• 제목/요약/키워드: smart correction

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Formulation and evaluation a finite element model for free vibration and buckling behaviours of functionally graded porous (FGP) beams

  • Abdelhak Mesbah;Zakaria Belabed;Khaled Amara;Abdelouahed Tounsi;Abdelmoumen A. Bousahla;Fouad Bourada
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제86권3호
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    • pp.291-309
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    • 2023
  • This paper addresses the finite element modeling of functionally graded porous (FGP) beams for free vibration and buckling behaviour cases. The formulated finite element is based on simple and efficient higher order shear deformation theory. The key feature of this formulation is that it deals with Euler-Bernoulli beam theory with only three unknowns without requiring any shear correction factor. In fact, the presented two-noded beam element has three degrees of freedom per node, and the discrete model guarantees the interelement continuity by using both C0 and C1 continuities for the displacement field and its first derivative shape functions, respectively. The weak form of the governing equations is obtained from the Hamilton principle of FGP beams to generate the elementary stiffness, geometric, and mass matrices. By deploying the isoparametric coordinate system, the derived elementary matrices are computed using the Gauss quadrature rule. To overcome the shear-locking phenomenon, the reduced integration technique is used for the shear strain energy. Furthermore, the effect of porosity distribution patterns on the free vibration and buckling behaviours of porous functionally graded beams in various parameters is investigated. The obtained results extend and improve those predicted previously by alternative existing theories, in which significant parameters such as material distribution, geometrical configuration, boundary conditions, and porosity distributions are considered and discussed in detailed numerical comparisons. Determining the impacts of these parameters on natural frequencies and critical buckling loads play an essential role in the manufacturing process of such materials and their related mechanical modeling in aerospace, nuclear, civil, and other structures.

Evaluation of cryogenic mechanical properties of aluminum alloy using small punch test

  • Hojun Cha;Seungmin Jeon;Donghyeon Yoon;Jisung Yoo;Seunggun Lee;Seokho Kim
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.70-74
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    • 2023
  • The Small Punch Test (SPT) was developed to evaluate the softening and embrittlement of materials such as power plants and nuclear fusion reactors by taking samples in the field. Specimens used in the SPT are very thin and small disk-shaped compared to specimens for general tensile test, and thus have economic advantages in terms of miniaturization and repeatability of the test. The cryogenic SPT can also be miniaturized and has a significantly lower heat capacity than conventional universal test machines. This leads to reduced cooling and warm-up times. In this study, the cryogenic SPT was developed by modifying the existing room temperature SPT to be cooled by liquid nitrogen using a super bellows and a thermal insulation structure. Since the cryogenic SPT was first developed, basic experiments were conducted to verify the effectiveness of it. For the validation, aluminum alloy 6061- T6 specimens were tested for mechanical properties at room and cryogenic temperature. The results of the corrected tensile properties from the SPT experiment results were compared with known room temperature and cryogenic properties. Based on the correction results, the effectiveness of the cryogenic SPT test was confirmed, and the surface fracture characteristics of the material were analyzed using a 3d image scanner. In the future, we plan to conduct property evaluation according to the development of various alloy materials.

유한요소해석을 위한 골판지 소재의 물성측정 및 분석 (Measurement and Analysis of the Material Behavior of Corrugated Paperboard for Finite Element Analysis)

  • 강규열;배덕근;노선종;진심원;강우종
    • Composites Research
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    • 제37권3호
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    • pp.143-149
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    • 2024
  • 본 논문에서는 친환경 포장재인 골판지의 기계적 물성을 측정하고, 이를 LS-DYNA의 MAT_PAPER 모델에 적용하여 유한요소해석을 수행하였다. MAT_PAPER는 주로 종이의 거동을 모델링 하기 위한 재료모델이지만 본 연구를 통해 골판지에 대해서도 적용 가능함을 보였다. 인장, 압축, 전단 거동에 대하여 골판지의 방향별 기계적 물성을 측정 및 분석하고, 이를 바탕으로 6개의 항복면을 도출하여 MAT_PAPER 모델에 통합하였다. 재료시험 시편의 유한요소해석과 골판지 사각관의 저속 붕괴해석 결과를 각 실험 결과와 비교함으로써, 골판지의 거동을 등가적으로 잘 고려할 수 있음을 보였다. 그러나 해당 모델은 골판지의 변형률 속도효과를 고려하지 못하므로, 골판지의 원소재인 원심지의 고속물성을 측정하여 이를 보정하였으며, 이에 따라 골판지 사각관의 고속 압괴 실험 결과와 잘 일치함을 보였다.

