• 지능정보연구
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• 제29권2호
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• pp.101-114
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• 2023

유사시 종심 깊숙한 곳에서 적을 타격하는 임무를 수행하는 항공기의 경우 격추될 위험에 항시 노출되어 있다. 현대전의 핵심 전투력으로써 최첨단의 무기체계를 운용하는 공중근무 요원은 양성하는데 많은 시간과 노력, 국가 예산이 소요되며 그들이 가진 작전 능력과 군사기밀이 매우 중요하기에 공중근무 요원의 생환은 매우 중요한 문제이다. 따라서, 본 연구에서는 적지에서 비상탈출한 조난자가 장애물을 피해 목표지점까지 도피·탈출을 시행할 경로를 예측하는 경로 문제를 연구하였으며 이를 통해 비상탈출한 조난자의 무사 생환 가능성을 높이고자 하였다. 본 연구 주제와 관련된 기존 연구들은 경로 문제를 네트워크 기반 문제로 접근하여 TSP, VRP, Dijkstra 알고리즘 등으로 문제를 변형하여 최적화 기법으로 접근한 연구가 있었다. 본 연구에서는 동적 환경을 모델링 하기에 적합한 MDP(마코프 의사결정과정)를 적용하여 연구하였다. 또한 GIS를 이용하여 지형정보 데이터를 추출하여 활용함으로써 모형의 객관성을 높였으며, MDP의 보상구조를 설계하는 과정에서 기존 연구 대비 모형이 좀 더 현실성을 가질 수 있도록 보다 상세히 지형정보를 반영하였다. 본 연구에서는 조난자가 지형적 이점을 최대한 이용함과 동시에 최단거리로 이동할 수 있는 경로를 도출하기 위하여 가치 반복법 알고리즘, 결정론적 방법론을 사용하였으며 실제 지형정보와 조난자가 도피·탈출 과정에서 만날 수 있는 장애요소들을 추가하여 모형의 현실성을 더하고자 하였다. 이를 통해 조난자가 조난 상황에서 어떠한 경로를 통해 도피·탈출을 수행할지 예측해 볼 수 있었다. 본 연구에서 제시한 모형은 보상구조의 재설계를 통해 여러 가지 다양한 작전 상황에 응용이 가능하며 실제 상황에서 조난자의 도피·탈출 경로를 예측하고 전투 탐색구조 작전을 진행시키는 데 있어 다양한 요소가 반영된 과학적인 기법에 근거한 의사결정 지원이 가능할 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.241-249
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• 2012

본 논문에서는 유체흐름방향과 예각으로 놓여있는 평면 교차전극 위를 지나가는 입자의 크기에 따른 측면방향 변위에 대하여 소개한다. 아울러, 유체흐름방향과 평면 교차전극 사이의 각도에 따른 측면방향 변위의 변화를 보인다. 본 논문에서는 선전하(line charge) 모델을 이용하여 크기가 다른 세 종류의 형광 polystyrene(PS) 입자의 측면방향 변위를 이론적으로 예측하였다. 크기에 따른 입자의 측면방향 변위의 변화를 이용하여, 크기별로 입자를 연속적으로 분리할 수 있는 측면방향 유전영동 미세분리기를 개발하였다. 3, 5, 10 ${\mu}m$ PS 입자의 혼합물을 이용하여 분리한 실험결과로 부터 개발된 측면방향 유전영동 미세분리기는 3 ${\mu}m$ PS 입자를 99.86%, 5 ${\mu}m$를 98.82%, 10 ${\mu}m$를 99.69%의 높은 효율로 각각 분리할 수 있음을 확인하였다. 이로부터 제안된 측면방향 유전영동 미세분리기는 다종 혼합물로부터 다양한 크기의 입자들을 한 번에 분리하는 기술로 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 미생물학회지
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• 제49권1호
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• pp.51-57
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• 2013

대학 구내 학습시설과 집기들은 다중에 의해 이용되기 때문에 그 표면들은 감염성 병원체의 교차감염의 경로로 작용할 수 있다. 그러나 구내 집단급식소 등의 주요 위생관리 시설과 달리 정기적 위생관리의 대상이 아니며, 위생상태 현황이 잘 파악되지 않고 있다. 본 연구는 한 대학 단과대학 1,500여 명의 학생들이 강의실, 도서관 등 학습시설을 이용하면서 병원체에 노출될 수 있는 미생물학적 위해도를 구내급식소에서 집기 접촉을 통해 위해도와 정량적으로 비교하였다. 총대장균군을 병원성의 미생물의 대리모델로 간주하고, 학생들이 공통적으로 이용하는 대학구내 집기별로, 표면의 세균농도에 접촉률, 전이율 등을 적용한 노출알고리즘을 설정하여 결정론적 방법에 의한 노출량을 산정하였다. 급식소 집기의 세균에 대한 노출량은 약 1.0 CFU/day이었으며, 학습시설의 세균에 대한 노출량은 0.5 CFU/day로 급식소에서 노출량의 절반에 해당하였다. 그러나, 개인별 급식소 이용 정도가 달라, 약 70%의 학생들은 급식시설보다 학습시설의 인체접촉면에서 교차감염에 더 많이 노출되는 것으로 나타났다. 결론적으로, 승강기버턴을 비롯한 일부 학습 시설의 인체접촉면은 급식소와 마찬가지로 주기적 위생관리를 필요로 하는 것으로 판단되며, 학생들의 개인위생 관리 이외에, 계절적으로 변동하는 교차감염 가능 병원체의 종류에 부합하도록 인체접촉면 위생관리를 효율적으로 실시하는 것이 권고된다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권12호
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• pp.89-98
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• 2015

