• 방송공학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.1-14
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• 2017

본 논문에서는 HEVC (High Efficiency Video Coding) 부호화기의 성능 향상을 위한 적응적 참조 구조 변경 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 입력 영상 내에 장면 전환, 장면 회전, Light on/off, Fade in/out 등의 이벤트 발생 시 저하되는 화면 간 예측의 성능을 향상시키기 위해 참조 픽쳐 리스트를 수정하여 참조 구조를 변경한다. GOP (Group Of Pictures) 단위로 한정된 계층적 참조 구조에서 영상 이벤트가 발생한 픽쳐를 기준으로 두 개의 서브 그룹으로 분할하고 각각의 서브 그룹 내에서 참조 픽쳐를 결정한다. 이를 통해, 시간적 중복성이 높은 참조 픽쳐를 화면 간 예측에서 사용하여 부호화 효율을 향상시킨다. 또한, HEVC의 계층적 부호화 구조 특징을 이용하여 이벤트 발생 후 처음으로 부호화되는 픽쳐를 CRA (Clean Random Access) 픽쳐로 변경하여 부호화 속도를 향상시키는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 이벤트 발생 후 처음으로 부호화되는 프레임은 화면 내 예측이 매우 높은 확률로 선택된다는 통계적 특징을 기반으로 화면 간 예측을 수행하지 않는다. 실험 결과 본 논문에서 제안하는 적응적 참조 구조 변경 방법은 HM 16.0 대비 CTC (Common Test Condition)에서 평균 0.3%의 BD-rate를 개선하였으며 부호화 속도는 평균 4.9% 향상시켰다. 또한, 이벤트 발생에 따른 픽쳐 타입 변경 방법은 평균 0.11%의 BD-rate 저하가 있었지만 부호화 속도를 평균 12.2% 향상시킬 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.385-392
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• 2013

유한요소법은 구조해석법으로 가장 많이 사용되는 방법으로 자리잡고 있으며, 근래에는 다소 복잡한 동적 및 비선형 문제에도 사용이 일반화되고 있다. 이러한 거동 예측이 어려운 구조해석에도 구조물을 적절한 유한요소와 요소망으로 표현하면 신뢰있는 해석 결과를 얻을 수 있다. 구조물의 동적 또는 비선형 거동에는 예상하지 않은 부분에서 큰 변형이 일어날 수 있으며, 유한요소해석 과정에서 같은 요소망을 계속 사용하면 요소의 모양이 신뢰 범위 밖으로 변형될 수 있으므로 요소망 역시 동적으로 적응할 필요가 있다. 또한, 유한요소 프로그램의 사용자 요구 사항 중 하나가 실시간으로 빠르게 진행되는 것이므로 연산면에서 효율적이어야 한다. 본 연구는 시간영역 동적해석에서 전 단계 해석 결과를 사용하여 계산된 대표 변형률값을 오차 평가에 사용하여 절점 이동인 r-법과 요소 분할인 h-법의 조합으로 요소 세분화를 진행하여 동적으로 적응하는 요소망 형성 과정을 기술한다. 해석 중 과대하게 변형되는 요소는 모양계수 개념으로 방지한다. 간단한 프레임의 동적 유한요소해석을 예제로 정확성과 연산 효율성을 보여준다. 본 연구에서 제시하는 적응적 유한요소망 형성 전략은 복잡한 동적 및 비선형 해석에 일반적으로 적용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.179-192
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• 2019

해상 초단파 대역 데이터 링크의 과부하를 경감시키고, 디지털 데이터 교환에 사용하기 위해 추가적으로 주파수가 할당되었다. 이어서 이 주파수 대역에 적용할 수 있는 선박용 애드혹 네트워크 기술 (shipborne ad-hoc network; SANET)이 제안되었다. SANET은 고가의 위성 통신을 대신하여 해상에서도 선박국에 다양한 IP 기반의 데이터 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. SANET에서는 육상 국으로의 IP 연결성 (connectivity)을 제공하기 위해, 선박국이 자신의 IP 주소를 할당받는 것이 우선적이다. 본 논문에서는 선박국들이 스스로 자신의 IP 주소를 할당할 수 있는 SANET configuration (SANETconf) 프로토콜을 제안한다. SANETconf는 중복되지 않는 다수의 IP 주소들을 육상국에서 선박국들에 이어지는 트리 형태로 네트워크 전반에 전파한다. 선박국은 IP 주소를 할당할 수 있는 자신의 이웃과 간단한 요청(Request) 및 응답(Response) 메시지 교환을 통해 자신의 IP 주소를 할당한다. 따라서 SANETconf는 IP 충돌 방지 (Duplicate Address Detection) 과정과 선박국의 이동에 의해 발생하는 네트워크의 분리나 통합에 따른 처리 과정을 완전히 배제할 수 있다. 이 프로토콜의 SANET의 적용가능성을 검증하기 위해 다양한 모의시험을 수행하였다. 모의시험 결과, SANETconf를 이용하여 네트워크의 85퍼센트의 선박국들이 한 프레임 (1분) 내에 자신의 IP 주소를 결정할 수 있음을 확인하였다. 또한, 선박국들은 자신의 IP 주소를 할당하는데 네트워크 리소스의 0.024 퍼센트만 사용하여 SANETconf가 네트워크 리소스의 효율성이 높음이 확인되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.49-56
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• 2024

