• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.77-89
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• 2021

본 연구에서는 Jeong et al. (2020)의 연구에서 수행된 지하수위 변동 패턴의 저차원 특징추출 과정의 문제점을 분석하고, 이에 대한 개선방안이 제안된다. 해당 연구에서는 Denoising autoencoder (DAE)를 이용해 전국의 연 단위 지하수위 변동 자료로부터 저차원 특징이 추출되며, 추출된 자료를 이용해 대수층의 수리 특성값을 예측하는 회귀 모델이 개발되었다. 그러나 특정 지역의 연도별 강수 패턴이 달라질 경우, 지하수위 변동 패턴 및 저차원 특징 또한 달라지며, 이에 따라 동일 지역임에도 불구하고 저차원 특징으로부터 추정되는 수리 특성값이 다양하게 나타날 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 조건부 생성 모델인 Conditional variational autoencoder (CVAE)를 이용하였으며, 전국 71개 지역에서 10년 동안 획득된 지하수위 자료와 강수 자료 간 상관관계가 학습되었다. 학습된 모델을 통해 모든 지역에 대해 동일 강수 조건이 적용될 때의 지하수위 자료가 생성되었으며, 생성된 지하수위 자료로부터 저차원 특징이 추출되었다. CVAE를 이용해 동일 강수 조건으로 생성된 지하수위 자료의 저차원 특징과 기존 DAE를 통해 추출된 저차원 특징이 비교되었으며, 그 결과 CVAE를 이용해 추출된 저차원 특징 간 거리가 저차원 공간상에서 보다 가깝게 분포하는 것이 확인되었다. 따라서 제안된 방법을 이용할 경우 대수층 특성에만 영향을 받는 지역별 지하수위 자료 및 저차원 특징이 효과적으로 추출될 수 있으며, 이를 통해 기존 개발된 회귀 모델의 성능이 개선될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권9호
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• pp.634-642
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• 2001

Buried channel 도파로와 ridge 도파로에 대하여 variational method (VM)과 유효굴절율 방법을 사용하여 2차원의 필드 분포를 구한 뒤 angular spectrum 방법을 적용하여 여러 개의 도파로 두께에 대하여 도파로 폭에 따른 단면 반사율을 계산하고 이를 비교 검토하였다. 도파로 폭에 따른 단면 반사율 변화량은 buried channel 도파로의 경우는 매우 크게 나타났으나 ridge 도파로의 경우는 buried channel 도파로의 변화량에 비해 매우 작게 나타났다. Angular spectrum 방법을 사용하여 채널 도파로 소자의 단면 반사율을 계산할 때 사용되는 2차원의 필드 분포의 정확성은 반사율 값에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 유효굴절율 방법의 경우 도파로 폭과 도파로 두께가 감소할수록 필드 분포의 부정확성으로 인해 정확한 반사율 값과의 오차가 심하게 나타났다. 반면에 VM을 사용하여 구한 필드 분포는 도파로 폭과 두께에 관계없이 정확한 필드 분포와 오차가 적어 유효굴절율 방법보다 정확한 반사율 값을 구할 수 있었다. 유효굴절율 방법이 잘 적용되는 영역에서는 두 방법을 사용하여 구한 반사율의 차이가 매우 작음을 알 수 있었다.

• 대기
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• 제25권4호
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• pp.623-637
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• 2015

The accurate analysis of water vapor in initial of numerical weather prediction (NWP) model is required as one of the necessary conditions for the improvement of heavy rainfall prediction and reduction of spin-up time on a very-short-range forecast. To study this effect, the impact of a ground-based Global Positioning System (GPS)-Precipitable Water Vapor (PWV) on very-short-range forecast are examined. Data assimilation experiments of GPS-PWV data from 19 sites over the Korean Peninsula were conducted with Advanced Storm-scale Analysis and Prediction System (ASAPS) based on the Korea Meteorological Administration's Korea Local Analysis and Prediction System (KLAPS) included "Hot Start" as very-short-range forecast system. The GPS total water vapor was used as constraint for integrated water vapor in a variational humidity analysis in KLAPS. Two simulations of heavy rainfall events show that the precipitation forecast have improved in terms of ETS score compared to the simulation without GPS-PWV data. In the first case, the ETS for 0.5 mm of rainfall accumulated during 3 hrs over the Seoul-Gyeonggi area shows an improvement of 0.059 for initial forecast time. In other cases, the ETS improved 0.082 for late forecast time. According to a qualitative analysis, the assimilation of GPS-PWV improved on the intensity of precipitation in the strong rain band, and reduced overestimated small amounts of precipitation on the out of rain band. In the case of heavy rainfall during the rainy season in Gyeonggi province, 8 mm accompanied by the typhoon in the case was shown to increase to 15 mm of precipitation in the southern metropolitan area. The GPS-PWV assimilation was extremely beneficial to improving the initial moisture analysis and heavy rainfall forecast within 3 hrs. The GPS-PWV data on variational data assimilation have provided more useful information to improve the predictability of precipitation for very short range forecasts.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.183-190
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• 2018

