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심층신경망 기반의 해수 고유광특성 도출 (Derivation of Inherent Optical Properties Based on Deep Neural Network)

  • 이형탁;최혜민;김민규;윤석;김광석;문정언;한희정;박영제
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_1호
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    • pp.695-713
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    • 2023
  • 연안 해역에서 식물성플랑크톤, 부유입자, 용존유기물은 복합적이고 비선형적으로 해수반사도를 변화시킨다. 최근 빠르게 발전하는 신경망 기술은 복잡한 비선형 관계를 효과적으로 처리할 수 있는 장점이 있다. 기존 연구에서는 성분별 고유광특성을 도출하기 위하여 세 단계의 신경망을 구성하였으나 본 연구에서는 심층신경망을 직접 적용하는 알고리즘을 제안하였다. 본 연구에서 활용한 데이터세트는 국제해색조정그룹에서 제공하는 합성데이터를 활용하였으며, 입력데이터는 9개의 파장의 원격반사도를 입력하였다. 이를 통해 해수 고유광특성을 심층신경망을 기반으로 도출하였다. 성능을 평가하기 위해 준분석 알고리즘(quasi-analytical algorithm)과 비교하였으며, 데이터 분포에 따른 로그 변환 여부가 심층신경망 알고리즘의 성능에 영향을 미치는 정도를 비교 분석하였다. 그 결과, 준분석 알고리즘보다 심층신경망 알고리즘을 활용하면 부유입자에 대한 흡광계수를 제외한 고유광특성을 정확하게 추정할 수 있으며(R2 0.9 이상), 부유입자와 용존유기물의 흡광계수를 부유입자와 용존유기물 흡광계수로 각각 분리할 수 있었다. 그리고 심층신경망을 직접적으로 적용하는 알고리즘은 데이터의 로그 변환을 하지 않아도 성능 차이가 거의 없음을 파악할 수 있었다. 이 연구 결과를 해색 자료 처리에 실제 적용하기 위해서는 다양한 해역의 현장자료 및 추가적인 데이터 세트를 활용한 학습을 진행하여, 경험적 및 반분석적 방법과 비교 분석하고 알고리즘 간 장단점을 적절히 파악하는 연구가 필요하다.

난대지역 붉가시나무의 수간곡선식 도출 및 수간재적표 작성 (Derivation of Stem Taper Equations and a Stem Volume Table for Quercus acuta in a Warm Temperate Region)

  • 정수영;이광수;김현수;박준형;김재엽;박천희;손영모
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권4호
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    • pp.417-425
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    • 2023
  • 본 연구는 난대상록수종인 붉가시나무에 대한 수간곡선을 도출하고 이를 이용하여 수간재적표를 작성하기 위함이 그 목적이다. 분석에 사용된 공시목은 전남, 경남, 제주 등에서 수집된 688본이며, 수간곡선 도출을 위하여 적용한 수간곡선 모형은 Max & Burkhart 모델, Kozak 모델 및 Lee 모델 등이다. 3가지 모델 중 우리나라 붉가시나무 수간형태를 가장 잘 설명하는 것은 Kozak 모델인 것으로 분석되었다. 이 모델의 적합도는 0.9583, 편의는 0.0352, 추정치 표준오차의 백분율은 1.1439, 평균절대편차는 0.6751로 각각 나타났다. 붉가시나무의 수간재적표는 수간곡선을 설명하는데 최적인 것으로 나타난 Kozak 모델을 이용하였으며, 재적 계산은 수간고별 직경으로 Smalian 식을 적용시켜 산출하였다. 그리고 이전에 만들어진 붉가시나무 수간재적표 2가지(2007년, 2010년)와 이번에 만든 재적표(2023년) 간을 서로 비교하기 위해 분산분석을 실시하였다. 그 결과 2007년 완도지역에서 만든 재적표가 2010년과 2023년에 만든 재적표 보다 약 2배가 많은 값을 가지는 것으로 나타났다. 이번에 작성된 수간재적표(2023년)는 공시재료의 지역별 수집범위와 공시목이 많을 뿐만 아니라, 충분한 과학적 기반 하에서 만들어졌다. 따라서 전국단위의 공식적인 붉가시나무 수간재적표로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

