록 명도와 황색도는 유의적(P<0.05)으로 감소한 반면 적색도는 증가하였다. 양하 꽃대를 이용한 양갱의 관능평가 결과를 종합해보면 양하 꽃대 시료 9 g 첨가군(YY9)에서 가장 높은 점수가 나타났다. 양하 꽃대는 항산화 활성 향상과 혈관평활근세포의 이주와 증식을 억제하는 작용이 나타났으므로, 혈관 손상을 예방해줄 수 있는 기능성식품으로서의 가능성을 확인하였다. 따라서 관능평가에서 우수한 점수를 보여준 양하 꽃대 시료 9 g 첨가 양하 양갱은 중년여성의 심혈관질환 예방에 도움을 줄 수 있는 식품으로 기대된다.

심근세포 및 혈관 평활근에 대한 Nitric Oxide 작용의 민감성의 차이 (Nitric Oxide Modulates Calcium Current in Cardiac Myocytes but not in Intact Atrial Tissues)

  • 박춘옥;강영진;이회영;장기철
    • 대한약리학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.279-284
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    • 1995
  • 본 연구의 목적은 외부에서 nitric oxide (NO)를 투여 하였을때 심근 수축력, 심박동수의 변화 및 혈관 평활근에 대한 효과를 비교함으로서 NO에 대한 이들 장기의 민감도가 서로 같은지 또는 상이한지를 알아보고자 하였다. 본 실험에서는 PIANO 방법에 의한 근장력의 변화와 아울러 심근에서의 $Ca^{2+}$ current를 측정하였다. 랫트의 심방근에 대한 PIANO $(STZ,\;100\;{\mu}M)$는 심근수축력 및 심박동수에 전혀 변화를 주지 않았지만 혈관 평활근에서는 강한 이완 작용을 나타내었다. 한편, 8-Br-cGMP도 고농도 $(100\;{\mu}M)$에서만 심근 수축력을 억제하였다. 토끼의 심방근세포에서 Whole cell voltage patch clamp를 사용시 bradykinin, SNP, 8-Br-cGMP 및 PIANO는 $Ca^{2+}$ current를 억제하였다. 이러한 사실은 외부에서 공급되는 NO에 대한 심근과 혈관 평활근의 반응에는 민감도의 차이가 있음을 암시하며 더 나아가 심근의 경우에도 NO 반응에는 종 (species)간의 차이와 동일 종이라 하더라도 세포(cell)와 장기(tissue)에 차이가 있을 가능성을 제시하였다.

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자연스러운 영상의 평균 밝기 유지를 위한 차별적 압축 방법 기반의 분할 히스토그램 평활화 (Bi-Histogram Equalization based on Differential Compression Method for Preserving the Trend of Natural Mean Brightness)

  • 이재원;홍성훈
    • 방송공학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.453-467
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    • 2014
  • 일반적인 히스토그램 평활화는 화질향상을 위한 명암대비 향상 효과가 뛰어나다. 하지만 과도한 밝기 값의 변화가 나타나기 때문에 영상의 평균밝기가 프레임 단위로 변화하는 TV와 같은 동영상 응용분야에 적용하기에는 부적합하다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 히스토그램 평활화의 변형된 방법에 대한 다양한 연구가 이루어져 왔다. 그러나 기존의 방법들은 과포화현상(over-enhancement), 계조 현상(false-contouring)과 같은 화질 열화를 보인다. 본 논문에서는 차별적 히스토그램 압축방법을 기반으로 하는 목표 평균 밝기값을 이용한 분할 히스토그램 평활화를 통해서 개선된 명암대비 향상 기법을 제안한다. 제안한 방법은 평균 밝기값을 기준으로 히스토그램을 분할하고, 각 영역에 대해 히스토그램을 빈도수에 따라 차별적으로 압축한다. 그리고 변형된 히스토그램을 목표 평균 밝기값 기준으로 평활화한다. 이를 통하여 화질 열화를 억제하고, 동영상의 각 프레임의 평균밝기 변화를 유지하면서 명암대비를 개선시킨다. 실험 결과 제안방법은 기존 방법에 비해 동영상에서 각 프레임의 평균밝기를 잘 유지하고, 화질 열화 없이 좋은 명암대비 향상 효과를 보였다.