본 논문에서는 임의적으로 발생하는 폴리토프 불확실성과 외란을 고려한 시간지연시스템의 강인비약성 $H_{\infty}$ 제어기설계 알고리듬을 다룬다. 먼저 임의적으로 발생하는 불확실성과 외란을 가지는 시간지연시스템을 설계하고, Lyapunov 안정성 분석과 $H_{\infty}$ 성능지수를 기반으로 강인비약성 $H_{\infty}$ 제어기가 존재하기 위한 충분조건을 선형행렬부등식(LMI, linear matrix inequality)의 형태로 제시한다. 구한 충분조건은 변수치환과 슈어 여수(Schur complement) 정리를 바탕으로 파라미터의 함수를 포함한 파라미터화 선형행렬부등식(PLMI, parameterized linear matrix inequality)으로 표현할 수 있으므로 PLMI의 모든 해로부터 제어기이득과 비약성을 만족하는 제어기 섭동영역 및 $H_{\infty}$ 성능을 만족하는 노옴 한계치 ${\gamma}$를 한번에 구할 수 있다. 마지막으로 예제와 모의실험에서 제안한 강인비약성 $H_{\infty}$ 제어기가 임의적으로 발생하는 불확실성 및 외란, 시간지연이 있더라도 폐루프시스템을 안정화시키고 $H_{\infty}$ 성능을 보장함을 확인하고 확정적인 불확실성을 기반으로 설계한 제어기와 성능을 비교한다.

• 한국지역지리학회지
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• 제17권4호
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• pp.432-442
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• 2011

기온, 강수와 같은 기후관측 자료들은 공간과 더불어 시간적인 변이를 동시에 나타낸다. 따라서 신뢰성 높은 시계열 분포도 작성을 위해 공간적 자기상관성만을 고려하는 기존 공간 내삽 기법에 시공간적 자기상관성 정보를 반영할 필요가 있다. 이 연구에서는 시계열 기온 분포도 제작을 위해 1개월 동안 1시간 간격으로 획득된 기온 관측소 자료를 대상으로 시공간 크리깅을 적용하였다. 우선 기온자료를 결정론적 경향 성분과 확률론적 잔차 성분으로 분해한 후에, 경향 성분 모델링 과정에 기온과 연관성이 높은 고도 자료를 부가 자료로 통합하여 지형 효과를 반영하는 경향 성분을 모델링하였다. 잔차 성분에 대한 시공간 베리오그램 모델링에는 곱-합 모델을 적용하여 시간과 공간 베리오그램의 상호 연관성을 반영하도록 하였다. 이러한 시공간 베리오그램 모델을 이용하여 시공간 정규 크리깅을 적용한 결과, 기존 공간적 자기상관성만을 고려하는 정규 크리깅과 고도 자료를 부가 자료로 이용하는 회귀분석 크리깅에 비해 상대적으로 높은 예측 능력을 보였다. 이러한 결과는 고도 자료와 더불어 시공간 자기상관성 정보의 이용이 중요함을 지시한다. 따라서 공간적으로 가용할 수 있는 자료의 수가 한계가 있지만 시계열적으로 자료 획득이 가능한 변수를 분석할 때, 시공간 크리깅이 유용한 내삽 방법론으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권5호
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• pp.671-683
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• 2018

