• Geomechanics and Engineering
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• 제20권1호
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• pp.19-28
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• 2020

The spatial variability of geotechnical properties can lead to the uncertainty of settlement for frozen soil foundation around the oil pipeline, and it can affect the stability of permafrost foundation. In this paper, the elastic modulus, cohesion, angle of internal friction and poisson ratio are taken as four independent random fields. A stochastic analysis model for the uncertain settlement characteristic of frozen soil foundation around an oil pipeline is presented. The accuracy of the stochastic analysis model is verified by measured data. Considering the different combinations for the coefficient of variation and scale of fluctuation, the influences of spatial variability of geotechnical properties on uncertain settlement are estimated. The results show that the stochastic effects between elastic modulus, cohesion, angle of internal friction and poisson ratio are obviously different. The deformation parameters have a greater influence on stochastic settlement than the strength parameters. The overall variability of settlement reduces with the increase of horizontal scale of fluctuation and vertical scale of fluctuation. These results can improve our understanding of the influences of spatial variability of geotechnical properties on uncertain settlement and provide a theoretical basis for the reliability analysis of pipeline engineering in permafrost regions.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제45권2호
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• pp.151-158
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• 2022

The Cardiac Gated Blood Pool (GBP) scintigram, a nuclear medicine imaging, calculates the left ventricular Ejection Fraction (EF) by segmenting the left ventricle from the heart. However, in order to accurately segment the substructure of the heart, specialized knowledge of cardiac anatomy is required, and depending on the expert's processing, there may be a problem in which the left ventricular EF is calculated differently. In this study, using the DeepLabV3 architecture, GBP images were trained on 93 training data with a ResNet-50 backbone. Afterwards, the trained model was applied to 23 separate test sets of GBP to evaluate the reproducibility of the region of interest and left ventricular EF. Pixel accuracy, dice coefficient, and IoU for the region of interest were 99.32±0.20, 94.65±1.45, 89.89±2.62(%) at the diastolic phase, and 99.26±0.34, 90.16±4.19, and 82.33±6.69(%) at the systolic phase, respectively. Left ventricular EF was calculated to be an average of 60.37±7.32% in the ROI set by humans and 58.68±7.22% in the ROI set by the deep learning segmentation model. (p<0.05) The automated segmentation method using deep learning presented in this study similarly predicts the average human-set ROI and left ventricular EF when a random GBP image is an input. If the automatic segmentation method is developed and applied to the functional examination method that needs to set ROI in the field of cardiac scintigram in nuclear medicine in the future, it is expected to greatly contribute to improving the efficiency and accuracy of processing and analysis by nuclear medicine specialists.

• 스마트미디어저널
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• 제11권3호
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• pp.62-73
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• 2022

국내 아파트 매매가 예측에 관한 연구는 현재까지 지속적으로 수행되어 왔지만, 아파트 가격은 다양한 특성이 복합적으로 작용하기 때문에 예측하는데 어려움을 겪고 있다. 아파트 매매가를 예측하는데 앞서 정확도를 높이기 위해서는 주요 변수 선정 및 영향요인 분석이 무엇보다 중요하다. 이에 본 연구는 현재 꾸준한 상승률을 보이는 광주광역시를 대상으로 아파트 매매가에 영향을 주는 요인을 분석해보고자 한다. 이를 위해 6년간의 광주광역시 아파트 실거래가와 각종 사회적 요인 데이터를 토대로, 다중회귀분석, 랜덤 포레스트, 심층인공신경망 알고리즘을 적용하여 각 모델에서 주요 영향요인을 파악하였으며, 모델의 성능은 평균 제곱근 오차, 평균 절대 오차 그리고 결정계수를 통해 비교 분석하였다. 본 연구에서는 딥러닝의 일종인 심층인공신경망의 성능이 가장 우수함을 보였고, 매매가에 영향을 미치는 주요 요인으로 건축경과연수, 계약연도, 적용면적, 양도성예금증서, 주택담보대출금리, 선행지수, 생산자물가지수, 동행지수 등이 도출되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권2호
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• pp.205-217
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• 2022

The thermodynamic properties of shaft lining concrete (SLC) are important evidence for the design and construction, and the spatial variability of concrete materials can directly affect the stochastic thermal analysis of the concrete structures. In this work, an array of field experiments of the concrete materials are carried out, and the statistical characteristics of thermophysical parameters of SLC are obtained. The coefficient of variation (COV) and scale of fluctuation (SOF) of uncertain thermophysical parameters are estimated. A three-dimensional (3-D) stochastic thermal model of concrete materials with heat conduction and hydration heat is proposed, and the uncertain thermodynamic properties of SLC are computed by the self-compiled program. Model validation with the experimental and numerical temperatures is also presented. According to the relationship between autocorrelation functions distance (ACD) and SOF for the five theoretical autocorrelation functions (ACFs), the effects of the ACF, COV and ACD of concrete materials on the uncertain thermodynamic properties of SLC are analyzed. The results show that the spatial variability of concrete materials is subsistent. The average temperatures and standard deviation (SD) of inner SLC are the lowest while the outer SLC is the highest. The effects of five 3-D ACFs of concrete materials on uncertain thermodynamic properties of SLC are insignificant. The larger the COV of concrete materials is, the larger the SD of SLC will be. On the contrary, the longer the ACD of concrete materials is, the smaller the SD of SLC will be. The SD of temperature of SLC increases first and then decreases. This study can provide a reliable reference for the thermodynamic properties of SLC considering spatial variability of concrete materials.