SPECT/CT에서 자동노출제어(AEC)를 이용함으로써 얻어지는 영상의 질 평가와 피폭선량 감소에 관한 고찰 (Study for Automatic Exposure Control Technique (AEC) in SPECT/CT for Reducing Exposure Dose and Influencing Image Quality)

  • 윤석환;이성환;조성욱;김진의
    • 핵의학기술
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    • 제18권2호
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    • pp.33-38
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    • 2014
  • SPECT의 기능적인 영상과 CT의 해부학적 영상을 융합하여 영상 진단의 시너지 효과를 창출하는 SPECT/CT는 부가적인 CT의 사용으로 환자의 피폭선량을 증가시킨다. SPECT/CT를 사용함으로서 불가피한 피폭선량에 대한 선량감소 효과를 위해 CT의 방사선 노출 시 선량이 환자의 크기와 모양에 따라 자동조절 되는 CT장비의 자동노출제어(Automatic exposure control, AEC)시스템을 SPECT/CT에 적용함으로써 피폭선량의 감소효과와 영상의 질의 변화를 비교 및 평가하고자 하였다. 실험에 사용된 SPECT/CT는 GE사의 Discovery 670이며, AEC 기법으로는 Smart mA를 선원은 $^{99m}Tc$을 사용하였다. CT선량 변화에 따른 SPECT영상과 CT영상의 질을 비교하기 위해 CT의 조건을 첫 번째 관전압 80, 100, 120, 140 kVp, 관전류 10, 30, 50, 100, 150, 200, 250 mA, 두 번째 AEC기법은 (10-250 mA)로 설정하여 실험하였으며, SPECT영상의 resolution과 contrast를 평가하기 위해 triple line phantom과 Flangeless Esser PET phantom을 사용하였으며, CT영상과 선량을 평가하기 위해서 anthropomorphic chest phantom을 이용하였다. Torso protocol (120 kVp, 150 mA)을 적용하였으며 AEC기법(120 kVp, 10-200 mA)으로 촬영하여 noise와 uniformity를 측정하였으며, CTDI (mGy), DLP (mGycm)값을 구하였다. 관전압, 관전류의 변화와 AEC 적용에 대한 감쇠보정 한 SPECT영상에서의 Resolution은 FWHM [mm] left 3.48 mm, center 3.65 mm, right 3.60 mm로 일정한 값을 보였다. Contrast의 결과 값은 cold spot에 대한 감쇠물질 정도에 따른 공기, 물에 대해서는 큰 차이를 나타내지 않았으며, 뼈에 대해서는 관전압이 증가할수록 감소하는 값을 보였다. Hot spot에 대해서는 관전압과 관전류의 변화 그리고 AEC를 적용 시 큰 차이를 보이지 않았다. CT영상에서의 noise값을 각각 비교한 결과 15.4, 18.5으로 AEC적용 시 noise 값은 증가하였지만 noise값의 coefficient variation (CV)값은 각각 33.8, 24.9으로 AEC 사용 시 노이즈 값의 변동이 작아 uniformity한 영상을 얻을 수 있었다. 선량평가를 위한 비교에서 DLP[mGy-cm]값은 426.78, AEC 적용 시 352.09의 값을 보여 AEC적용 시 피폭선량이 약 18% 감소함을 알 수 있었다. 본 실험을 통하여, SPECT/CT 영상에서 CT선량변화에 따른 SPECT 영상의 감쇠보정은 차이가 없음을 확인 할 수 있었으며, CT선량의 증가는 CT영상의 질은 향상되지만, 피폭선량이 증가하므로 피폭선량을 줄이기 위해 AEC기법을 적용하여 동일한 감쇠 보정된 SPECT영상과 noise가 균일한 CT영상을 획득할 수 있으며 피폭선량이 감소할 수 있을 것으로 기대된다.

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터널 내 딥러닝 객체인식 오탐지 데이터의 반복 재학습을 통한 자가 추론 성능 향상 방법에 관한 연구 (A study on improving self-inference performance through iterative retraining of false positives of deep-learning object detection in tunnels)

