• Journal of Construction Engineering and Project Management
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• 제8권4호
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• pp.1-24
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• 2018

In the last decade, the use of Building Information Modeling (BIM) as a new technology has been applied with traditional Computer-aided design implementations in an increasing number of architecture, engineering, and construction projects and applications. Its employment alongside construction management, can be a valuable tool in helping move these activities and projects forward in a more efficient and time-effective manner. The traditional stakeholders, i.e., Owner, A/E and the Contractor are involved in this BIM system that is used in almost every activity of construction projects, such as design, cost estimate and scheduling. This article extracts major features of the application of BIM from perspective of participating BIM components, along with the different phrases, and applies to them a logistic analysis using a fuzzy performance tree, quantifying these phrases to judge the effectiveness of the BIM techniques employed. That is to say, these fuzzy performance trees with fuzzy logic concepts can properly translate the linguistic rating into numeric expressions, and are thus employed in evaluating the influence of BIM applications as a mathematical process. The rotational fuzzy models are used to represent the membership functions of the performance values and their corresponding weights. Illustrations of the use of this fuzzy BIM performance tree are presented in the study for the uninitiated users. The results of these processes are an evaluation of BIM project performance as highly positive. The quantification of the performance ratings for the individual factors is a significant contributor to this assessment, capable of parsing vernacular language into numerical data for a more accurate and precise use in performance analysis. It is hoped that fuzzy performance trees and fuzzy set analysis can be used as a tool for the quality and risk analysis for other construction techniques in the future. Baldwin's rotational models are used to represent the membership functions of the fuzzy sets. Three scenarios are presented using fuzzy MEAN, AND and OR gates from the lowest to intermediate levels of the tree, and fuzzy SUM gate to relate the intermediate level to the top component of the tree, i.e., BIM application final performance. The use of fuzzy MEAN for lower levels and fuzzy SUM gates to reach the top level suggests the most realistic and accurate results. The methodology (fuzzy performance tree) described in this paper is appropriate to implement in today's construction industry when limited objective data is presented and it is heavily relied on experts' subjective judgment.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제62권4호
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• pp.442-449
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• 2019

Objective : Bone mineral density (BMD) is an important consideration during fusion surgery. Although dual X-ray absorptiometry is considered as the gold standard for assessing BMD, quantitative computed tomography (QCT) provides more accurate data in spine osteoporosis. However, QCT has the disadvantage of additional radiation hazard and cost. The present study was to demonstrate the utility of artificial intelligence and machine learning algorithm for assessing osteoporosis using Hounsfield units (HU) of preoperative lumbar CT coupling with data of QCT. Methods : We reviewed 70 patients undergoing both QCT and conventional lumbar CT for spine surgery. The T-scores of 198 lumbar vertebra was assessed in QCT and the HU of vertebral body at the same level were measured in conventional CT by the picture archiving and communication system (PACS) system. A multiple regression algorithm was applied to predict the T-score using three independent variables (age, sex, and HU of vertebral body on conventional CT) coupling with T-score of QCT. Next, a logistic regression algorithm was applied to predict osteoporotic or non-osteoporotic vertebra. The Tensor flow and Python were used as the machine learning tools. The Tensor flow user interface developed in our institute was used for easy code generation. Results : The predictive model with multiple regression algorithm estimated similar T-scores with data of QCT. HU demonstrates the similar results as QCT without the discordance in only one non-osteoporotic vertebra that indicated osteoporosis. From the training set, the predictive model classified the lumbar vertebra into two groups (osteoporotic vs. non-osteoporotic spine) with 88.0% accuracy. In a test set of 40 vertebrae, classification accuracy was 92.5% when the learning rate was 0.0001 (precision, 0.939; recall, 0.969; F1 score, 0.954; area under the curve, 0.900). Conclusion : This study is a simple machine learning model applicable in the spine research field. The machine learning model can predict the T-score and osteoporotic vertebrae solely by measuring the HU of conventional CT, and this would help spine surgeons not to under-estimate the osteoporotic spine preoperatively. If applied to a bigger data set, we believe the predictive accuracy of our model will further increase. We propose that machine learning is an important modality of the medical research field.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.677-685
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• 2018

