• 제목/요약/키워드: Variable Structure

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시스템 다이내믹스 기법을 활용한 성남시 토지이용수요 예측에 관한 연구 (A Study on Prediction of Land Use Demand in Seongnam-city Using System Dynamics)

  • 이미숙;신동빈;김창훈
    • 한국측량학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.261-273
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    • 2022
  • 본 연구는 시스템 다이내믹스 기법을 활용하여 성남시의 토지이용수요를 예측하고 가족구조 변화와 토지이용밀도 조정정책이 토지이용수요에 미치는 영향을 모의실험하는데 연구의 목적이 있다. 이를 위해 분석모형을 설계하고 시뮬레이션 결과를 통해 시간의 흐름에 따른 토지이용수요의 변화를 살펴보았다. 분석결과에 의하면, 2035년 기준으로 주거용지는 2.08km2, 상업용지는 1.36km2의 추가 공급이 필요하고, 공업용지는 현재 공급면적으로 수요를 충족할 수 있는 것으로 나타났다. 한편, 기본 모형에서 변수값을 변경하여 세가지 정책실험을 실시하였다. 첫 번째 정책실험에서는 가구원수가 기본 모형에 비해 급격히 감소할 경우에는 주거용지가 최대 7.99km2 추가공급이 필요한 것으로 나타났다. 두 번째 정책실험에서는 아파트 용적율이 200%에서 300%로 상향하면 현재의 성남시 주거지역 공급면적으로 주거용지 수요 충족이 가능하였다. 세 번째 정책실험에서는 상업지역 평균층수를 4층에서 5층 상향하고 상업지역 건폐율을 80%에서 85%로 상향하더라도 상업용지의 수요가 성남시 상업지역 공급면적을 초과하는 것으로 나타났다. 본 연구는 시스템 다이내믹스를 활용하여 토지이용수요 예측의 새로운 분석모형을 제시하고, 성남시의 실제 도시계획 현황 및 통계치를 적용하여 모형을 실증하였다는데 연구의 의의가 있다. 향후 성남시 토지이용수요 예측 및 분석 모형의 정교화를 위한 후속연구가 이루어져야 할 것이다.

코어형태에 따른 비구조요소 내진설계를 위한 층가속도 평가 (Evaluation of Floor Acceleration for the Seismic Design of Non-Structural Elements according to the Core Shape)

  • 기호석;홍기섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.29-34
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    • 2022
  • 최근 비구조요소의 피해사례가 증가하면서 비구조요소 내진설계에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 대부분의 연구는 평면적 요소보다는 수직적 요소나 시스템적 요소를 변수로 층가속도를 평가하고 있다. 때문에 본 논문에서는 횡력저항에 많은 부분을 차지하는 코어를 평면적 변수로 사용하여 비구조요소 내진설계를 위한 층가속도에 대해 평가하였다. 정사각형의 2축대칭의 평면에서 코어의 형태(위치 및 비중)변화에 따라 서로 다른 5개의 평면과 각 평면마다 5층, 10층, 15층, 20층의 층수를 가진 총 20개의 모델로 선형시간이력해석을 수행하였다. 분석 결과 코어 위치에 따라 편심을 받는 평면에서는 층가속도가 최대 1.7배의 비틀림 증폭이 발생하였고 구조물의 중층부에서 비틀림의 영향이 가장 큰 것을 확인할 수 있었다. 편심이 없이 코어의 비중만 변화한 평면에서는 주기 0.4694초를 기준으로 이하일 때는 주기가 증가할수록 층가속도가 저층부에서는 감소하고 고층부에는 증가하며, 반대로 주기 0.4694초 이상일 때는 주기가 증가할수록 층가속도가 저층부에서는 증가하고 고층부에는 감소한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 구조물의 층수는 최대층가속도에 영향을 주지 못하는 것을 확인하였다.