본 논문에서는 보의 대변형 및 비틀림 변형을 고려한 인간동력항공기 주익 main spar 질량 최적화 과정을 소개한다. 순차적 이차 프로그래밍 기법(sequential quadratic programming)을 최적화 기법으로 선정해 구조 최적설계에 적절한 최적화 알고리즘을 수행하였다. Main spar 내부 직경, 적층 두께 등을 설계변수로 설정하였다. 목적함수에는 질량 최소화, 굽힘 변형 변위 일정, 그리고 비틀림 변형 각도 일정 등의 요소를 포함하였다. 굽힘과 비틀림 변형 계산엔 대변형 해석에 적합한 기하학적 정밀 보 모델을 도입하였으며, 기하학적 정밀 보 모델에 필요한 단면 물성은 Variational Asymptotic Beam Sectional Analysis(VABS) 단면 해석프로그램를 통해 계산하였다. 그 결과 main spar의 굽힘 변형 및 비틀림 변형을 최대 1.45% 이내로 유지한 채로 7.88%의 질량 감소를 이루는 최적설계를 도출하였다, 이후 응력복원 및 변형률 복원을 통해 최적설계의 구조적 안정성과 최적화 과정의 타당성을 검증하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.197-205
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• 2020

한국어는 자음과 모음과 같은 음소 단위의 발음은 고정되어 있고 표기에 대응하는 발음은 변하지 않기 때문에 외국인 학습자가 쉽게 접근할 수 있다. 그러나 단어와 어구, 문장을 말할 때는 음절과 음절의 경계에서 소리의 변동이 다양하고 복잡하며 표기와 발음이 일치하지 않기 때문에 외국어로서의 한국어 표준 발음 학습은 어려운 면이 있다. 그러나 영어 같은 다른 언어와 달리 한국어의 표기와 발음의 관계는 논리적인 원리에 따라 예외 없이 규칙화 할 수 있는 장점이 있으므로 발음오류에 대해 체계적인 분석이 가능한 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 오류 발음과 표준 발음의 차이를 컴퓨터 화면상의 상대적 거리로 표현하여 시각화하는 모델을 제시한다. 기존 연구에서는 발음의 특징을 단지 컬러 또는 3차원 그래픽으로 표현하거나 입과 구강의 변화하는 형태를 애니메이션으로 보여 주는 방식에 머물러 있으며 추출하는 음성의 특징도 구간의 평균과 같은 점 데이터를 이용하는데 그치고 있다. 본 연구에서는 시계열로 표현되는 음성데이터의 특성 및 구조를 요약하거나 변형하지 않고 직접 이용하는 방법을 제시한다. 이를 위해서 딥러닝 기법을 토대로 자기조직화 알고리즘과 variational autoencoder(VAE) 모델 및 마코브 확률모델을 결합한 확률적 SOM-VAE 기법을 사용하여 클러스터링 성능을 향상시켰다.

• 한국측량학회지
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• 제40권4호
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• pp.275-292
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• 2022

기후변화 감시에 위성 자료 활용을 위해 GCOS (Global Climate Observing System)는 시공간 해상도, 시간 변화에 따른 안정성, 불확실도 등의 요구사항을 제시하고 있다. 천리안위성 2A호의 경우, 센서의 한계로 인해 산출물들이 공간해상도 조건에 충족하지 못하는 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 영상융합 기법들을 천리안위성 2A호 영상에 적용하여 산출물 생성 시 활용될 수 있는 최적의 기법을 찾고자 한다. 이를 위해 CS (Component Substitution), MRA (Multiresolution Analysis), VO (Variational Optimization), DL (Deep Learning)에 포함되는 총 6가지 영상융합 기법을 활용하였다. DL의 경우 합성적(Synthesis) 특성 기반 방법을 훈련자료 구축에 사용하였다. 합성적 특성 기반 방법의 과정은 PAN (Panchromatic)과 MS (Multispectral) 영상의 공간해상도 차이만큼 두 영상의 해상도를 낮춰 융합 영상을 생성한 후 원본 MS 영상과 비교한다. 합성적 특성 기반 방법은 공간해상도를 저하시킨 PAN 영상과 MS 영상 간 기하 특성이 같아야 사용자가 원하는 수준의 융합 영상을 제작할 수 있다. 하지만, 훈련자료 구축 시 비유사성이 존재하기에 이를 최소화하는 방법으로 무작위 비율을 활용한 PSGAN 모델(PSGAN_RD)을 추가로 활용하였다. 융합 영상의 검증은 일관성(consistency) 및 합성적 특성 기반 정성적, 정량적 분석을 수행하였다. 분석 결과, 영상융합 알고리즘 중 GSA가 공간 유사도를 나타내는 평가지수에서 가장 높은 수치를 보였으며, 분광 유사도를 나타내는 지수들은 PSGAN_RD 모델의 정확도가 가장 높았다. 융합 영상의 공간 및 분광 특성을 모두 고려한다면 PSGAN_RD 모델이 천리안위성 2A호 산출물 제작에 가장 최적일 것으로 판단하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제15권5호
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• pp.49-67
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• 2012