건설공사에서 공정관리는 기본적으로 가장 중요한 단계이며, 효율적인 공정관리를 위해서는 합리적 공정표 작성이 우선시 되어야 한다. 설계단계에서는 기상조건과 현장 특성을 고려한 다양한 조건과 공법의 비교 검토를 통해 최적의 공사 기간을 산정할 수 있으나, 기획단계에서 기본적인 자료(D/B) 분석만으로는 효율적 공법 선정과 적정한 공사 기간 산정이 어렵다. 따라서, 기획단계에서 기존시가지의 공동구 건설시 표준공기 분석을 위하여, 본 논문에서는 공동구 형식을 개착식 및 터널식으로 구분하고, 각 형식의 특성과 기존시가지의 조건을 고려한 공법을 선정 하도록 하였다. 합리적인 공기 계산을 위하여 외부 공사에 영향을 주는 기상조건을 고려하여 년 간 가동율을 산정 하였으며, 개착식은 RC 공법/터널식은 Shield TBM 공법에 대한 단위공정을 분석하였다. 각 단위공정을 종합하여 연장 1,200m, 환기구 200m 간격으로 가정한 공사의 표준공기를 산정한바, 개착식은 893일, 터널식은 616일이 소요되는 것으로 분석 되었다. 본 연구의 결과는 기획단계에서 보다 쉽게 공동구 형식 선정과 표준공기 산정에 도움이 될 것이며, 추후 설계단계에 연계하면 공정 및 공사비 산정이 용이할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제34권6호
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• pp.503-512
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• 2020

Identifying the water circulation status is one of the indispensable processes for watershed management in an urban area. Recently, various water circulation models have been developed to simulate the water circulation, but it takes a lot of time and cost to make a water circulation model that could adapt the characteristics of the watershed. This paper aims to develop a water circulation state estimation model that could easily calculate the status of water circulation in an urban watershed by using multiple linear regression analysis. The study watershed is a watershed in Seoul that applied the impermeable area ratio in 1962 and 2000. And, It was divided into 73 watersheds in order to consider changes in water circulation status according to the urban characteristic factors. The input data of the SHER(Similar Hydrologic Element Response) model, a water circulation model, were used as data for the urban characteristic factors of each watershed. A total of seven factors were considered as urban characteristic factors. Those factors included annual precipitation, watershed area, average land-surface slope, impervious surface ratio, coefficient of saturated permeability, hydraulic gradient of groundwater surface, and length of contact line with downstream block. With significance probabilities (or p-values) of 0.05 and below, all five models showed significant results in estimating the water circulation status such as the surface runoff rate and the evapotranspiration rate. The model that was applied all seven urban characteristics factors, can calculate the most similar results such as the existing water circulation model. The water circulation estimation model developed in this study is not only useful to simply estimate the water circulation status of ungauged watersheds but can also provide data for parameter calibration and validation.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권6호
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• pp.395-405
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• 2021

현재 관계부처 합동 농업가뭄 예·경보시 한국농어촌공사 관리 저수지의 관측정보만을 활용하고 있어 시군 단위 가뭄 분석 결과와 지자체 체감가뭄과의 괴리가 발생하고 있다. 지자체 단위 체감가뭄 예·경보를 위해서는 공간적으로 세밀하고 국지적인 저수지 정보가 필요하며, 이를 위해서는 전국적으로 분포된 지자체 관리 저수지 정보의 활용이 필요하다. 그러나 전국에 분포하고 있는 전체 지자체 관리 저수지에 수위 및 유량 관측 시설을 설치하는 것은 운영 및 비용 측면에서 합리적이지 않으므로 효율적인 정보 생성 방안이 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 관측자료가 존재하는 저수지 유역을 대상으로 장기유출 모형인 TANK 모형의 매개변수를 검·보정하고, 유역특성인자를 이용하여 그룹화 한 후 그룹화된 TANK 모형의 매개변수를 미계측 지자체 저수지 유역에 적용하여 유입량 예측 및 평가를 하였다. 평가 결과 논, 경사를 이용한 그룹의 결정계수 평균이 0.63, NSE가 0.62로, 유역면적과 유효저수량 인자를 이용했을 때(결정계수 0.49, NSE 0.47) 보다 좋은 결과를 보여주었으며, 미계측 지자체 관리 저수지 정보의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권4호
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• pp.425-432
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• 2011