하이테크 소셜벤처의 사회적·경제적성과에 미치는 영향요인 (Factors Influencing the Social and Economic Performance of High-Tech Social Ventures)

  • 김형민;김진수
    • 벤처창업연구
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    • 제17권1호
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    • pp.121-137
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 하이테크 소셜벤처의 사회적·경제적성과에 영향을 미치는 요인을 실증적으로 규명하여, 하이테크 소셜벤처와 관련 생태계 이해관계자에게 필요한 성공 요인과 통찰력을 제시하는 데 있다. 선행연구에 근거하여 핵심기술역량, 핵심비즈니스역량, 소셜미션지향의 세 가지 성과요인 차원을 구성하였고, 각 하위요인으로 기술혁신지향성, R&D역량, 비즈니스모델, 고객지향성, 소셜네트워크, 소셜미션추구를 도출하였다. 실증분석을 위해 국내 하이테크 소셜벤처를 대상으로 설문조사를 진행하였고, 회수된 243부의 유효한 자료는 PLS-구조 방정식 분석을 통해 가설의 유의성을 검정하였다. 분석 결과, R&D역량, 고객지향성, 소셜네트워크, 소셜미션추구는 모두 사회적·경제적 이중성과에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 기술혁신지향성은 사회적·경제적성과에 모두 유의한 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났는데, 이는 표본기업들의 기술혁신지향성이 추상적인 조직문화적 특성으로만 내재되었기 때문에 발생한 것으로 추정한다. 비즈니스모델은 사회적성과에만 유의한 영향을 미쳤는데, 이는 사회적기업을 위해 개발된 측정도구의 한계로 추정되며, 원인 파악을 위한 추가 다집단분석 결과도 이와같은 추정의 근거를 뒷받침해 주었다. 본 연구는 사회적경제 생태계에 새롭게 등장하고 있는 하이테크 소셜벤처를 식별하고 선제적으로 실증 연구를 진행함으로써 관련 연구분야의 토대를 마련하였으며, 사회적기업 및 소셜벤처의 성과요인 연구와 실증적 연구모형을 확장시키는 계기가 되었다고 판단한다. 그러나 연구 방법이나 과정에 있어서, 사회적·경제적 이중성과의 균형을 위한 요인 도출이나 검증, 주관적 측정 방법, 표본의 대표성 등의 한계가 있었다. 향후 한계를 보완하고 개선된 연구모형을 설계하여, 더욱 심도 있는 후속 연구가 이어지기를 기대한다.

유역특성에 의한 합성단위도의 유도에 관한 연구 (Derivation of the Synthetic Unit Hydrograph Based on the Watershed Characteristics)

