• 대한토목학회논문집
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• 제28권5B호
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• pp.475-483
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• 2008

사고 등으로 인해 하천에 순간적으로 주입되는 오염물질의 2차원 이송-확산을 모의하기 위하여 SUPG법에 의한 2차원 유한요소 모형을 개발하고 주입된 질량과 모의 질량간의 오차를 산정하였다. 지배방정식으로부터 질량 오차 산정식을 유도하고 이를 간단한 예제에 적용하였다. 적용 예제로는 단순 직선수로에서 선원을 통한 질량주입과 일방향의 등질 유속장을 가지는 2차원 공간에서 점원을 통한 질량주입 문제를 가정하였으며, 기존의 Galerkin법과의 비교를 위하여 두가지 수치기법에 대한 모의 검증을 실시하였다. 검증결과 기존의 Galerkin법에 의한 모의 결과에 비하여 SUPG법을 통한 수치모형의 구성이 모의의 정확성뿐만 아니라 주입 질량의 보존에 있어서도 보다 정확한 방법임을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권6호
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• pp.110-121
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• 2016

색 항상성 알고리즘의 주된 목적은 광원의 색도를 추정하는 것으로, 최근 통계 기반과 학습 기반 및 통계와 학습의 조합 기반의 색 항상성 알고리즘들이 다양하게 연구되고 있다. 통계 기반 알고리즘은 특정 가정을 만족하는 영상들에 대해서만 수행이 가능하고, 학습 기반 알고리즘은 정확한 전처리와 학습 데이터가 요구되는 복잡한 방법이다. 그리고 통계와 학습의 조합 기반 알고리즘은 사전에 결정되거나 동적으로 변하는 가중치에 따라 결과가 의존적이기 때문에, 이를 정의하기 어려울 뿐만 아니라 에러에도 민감하다. 따라서 본 논문은 복잡한 전처리를 요구하지 않으며, 다양한 환경 조건 하에서 광원 추정이 가능한 새로운 최적화 방법을 제안한다. 영상 내에서 광원의 영향이 강하게 미치는 부분은 한 채널의 표준 편차가 나머지 두 채널에 비해 큰 차이를 가진다. 이 가정을 기반으로, 광원 정도(DIT, degree of illumiinant tinge)라고 불리는 비용 함수는 광원이 보정된 영상의 질을 결정하기 위해 제안된다. 표준 광원(d65) 하의 영상이 다른 광원 하의 영상에 비해 더 작은 DIT 값을 가진다. 본 논문에서 군집단 최적화(PSO, particle swarm optimization) 기반의 집단지성(swarm intelligence)은 DIT를 최소화하기 위해, 주어진 영상의 최적 광원을 찾는데 사용된다. 제안한 방법은 실세계 데이터셋을 통해 평가하였고, 실험 결과는 제안된 방법의 효율성을 입증하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.21-30
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• 2013

알려져 있지 않은 광원에 의한 색 변화는 대부분의 영상처리에서 중요한 문제이다. 색상 변화를 보상하기 위해서는 광원의 색상을 추정해야 한다. 이 때 광원에 의한 색 분포의 가정을 사용하게 되는데 이 가정을 만족하지 않는 화소를 사용하게 되면 정확한 추정이 이루어지지 않을 수 있다. 흔하게 사용되는 색 분포의 가정은 장면에서 표면 반사율의 평균은 무채색을 갖는다는 Grey-world 가정이다. 우리는 광원의 내재적인 특징을 바탕으로 카메라 응답 함수의 특성과 함께 화소의 값과 색도가 Grey-world 가정에 어떤 영향을 미치는지 분석하고 광원의 색상을 추정하기 위한 중요한 화소를 검출하기 위하여 가정을 잘 만족하는 화소에 가중치를 주는 방법과 가중치가 적용된 화소에 대해서 기존의 max-RGB 방법을 변형하여 각 채널의 행 방향과 열 방향으로 최대로 가중된 화소를 검출하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 다양한 실제 장면들에 대한 검증을 통해 기존의 다른 방법들에 비해서 정확하게 광원의 색을 추정함을 보였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권3호
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• pp.28-39
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• 2010