장애인가족 만족도와 장애인 삶의 질 매개효과 연구 (The Moderating Effect of Quality of Life Disabled and Family Satisfaction among the Disabled Family)

  • 김정현
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.549-556
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    • 2019
  • 본 연구는 거주시설 개편작업이 진행 중인 시점에 장애인과 장애인 가족들이 요구하는 다양한 미래의 거주시설 유형을 제안하기 위한 기초자료를 탐색하는 데 목적을 두었다. 주요 변인으로 장애인가족의 거주시설 만족도와 가족생활만족도의 관계에서 장애인 삶의 질에 매개효과를 확인하였다. 전국 장애인거주시설의 18세 이상 65세 미만 856명의 장애인 가족을 대상으로 설문조사를 실시하여 총 810부의 응답을 수집하였다. 연구결과, 장애인가족의 시설만족도는 가족생활만족도와 장애인 삶의 질에 유의미한 영향을 미치며 장애인 가족의 시설만족도가 높을수록 장애인 삶의 질을 이끌어내기 용이하며 가족생활만족도도 증가하였다. 장애인가족의 시설만족도와 가족생활만족도의 관계에서 장애인 삶의 질이 부분매개 효과를 나타내어, 장애인 삶의 질이 높을 때 장애인 가족의 시설만족도와 가족생활만족도에 미치는 영향이 커지는 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 장애인 본인의 삶 그리고 가족의 원만한 가족융합과 더불어 새로운 패러다임의 장애인 거주시설 논의를 체계화 할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있으며, 거주지원서비스 정책과 실천을 재구조화하는데 활용될 수 있다.

연속 2-거더교의 여유도 평가 실험 - 수평브레이싱의 효과 (An Experiment on Redundancy in Continuous Span Two-Girder Bridge - Effects of Lateral Bracing)

  • 박용명;조움돋이;황민오;윤태양
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4A호
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    • pp.417-429
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    • 2008
  • 본 연구에서는 단재하경로 구조로 인식되는 연속 2-거더교에서 한 개 거더에 심각한 균열 손상의 발생 시 여유도를 평가하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 하부 수평브레이싱이 여유도에 미치는 영향을 평가하기 위해 실험변수는 하부 수평브레이싱으로 하고 하부 수평브레이싱을 설치한 경우와 설치하지 않은 1/5 모형 시험체 2개를 제작하였다. 그리고 각 시험체에 대해 측경간의 한 개 거더에 인위적으로 손상을 가한 후 종국상태에 이르기까지 재하 실험을 수행하였다. 실험으로부터 하부 수평브레이싱이 없는 시험체에 비해 설치된 경우가 1.2배 정도 높은 내하 성능을 갖는 것으로 나타났다. 실제 교량의 고정하중효과를 반영하기 위한 전산해석을 수행하고, 이로부터 여유도 평가를 수행한 결과, 2-거더교가 연속교 형식으로 적용되면 수평브레이싱이 없어도 적절한 여유도를 갖는 것으로 나타났으며, 수평브레이싱이 설치되면 1.8배 정도의 여유도가 향상되는 것으로 나타났다.

Random Forest를 활용한 고속도로 교통사고 심각도 비교분석에 관한 연구 (Studying the Comparative Analysis of Highway Traffic Accident Severity Using the Random Forest Method.)

  • 이선민;윤병조;웃위린
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.156-168
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    • 2024
  • 연구목적: 고속도로 교통사고의 추세는 증감을 반복하며 도로 종류 중 고속도로에서의 치사율은 최고치를 나타내고 있다. 따라서 국내 실정을 반영한 개선대책 수립이 필요하다. 연구방법: Random Forest를 활용해 2019년부터 2021년까지 전국 고속도로 노선 중 사고 다발 10개 노선에서 발생한 교통사고 자료로 사고 심각도 분석 및 사고 심각도에 미치는 영향요인을 도출하였다. 연구결과: SHAP 패키지를 활용해 상위 10개의 변수 중요도를 분석한 결과, 고속도로 교통사고 중 사고 심각도에 높은 영향을 미치는 변수는 가해자 연령이 20세 이상 39세 미만, 시간대가 주간(06:00-18:00), 주말(토~일), 계절이 여름과 겨울, 법규위반이 안전운전불이행, 도로 형태가 터널, 기하구조상 차로 수가 많고 제한속도가 높은 경우로 총 10개의 독립변수에서 고속도로 교통사고 심각도와 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 분석되었다. 결론:고속도로에서의 사고 발생은 매우 다양한 요인의 복합적인 작용으로 인해 발생하므로 사고 예측에 많은 어려움이 있지만 본 연구로 도출된 결과를 활용해 고속도로 교통사고 심각도에 영향을 주는 요인을 심층적으로 분석해 효율적이고 합리적인 대응책 수립을 위한 노력이 필요하다.