구조물의 동적 해석 자동화는 구조 통합 시스템에서 중요한 역할을 한다. 해석 결과에 따른 신속한 대피 또는 경고 조치가 신속하게 이루어지도록 해석 모듈은 짧은 실시간에 해석 결과를 출력해야 한다. 구조 해석법으로 세계적으로 가장 많이 사용되는 방법은 유한요소법이다. 유한요소법이 널리 사용되는 이유 중 하나는 사용의 편리다. 그러나 사용자가 유한요소망을 입력해야 하는데 요소망의 요소 수는 계상량과 정비례하고 요소망의 적절성은 에러와 연관된다. 본 연구는 시간 영역 동적 해석에서 전 단계 해석 결과를 사용하여 계산된 대표 변형률 값으로 오차를 평가하고, 요소 세분화는 절점 이동인 r-법과 요소 분할인 h-법의 조합으로 효율적으로 계산하는 적응적 요소망 형성 전략을 제시한다. 적용한 캔틸레버보와 간단한 프레임 예제를 통하여 적절한 요소망 형성, 정확성, 그리고 연산 효율성을 검증하였다. 이 방법의 간단함이 지진 하중, 풍하중, 비선형 해석 등에 의한 복잡한 구조 동적 해석에도 효율적으로 사용될 수 있는 것을 보여 준다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.608-616
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• 2016

Smith-Waterman(SW) 알고리즘은 DNA 시퀀스 분석에서 중요한 연산 중 하나인 지역 정렬을 처리하는 알고리즘이다. SW 알고리즘은 동적 프로그래밍 방법으로 최적의 결과를 도출할 수 있지만 수행시간이 매우 길다는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해서 다수의 노드를 이용한 병렬 분산 처리 기반의 SW 알고리즘이 제안되었다. Apache Spark을 기반으로 하는 병렬 분산 DNA 처리 프레임워크인 ADAM에서도 SW 알고리즘을 병렬로 처리하고 있다. 하지만, ADAM의 SW 알고리즘은 Smith-Waterman 이 동적프로그래밍 기법이라는 특성을 고려하지 않고 있어 최대의 성능을 얻지 못하고 있다. 이 논문에서는 ADAM의 병렬 SW 알고리즘을 개선한다. 제안하는 병렬 SW 기법은 두 단계에 걸쳐 실행된다. 첫 번째 단계에서는 지역정렬 대상인 DNA 시퀀스를 다수의 파티션(partition)으로 분할하고 분할된 각 파티션에 대해서 SW 알고리즘을 병렬로 수행한다. 두 번째 단계에서는 파티션 각각에 대해서 독립적으로 SW를 적용함으로써 발생하는 오류를 보완하는 과정을 역시 병렬로 수행한다. 제안하는 병렬 SW 알고리즘은 ADAM을 기반으로 구현하고 기존 ADAM의 SW와 비교를 통해서 성능을 입증한다. 성능 평가 결과 제안하는 병렬 SW 알고리즘이 기존의 SW에 비해서 2배 이상의 좋은 성능을 내는 것을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제3권5호
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• pp.479-494
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• 2000

이질적인 통신망 환경으로 연결된 인터넷을 통한 멀티미디어 서비스가 확산됨에 따라 이를 이용하는 사용자의 가입망과 단말기의 성능이 서로 다른 QoS를 갖을 수 있는데, 이와 같은 상이한 QoS 요구에 부응하는 데이터 발생률을 서버에서 실시간으로 통제할 수 있으면, 동적으로 변화하는 통신 대역폭 변화를 클라이언트에 적용할 수 있어 세션마다 서로 다른 스케일링으로 비디오 데이터를 실시간으로 서비스 할 수 있게 된다. 또한, 동일한 비디오 스트림을 QoS에 따라 적응할 수 있도록 다양한 대역폭에 따라 중복하여 보관함으로써 수반되는 저장매체의 낭비효과와 불필요한 데이터 전송의 오버 헤드를 제거할 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 부호화된 상태로 저장되어 있는 MPEG 비디오 데이터를 스케일러블 하게 분할하는 기법으로 프레임율 조정기법과 화질 조정기법 제안하고, 분할된 미디어를 통합하는 기법으로 병합기를 제안하며, 사용자 가입자 망의 특성에 따라 세션마다 서로 다른 전송량으로 송수신하는 방범을 지원하기 위해 서버 및 클라이언트에 존재하는 QoS 관련 모듈들을 제안한다. 그리고, 이 들 기법을 하나로 통합한 시스템 블록구조를 제안하며, 실험 결과에 대해서도 논한다. 본 논문에서 제안하는 기법을 이용하면 보다 효율적으로 통신망 자원을 활용할 수 있고, 사용자 컴퓨팅 환경에 적합한 멀티미디어 데이터를 실시간으로 재생할 수 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.57-64
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• 2014