• Animal Bioscience
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• 제37권5호
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• pp.817-825
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• 2024

Objective: The aim of this study was to identify suitable polynomial regression for modeling the average growth trajectory and to estimate the relative development of the rib eye area, scrotal circumference, and morphometric measurements of Guzerat young bulls. Methods: A total of 45 recently weaned males, aged 325.8±28.0 days and weighing 219.9±38.05 kg, were evaluated. The animals were kept on Brachiaria brizantha pastures, received multiple supplementations, and were managed under uniform conditions for 294 days, with evaluations conducted every 56 days. The average growth trajectory was adjusted using ordinary polynomials, Legendre polynomials, and quadratic B-splines. The coefficient of determination, mean absolute deviation, mean square error, the value of the restricted likelihood function, Akaike information criteria, and consistent Akaike information criteria were applied to assess the quality of the fits. For the study of allometric growth, the power model was applied. Results: Ordinary polynomial and Legendre polynomial models of the fifth order provided the best fits. B-splines yielded the best fits in comparing models with the same number of parameters. Based on the restricted likelihood function, Akaike's information criterion, and consistent Akaike's information criterion, the B-splines model with six intervals described the growth trajectory of evaluated animals more smoothly and consistently. In the study of allometric growth, the evaluated traits exhibited negative heterogeneity (b<1) relative to the animals' weight (p<0.01), indicating the precocity of Guzerat cattle for weight gain on pasture. Conclusion: Complementary studies of growth trajectory and allometry can help identify when an animal's weight changes and thus assist in decision-making regarding management practices, nutritional requirements, and genetic selection strategies to optimize growth and animal performance.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.209-214
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• 2017

본 연구에서는 한 칠 FTA 이후 시설포도 재배농가들이 가온시기를 늦추는 요인을 알아보기 위해 2004년부터 2016년까지 작형 변화 패널 데이터를 이용하여 분석하였다. 패널로지스틱모형에 대한 분석결과 시설포도 재배면적에 대한 추정계수는 0.0002로 10% 유의수준에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났고, 포도 수입량에 대한 추정계수는 1.4258로 1% 유의수준에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났으며, 지역더미에 대한 추정계수는 0.808로 5% 유의수준에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 이것은 재배면적이 많은 농가일수록, 포도 수입량이 증가할수록, 상대적으로 추운 중북부지역일수록 가온시기를 뒤로 미루게 될 확률이 증가하는 것으로 나타났다. 정부에서는 포도의 수입량 증가로 인한 시설포도농가의 피해를 줄이기 위해 FTA 피해보전직접지불 폐업지원을 하고 있어 시설포도농가의 피해를 다소나마 줄일 수 있지만, 이것은 궁극적인 대책이 되지는 않을 것이다. 포도 소비변화에 적절하게 대응하기 위해서는 품종 갱신, 가온비용 절감을 위한 농자재 지원, 비닐하우스 시설현대화를 통한 에너지 효율 증대 및 비용 절감 등의 다양한 지원책이 필요할 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권9호
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• pp.1349-1354
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• 2019

Objective: The objective of this study was to determine the best approach for handling missing records of first to successful insemination (FS) in Japanese Black heifers. Methods: Of a total of 2,367 records of heifers born between 2003 and 2015 used, 206 (8.7%) of open heifers were missing. Four penalty methods based on the number of inseminations were set as follows: C1, FS average according to the number of inseminations; C2, constant number of days, 359; C3, maximum number of FS days to each insemination; and C4, average of FS at the last insemination and FS of C2. C5 was generated by adding a constant number (21 d) to the highest number of FS days in each contemporary group. The bootstrap method was used to compare among the 5 methods in terms of bias, mean squared error (MSE) and coefficient of correlation between estimated breeding value (EBV) of non-censored data and censored data. Three percentages (5%, 10%, and 15%) were investigated using the random censoring scheme. The univariate animal model was used to conduct genetic analysis. Results: Heritability of FS in non-censored data was $0.012{\pm}0.016$, slightly lower than the average estimate from the five penalty methods. C1, C2, and C3 showed lower standard errors of estimated heritability but demonstrated inconsistent results for different percentages of missing records. C4 showed moderate standard errors but more stable ones for all percentages of the missing records, whereas C5 showed the highest standard errors compared with noncensored data. The MSE in C4 heritability was $0.633{\times}10^{-4}$, $0.879{\times}10^{-4}$, $0.876{\times}10^{-4}$ and $0.866{\times}10^{-4}$ for 5%, 8.7%, 10%, and 15%, respectively, of the missing records. Thus, C4 showed the lowest and the most stable MSE of heritability; the coefficient of correlation for EBV was 0.88; 0.93 and 0.90 for heifer, sire and dam, respectively. Conclusion: C4 demonstrated the highest positive correlation with the non-censored data set and was consistent within different percentages of the missing records. We concluded that C4 was the best penalty method for missing records due to the stable value of estimated parameters and the highest coefficient of correlation.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.300-307
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• 2009