  • 서승덕
    • 한국농공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.3642-3654
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    • 1975
  • The purpose of this thesis is to derive a unit hydrograph which may be applied to the ungaged watershed area from the relations between directly measurable unitgraph properties such as peak discharge(qp), time to peak discharge (Tp), and lag time (Lg) and watershed characteristics such as river length(L) from the given station to the upstream limits of the watershed area in km, river length from station to centroid of gravity of the watershed area in km (Lca), and main stream slope in meter per km (S). Other procedure based on routing a time-area diagram through catchment storage named Instantaneous Unit Hydrograph(IUH). Dimensionless unitgraph also analysed in brief. The basic data (1969 to 1973) used in these studies are 9 recording level gages and rating curves, 41 rain gages and pluviographs, and 40 observed unitgraphs through the 9 sub watersheds in Nak Oong River basin. The results summarized in these studies are as follows; 1. Time in hour from start of rise to peak rate (Tp) generally occured at the position of 0.3Tb (time base of hydrograph) with some indication of higher values for larger watershed. The base flow is comparelatively higher than the other small watershed area. 2. Te losses from rainfall were divided into initial loss and continuing loss. Initial loss may be defined as that portion of storm rainfall which is intercepted by vegetation, held in deppression storage or infiltrated at a high rate early in the storm and continuing loss is defined as the loss which continues at a constant rate throughout the duration of the storm after the initial loss has been satisfied. Tis continuing loss approximates the nearly constant rate of infiltration (${\Phi}$-index method). The loss rate from this analysis was estimated 50 Per cent to the rainfall excess approximately during the surface runoff occured. 3. Stream slope seems approximate, as is usual, to consider the mainstreamonly, not giving any specific consideration to tributary. It is desirable to develop a single measure of slope that is representative of the who1e stream. The mean slope of channel increment in 1 meter per 200 meters and 1 meter per 1400 meters were defined at Gazang and Jindong respectively. It is considered that the slopes are low slightly in the light of other river studies. Flood concentration rate might slightly be low in the Nak Dong river basin. 4. It found that the watershed lag (Lg, hrs) could be expressed by Lg=0.253 (L.Lca)0.4171 The product L.Lca is a measure of the size and shape of the watershed. For the logarithms, the correlation coefficient for Lg was 0.97 which defined that Lg is closely related with the watershed characteristics, L and Lca. 5. Expression for basin might be expected to take form containing theslope as {{{{ { L}_{g }=0.545 {( { L. { L}_{ca } } over { SQRT {s} } ) }^{0.346 } }}}} For the logarithms, the correlation coefficient for Lg was 0.97 which defined that Lg is closely related with the basin characteristics too. It should be needed to take care of analysis which relating to the mean slopes 6. Peak discharge per unit area of unitgraph for standard duration tr, ㎥/sec/$\textrm{km}^2$, was given by qp=10-0.52-0.0184Lg with a indication of lower values for watershed contrary to the higher lag time. For the logarithms, the correlation coefficient qp was 0.998 which defined high sign ificance. The peak discharge of the unitgraph for an area could therefore be expected to take the from Qp=qp. A(㎥/sec). 7. Using the unitgraph parameter Lg, the base length of the unitgraph, in days, was adopted as {{{{ {T}_{b } =0.73+2.073( { { L}_{g } } over {24 } )}}}} with high significant correlation coefficient, 0.92. The constant of the above equation are fixed by the procedure used to separate base flow from direct runoff. 8. The width W75 of the unitgraph at discharge equal to 75 per cent of the peak discharge, in hours and the width W50 at discharge equal to 50 Per cent of the peak discharge in hours, can be estimated from {{{{ { W}_{75 }= { 1.61} over { { q}_{b } ^{1.05 } } }}}} and {{{{ { W}_{50 }= { 2.5} over { { q}_{b } ^{1.05 } } }}}} respectively. This provides supplementary guide for sketching the unitgraph. 9. Above equations define the three factors necessary to construct the unitgraph for duration tr. For the duration tR, the lag is LgR=Lg+0.2(tR-tr) and this modified lag, LgRis used in qp and Tb It the tr happens to be equal to or close to tR, further assume qpR=qp. 10. Triangular hydrograph is a dimensionless unitgraph prepared from the 40 unitgraphs. The equation is shown as {{{{ { q}_{p } = { K.A.Q} over { { T}_{p } } }}}} or {{{{ { q}_{p } = { 0.21A.Q} over { { T}_{p } } }}}} The constant 0.21 is defined to Nak Dong River basin. 11. The base length of the time-area diagram for the IUH routing is {{{{C=0.9 {( { L. { L}_{ca } } over { SQRT { s} } ) }^{1/3 } }}}}. Correlation coefficient for C was 0.983 which defined a high significance. The base length of the T-AD was set to equal the time from the midpoint of rain fall excess to the point of contraflexure. The constant K, derived in this studies is K=8.32+0.0213 {{{{ { L} over { SQRT { s} } }}}} with correlation coefficient, 0.964. 12. In the light of the results analysed in these studies, average errors in the peak discharge of the Synthetic unitgraph, Triangular unitgraph, and IUH were estimated as 2.2, 7.7 and 6.4 per cent respectively to the peak of observed average unitgraph. Each ordinate of the Synthetic unitgraph was approached closely to the observed one.