도시유역에 대한 집중호우에 따른 침수피해가 증가하고 있으며, 기존에 수행된 많은 연구에서 입증 되어진 바와 같이 도시 침수는 하수관망의 통수능을 상회함에 따라 발생하는 내수침수에 주로 기인하고 있다. 도시화가 상당히 진행되고 인구가 밀집되어 있는 지역에 대한 침수피해는 심각한 사회 경제적 피해를 야기한다. 이에 따라 도시지역에 대한 홍수 예측을 위한 확정 및 확률론적 연구가 진행되어 왔지만, 충분한 선행시간을 확보하며 단시간에 홍수량에 대한 예측결과를 도출하기에는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 최적의 실시간 도시 홍수 예측 기법을 제시하기 위하여 도시유출해석 기반 실시간 홍수 예측을 위한 IDNN, TDNN 그리고 NARX 동적신경망을 비교하였다. 강남 지역의 2010, 2011년 실제 호우사상에 대하여 총 홍수량 예측 결과, 입력 지연 인공신경망의 최대 Nash-Sutcliffe 효율 계수는 각각 0.86, 0.53, 시간 지연 인공신경망의 경우 0.92, 0.41, 외생변수를 이용한 비선형 자기 회귀의 경우 0.99, 0.98으로 나타났다. 연구 대상지역에 대한 각 맨홀 누적월류량을 고려한 예측 결과의 오차분석을 통하여 외생변수를 이용한 비선형 자기 회귀 기법을 사용하는 것이 추후 도시 홍수 대응체계 구축에 적합할 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.391-404
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• 2021

본 연구에서는 최신의 연구 트렌드인 빅데이터와 인공지능을 농업분야에 접목하여 유전자 알고리즘(GA)과 전지구 기후 재분석 자료를 활용한 마늘 생산량의 장기 예측 모형을 개발하고 그 예측성능을 평가해 보았다. 해당 모형은 마늘의 파종량을 수정할 수 있는 11월에 예측 자료를 생산하므로, 마늘의 생산 시기와 시간공간적으로 떨어진 전지구 기후 재분석 자료로부터 마늘생산량의 예측 인자로 활용할 수 있는 시그널을 찾아 장기적 마늘 생산량 예측에 활용하였다. 그 결과 결정론적 예측과 확률론적 예측 모두 마늘 생산량의 경년변동성을 통계적으로 99% 신뢰수준에서 관측과 유사하게 모의하였으며, 범주형 예측에서도 이분위 예측에서 93.3%, 삼분위 예측에서 73.3%의 적중률을 보이며 우수한 예측 성능을 나타내었다. 또한, 예측인자들 사이의 선형 및 비선형적 관계를 모두 고려하는 GA방법을 사용하였을 때, 선형적 앙상블 방법을 적용하였을 때 보다 높은 예측성능과 안정적인 예측결과를 보이는 것을 알 수 있다. 본 연구에서 개발된 마늘 생산량 예측 모형은 기존의 단기예측 위주의 농산물 생산량 예측의 한계를 극복하고 한 해의 농사가 시작되기 전 잠재 생산량을 전망 정보를 생산하여 농산물의 수요·공급 및 가격안정화를 위한 장기적 계획을 수립하는 것에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.80-81
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• 2012

Recently, one of the critical issues in the etching processes of the nanoscale devices is to achieve ultra-high aspect ratio contact (UHARC) profile without anomalous behaviors such as sidewall bowing, and twisting profile. To achieve this goal, the fluorocarbon plasmas with major advantage of the sidewall passivation have been used commonly with numerous additives to obtain the ideal etch profiles. However, they still suffer from formidable challenges such as tight limits of sidewall bowing and controlling the randomly distorted features in nanoscale etching profile. Furthermore, the absence of the available plasma simulation tools has made it difficult to develop revolutionary technologies to overcome these process limitations, including novel plasma chemistries, and plasma sources. As an effort to address these issues, we performed a fluorocarbon surface kinetic modeling based on the experimental plasma diagnostic data for silicon dioxide etching process under inductively coupled C4F6/Ar/O2 plasmas. For this work, the SiO2 etch rates were investigated with bulk plasma diagnostics tools such as Langmuir probe, cutoff probe and Quadruple Mass Spectrometer (QMS). The surface chemistries of the etched samples were measured by X-ray Photoelectron Spectrometer. To measure plasma parameters, the self-cleaned RF Langmuir probe was used for polymer deposition environment on the probe tip and double-checked by the cutoff probe which was known to be a precise plasma diagnostic tool for the electron density measurement. In addition, neutral and ion fluxes from bulk plasma were monitored with appearance methods using QMS signal. Based on these experimental data, we proposed a phenomenological, and realistic two-layer surface reaction model of SiO2 etch process under the overlying polymer passivation layer, considering material balance of deposition and etching through steady-state fluorocarbon layer. The predicted surface reaction modeling results showed good agreement with the experimental data. With the above studies of plasma surface reaction, we have developed a 3D topography simulator using the multi-layer level set algorithm and new memory saving technique, which is suitable in 3D UHARC etch simulation. Ballistic transports of neutral and ion species inside feature profile was considered by deterministic and Monte Carlo methods, respectively. In case of ultra-high aspect ratio contact hole etching, it is already well-known that the huge computational burden is required for realistic consideration of these ballistic transports. To address this issue, the related computational codes were efficiently parallelized for GPU (Graphic Processing Unit) computing, so that the total computation time could be improved more than few hundred times compared to the serial version. Finally, the 3D topography simulator was integrated with ballistic transport module and etch reaction model. Realistic etch-profile simulations with consideration of the sidewall polymer passivation layer were demonstrated.