본 논문에서는 표면 근전도(surface electromyogram, SEMG)를 이용하여 운동단위(motor unit, MU)의 위치(location)를 추정하는 새로운 방법을 제안하였다. 운동단위의 위치에 따라 운동단위 활동전위(motor unit action potential, MUAP), 나아가서는 표면 근전도의 크기(amplitude)가 변화하므로 운동단위의 위치 추정은 근력 추정에 있어서 중요하다. 제안된 방법은 표면근전도 시뮬레이션을 통해 취득한 기준 신호와 3 채널 표면전극을 이용하여 검출한 표면 근전도 신호를 비교하여 운동단위의 위치를 추정하는 방법이다. 운동단위 위치 추정의 정확도를 파악하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 취득한 MUAP를 본 연구에서 제안한 방법 및 기존 방법들을 적용하여 확인하였다. 시뮬레이션 결과 8[mm] 위치에 운동단위가 위치할 경우 본 논문에서 제안한 운동단위 위치 추정 방법은 0.01[mm]의 평균 추정 오차를 보였다. 반면에 Roeleveld가 제안한 추정 방법은 2.33[mm]의 평균 추정 오차를 보였으며 Akazawa가 제안한 추정 방법은 1.70[mm]의 평균 추정 오차를 보여 본 연구에서 제안한 운동단위 위치 추정 방법이 기존의 방법들에 비하여 더 정확한 위치 추정이 가능하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권4호
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• pp.316-327
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• 2009

1999년 국내 지진관측소 표준안이 제안된 이후로, 주요 지진관측 기관 대부분의 관측소에는 Quanterra 기록계가 설치되어 운영되고 있다. Quanterra 기록계에서는 실시간 이벤트 패킷과 데이터 패킷이 생성, 전송된다. 이벤트 패킷의 특성과 각 성분별 데이터 패킷의 데이터 센터 도착 시간을 분석하였다. 초당 100샘플의 속도 자료 기반 실시간 이벤트 패킷의 신호 대 잡음비와 신호 주기를 이용하여 실제 지진의 P파와 연관이 있는 패킷 선택 기준을 도출하였다. 선택된 이벤트 패킷의 시간 정보를 이용, 진앙을 추정하고 분석하였다. 시험 운영 결과 이벤트 패킷은 데이터 패킷에 비해 평균 3~4초 빨리 도착하며, 그 개수도 데이터 패킷에 비해 0.3%에 불과하다. 전체 이벤트 패킷 중 약 5% 만이 실제 지진의 P파와 연관된 이벤트 패킷으로 선택되었다. 선택된 이벤트 패킷을 이용하여 내륙에서 발생한 규모 2.5 이상의 지진에 대해서는 20초 이내에 10 km 이내의 오차로 진앙을 결정할 수 있었다.

• 융합정보논문지
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• 제10권7호
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• pp.33-40
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• 2020

본 논문은 기존 강화학습 기반 수중통신 예약방식에서 성능 저하 요인 중 하나인 긴 학습 시간을 단축시킴으로써 에너지 소모를 감소시킬 수 있는 향상된 채널 접속 기법을 제안한다. 수중 무선 네트워크에서 노드 간 거리를 추정하여 이를 바탕으로 기존 강화 학습 기반 채널 접속 방법의 학습 범위의 최대, 최소치를 결정한다. 이는 기존 강화학습의 학습 범위를 줄일 수 있다. 수중 무선 네트워크 환경의 특성에 따른 거리 추정값의 오차를 고려하여 NAV 학습 범위를 고려하며, 이를 적용하기 위해 인위적으로 간섭의 크기를 변경시켜가며 학습 진행률에 대한 성능 테스트를 진행하였다. 실험 결과 기존 방법 대비 제안된 AQ-NAV 방안의 경우, 20-40회 학습에서도 360개의 학습 배열 중 평균 340-350개 이상의 학습 배열이 학습이 진행되었고 50회 이상 학습에서는 모든 학습 배열에 대하여 학습이 진행되었다. 반면, 기존 연구의 경우 학습이 120회 이상 진행되어도 360개의 배열 중 300-320개의 배열에 대한 학습이 진행되었다. 실험에서는 기존 대비 적은 횟수의 시도로 학습이 가능함을 보여준다. AQ-NAV가 수중 무선 네트워크에 적용될 경우 에너지 소비 절감을 통해 기존의 방안의 문제점을 완화하고 네트워크 성능 향상을 이룰 것으로 예상된다.