본 연구의 목적은 최근에 큰 주목을 받고 있는 Computational Thinking(CT) 개념과 세부 역량에 대해 문헌연구를 수행하고 CT역량을 계발하기 위한 초등예비교사를 위한 수업 내용과 평가 방법을 고안하는 것이다. 이를 위해 CT관련 문헌, 프로그래밍 효과성 관련 문헌, 스크래치 교육용 프로그래밍 언어 2.0버전의 기능을 분석하여 예비초등교사를 위한 6개의 CT세부 요소(절차 및 알고리즘, 병행화 및 동기화, 자료 표현, 추상화, 문제 분해, 시뮬레이션)를 도출하였다. 도출된 6개의 CT세부 역량의 계발을 위해 교원양성기관에서 한 학기에 진행할 수 있는 수업을 설계하고 각 차시의 수업내용과 CT요소와의 관련성을 분석하여 제시하였다. 또한 PECT(Progression of Early Computational Thinking)모형과 CT평가 프레임워크를 분석하여 학습자의 산출물에 나타난 CT역량 습득 정도를 기초, 발달, 능숙 세 단계로 평가할 수 있는 루브릭을 고안하였다. 본 연구의 결과는 향후 실증적 효과성 검증을 통해 교원양성기관에서 CT역량 계발 프로그램으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국음향학회지
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• 제24권7호
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• pp.395-401
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• 2005

본 논문에서는 대역폭 계층 구조의 광대역 음성 부호화기를 위한 8kbps 상위 대역 부호화기를 제안한다. 광대역 입력 음성 신호는 하위 대역 신호와 상위 대역 신호로 분리되고, 하위 대역 신호는 표준 협대역 음성 부호화기로 처리하고, 상위 대역 신호는 제안하는 부호화기로 처리하는 구조를 가진다. 제안한 상위 대역 부호화기는 입력 신호를 부프레임 단위로 MLT 변환하고 MLT 계수를 크기와 부호로 분리하여 각각의 특성에 적합하도록 양자화 한다. MLT 계수 크기는 다수의 시간과 주파수 성분을 함께 가지는 밴드로 분할하고, 각 밴드 신호는 2차원 DCT 변환하여 양자화하며, 하위 대역의 에너지 정보를 이용하여 양자화 성능을 향상시킨다. MLT 계수 부호는 각각의 중요도를 판정하여 일부 부호만 선택적으로 양자화 하는 방법을 사용한다. 제안한 상위 대역 부호화기를 포함하는 19.8kbps 광대역 부호화기의 객관적 성능과 주관적 성능을 측정하였으며, 32kbps G.722.1보다 우수한 성능을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.1-10
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• 2019

해수담수화(SWRO, Sea Water Reverse Osmosis) 플랜트는 장기적이고 지속적인 담수 생산을 위하여 설계단계부터 플랜트의 가용도를 고려하여야 하며, 시간의 흐름에 따라 다양한 형태의 노후 현상이 진행되어 시스템 성능의 저하가 발생하므로 가용도 유지를 위한 고장정비 및 예방정비 계획 수립 등이 필요하다. 해수담수화 플랜트와 같이 복잡한 공학구조로 구성된 플랜트 분야에서는 시스템의 신뢰도 혹은 가용도를 수리적인 방법으로 추정하는데 어려움이 있다. 본 연구는 해수담수화 플랜트에 특화된 소프트웨어 개발을 위하여, RAM 분석 프레임워크와 모델링 방법을 개발하고, 가용도 산출을 위한 이산사건 시뮬레이션 모델을 제안한다. 플랜트 정비의 특성을 고려하여 고장 정비 발생 시, 단일 부품의 수리/교체 뿐만 아니라 분해 정비 수준에 따라 접근 가능한 모든 부품을 동시 정비하는 예방정비 정책을 제안하고, 제안된 방법론에 따라 시뮬레이션 모델 및 프로토타입을 개발하였다. 이를 활용하여 국내외에 건설된 해수담수화 플랜트의 현장 데이터를 기반으로 시스템의 가용도 및 가동률 등을 추정 사례 연구를 수행하였고, 그 결과 실제 플랜트의 가용도와 근접한 결과를 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권9A호
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• pp.663-668
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• 2003

고속 네트워킹 기술 발전과 더불어 대용량의 데이터 처리는 컴퓨터의 CPU 사이클을 많이 소모하므로 컴퓨터의 성능을 저하시킨다. 따라서 고속의 네트워크 환경에서 컴퓨터 성능을 향상시키기 위해서는 데이터 처리로 소모되는 컴퓨터의 CPU 사이클을 최대한 억제해야 한다. 이러한 방법 중의 하나가 점보그램과 점보프레임 같은 패킷 길이가 긴 점보패킷을 사용하는 것이다. 그러나 점보패킷이 전달 지연에 민감한 VoIP 패킷들과 동시에 처리되는 경우 이 들 서비스에 질적인 저하를 가져올 수 있다. 뿐만 아니라, 심각한 패킷 손실이 발생된다. 본 고에서는 점보패킷을 수용하는 경우에도 기존의 일반 패킷 전단 지연 및 손실을 거의 동일하게 유지시킬 수 있는 스케쥴링 방법을 제안한다.