차수막이 설치되어 있지 않은 매립장에서 하부 지반으로 누출된 침출수의 이동을 고려하였다. 일련의 Monte-Carlo 시뮬레이션의 결과를 검토하여 지반의 수리지질학적, 화학적 불균질성이 침출수 이동에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 (1) 수리전도도(K)와 분배계수($K_d$)가 균질, (2) 수리전도도만 불균질, (3) 수리전도도와 분배계수가 모두 불균질 경우 등 3단계의 공간 변동성이 있는 가상 매립지 시스템을 시뮬레이션하였다. 포화 유동 모델과 오염물 이동 모델을 이용하여 지구통계학적 입력 인자들로부터 생성된 역상관관계의 랜덤 수리전도도-분배계수 장 내 침출수 이동을 평가하였다. 100회의 Monte-Carlo 시뮬레이션으로부터 얻은 결과에 대하여 평균, 표준편차, 변이계수와 같은 점기반 통계치들을 계산하였다. 통계치 결과에 따르면 매립 지반의 수리전도도와 분배계수의 불균질성은 침출수 농도를 제어하는 주요한 인자로서 수리전도도와 분배계수의 복합 불균질성을 반영함에 따라 오염물 이동의 변동성이 증가하였다. 또한 오염원과 감시정간의 거리가 커질수록 각 실현 간 침출수 농도의 변동성이 증가하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권4호
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• pp.211-216
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• 2013

일반적으로 평활화 필터는 주변값들과의 차이를 감소시켜 함수를 정규화하는 역할을 한다. 따라서 완전파형역산에 평활화 필터를 적용하면 역산 해를 정규화 할 수 있으며 실제 지하 구조에 가까운 영상을 얻을 수 있다. 다만 단일 평활화 계수를 사용했을 때는 지층 형태나 속도변화에 관계없이 동일하게 평활화가 이루어지므로 지층간 경계면이나 단층 등의 구조가 불명확해지는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 단일 평활화 계수가 아닌 역산 반복 과정에 따라 선택적으로 평활화 계수를 조정하는 정규화 기법을 개발하였다. 먼저 파형역산에 적합한 탐사자료의 주파수 대역과 그에 대응하는 파수 범위를 분석하였다. 분석한 파수 범위에 적합한 평활화 계수를 선정하기 위해 평활화 필터의 파수 스펙트럼에서 99백분위수에 해당하는 파수를 유효최대파수로 결정하였다. 선정된 평활화 계수를 반복역산에 따라 다르게 적용하여 여러 주파수를 동시에 이용하는 멀티-스케일 완전파형역산을 구현하였다. 암염 모델과 같은 속도대비가 큰 지질구조에 대해 성공적인 역산결과를 얻음으로써 본 연구에서 개발한 평활화 계수 선택기법이 효과적인 정규화 과정을 구현한다는 것을 알 수 있었다. 또한 무작위 잡음이 더해진 인공합성 음원모음 자료에 대한 수치예제를 통해 현장 자료에 대한 적용 가능성도 확인할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.967-977
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• 2022

산불의 발생과 강도는 기후 변화로 인하여 증가하고 있다. 산불 연기에 의한 배출가스 대기질과 온실 효과에 영향을 미치는 주요 원인 중 하나로 인식되고 있다. 산불 연기의 효과적인 탐지를 위해서는 위성 산출물과 기계학습의 활용이 필수적이다. 현재까지 산불 연기 탐지에 대한 연구는 구름 식별의 어려움 및 모호한 경계 기준 등으로 인한 어려움이 존재하였다. 본 연구는 우리나라 환경위성 센서인 Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS)의 Level 1, Level 2 자료와 기계학습을 이용한 산불 연기 탐지를 목적으로 한다. 2022년 3월 강원도 산불을 사례로 선정하여 산불 연기 레이블 영상을 생성하고, 랜덤 포레스트 모델에 GEMS Level 1 및 Level 2 자료를 투입하여 연기 픽셀 분류 모델링을 수행하였다. 훈련된 모델에서 입력변수의 중요도는 Aerosol Optical Depth (AOD), 380 nm 및 340 nm의 복사휘도 차, Ultra-Violet Aerosol Index (UVAI), Visible Aerosol Index (VisAI), Single Scattering Albedo (SSA), 포름알데히드, 이산화질소, 380 nm 복사휘도, 340 nm 복사휘도의 순서로 나타났다. 또한 2,704개 픽셀에 대한 산불 연기 확률(0≤p≤1) 추정에서 Mean Bias Error (MBE)는 -0.002, Mean Absolute Error (MAE)는 0.026, Root Mean Square Error (RMSE)는 0.087, Correlation Coefficient (CC)는 0.981의 정확도를 보였다.