밀도기반의 분할된 히스토그램 평활화를 통한 대비 향상 기법 (Contrast Enhancement Using a Density based Sub-histogram Equalization Technique)

  • 윤현섭;한영준;한헌수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권1호
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    • pp.10-21
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    • 2009
  • 영상에서 밝기의 분포가 밀집된 영역에 포함되는 특징은 구분이 어렵다. 이러한 문제의 해결을 위해 전역 혹은 지역 명암대비 향상기법을 사용하게 되며 주로 히스토그램의 평활화 기법이 적용된다. 기존의 전역 명암대비 향상기법을 적용하는 경우 밝기 밀집 정도를 고려하지 않아서 지나치게 밝거나 너무 어두운 값으로 변환하는 문제를 만들고, 지역 명암대비 향상기법은 결과 영상에서 특징을 분리해버리거나 밝기분포의 불규칙성으로 인해 부자연스러운 영상을 만들어내는 결과를 보여주기도 한다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 히스토그램을 밀집정도를 기준으로 분할하고, 각 분할된 히스토그램의 평활화 범위를 분할영역의 평균과 분산을 고려하여 결정하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 평활화를 밀집영역의 밝기범위와 밀집정도를 고려하여 평활화하는 최고 및 최저 밝기를 결정함으로써 지나친 밝기의 변화를 최소화하고, 밀도가 낮은 나머지 영역들에 대해 분리된 평활화를 수행함에 따라 이들 영역의 특징들이 사라지지 않고 향상시키는 효과를 거둘 수 있다. 히스토그램의 분할 및 평활화 범위를 결정하는 방법도 본 논문에서 제시되었다. 제안된 방법의 성능의 우수성은 다양한 밝기 영역을 갖는 실험영상들을 대상으로 기존의 방법들과 비교실험을 통해 입증하였다.

컬러 영상의 압축센싱을 위한 평활 그룹-희소성 기반 반복적 경성 임계 복원 (Smoothed Group-Sparsity Iterative Hard Thresholding Recovery for Compressive Sensing of Color Image)

  • ;;;박영현;전병우
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권4호
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    • pp.173-180
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    • 2014
  • 압축센싱은 성긴(Sparse) 또는 압축가능한(Compressible) 신호에 대해 Nyquist rate 미만의 샘플링으로도 신호 복원이 가능하다는 것을 수학적으로 증명한 새로운 패러다임의 신호 획득 방법이다. 단순한 신호 획득 과정을 이용하면서도, 동시에 우수한 압축센싱 복원 영상을 얻기 위한 많은 연구들이 수행되고 있다. 그러나, 에너지 분포 및 인간 시각 시스템 등 컬러 영상에 대한 기본적인 특성을 복원 과정에 활용한 기존 압축센싱 관련 연구는 많이 부족하다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 컬러영상의 압축센싱 복원을 위한 평활 그룹-희소성 기반 반복적 경성 임계 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 그룹-희소성에 기반한 경성 임계치 적용과 프레임 기반 필터의 사용을 통해 영상의 변환 영역에 대한 희소성을 증대시키는 동시에 화소 영역의 평활 정도를 복원 과정에 활용할 수 있도록 한다. 또한, 그룹-희소화 경성 임계 과정은 자연 영상의 에너지 분포 및 인간 시각시스템 특성에 따라 중요하다고 판단되는 RGB-그룹 계수들을 보전하도록 설계하였다. 실험 결과 객관적 화질 측면에서 제안방법이 대표적인 그룹-희소화 평활 복원 기법 보다 평균 PSNR이 최대 2.7dB 높은 것을 확인하였다.