To control non-point source pollution at a watershed scale, rainfall-runoff characteristics from forest watersheds should be investigated since the forest is the dominant land use in Korea. Long-term monitoring would be an ideal method. However, computer models have been utilized due to limitations in cost and labor in performing long-term monitoring at the watersheds. In this study, the Geo-spatial interface to the Water Erosion Prediction Project (GeoWEPP) model was evaluated for its runoff prediction from a coniferous forest dominant watersheds. The $R^2$ and the NSE for calibrated result comparisons were 0.77 and 0.63, validated result comparisons were 0.92, 0.89, respectively. These comparisons indicated that the GeoWEPP model can be used in evaluating rainfall-runoff characteristics. To estimate runoff changes from a coniferous forest watershed with various cover degree scenarios, ten cover degree scenarios (10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%) were run using the calibrated GeoWEPP model. It was found that runoff increases with decrease in cover degree. Runoff volume was the highest ($206,218.66m^3$) at 10% cover degree, whereas the lowest ($134,074.58m^3$) at 100% cover degree due to changes in evapotranspiration under various cover degrees at the forest. As shown in this study, GeoWEPP model could be efficiently used to investigate runoff characteristics from the coniferous forest watershed and effects of various cover degree scenarios on runoff generation.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.34-46
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• 2020

미래의 안정적인 천연가스 수급을 위해서는 사전에 정확한 수요행태를 파악하고 이를 바탕으로 공급 물량을 확보하는 것이 필요하다. 본 논문은 향후 국내 천연가스 수요 증가의 핵심인 산업용 도시가스의 수요함수 추정 방법론을 제안하여 보다 정확하게 국내 천연가스 수요 특성을 파악하고 안정적인 공급계획 수립에 도움이 되고자 하였다. 국내 304개 산업체의 횡단면 자료를 활용하여 산업용 도시가스 수요함수를 추정하였고, 도시가스 가격, 산업체 매출 이외에 자본투자, 제조원가 등 산업체의 운영 특수성이 수요에 미치는 영향을 도출하였다. 최종적으로 특이치에 강건하고, 오차항의 동분산 및 정규성을 가정하지 않는 최소절대편차추정법을 선택하여 결과 값을 도출하였다. 추가로 산업용 도시가스의 가격탄력성 값을 활용하여 산업용 도시가스의 경제적 가치를 추정하였다. 분석 결과, 산업체에 도시가스를 확대 공급하는 것이 국가 차원에서 이득이 되는 것으로 나타났으며, 따라서 정부는 산업용 도시가스 지원 정책을 통해 보급 확대를 추진할 필요가 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.49-57
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• 2022