읽기장애아동과 일반아동의 동시조음 특성 비교 (A comparative study of coarticulation features between children with and without reading disability)

  • 박성숙;성철재
    • 말소리와 음성과학
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    • 제16권2호
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    • pp.99-109
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    • 2024
  • 동시조음은 제한된 시간과 공간 안에서 연속적인 조음기관의 움직임으로 인해 주위의 분절음과 다양한 중첩을 통해 서로 영향을 주고받는 것이다. 본 연구는 파열음, 파찰음과 모음(ᅡ, ᅵ, ᅮ)으로 구성된 CVC 음절과 VCV 음절에서 읽기장애아동과 일반아동의 동시조음 특성 차이를 규명하였다. 연구대상자는 초등학교 2-6학년 읽기장애아동 13명과 일반아동 13명이었다. 읽기과제 음성 자료를 이용해 자음이 끝나고 모음이 시작되는 지점과 모음 안정 구간의 중간 지점에서 제 2 포먼트를 측정하였다. 측정된 제 2 포먼트를 이용해 회귀분석을 실시해 집단별 조음위치, 발성유형에 따라 로커스방정식(LE) 기울기를 구하여 삼원분산분석(3-way ANOVA)을 실시하였다. CVC 음절에서 읽기장애아동은 일반아동에 비해 작은 LE 기울기 값을 보였다. 조음위치에서는 연구개음이나 양순음이 치조음이나 경구개음과 비교해 더 가파른 LE 기울기를 보였다. VCV 음절에서는 집단, 발성유형에서 유의미한 차이를 보이지 않았으며 조음위치에서 보인 유의미한 차이도 CVC 음절 결과와 다른 양상을 보였다. 본 연구는 읽기장애아동이 음절구조에 따라 다른 양상의 동시조음 기울기를 보인다는 것과 읽기장애 아동의 높은 휴지 비율은 VCV 구조에서 동시조음에 더 큰 영향을 미친다는 것을 확인하였다.

한국 프로배구 연맹의 경기 예측 및 영향요인 분석 (Matching prediction on Korean professional volleyball league)

  • 김희숙;이나경;이지윤;송종우
    • 응용통계연구
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    • 제37권3호
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    • pp.323-338
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    • 2024
  • 본 연구는 한국 프로배구 리그를 체계적으로 분석하고 대표적인 머신러닝 분류 방법을 활용하여 경기 결과를 예측하고자 한다. 이를 위해 2012/2013 시즌부터 2022/2023 시즌까지의 남자 프로배구와 여자 프로배구 리그 경기 데이터를 수집하였으며, 이 데이터는 경기 세부 내용을 상세하게 포함하고 있다. 데이터는 각 경기를 두 팀으로 분리한 경우와 홈팀을 기준으로 상대팀과의 성과 차이로 데이터를 가공한 경우로 두 가지 다른 데이터 구조를 모델에 적용했다. 이를 통해 남자 프로배구와 여자 프로배구 각각에 대해 총 4개의 예측 모형을 구축했다. 경기 종료 전에는 모형에서 사용하는 세부 변수 값들을 알 수 없기 때문에, 오늘 경기 직전까지의 3~4 경기의 결과를 전처리하여 이를 변수로 사용했다. 본 연구에서는 Decision Tree, Logistic Regression, Bagging, Random Forest, Xgboost, Adaboost, Light GBM 같은 다양한 머신러닝 기법을 분류에 활용하여, Random Forest를 사용한 모델이 가장 우수한 예측 성능을 보였다. 최종 선택한 모형에 대해 변수 중요도 그림과 부분 의존도 그림을 확인한 결과 성별과 데이터 구조에 따라 중요한 변수들이 다른 것으로 나타났지만, 공통적으로 세트 성공 수, 블로킹 득점, 범실 개수가 가장 중요한 변수임을 알 수 있었다. 본 승패 예측 모델은 사후적 예측이 아닌 경기 종료 전 사전 예측이 가능한 모형이라는 점에서 차별성을 가지며, 우리의 분석이 한국 프로배구 팀들에게 전략적 추론이 될 수 있을 것이라 기대한다.

