• 제목/요약/키워드: multi-class system

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선박용 밸브의 내부 누설 진단을 위한 음향방출신호의 머신러닝 기법 적용 연구 (Diagnosis of Valve Internal Leakage for Ship Piping System using Acoustic Emission Signal-based Machine Learning Approach)

  • 이정형
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.184-192
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    • 2022
  • 밸브의 내부 누설 현상은 밸브의 내부 부품의 손상에 의해 발생하며 배관 시스템의 사고와 운전정지를 일으키는 주요 요인이다. 본 연구는 버터플라이형 밸브의 내부 누설에 따라 배관계에서 발생하는 음향방출 신호를 이용하여 배관 가동 중 실시간 누설 진단의 가능성을 검토하였다. 이를 위해 밸브의 작동 모드별로 측정한 시간영역의 AE 원시신호를 취득하였으며 이로부터 구축한 데이터셋은 데이터 기반의 인공지능 알고리즘에 적용하여 밸브의 내부 누설 유무를 진단하는 모델을 생성하였다. 누설 유무진단을 분류의 문제로 정의하여 SVM 기반의 머신러닝과 CNN 기반의 딥러닝 분류 알고리즘을 적용하였다. 데이터의 특징 추출에 기반한 SVM 분류 모델의 경우, 이진분류 모델에서 구축된 모델에 따라 83~90%의 정확도를 나타냈으며, 다중 클래스인 경우 분류 정확도가 66%로 감소하였다. 반면, CNN 기반의 다중 클래스 분류 모델의 경우 99.85%의 분류 정확도를 얻을 수 있었다. 결론적으로 밸브 내부 누설 진단을 위한 SVM 분류모델은 다중 클래스의 정확도 향상을 위해 적절한 특징 추출이 필요하며, CNN 기반의 분류모델은 프로세서의 성능 저하만 없다면 누설진단과 밸브 개도 분류에 효율적인 접근방법임을 확인하였다.

적외선 카메라를 이용한 비제약적 환경에서의 얼굴 인증 (Face Identification Using a Near-Infrared Camera in a Nonrestrictive In-Vehicle Environment)

  • 기민송;최영우
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제10권3호
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    • pp.99-108
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    • 2021
  • 차량 내부에는 조명 변화, 부분적인 가림 및 운전자의 상태 변화와 같은 제한되지 않은 조건들이 존재한다. 본 논문에서는 비 제약적인 차량 환경에서의 운전자 얼굴 인증 시스템을 제안한다. 제안한 방법은 차량 내부 및 외부의 조명 변화에 따라 발생하는 얼굴 이미지의 변화를 최소화하기 위해서 근적외선(NIR) 카메라를 사용한다. 특히 정면에서의 강한 빛에 노출된 얼굴 이미지를 처리하기 위해서, 학습 이미지의 평균과 분산을 사용하여 정상적인 얼굴 이미지로부터 빛에 과다하게 노출된 이미지로 변환하여 사용한다. 따라서 정상적인 조명에서의 얼굴 분류기와 강한 정면광에서의 얼굴 분류기를 각각 동시에 만들어진다. 제안하는 얼굴 분류기는 얼굴 랜드마크를 추출하고 각 랜드마크의 신뢰도 점수를 합산하여 얼굴을 최종적으로 식별한다. 특히 각 랜드마크를 인식하여 부분적인 얼굴 가림에 강하기 때문에 안경이나 선글라스를 착용하는 상황에서도 높은 성능 향상이 가능하다. 즉 가려지지 않은 남은 랜드마크의 점수를 사용하여 운전자를 인식할 수 있다. 또한 등록 운전자와 미등록 운전자 간의 관계를 고려한 새로운 인식 거부 방법과 새로운 평가 방법을 논문에서 제안한다. 자체 취득한 데이터 셋, 공인된 PolyU 및 ORL 데이터 셋으로 실험한 결과 제안한 방법이 효과적임을 확인할 수 있었다.