  • 이규범;신휴성
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.129-152
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    • 2024
  • 터널 내 CCTV를 통한 딥러닝 객체인식 적용에 있어서 터널의 열악한 환경조건, 즉 낮은 조도 및 심한 원근현상으로 인해 오탐지가 대량 발생한다. 이 문제는 객체인식 성능에 기반한 영상유고시스템의 신뢰성 문제로 직결되므로 정탐지 향상과 더불어 오탐지의 저감 방안이 더욱 필요한 상황이다. 이에 본 논문은 딥러닝 객체인식 모델을 기반으로, 오탐지 데이터의 재학습을 통해 오탐지의 저감뿐만 아니라 정탐지 성능 향상도 함께 추구하는 오탐지 학습법을 제안한다. 본 논문의 오탐지 학습법은 객체인식 단계를 기반으로 진행되며, 학습용 데이터셋 초기학습 - 검증용 데이터셋 추론 - 오탐지 데이터 정정 및 데이터셋 구성 - 학습용 데이터셋에 추가 후 재학습으로 이어진다. 본 논문은 이에 대한 성능을 검증하기 위해 실험을 진행하였으며, 우선 선행 실험을 통해 본 실험에 적용할 딥러닝 객체인식 모델의 최적 하이퍼파라미터를 결정하였다. 그리고 본 실험에서는 학습영상 포맷을 결정하기 위한 실험, 반복적인 오탐지 데이터셋의 재학습을 통해 장기적인 성능향상을 확인하기 위한 실험을 순차적으로 진행하였다. 그 결과, 첫 번째 본 실험에서는 추론된 영상 내에서 객체를 제외한 배경을 제거시키는 경우보다 배경을 포함시키는 경우가 객체인식 성능에 유리한 것으로 나타났으며, 두 번째 본 실험에서는 재학습 차수별 독립적으로 오탐지 데이터를 재학습시키는 경우보다 차수마다 발생하는 오탐지 데이터를 누적시켜 재학습 시키는 경우가 지속적인 객체인식 성능 향상 측면에서 유리한 것으로 나타났다. 두 실험을 통해 결정된 방법으로 오탐지 데이터 재학습을 진행한 결과, 차량 객체 클래스는 1차 재학습 이후부터 AP값이 0.95 이상 우수한 추론 성능이 발현되었으며, 5차 재학습까지 초기 추론 대비 약 1.06배 추론성능이 향상되었다. 보행자 객체 클래스는 재학습이 진행됨에 따라 지속적으로 추론 성능이 향상되었으며, 18차 재학습까지 초기 추론대비 2.3배 이상 추론성능이 자가 향상될 수 있음을 보였다.

농림위성용 GCP 칩 매칭 성능 향상을 위한 위성영상 공간해상도 결정 (Determination of Spatial Resolution to Improve GCP Chip Matching Performance for CAS-4)

  • 이유진;김태정
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_1호
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    • pp.1517-1526
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    • 2021
  • 최근 국내외에서 많은 지구관측위성들이 발사됨에 따라서 위성영상의 활용 분야가 넓어지고 있고 이에 따라서 위성영상의 기하정확도 향상을 위한 연구가 활발히 수행되고 있다. 본 논문은 2025년에 발사예정인 5 m 해상도 영상을 촬영할 수 있는 농림위성을 위한 자동기준점 추출 가능성을 파악하기 위해서 수행되었다. 특히 본 연구에서는 국토위성용으로 구축된 25 cm 해상도의 지상기준점 Chip을 농림위성영상에 사용할 수 있는지를 검토하고 농림위성영상용 지상기준점 추출 시 정합 성능 향상을 위한 적절한 공간해상도가 있는지를 검토하고자 한다. 실제 실험은 농림위성영상과 유사한 사양을 가진 RapidEye 위성영상을 활용하여 연구를 수행하였다. 먼저, 5 m 해상도의 원본 RapidEye 영상을 3배~7배로 분할하여 여러 해상도를 가진 영상으로 만들고, 해상도를 가지는 지상기준점 Chip은 크기를 축소하여 위성영상의 해상도에 맞게 조절하였다. 각각의 해상도를 가지는 위성영상과 지상기준점 Chip을 매칭하고 이 결과로 수립된 정밀센서모델의 정확도를 분석하였다. 분석결과 5 m의 원본 해상도에서 정합하는 것보다 위성영상의 해상도를 높여서 정합하는 것이 개선된 정확도를 보여주었다. 특히, 원본 영상을 1.25~1.67 m 해상도로 분할하여 지상기준점 Chip과 정합 할 경우 평균 약 2.74 m 내외의 위치정확도를 얻을 수 있었다. 본 연구결과가 향후 농림위성영상의 자동기준점 추출 및 정밀정사영상 생산에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

교육행정정보시스템의 보안성 강화를 위한 하이브리드 블록체인 설계 (Hybrid Blockchain Design to Improve the Security of Education Administration Information System)