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보국 코발트 광상의 산출 광물종 및 황동위원소 조성의 시간적 변화: 함코발트 열수계의 성인과 지화학적 특성 고찰 (Temporal Variations of Ore Mineralogy and Sulfur Isotope Data from the Boguk Cobalt Mine, Korea: Implication for Genesis and Geochemistry of Co-bearing Hydrothermal System)

  • 윤성택;염승준
    • 자원환경지질
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    • 제30권4호
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    • pp.289-301
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    • 1997
  • 보국 코발트 광산은 백악기 경상분지내에 위치하며, 셰일로 구성된 건천리층을 천부 관입한 암주상의 미문상 화강암내에 국한하여 배태된다. 광상은 열극 충진형 석영${\pm}$액티놀라이트${\pm}$탄산염 광물맥으로 이루어지며, 광석광물로는 함코발트광물 (비독사석, 휘코발트석, 글로코도트), 함코발트 유비철석과 소량의 황화광물 (자류철석, 황동석, 황철석, 섬아연석) 및 미량의 산화광물 (자철석, 적철석)이 산출된다. Rb-Sr 절대연령 측정 결과, 화강암의 관입 및 이와 관련된 광화작용은 후기 백악기 (85.98 Ma)에 이루어진 것으로 판단된다. 산출광물종은 다소 복잡한 양상을 보이며, 시간에 따라 다음과 같이 변화한다: 액티놀라이트, 탄산염광물 및 석영에 수반되는 함코발트 광물의 정출 (광화시기 I, II)${\rightarrow}$석영에 수반되는 황화광물, 금 및 산화광물의 정출 (광화시기 III)${\rightarrow}$탄산염광물의 정출(광화시기 IV, V). 고온성 광물 (함코발트 광물, 휘수연석, 액티놀라이트)과 더불어 저온성 광물 (황화광물, 금, 탄산염광물)이 산출되는 점으로 보아 열수광화작용은 xenothermal 환경에서 형성되었다. 화강암은 특징적으로 높은 코발트 함유량 (평균 50.90 ppm)을 나타내며, 이는 코발트가 냉각하는 화강암 암주에서 기원하였음을 지시한다. 반면, 건천리층 셰일의 높은 동 및 아연 함유량은 이들 원소가 주로 셰일로부터 유래되었음을 지시한다. 열수용액의 온도 감소와 더불어 산소분압이 감소 (광화 I, II기의 코발트광물 형성, $T=560^{\circ}C-390^{\circ}C$, log $fO_2=$ > -32.7 to -30.7 atm at $350^{\circ}C$; 광화 III기의 황화광물 형성, $T=380^{\circ}-345^{\circ}C$, log $fO_2={\geq}-30.7$ atm at $350^{\circ}C$함은 열수계가 시간이 지남에 따라 초기 마그마성 계로부터 천수로 지배되는 열수계로 전이되었음을 나타낸다. 광화 II기의 유황 동위원소 값은 초기 함코발트 열수 용액이 화성기원 ($${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}{\sim_=}3-5$$‰)으로부터 기원하였음을 증거한다. 열수용액의 ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ 값은 광화 II기의 코발트 형성기 (3-5‰)로부터 황화광물 형성 시기인 광화 IV기 (최대 약 20‰)까지 크게 증가하였다. 이는 후기로 갈수록 천수가 우세한 열수계로 진화하면서 주위의 퇴적암을 순환하는 과정에 동위원소적으로 무거운 유황 (퇴적기원의 황산염)과 천금속 (Cu, Zn 등) 및 금을 용해, 농집시켰음을 시사한다. 후기에 천수의 유입이 없었더라면, 보국 광상은 단순히 액티놀라이트 + 석영 + 함코발트 광물로 구성된 광맥으로만 형성되었을 것이다. 또한, 마그마 기원의 열수계가 형성된 이후에 천수 순환계가 형성됨으로 인하여 고온 광물과 저온 광물이 함께 산출되는 xenothermal 한 광상의 특성을 나타내게 되었다.