• 한국환경생태학회지
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• 제34권5호
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• pp.446-453
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• 2020

본 연구에서는 태백산국립공원 주요 탐방로 입구에 설치된 탐방객 자동 계수기 데이터를 이용하여 탐방로별 일간 탐방객수에 영향을 미치는 요인을 분석하고, 이를 바탕으로 탐방로를 유형화하였다. 일일 탐방객수를 종속변수로 다중회귀분석 실시한 결과, 개천절이나 눈축제 등 행사는 모든 탐방로의 탐방객수에 영향을 미쳐, 태백산국립공원의 일일 탐방객수를 결정하는 가장 큰 요인인 것으로 분석되었다. 3일 이상 휴일이 연속되는 연휴와 일반 공휴일도 대부분의 탐방로의 일일 탐방객수에 영향을 미쳤다. 강수량은 비산행 목적의 탐방객이 많은 탐방로의 탐방객수에는 부(-)의 영향을 미쳤으나, 산행 목적의 탐방객이 많은 탐방로의 탐방객수에는 유의미한 영향을 미치지 않아, 산행 목적 탐방객들은 날씨가 궂더라도 산행을 강행하는 것으로 나타났다. 기온은 산행 목적의 탐방객이 많은 탐방로의 탐방객수에는 정(+)의 영향을 미쳤으나, 눈축제가 열리는 당골광장 인근의 탐방로의 탐방객수에는 부(-)의 영향을 미쳐, 눈축제의 영향권인지 여부가 탐방로 관리에 결정적 요인이었다. K-mean clustering을 이용하여 18개 탐방로를 유형 분류한 결과, 태백산국립공원의 탐방로는 눈축제에 영향을 받는 유형(유형 1)과, 가까운 거리에 볼거리가 많아 비산행 탐방객이 많은 유형(유형 2), 그리고 산행을 목적으로 온 탐방객들이 대부분인 유형(유형 3)의 3개 유형을 분류할 수 있었다. 탐방로 유형별 탐방객 행태와 불법 행위 유형이 다르므로, 유형별 특성에 맞춰 탐방로 관리방안을 마련하여야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권4호
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• pp.407-415
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• 2014

유전자 결정론은 유전자가 인간의 생물학적인 특성 뿐 아니라 사회적인 특성까지도 결정한다고 보는 철학적 견해이다. 그럼에도 불구하고 여전히 일반대중과 생명과학자들이 유전자 결정론을 주장하곤 한다. 클레몽의 KVP모델에 의하면(Cl$\acute{e}$ment & Carvalho, 2007; Cast$\acute{e}$ra & Cl$\acute{e}$ment, 2012) 과학교육에서 교사들의 유전자 결정론은 학생들의 유전에 대한 개념 형성에 영향을 준다. 본 연구에서는 우리나라 교사들이 가지고 있는 유전자 결정론에 대한 인식을 조사하였다. 이를 위해 선행연구(Cast$\acute{e}$ra & Cl$\acute{e}$ment, 2012)의 설문지를 번역하여 생명과학, 국어 및 초등학교의 예비교사 151명, 현직교사 157명의 총 308명을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 응답결과에 대해 요인분석을 활용하여 주요 요인들을 추출하였으며 일원분산분석을 실시하여 교사 집단별 요인들의 차이를 분석하였다. 요인분석 결과 4개의 요인이 추출되었는데, 요인1은 남녀의 차이가 유전적으로 결정된다고 보는 관점, 요인2는 개인의 지적능력이 유전적으로 결정된다고 보는 관점, 요인3은 개인의 면역작용과 행동적 특징이 유전적으로 결정된다고 보는 관점이었으며, 요인4는 민족의 특징이 유전적으로 결정된다고 보는 관점이었다. 이 네 가지 요인에 대한 전공교과 집단별 인식 차이를 분석한 일원분산분석 결과 요인1(F=3.325, p=.006), 요인3(F=3.320, p=.006), 요인4(F=4.325, p=.001)에서 유의한 차이를 나타냈다. 사후 비교를 한 결과 생명과학 교사와 다른 교사들 사이에 유의한 차이는 없었다. 현직교사와 예비교사로 구분하여 분석한 결과, 요인1(t=-3.938, p=.000)과 요인4(t=-3.121, p=.002)에서 유의한 차이가 나타났는데 예비교사보다 현직교사가 더 유전자 결정론적 인식이 강했다. 네 요인에 대한 교사들의 종교별 차이를 분석한 결과에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다.