  • 손기봉;손민영;김영학
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.1-11
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    • 2021
  • 나이스 시스템은 우리나라의 초·중등학교에서 운영되던 행정 정보를 통합한 시스템이다. 현재 이 시스템은 중앙 서버 방식으로 운영되고 있고 학교 행정 정보와 학생의 중요 교육 정보를 포함하고 있다. 학생 정보 중학생생활기록부는 학생이 상급 기관으로 진학하기 위한 중요한 정보를 포함하고 있지만, 악의적인 공격에 정보가 유출되거나 조작되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 기존 나이스 시스템에서 관리하던 서버와 블록체인 기술을 접목한 하이브리드 블록체인 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 학생 정보의 접근 시 데이터베이스의 쿼리 정보를 블록에 기록한다. 학생의 정보 수정이나 증명서 발급 등의 요청이 오면 블록체인의 쿼리와 데이터베이스의 정보, 학생의 키값을 확인하여 정보의 유출이나 조작 여부 등을 판단하고 정상 데이터일 경우에만 기록 수정 등의 요청을 수행한다. 이러한 과정은 블록체인을 통해 데이터 조작 등을 검사하기 때문에 기존 중앙 서버보다 보안이 향상된다. 제안된 시스템은 이더리움 플랫폼에서 구현되었으며 스마트 컨트랙트를 사용하여 블록체인의 쿼리 정보를 실험적으로 확인하였다. 본 연구는 기존의 나이스 시스템에 블록체인을 결합하여 학생 자료의 위변조에 대한 보안을 강화하여 나이스 시스템의 신뢰도를 높이는 데 기여한다.

국토관측위성용 정밀영상생성시스템의 위치정확도 분석 (Analysis of Geolocation Accuracy of Precision Image Processing System developed for CAS-500)

  • 이유진;박형준;김혜성;김태정
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권5_2호
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    • pp.893-906
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    • 2020
  • 본 논문은 국토관측위성용으로 제작된 정밀영상생성시스템의 위치정확도 분석에 대해서 보고한다. 국토관측위성의 발사 예정 시기는 2021년으로, 아직 발사되지 않아 국토관측위성과 유사한 사양을 가지는 KOMPSAT-3A 위성영상을 활용하여 분석하였다. 본 논문에서는 한반도를 촬영한 30장의 영상을 이용하여 초기센서모델의 위치정확도, 정밀센서모델의 모델점 위치정확도, 검사점을 활용한 정밀센서모델의 위치정확도, 정밀정사영상의 위치정확도에 대한 측정을 수행하였다. 본 연구는 정확한 GCP 확보 시 2 pixel 이내의 RMSE를 갖는 것을 목표 위치정확도로 한다. 그 결과, 검사점을 활용한 정밀센서모델의 위치정확도는 남한에서 약 1.85 pixel, 북한에서 약 2.04 pixel의 위치정확도를 갖는 것을 확인하였으며, 정밀정사영상의 위치정확도는 남한에서 약 1.15 m, 북한에서 약 3.23 m의 위치정확도를 갖는 것을 확인 할 수 있었다. 전반적으로 남한의 정확도에 비해 북한의 정확도가 낮은 것을 확인 할 수 있었으며, 이는 북한지역 영상의 GCP(Ground Control Point) 품질이 남한의 GCP 품질에 비해 좋지 않았기 때문에 측정된 정확도에 영향을 준 것으로 확인되었다. 또한, 특히 북한지역에서 정밀센서모델 대비 정밀정사영상의 정확도가 다소 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 북한 영상의 정사보정 시 사용한 DTM의 정확도가 남한에 비해 좋지 않아 발생한 것으로 판단하였다. 향후 본 연구진이 제시한 원인 외, 위치정확도에 영향을 줄 수 있는 요인들에 대한 추가적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

TENSILE BOND STRENGTH BETWEEN ELASTOMERIC IMPRESSION MATERIALS AND TRAY RESINS DEPENDING ON THE THICKNESS OF THE TRAY ADHESIVE