• 한국습지학회지
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• 제19권1호
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• pp.30-36
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• 2017

평상시 및 홍수시 하천에 유출되는 토사로 인한 SS(Suspended Solid)농도는 실측을 원칙으로 하여야 하나, 환경영향평가, 하천기본계획 등에서와 같이 각종 개발사업에 따른 SS농도의 변화를 제시하기 위해서는 실측이 아닌 추정이 필요하지만 추정 방법이 규정된 바 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서 RUSLE법에 의한 토사유출량과 특정 빈도 홍수량 산정결과를 이용하여 하천내의 SS농도를 추정하는 수문학적 방법에 대한 제안을 하고자 한다. SS는 실트 점토질 토사 및 콜로이드 입자 등이 해당된다. 그러나, 본 연구에서는 토사유출량 중에서 일반적으로 부유토사에 해당하지 않는 모래를 제외하고, 실트 또는 점토질의 토사에 한해 부유사 기준으로 설정하였다. 농도 추정을 위한 유량은 평상시 유량은 1~2년, 홍수시 유량은 30~100년을 기준으로 하였다. 한편, 확률강우량 분석 소프트웨어는 Fard2006을 사용하였는 바, 2년빈도 미만에 대해서는 강우데이터와 Gumbel분포형 빈도계수를 이용하여 산정하였다. 위와 같은 방법에 의해 실트 및 점토의 토사유출량과 홍수량에 의한 유출용적을 이용하여 SS농도를 추정한 결과, 개발전 자연상태 및 개발중 나대지 상태에서의 SS농도는 유의한 수준을 보이는 것으로 판단된다. 특히, 유로경사에 따라 토사유출량의 차이가 큰 점에 착안하여 SS농도를 유로경사로 나눈 값은 지형인자가 다르더라도 비교적 일정한 범위로 나타남을 확인할 수 있었다. 따라서, 향후 보다 많은 유역에 대하여 연구가 진행된다면 SS농도 추정방법에 대한 지침으로 발전시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권11호
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• pp.917-929
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• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5578-5586
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• 2012

이수 및 치수, 수공구조물 설계 등을 위한 하천 설계의 중요한 요소로써, 유량의 정확한 산정은 매우 중요하다. 현재 하천의 유량 생산은 수위-유량관계 곡선법을 사용하고 있다. 수위-유량 관계 곡선법은 측정된 수위와 유량자료를 바탕으로 홍수기 때의 유량을 회귀 분석으로 예측하여 사용하는 방법이다. 비교적 간편하게, 특히 측정이 어려운 홍수기 때에 유량을 예측하여 사용 할 수 있다는 장점을 가지고 있지만 수위와 유량만의 관계를 이용하므로 동수반경, 에너지경사, 지형, 조도 등 하천의 수리적 특성인자를 반영하지 못하므로 기본적으로 개선되어야 할 사항이 있다. 따라서, 본 연구에서는 하천유량을 예측하는 새로운 방법론의 하나로 KSCE에 기 게재된 Choo 등(2011)에서 제안한 Manning식과 Chezy식의 경험적 매개변수의 편리한 산정법을 이용하여 하천의 유량을 예측하였다. 실험실 사행 개수로와 India 운하에서 측정된 데이터를 바탕으로 이를 증명하였고 결정계수 0.8 수준의 정확성을 보여주었다. 따라서 본 연구가 지속적으로 수행된다면 수리적 특성을 반영하면서도 간단하게 유량을 예측할 수 있는 방법을 통하여 실무에서도 간편하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제37권1호
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• pp.47-57
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• 2017

Solar energy is one of the important renewable energy resources. It can be used for air heating, hot water supply, heat source of desiccant cooling system and so on. And many researches for enhancing efficiency have been conducted because of these various uses of solar thermal energy. This study was performed to investigate the air heating performance of hybrid solar air-water heater that can heat air and liquid respectively or simultaneously and finding method for improving thermal performance of this collector. This collector has both liquid pipe and air channel different with the traditional solar water and air heater. Fins were installed in the air channel for enhancing the air heating performance of collector. Also air inlet & outlet temperature, ambient temperature and solar collector's inner part temperature were confirmed with different air velocity on similar solar irradiance. As a result, temperature of heated air was shown about $43^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$ on the $30^{\circ}C$ of ambient temperature and thermal efficiency of solar collector was shown 28% to 73% with respect to air velocity. Also, possibility of improvement of thermal performance of this collector could be ascertained from the heat transfer coefficient calculated from this experiment. Thus, it is considered that the research for finding optimal structure of hybrid solar air-water heater for enhancing thermal performance might be needed to conduct as further study based on the method for improving air heating performance confirmed in this study.