3차원 객체 탐지를 위한 어텐션 기반 특징 융합 네트워크 (Attention based Feature-Fusion Network for 3D Object Detection)

  • 유상현;강대열;황승준;박성준;백중환
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.190-196
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    • 2023
  • 최근 들어, 라이다 기술의 발전에 따라 정확한 거리 측정이 가능해지면서 라이다 기반의 3차원 객체 탐지 네트워크에 대한 관심이 증가하고 있다. 기존의 네트워크는 복셀화 및 다운샘플링 과정에서 공간적인 정보 손실이 발생해 부정확한 위치 추정 결과를 발생시킨다. 본 연구에서는 고수준 특징과 높은 위치 정확도를 동시에 획득하기 위해 어텐션 기반 융합 방식과 카메라-라이다 융합 시스템을 제안한다. 먼저, 그리드 기반의 3차원 객체 탐지 네트워크인 Voxel-RCNN 구조에 어텐션 방식을 도입함으로써, 다중 스케일의 희소 3차원 합성곱 특징을 효과적으로 융합하여 3차원 객체 탐지의 성능을 높인다. 다음으로, 거짓 양성을 제거하기 위해 3차원 객체 탐지 네트워크의 탐지 결과와 이미지상의 2차원 객체 탐지 결과를 결합하는 카메라-라이다 융합 시스템을 제안한다. 제안 알고리즘의 성능평가를 위해 자율주행 분야의 KITTI 데이터 세트를 이용하여 기존 알고리즘과의 비교 실험을 수행한다. 결과적으로, 차량 클래스에 대해 BEV 상의 2차원 객체 탐지와 3차원 객체 탐지 부분에서 성능 향상을 보였으며 특히 Voxel-RCNN보다 차량 Moderate 클래스에 대하여 정확도가 약 0.47% 향상되었다.

장래교통수요예측을 고려한 도로 유지관리 방안 (Road Maintenance Planning with Traffic Demand Forecasting)

  • 김정민;최승현;도명식;한대석
    • 한국도로학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.47-57
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    • 2016
  • PURPOSES : This study aims to examine the differences between the existing traffic demand forecasting method and the traffic demand forecasting method considering future regional development plans and new road construction and expansion plans using a four-step traffic demand forecast for a more objective and sophisticated national highway maintenance. This study ultimately aims to present future pavement deterioration and budget forecasting planning based on the examination. METHODS : This study used the latest data offered by the Korea Transport Data Base (KTDB) as the basic data for demand forecast. The analysis scope was set using the Daejeon Metropolitan City's O/D and network data. This study used a traffic demand program called TransCad, and performed a traffic assignment by vehicle type through the application of a user equilibrium-based multi-class assignment technique. This study forecasted future traffic demand by verifying whether or not a realistic traffic pattern was expressed similarly by undertaking a calibration process. This study performed a life cycle cost analysis based on traffic using the forecasted future demand or existing past pattern, or by assuming the constant traffic demand. The maintenance criteria were decided according to equivalent single axle loads (ESAL). The maintenance period in the concerned section was calculated in this study. This study also computed the maintenance costs using a construction method by applying the maintenance criteria considering the ESAL. The road user costs were calculated by using the user cost calculation logic applied to the Korean Pavement Management System, which is the existing study outcome. RESULTS : This study ascertained that the increase and decrease of traffic occurred in the concerned section according to the future development plans. Furthermore, there were differences from demand forecasting that did not consider the development plans. Realistic and accurate demand forecasting supported an optimized decision making that efficiently assigns maintenance costs, and can be used as very important basic information for maintenance decision making. CONCLUSIONS : Therefore, decision making for a more efficient and sophisticated road management than the method assuming future traffic can be expected to be the same as the existing pattern or steady traffic demand. The reflection of a reliable forecasting of the future traffic demand to life cycle cost analysis (LCCA) can be a very vital factor because many studies are generally performed without considering the future traffic demand or with an analysis through setting a scenario upon LCCA within a pavement management system.