본 논문에서는 비탈면의 안전점검에서 지반정수를 간편하게 측정할 수 있는 휴대형 시추기에 적용이 가능한 콘 형태의 복합센서를 개발하였으며, 지반정보를 예측할 수 있는 휴대용 지반정보 계측기 (Portable Tester)를 개발하였다. 휴대가 간편한 비탈면 안전점검용 센서개발을 위해서, 비탈면취약도 평가에 필요한 지층 및 지반정보를 측정할 수 있는 센서들을 포함하며, 비탈면안전성 평가에 필요한 조사데이터(토층심도, 강도정수 등)를 자동 추출하고, 상부 자연사면 토사붕괴 징후파악을 위해 깊이별 함수비 측정도 가능하도록 복합센서로 설계하였다. 지반정보 복합센서의 선단을 구성하는 소형 전자식 콘 프로브는 CPT 및 DCPT를 수행하기 위해 개발하였으며, 직경 30mm 콘과 길이 250mm Friction Sleeve를 기본 스펙으로 콘관입력과 마찰력을 손실 없이 로드셀로 전달하기 위한 로드와 어댑터, 로드셀 모듈로 설계하였다. 복합센서의 로드셀 부분를 응용하여, 토양경도계 형태로 휴대가 간편하면서도 CPT처럼 표토층의 콘관입력을 측정하면서 동시에 슬리브 마찰력 측정을 가능하게 함으로써 좀 더 구체적인 지반정보를 예측할 수 있는 휴대용 지반정보 계측기 (Portable Tester)도 개발하였다. 개발한 센서 시스템은 실내 시험을 통해서 CPT 시험과 휴대용 지반정보 계측기 시험의 상관성을 확인하였으며, 현장시험을 통해서 CPT 콘저항값과 표준관입시험의 N치를 추정하여 현장 적용성을 검증하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.55-62
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• 2022

페로브스카이트 태양전지는 4차 산업혁명으로 사물인터넷, 가상환경 등의 증가에 따른 전력 수요가 급증하면서 점진적으로 고갈되어가는 석유, 석탄, 천연가스 등의 화석연료를 대체할 태양에너지, 풍력, 수력, 해양에너지, 바이오에너지, 수소에너지 등의 신재생 에너지 분야에서 연구가 활발한 부분이다. 페로브스카이트 태양전지는 페로브스카이트 구조를 가진 유-무기 하이브리드 물질을 사용하는 태양전지 소자로 고효율, 저가의 용액 및 저온 공정으로 기존의 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 장점들이 있다. 기존의 경험적 방법으로 예측한 광흡수층 박막을 최적화하기 위해서 소자 특성 평가를 통해 신뢰도를 검증해야 한다. 그러나 광흡수층 박막 소자 특성 평가 비용이 많이 소요되므로 시험 횟수에 제약이 따른다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 광흡수층 박막 최적화의 보조 수단으로 머신러닝이나 인공지능 모델을 이용하여 명확하고 타당한 모델의 개발과 적용 가능성이 무한하다고 본다. 이 연구에서는 페로브스카이트 태양전지의 광 흡수층 박막 최적화를 추정하기 위하여 서포트 벡터 머신의 선형 커널, 가우시안 커널, 비선형 다항식 커널, 시그모이드 커널의 회귀분석 모델을 비교하여 커널 함수별 정확도 차이를 검증하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권3호
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• pp.435-449
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• 2022

대면적 산림의 정확한 임분고 측정은 산림경영, 산림 탄소량 추정, 산림 생태계 관리를 위한 필수적인 지표인자로 다수의 국가에서 주기적인 현장조사를 수행하고 있다. 하지만, 현장조사는 많은 비용 및 시간 소요, 접근의 용이성이 낮은 지역의 조사의 기술적 한계성을 가지고 있다. 이를 극복하기 위한 대안으로 원격탐사 기술을 이용한 수고 및 임분고 추정 연구가 활발하다. 이에 본 논문에서는 해외 및 국내의 다양한 원격탐사기반 수고 및 임분고 추정 연구 사례를 분석하여 원격탐사기반 임분고 추정 연구의 동향을 크게 LiDAR기반, Stereo 및 SAR 이미지 점군(Image-based Point Clouds)기반, 원격탐사자료 융합기반 임분고 추정 모델로 나누어 살펴보았다. 또한, 대면적의 전국단위 산림 임분고 추정을 위한 원격탐사자료의 업스케일링(Upscaling) 기법의 사례 분석을 통해 향후 국내 산림환경 및 현황에 적합한 원격탐사기반 전국단위 산림 임분고 추정을 위한 방법의 발전 방향성을 고찰하였다.