역전파 학습 알고리즘을 이용한 콘크리트와 부착된 FRP 판의 부착강도 모델 개발 (Development of Bond Strength Model for FRP Plates Using Back-Propagation Algorithm)

  • 박도경
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.133-144
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    • 2006
  • FRP 판은 외부 부착된 보강 판의 효과적인 부착강도의 증진으로 실질적으로 부착강도에 대한 많은 연구가 수행되어왔다. 선행연구자들은 이러한 부착강도를 알아보기 위하여 다양한 변수를 설정하여 실험을 통하여 FRP 판의 부착강도를 규명하였다. 그러나, 이러한 부착강도를 알아보기 위한 실험은 장비구축의 비용과 시간 소비가 많이 되고 수행하기 어렵기 때문에 국한적으로 수행되고 있다. 본 연구는 선행연구자들의 부착실험 데이터를 다양한 신경망 모형과 알고리즘을 적용하여 최적의 인공신경망 모형을 개발하는데 그 목적이 있다. 인공신경망 모형의 출력층은 부착강도, 입력층은 FRP 판의 두께, 폭, 부착 길이, 탄성계수, 인장강도와 콘크리트의 압축강도, 인장강도, 폭을 변수로 선정하여 학습을 수행하였다. 개발된 인공신경망 모형은 역전파 학습 알고리즘을 적용하였으며, 오차는 0.001범위에 수렴되도록 학습을 하였다. 또한, 일반화 과정은 Bayesian 기법을 도입함으로써 보다 일반화된 방법으로 과대적합의 문제를 해소하였다. 개발된 모형의 검증은 학습에 이용되지 않은 다른 선행연구자들의 부착강도 결과 값과 비교함으로서 실시하였다.

반전 시간의 변화가 정상인의 뇌 체적에 미치는 영향에 대한 고찰 (A Study of Changes of Inversion Time Effect on Brain Volume of Normal Volunteers)

  • 김주호;김성후;신화선;김지은;나재범;박기수;최대섭
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제17권4호
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    • pp.286-293
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    • 2013
  • 목적 : 본 연구는 20대 건강한 성인을 대상으로 반전 시간 (inversion time, TI)의 차이에 의한 뇌 영상을 획득하여 체적을 분석하였다. 대상 및 방법 : 20대 건강한 성인을 대상으로 MPRAGE (magnetization prepared rapid acquisition gradient echo) pulse sequence, 절편두께 1.5 mm, 4개의 반전 시간 (800 ms, 900 ms, 1000 ms, 1100 ms)을 이용해 뇌 영상을 획득하였다. 획득된 뇌 영상을 이용해 백질 (white matter, WM), 회백질(gray matter, GM), 그리고 전체 뇌 체적(intracranial volume, ICV)을 측정하고 각 TI 별로 뇌 체적 및 성별에 따른 통계적인 차이가 있는지 분석하였다. 결과 : Freesurfer로 산출된 뇌 체적은 평균 ICV=$1278.94{\pm}154.92cm^3$를 이용하여 정규화 하였고, 평균 WM=$486.52{\pm}48.64cm^3$, 평균 GM=$646.83{\pm}57.12cm^3$ 이었다. 남자의 뇌 체적 (WM, GM, ICV)은 여자보다 컸다. 측정간 신뢰도 테스트에서 급내 상관 계수는 모두 높은 수치를 나타내었다 (WM 0.992, GM 0.988, ICV 0.997). 반복측정 분산분석에서는 GM과 ICV는 각 TI에서 유의수준 내에서의 차이가 없었지만 (GM p=0.143, ICV p=0.052) WM는 유의수준 내에서의 차이가 있었다 (p=0.001). 선형 구조 관계 분석에서는 피어슨 상관 계수가 모두 높은 수치를 보였다. 결론 : WM, GM, ICV는 높은 신뢰도와 선형 구조 관계를 나타내었고 WM는 각 TI에서 유의수준 내에서의 차이를 보였다. 20대 건강한 성인의 뇌 체적의 자료는 환자들과의 비교에 참고자료로 사용될 수 있을 것이며, 뇌의 구조적인 변화를 예측하는데 도움을 줄 것이다. TI의 변화에 따라 대조도, 잡음비 그리고 병변의 검출 능력을 조사하는 추가적인 연구가 필요할 것이다.