경기도 용인 지역 전나무 임분의 구조 및 천연 갱신 (Stand Structure and Seedling Recruitment of Abies holophylla Stands in Yong-In Area, Gyeonggi)

  • 박필선;전윤구
    • 한국산림과학회지
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    • 제99권1호
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    • pp.153-162
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    • 2010
  • 본 연구는 경기도 용인 지역 전나무(Abies holophylla Maxim.) 임분의 구조를 분석하고, 이 지역 전나무 임분의 지속가능성을 알아보기 위하여 수행되었다. 용인시의 정수리, 대대리, 호동 지역 전나무 임분에서 매목조사를 실시하고, 관목층의 구조와 치수의 발생을 조사하였다. 산림 관리나 작업이 이루어지지 않았던 정수리와 대대리 임분에서 전나무는 중요도 40%로 임분을 우점하고 있었으며, 연속적인 연령과 직경분포를 보이고 있었다. 반면 호동 지역 임분은 간벌과 택벌 등의 산림 작업이 이루어졌던 지역으로 전나무가 흉고직경 10-45 cm 범위에 분포하나 대부분 25-30 cm 직경급에 몰려 있고, 단일수관층을 가지고 있었다. 전나무의 연령과 흉고직경의 상관 관계는 유의한 것으로 나타나긴 하였으나 높지 않았고($R^2$=0.2, P=0.03), 비슷한 연령대라도 다양한 흉고직경 값을 가졌다. 정수리 임분의 연속적인 직경 분포와 다층수관구조는 전나무가 조림 후 지속적으로 갱신이 이루어져 왔음을 보여주었다. 전나무의 치수는 ha당 2000-33000본까지 발생하였으나, 2-5 cm 직경급의 전나무는 ha당 70-150본 정도로 치수 단계에서 유령목으로 자라나는 동안의 생존율은 낮았다. 지속적인 천연갱신과 연간 약 0.6 cm의 직경생장율은 조사 지역의 환경이 전나무 서식에 비교적 적합한 지역임을 나타낸다. 또한 전나무 임분은 향후에도 지속적으로 유지될 것으로 보여 내음성 수종인 전나무를 대상으로 한 택벌림 경영의 가능성을 제시해주고 있다.

AdaBoost 알고리즘기반 SVM을 이용한 부실 확률분포 기반의 기업신용평가 (Corporate Credit Rating based on Bankruptcy Probability Using AdaBoost Algorithm-based Support Vector Machine)

  • 신택수;홍태호
    • 지능정보연구
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    • 제17권3호
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    • pp.25-41
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    • 2011
  • 최근 몇 년간 SVM(support vector machines)기법은 패턴인식 또는 분류의사결정문제를 위한 분석기법으로서 기존의 데이터마이닝 기법과 비교할 때, 매우 높은 성과를 갖는 것으로 인식되어 왔다. 더 나아나 많은 연구자들은 SVM기법이 1980년대 이후 대표적인 예측 및 분류모형으로 인정받은 인공신경망기법(ANNs : Artificial Neural Networks)에 비해 더 성과가 좋다는 사실을 실증적으로 입증해 왔다(Amendolia et al., 2003; Huang et al., 2004, Huang et al., 2005; Tay and Cao, 2001; Min and Lee, 2005; Shin et al., 2005; Kim, 2003). 일반적으로 이와 같이 다양한 데이터마이닝 기법에 의해 분석되는 이진분류 또는 다분류 의사결정문제들은 특히 금융분야 등에 있어서 오분류비용에 민감하며, 이로 인한 오분류의 경제적 손실도 상대적으로 매우 크다고 할 수 있다. 따라서 기업부도예측모형과 같은 이진분류모형의 결과값을, 부도확률에 기초하여 정교하게 계산된 사후확률의 개념으로서 다분류의 신용등급평가의 문제로 변환할 필요가 있다. 그러나, SVM 모형의 결과값은 기본적으로 그와 같은 부도확률분포를 보여주지 않는다. 따라서, 그러한 확률분포를 정교하게 보여줄 방법을 제시할 필요가 있다(Platt, 1999; Drish, 2001). 본 연구는 AdaBoost 알고리즘기반의 SVM 모형을 이용하여, 이진분류모형으로서 IT 기업의 부실예측모형에 적용한 후, 이 SVM 모형의 예측결과를 SVM의 손실함수에 적용하여 계산된 값을 사후부도확률의 정규분포 특성에 따라 이를 구간화하여 IT기업에 대한 다분류 신용등급 평가의 문제로 전환시키는 방법을 제시하였다. 그리고 본 연구에서 제안하는 방법은 이러한 AdaBoost 알고리즘기반 SVM 모형이 각 기업이 고유한 신용위험(부도확률)을 갖고 있다는 조건하에서, 신용등급부여를 위한 부도확률분포 구간을 정교하게 조정함으로써 오분류 문제를 좀 더 줄일 수 있음을 제시하였다.