Studies on landscape ecology have focused on conceptual aspects, while empirical focus for spatial planning has been rarely conducted. This study conducted an empirical analysis to enhance landscape ecological performance of urban developments using landscape ecology. To do so, concrete criteria and standards to analyze structural, functional and variational mechanisms of urban landscape ecology were developed. An integrated landscape ecology assessment model that can be applied to urban development planning was established by combining the criteria. Next, Landscape Ecological Management System (LEMS) was developed to implement an integrated assessment using GIS. To verify the effectiveness of the system, a case study was conducted using LEMS on Byulnae City in the Seoul Metropolitan Area. The LEMS can be useful for urban planners and policy makers in their selection of desirable planning alternatives. Moreover, the LEMS developed in this study can be a useful tool for academia in terms of the implementation of further related studies, and for planning professionals in their environmental impact assessment tasks.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제11권3호
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• pp.237-258
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• 2001

Structural identification via modal analysis in structural mechanics is gaining popularity in recent years, despite conceptual difficulties connected with its use. This paper is devoted to illustrate both the capabilities and the indeterminacy characterizing structural identification problems even in quite simple instances, as well as the cautions that should be accordingly adopted. In particular, we discuss an application of an identification technique of variational type, based on the measurement of eigenfrequencies and mode shapes, to a steel frame with friction joints under various assembling conditions. Experience has suggested, so as to restrict the indeterminacy frequently affecting identification issues, having resort to all the a priori acknowledged information on the system, to the symmetry and presence of structural elements with equal stiffness, to mention one example, and mindfully selecting the parameters to be identified. In addition, considering that the identification techniques have a local character and correspond to the updating of a preliminary model of the structure, it is important that the analytical model on the first attempt should be adequately accurate. Secondly, it has proved determinant to cross the results of the dynamic identification with tests of other typology, for instance, static tests, so as to fully understand the structural behavior and avoid the indeterminacy due to the nonuniqueness of the inverse problem.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제28권1호
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• pp.53-67
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• 2008

Anisotropic materials are increasingly required in modern technological applications. Certainly, civil, mechanical and naval engineers frequently deal with the situation of analyzing the dynamical behaviour of structural elements being composed of such materials. For example, panels of anisotropic materials must sometimes support electromechanical engines, and besides, holes are performed in them for operational reasons e.g., conduits, ducts or electrical connections. This study is concerned with the natural frequencies and normal modes of vibration of rectangular anisotropic plates supported by different combinations of the classical boundary conditions: clamped, simply - supported and free, and with additional complexities such holes of free boundaries and attached concentrated masses. A variational approach (the well known Ritz method) is used, where the displacement amplitude is approximated by a set of beam functions in each coordinate direction corresponding to the sides of the rectangular plate. Consequently each coordinate function satisfies the essential boundary conditions at the outer edge of the plate. The influence of the position and magnitude of both hole and mass, on the natural frequencies and modal shapes of vibration are studied for a generic anisotropic material. The classical Ritz method with beam functions as spatial approximation proved to be a suitable procedure to solve a problem of such analytical complexity.

• 천문학회보
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• 제40권1호
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• pp.67.1-67.1
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• 2015

In the past two decades, diverse methods and computer codes for reconstruction of coronal magnetic fields have been developed. Some of them can reproduce a known analytic solution quite well when the magnetic field vector is fully specified by the known solution at the domain boundaries. In practical problems, however, we do not know the boundary conditions in the computational domain except the photospheric boundary, where vector magnetogram data are provided. We have developed a new, simple variational method employing vector potentials. We have tested the computational code based on this method for problems with known solutions and those with actual photospheric data. When solutions are fully given at all boundaries, the accuracy of our method is almost comparable to best performing methods in the market. When magnetic field vectors are only given at the photospheric boundary, our method excels other methods in "figures of merit" devised by Schrijver et al. (2006). Our method is expected to contribute to the real time monitoring of the sun required for future space weather prediction.