평활 잔차 오류 정규화를 통한 자연 영상의 압축센싱 복원 (Compressive Sensing Recovery of Natural Images Using Smooth Residual Error Regularization)

  • ;;;박영현;전병우
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권6호
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    • pp.209-220
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    • 2014
  • 압축센싱은 성긴 (sparse) 신호에 대해 Nyquist rate 미만의 샘플링으로도 신호 획득이 가능하다는 것을 수학적으로 증명한 새로운 개념이다. 그동안 영상분야 압축센싱을 위한 수많은 복원 알고리즘들이 제안되어 왔으나, 낮은 측정률 하에서는 복원 화질 측면에서 아직 개선할 점이 많다. 일례로, 자연 영상의 압축센싱 복원 화질 향상을 위해, 영상과 관련한 사전 정보들로부터 정규화 식을 도출하여 복원에 적용해 볼 수 있을 것이다. 따라서, 본 논문에서는 Dantzig selector 및 평활 필터(가우시안 필터 및 nonlocal 평균 필터)기반의 평활 잔차 오류 정규화 방법을 제안한다. 또한, 복원 영상의 객체 및 배경에서 발생하는 edge 정보를 우수하게 보전하는 것으로 알려진 Total variation 기반 최소화 알고리즘에 적용하여 복원 영상의 화질을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안하는 구조는 잔차신호의 평활화를 활용한다는 측면에서 새로운 압축센싱 복원 방식이라고 할 수 있다. 실험 결과, 제안방법은 기존 방법들에 비해 객관적 및 주관적 화질 측면에서 더 높은 성능 향상을 보여주었으며, 특히 기존 Bayesian 압축센싱 복원 방식과 비교 시 최대 9.14 dB 성능이 향상되었다.

영상 평활화를 위한 화소-병렬 영상처리 시스템에 관한 연구 (A Study on the Pixel-Paralled Image Processing System for Image Smoothing)

  • 김현기;이천희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권11호
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    • pp.24-32
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    • 2002
  • 본 논문에서는 포맷 변환기를 사용하여 여러 가지 영상처리 필터링을 구현하였다. 이러한 설계 기법은 집적회로를 이용한 대규모 화소처리배열을 근거로 하여 실현하였다. 집적구조의 두가지 형태는 연산병렬프로세서와 병렬 프로세스 DRAM(또는 SRAM) 셀로 분류할 수 있다. 1비트 논리의 설게 피치는 집적 구조에서의 고밀도 PE를 배열하기 위한 메모리 셀 피치와 동일하다. 이러한 포맷 변환기 설계는 효율적인 제어 경로 수행을 능력을 가지고 있으며 하드웨어를 복잡하게 할 필요 없이 고급 기술로 사용 될 수 있다. 배열 명령어의 순차는 프로세스가 시작되기 전에 호스트 컴퓨터에 의해 생성이 되며 명령은 유니트 제어기에 저장이 된다. 호스트 컴퓨터는 프로세싱이 시작된 후에 저장된 명령어위치에서 시작하여 화소-병렬 동작을 처리하게 된다. 실험 결과 1)단순한 평활화는 더 높은 공간의 주파수를 억제하면서 잡음을 감소시킬 뿐 아니라 에지를 흐리게 할 수 있으며, 2) 평활화와 분할 과정은 날카로운 에지를 보존하면서 잡음을 감소시키고, 3) 평활화와 분할과 같은 메디안 필터링기법은 영상 잡음을 줄이기 위해 적용될 수 있고 날카로운 에지는 유지하면서 스파이크 성분을 제거하고 화소 값에서 단조로운 변화를 유지 할 수 있었다.