중학교 "환경" 교과의 교수.학습 및 평가 방법 연구 (A Study on Teaching-Learning and Evaluation Methods of Environmental Studies in the Middle School)

  • 남상준
    • 한국환경교육학회지:환경교육
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    • 제7권1호
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    • pp.1-17
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    • 1994
  • This study was performed to determine appropriate teaching-learning and evaluation methods for Environmental Studies. To promote the relevance of our study to the needs of the schools and concerned educational communities of environmental education, we reviewed related literature, conducted questionnaire surveys, interviewed related teachers and administrator, held meetings with experts, and field-tested our findings. For selecting and developing teaching-learning methods of Environmental Studies, findings of educational research in general are considered. moreover, principles of environmental education, general aim of environmental education, orientations of environmental education, and developmental stages of middle school students in educational psychology were attended. In addition, relevance to the purpose of the Environmental Studies curriculum, appropriateness for value inquiry as well as knowledge inquiry, small group centered class organization, social interaction centered teaching-learning process, regional environmental situation, significance of personal environment, evaluation methods of Environmental Studies, multi- and inter-disciplinary contents of the Environmental Studies textbook, suitability to the evaluation methods of Environmental Studies, and emphasis on the social interaction in teaching-learning process were regarded. It was learned the Environmental Studies can be taught most effectively in via of holding discussion sessions, conducting actual investigation, doing experiment-practice, doing games and plate, role-playing and carrying out simulation activities, and doing inquiry. These teaching-learning methods were field-tested and proved appropriate methods for the subject. For selecting and developing evaluation method of Environmental Studies, such principles and characteristics of Environmental Studies as objective domains stated in the Environmental Studies curriculum, diversity of teaching-learning organization, were appreciated. We categorized nine evaluation methods: the teacher may conduct questionnaire surveys, testings, interviews, non-participatory observations; they may evaluate student's experiment-practice performances, reports preparation ability, ability to establish a research project, the teacher may ask the students to conduct a self-evaluation, or reciprocal evaluation. To maximize the effect of these methods, we further developed an application system. It considered three variables, that is, evaluates, evaluation objectives domains, and evaluation agent, and showed how to choose the most appropriate methods and, when necessary, how to combine uses of different methods depending on these variables. A sample evaluation instrument made on the basis of this application system was developed and tested in the classes. The system proved effective. Pilot applications of the teaching-learning methods and evaluation method were made simultaneously; and the results and their implications are as follows. Discussion program was applied in a lesson dealing with the problems of waste disposal, in which students showed active participation and creative thinking. The evaluation method used in this lesson was a multiple-choice written test for knowledge and skills. It was shown that this evaluation method and device are effective in helping students' revision of the lesson and in stimulating their creative interpretations and responces. Pupils showed great interests in the actual investigation program, and this programme was proved to be effective in enhancing students' participation. However, it was also turned out that there must be pre-arranged plans for the objects, contents and procedures of survey if this program is to effective. In this lesson, non-participatory observation methods were used with a focus on the attitudes of students. A scaled reported in general description rather than in grade. Experiment-practice programme was adopted in a lesson for purifying contaminated water and in this lesson, instruction objectives were properly established, the teaching-learning process was clearly specified and students were highly motivated. On the other hand, however, it was difficult to control the class when some groups of students require more times to complete their experiment, and sometimes different results. As regards to evaluation, performance observation test were used for assessing skills and attitudes. If teachers use well-prepared Likert scale, evaluation of all groups within a reasonablely short period of time will be possible. The most effective and successful programme in therms of students' participation and enjoyment, was the 'ah-nah-bah-dah-market' program, which is kind of game of the flea market. For better organized program of this kind, however, are essential, In this program, students appraise their own attitudes and behavior by responding to a written questionnaire. In addition, students were asked to record any anecdotes relating to self-appraisal of changes on one's own attitudes and behaviours. Even after the lesson, students keep recording those changes on letters to herself. Role-playing and simulation game programme was applied to a case of 'NIMBY', in which students should decide where to located a refuse dumping ground. For this kind of programme to e successful, concepts and words used in the script should be appropriate for students' intellectual levels, and students should by adequately introduced into the objective and the procedures of the lessons. Written questionnaire was used to assess individual students' attitudes after the lesson, but in order to acquire information on the changes of students' attitudes and skills, pre-test may have to be made. Doing inquiry programme, in which advantages in which students actually investigated the environmental influence of the areas where school os located, had advantages in developing students' ability to study the environmental problems and to present the results of their studies. For this programme to be more efficient, areas of investigation should be clearly divided and alloted to each group so that repetition or overlap in areas of study and presentation be avoided, and complementary wok between groups bee enhanced. In this programme, teacher assessed students' knowledge and attitudes on the basis of reports prepared by each group. However, there were found some difficults in assessing students' attitudes and behaviours solely on the grounds of written report. Perhaps, using a scaled checklist assessing students' attitudes while their presentation could help to relieve the difficulties.