  • Kim, Tae-Won;Moon, Hong-Seok;Lee, Keun-Woo;Chung, Moon-Kyu
    • 대한치과보철학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.699-711
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    • 2006
  • Statement of problem. Elastomeric impression materials have been widely used to obtain an accurate impression. However there have not been enough studies on the influence of the thickness of the tray adhesives on the bonding strength between the trays and the elastomeric impression materials. Purpose. In order to understand the relationship between the thickness of the tray adhesive and the tensile bond strength and to suggest the thickness at which the bonding strength is strongest, tensile bond strength related to the thickness of adhesives of 3 different elastomeric impression materials were tested. Materials and methods. 3 impression materials, $Permlastic^{(R)}$. Regular Set(Kerr Corp., Romulus, Michigan, U.S.A.), $Impregum^{TM}$ $Penta^{TM}$(3M ESPE, Seefeld, Germany), and Aquasil Ultra Monophase Regular Set Smart Wetting.(Dentsply Caulk, Milford, Delaware, U.S.A.), were used in this study, and tray adhesives from the same manufacturers of the impression materials were used, which were Rubber Base Adhesive, Polyether Adhesive, and Silfix, respectively. The tray specimens were prepared by autopolymerizing the tray material(Instant Tray Mix, Lang, Wheeling, Illinois, U.S.A.), and a PVC pipe was used to house the impression material. In group A, tray adhesives were applied in multiple thin layers of 1 to 5 and in group B, adhesives were applied only once, in the thickness equivalent to several applications. Lightness($L^*$) of the adhesion surface was measured with a spectrophotometer(CM-3500d, Konica Minolta, Sakai, Osaka, Japan). The tensile bond strength of the elastomeric impression material and the tray resin was measured with universal materials testing machines(Instron, Model 3366, Instron Corp, Nowood, Massachusetts, U.S.A.). A formula between the number of adhesive application layers and the lightness of the adhesion surface was deduced in group A, and the number of adhesive layers in group B was estimated by applying the lightness($L^*$) to the deduced formula. Results. 1. In group A, a statistically significant increase in tensile bond strength appeared when the number of application layers increased from 1 to 2 and from 4 to 5, and no significant difference was present between 2, 3, and 4 layers in Permlastic. In Impregum, the tensile bond strength was significantly increased when the number of adhesive layers increased from 1 to 3, but no significant difference after 3 layers. In Aquasil, the tensile bond strength significantly increased as the number of application layers increased up to 4 but showed no significant difference between 4 and 5. 2. In group B, the tensile bond strength was decreased when the thickness of the adhesive increased in Permlastic. Impregum showed an increased tensile bond strength when the thickness of the adhesive was increased. In Aquasil, the tensile bond strength increased as the number of adhesive application layers increased up to approximately 2.5 layers but it sharply decreased after approximately 4.5. Conclusion. From the study, the common idea that it is better to apply a thin and single coat of tray adhesive needs correction in more detailed ways, and instructions on some of the tray adhesives should be reconsidered since there were several cases in which the tensile bond strength increased according to the increase in the thickness of the adhesives.

고품질 스테레오 음악을 위한 오디오 워터마크 정보 삽입/추출 기술 (An Embedding /Extracting Method of Audio Watermark Information for High Quality Stereo Music)

  • 배경율
    • 지능정보연구
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    • 제24권2호
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    • pp.21-35
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    • 2018
  • 본 논문에서는 스테레오 음악에 오디오 워터마크를 삽입하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 스테레오 음악은 2개의 채널을 갖고 있기 때문에 기존 워터마킹 기술은 일반적으로 각 채널을 독립적으로 생각하고 처리하는 경우가 많다. 그러나 스테레오를 모노로 변환하는 과정에서 워터마크의 손실이 발생하는 경우가 많이 발생할 수 있다. 제안한 알고리즘은 스테레오를 모노로 변환하더라도 워터마크의 손실이 발생하지 않도록 워터마크를 삽입할 때 스테레오와 모노변환의 특성을 이용하였다. 제안된 알고리즘에 사용된 오디오 워터마크는 "Copyright"와 "Copy_free"라는 두 가지 정보를 터보코드를 이용하여 생성하였다. 두 워터마크는 9바이트(72비트)로 이루어져 있으며, 오류정정을 위하여 터보코드를 적용하면 222비트로 삽입해야 하는 정보량이 늘어난다. 222비트의 워터마크는 추가적인 오류에 강인하도록 1024비트로 확장하여 최종적으로 스테레오 음악에 삽입할 워터마크로 사용하였다. 평균적으로 SNR은 40dB를 넘어서서 전통적인 양자화 방식보다 10dB 이상의 음질 개선을 가져왔다. 이는 상대적으로 10배의 음질 개선도를 의미하는 것으로 매우 유의미한 결과이다. 또한 워터마크의 추출에 필요한 샘플길이는 1초 이내의 길이면 충분히 추출이 가능하고, 128Kbps의 비트레이트를 갖는 MP3 압축에 대해서도 모두 1초 이내 길이의 음악 샘플로부터 워터마크의 완전한 추출이 가능하였다. 전통적인 양자화 방식이 10초 길이의 샘플을 이용해도 대부분 워터마크의 추출에 실패한 것에 비하면 1/10에 불과한 길이로 워터마크의 추출이 가능하다.