비선형 증발량 및 증발산량 시계열의 모형화를 위한 신경망-유전자 알고리즘 모형 2. 불확실성 분석에 의한 최적모형의 구축 (Neural Networks-Genetic Algorithm Model for Modeling of Nonlinear Evaporation and Evapotranpiration Time Series. 2. Optimal Model Construction by Uncertainty Analysis)

  • 김성원;김형수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권1호
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    • pp.89-99
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    • 2007
  • 본 논문에서는 본 연구논제(2007)에서 개발된 COMBINE-GRNNM-GA(Type-1)으로부터 최적형태의 구조를 가진 모형을 구성하고, 입력층노드의 기상인자를 제거하기 위하여 불확실성 분석을 실시하였다. 훈련과정중에 가장 최소의 평활인자를 가진 입력층변수는 COMBINE-GRNNM-GA(Type-1)에서 제거되었으며, 변형된 COMBINE-GRNNM-GA(Type-1)은 기상학적 변수의 새로운 최소 평활인자를 구하기 위하여 재훈련된다. 최소 평활인자를 가지는 입력층 노드는 모형결과치에 대하여 가장 유용하지 않는 기상인자인 것을 암시하고 있다. 게다가, 민감하거나 민감하지 않은 기상인자들이 불확실성 분석을 통하여 선택되어진다. 최적 COMBINE-GRNNM-GA(Type-1)은 최소 비용과 노력으로 결측 혹은 미계측 증발접시 증발량과 계측되고 있지 않은 알팔파 기준증발산량을 산정하기 위하여 개발되었다 마지막으로 치적 COMBINE-GRNNM-GA(TyPe-1)을 이용하여 우리나라에서 전반적인 가뭄해석 및 관개배수 시스템 구축을 위한 참고자료를 제공할 수 있는 증발접시 증발량 지도 및 알팔파 기준증발산량 지도도 구축되어질 수 있다.

재고투자와 경기변동: 재고투자 동학의 경기국면별 비대칭성 (Inventory Investment and Business Cycle: Asymmetric Dynamics of Inventory Investment over the Business Cycle Phases)

  • 서병선;장근호
    • 경제분석
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    • 제24권3호
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    • pp.1-36
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    • 2018
  • 재고투자와 경기변동의 관계를 설명하는데 있어 생산평활(production smoothing) 가설과 재고소진 회피(stock-out avoidance) 가설은 서로 상반된 입장을 취하고 있다. 기업의 재고 투자에 관한 의사결정은 두 가지 동기 모두에 의해 영향받을 것으로 생각되지만 경기국면에 따라 각각의 영향력의 상대적 크기 혹은 방향성이 다르게 나타날 수 있다. 이에 본고는 재고투자 동학에서 생산평활 동기와 재고소진 회피동기의 상대적 유의성을 실증적으로 검증하되 경기국면별 비대칭성의 존재와 형태를 규명하는 데 분석의 초점을 둔 점에서 기존 연구와 차별성을 지닌다. 이를 위해 기존의 선형 재고투자 모형을 확장한 비선형 모형을 설정하였으며 이러한 방식이 기존 방식에 비해 우수한 지를 모형의 예측력을 비교 평가하여 확인하였다. 분석 결과, 재고투자 동학의 경기국면별 비대칭적 특성을 확인하였다. 경기 호황기에는 재고소진 회피동기가 나타나지만 생산평활 동기는 유의하지 않았다. 반대로 경기 불황기에는 재고소진 회피동기는 유의하지 않지만 Ramey (1991)에서 제시된 생산비용의 비볼록성에 의하여 재고변화가 경기침체를 심화시키는 경기 의존적 특성을 발견하였다. 경기국면별 비대칭성을 모형에 고려함으로써 그렇지 않은 모형에 비해 예측력을 향상시킬 수 있음을 표본 내 및 표본 외 예측, 다양한 예측력 검정을 통해 확인하였다. 본 연구의 결과는 재고투자의 동학과 경기 불안정화 특성에 대한 이해를 제고하여 경제전망 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.