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신 사회운동의 과점에서 본 유럽과 동북아시아의 핵에너지 갈등의 국제적 비교: 모험 커뮤니케이션을 중심으로 (International Comparison of Nuclear Energy Conflict in Europe and Northeast Asia from the Viewpoint of New Social Movement: With an Emphasis on the Risk Communication)

  • 김성재
    • 한국언론정보학보
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    • 제25권
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    • pp.7-40
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    • 2004
  • 오늘날 핵에너지 갈등은 방사능 물질의 위험성에서 비롯된다. 이 갈등의 주체는 핵에너지를 결정한 정치 및 경제체계와 이를 반대하는 해당 주민들 및 반핵 환경단체들이다. 그러나 핵폐기물의 국가간 이동 시 다국적 반핵단체가 갈등 주체로 나타난다. 우리는 이러한 국내적 초국가적 모험 커뮤니케이션을 신 사회운동이라고 부른다. 체계이론적인 관점에서 신 사회운동은 모험사회에서 돈과 권력과 같은 "상징적으로 일반화된 커뮤니케이션 매체"에 의한 "커뮤니케이션의 기술화"에 저항하는 집단적 공세적 자기관계의 전개라고 할 수 있다. 핵에너지 갈등은 동북아시아와 유럽을 비교했을 때 핵폐기장 입지선정과 관련해서는 별 차이가 없었다. 동북아시아에서 대만이 북한에 핵폐기물을 수출하려고 했을 때 국제적 갈등이 일어났다. 유럽에서 독일은 플루토늄을 생산하는 폐연료봉 재처리장 건설과 핵폐기물의 국가간 이동의 문제로 큰 갈등을 겪었다. 신 사회운동이 지향하고 있는 패러다임은 상태학적 지속기능성을 보장할 수 있는 전지구적 세계상이다. '세계모험사회'에서 핵에너지 갈등은 계급, 민족국가, 체계의 경계를 초월한 "담론의 동맹"을 통한 '하위정치'를 통해 해소되고 있다.