종분포모형을 이용한 참매의 서식지 예측 -충청북도를 대상으로- (Predicting the Goshawk's habitat area using Species Distribution Modeling: Case Study area Chungcheongbuk-do, South Korea)

  • 조해진;김달호;신만석;강태한;이명우
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.333-343
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    • 2015
  • 본 연구는 국내에서 아직 미흡한 조류 번식지 예측 모형을 이용해 참매의 서식지 예측 및 대체번식지로서 이용 가능한 지역을 선정하고, 향후 참매 번식 가능지역을 대상으로 보호관리 지역을 확대할 수 있는 근거를 제시하기 위한 방안이다. 참매의 번식지는 현장조사에서 확인된 둥지(N=10)를 이용하였으며, 출현지점은 제3차자연환경조사를 통해 확인된 참매출현지점(N=23)을 활용해 분석하였다. 모형변수로는 지형인자 4가지, 자연환경인자(식생) 3가지, 거리인자 7가지, 기후변수 9가지를 활용하였다. 활용변수 중 Random sampling을 통해 확보된 비출현 좌표와 출현좌표간 비모수 검증을 통해 최종 환경변수를 선정하였다. 유의성 검증을 통해 선택된 변수는 번식지 대상 10가지, 출현지점 대상 7가지였으며, 이 변수를 활용해 최종 서식지 예측 모형(MaxEnt)을 구축하였다. 모델 구축결과 번식에 활용된 각 변수별 모형 기여도는 온도의 계절적 변동, 혼효림 과의 거리, 입목밀도, 경급의 순이었으며, 출현지점에 활용된 각 변수별 모형 기여도는 온도의 계절적 변동, 수계와의 거리, 경작지와의 거리, 경사도의 순이었다. 번식지점을 대상으로 한 모델링은 기후환경과 숲 내부에서 번식하는 참매의 특성이 반영된 것으로 판단된다. 예상서식지는 충청북도 중부 이북지역으로 예상되었으며, 그 면적은 $189.5km^2$(2.55%)였다. 충북 이남지역은 청주와 충주 등의 비교적 큰 도시가 발달되어 있는 반면 충청북도 북부지역의 경우 산림과 경작지가 고루 발달되어 있어 번식에 있어 일정한 세력권과 먹이원이 필요한 참매로서는 번식에 유리한 지역일 것으로 판단된다. 출현지점 대상으로 한 모델링은 면적이 $3,071km^2$(41.38%)으로 확인되었으며, 이는 출현지점을 대상으로 하여 단순이동 관찰 및 계절적인 변동 미고려 등의 한계가 있기 때문에 번식지점을 대상으로 한 모델링보다 광범위한 서식예상지역을 예측하였다. 결과에서 확인된 예측지점은 번식지를 대상으로 하였을 경우 정밀한 서식예측이 가능하나, 둥지의 특성상 확인되는 지점이 적고, 참매의 행동영역을 반영하지 못하는 단점이 있다. 반면 출현지점을 대상으로 하였을 경우 더 광범위한 지점에 대한 결과 도출이 가능하였으나, 단순 이동이나 지속적인 이용실태를 반영하지 못하기 때문에 정밀도에서는 다소 떨어진다고 할 수 있다. 다만 이러한 결과들을 통해 참매의 서식지를 예측할 수 있으며, 특히 정밀한 번식지역의 예측자료는 환경영향평가나 개발계획 수립시 서식지 모형 결과를 도입하여 반영할 필요성이 있다.