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벨지움의 중등학교 지리교육 내용과 교사양성제도 - 프랑코폰 공동체를 사례로 - (The Secondary School Education of Geography and the System of Teacher Training in Belgium - Focused on the Case of Francophone Community -)

  • 곽철홍
    • 한국지역지리학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.101-115
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    • 2000
  • 본 연구는 벨지움의 프랑코폰 공동체를 사례로 중등학교 지리교육의 내용과 교사양성의 실태를 일반 교육체제의 범주에서 고찰하였다. 중등학교 제1단계에서는 주당 2시간씩 환경교육을 학습하는 데 그 내용은 생활주변의 지리적 지식을 관찰 정리하는 것이고, 제2단계에서는 주당 1시간씩 세계지리를 학습하며 특히 유럽과 러시아에 큰 비중을 둔다. 제3단계에서는 자연지리와 인문지리를 계통적으로 학습한다. 교실수업에서 사용하는 공식적인 교과서는 없고 교사가 텍스트를 준비하여 학습에 임하고 있으며 학생 중심의 탐구식 수업이 보편적으로 이루어지고 있다. 하급중등교사는 교육전문학교에서 복수전공교사로 양성되는데 지리교사는 생물 화학 지리교사 또는 역사 사회 지리교사의 유형으로 양성되며, 상급중등교사는 종합대학의 교직과정부에서 단일전공교사로 양성된다. 중등학교 현직교사를 공식적인 실습지도교사로 임용하고 교생들의 책임수업과 평가를 합리적으로 관리하는 등 교육실습이 효과적으로 이루어지고 있으며, 학과 교수들은 교사자격 취득을 위한 심사에서 합격기준을 강화함으로써 교사의 질적 향상에 크게 기여하는 것으로 생각된다. 이러한 내용들의 상당 부분은 우리나라의 지리교육과 교사양성에서 참고할 가치가 있다고 생각한다.

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CNVDAT : 차세대 시퀀싱 데이터를 위한 유전체 단위 반복 변이 검출 및 분석 도구 (CNVDAT: A Copy Number Variation Detection and Analysis Tool for Next-generation Sequencing Data)

  • 강인호;공진화;신재문;이은주;윤지희
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제41권4호
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    • pp.249-255
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    • 2014
  • 유전체 단위 반복 변이(CNV)는 유전적 구조변이의 하나로서, 암을 포함하는 인간의 질병과 밀접한 연관성이 있는 것으로 알려져 있다. 암 유전자를 규명하기 위하여, 연구자는 특정 암 환자의 대규모 유전체 데이터를 분석하여 CNV를 찾아내야하며, 동시에 대규모 유전/임상 데이터를 연계 분석하여야 한다. 본 연구는 NGS 데이터로부터 CNV를 추출하고, 추출된 CNV와 관련된 유전/임상 정보를 체계적으로 연계 분석하는 기능을 제공하는 새로운 분석 툴 CNVDAT를 제안한다. CNV 추출 모듈은 스케일 스페이스 필터링 기법을 이용하여 CNV를 추출하며, 리드 데이터에 잡음이 포함된 경우에도 CNV의 타입/위치를 정확히 추출해낸다. 또한 시퀀스 분석 모듈은 변이 영역의 브라우징 및 상호 비교를 지원하는 사용자 친화적 프로그램으로서, 암/정상 샘플의 변이 영역의 동시 분석 기능과 refGene, OMIM DB를 기반으로 하는 CNV-유전자-표현형 매핑의 연관성 분석 기능을 제공한다. 본 프로그램의 소스 코드와 샘플프로그램은 http://dblab.hallym.ac.kr/CNVDAT/에서 다운 받을 수 있다.