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시계열 군집분석을 통한 디지털 음원의 순위 변화 패턴 분류 (Derivation of Digital Music's Ranking Change Through Time Series Clustering)

  • 유인진;박도형
    • 지능정보연구
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    • 제26권3호
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    • pp.171-191
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    • 2020
  • 본 연구는 현대 사회에서 가장 가치 있는 문화자산이자 한류의 흐름에서 특히 중요한 위치를 차지하는 디지털 음악에 초점을 두었다. 디지털 음악에 대하여 공신력 있는 음원 차트인 '가온 차트'에 진입한 음원들의 73주간 순위 변화를 수집하였으며 유사한 특징을 가지는 패턴들로 분류하였다. 이후 각 순위 변화 패턴으로부터 주목할 만한 특징에 대한 설명적 분석을 수행하였다. 구체적으로 음원에 대한 신뢰도 이슈가 발생하기 이전 기간의 국내 발매된 디지털 음원들로 한정하여 시점을 일치시킨 후 시계열 군집분석을 통해 패턴을 도출하고자 하였다. 데이터 수집과 전처리를 통하여 742건의 중복되지 않는 음원들을 확보하였고, 시계열 순위 변화에 대한 시계열 군집분석 결과 16개의 패턴들이 도출되었다. 이후 도출된 패턴들을 기반으로 '스테디셀러'와 '원 히트 원더'의 두 가지 유형의 대표적인 패턴을 확인하였다. 나아가 두 패턴에 대하여 차트 내에서 음원의 생존 기간과 음원 순위에 관점에서 다섯 가지의 세분화된 패턴으로 분류하였다. 각 패턴들이 가지는 중요한 특징들은 다음과 같다. 원 히트 원더형 패턴에서 아티스트의 슈퍼스타 효과와 편승효과가 강하게 나타났으며, 소비자들의 디지털 음원 선택에 강한 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 나아가 스테디셀러형 패턴을 통해서 매우 오랜시간 소비자들의 선택을 받는 음원들을 확인하였고, 소비자의 니즈를 관통하며 가장 많은 선택을 받는 음원들이 오히려 원 히트 원더형 패턴이 아니라 스테디셀러: 중기 패턴에 포진하고 있음을 확인하였다. 특히 주목할 만한 점은 스테디셀러형 패턴을 통해 기존의 패턴과는 상반되는 '차트 역주행' 현상을 확인했다는 것이다. 본 연구는 디지털 음원을 중심으로 상대적으로 소외되었던 분야인 시간의 흐름에 따른 음원의 순위 변화에 초점을 두었고, 음원의 흥행과 순위를 예측하는 것이 아니라 순위 변화의 패턴을 세분화함으로써 음원 연구에 대한 새로운 접근을 시도하였다는 점에서 의의가 있다.

쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 보전목표 성취를 위한 우리나라 OECM 발굴방향 연구 - 개념 고찰 및 전문가 인식을 중심으로 - (A Study on the Identifying OECMs in Korea for Achieving the Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework - Focusing on the Concept and Experts' Perception -)

  • 허학영;박선주
    • 한국환경생태학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.302-314
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    • 2023
  • 본 연구에서는 생물다양성협약(CBD) 글로벌 보전목표(K-M GBF)의 핵심이라고 할 수 있는 실천목표 3(30by30)에 대한 우리나라의 효과적 대응 방향을 모색하기 위한 것으로, OECM에 대한 글로벌 개념 고찰 및 전문가 인식조사를 통해 국가 차원의 체계적인 OECM 발굴방향을 모색하고자 하였다. 글로벌 표준을 준수하되 한국적 맥락을 반영한 국가 차원의 체계적인 OECM 발굴방향을 모색을 위해 본 연구에서는 ①OECM 관련 한국적 용어 사용, ②글로벌 표준을 반영한 결정인자(criteria) 도출, ③우리나라 잠재 OECM 후보 유형 도출, ④OECM 발굴‧보고 시 고려사항 등을 검토하였다. 먼저 OECM의 단순 번역어 사용이 아닌 이의 개념을 잘 반영한 '한국적 용어' 사용에 대한 공감대 형성이 있었으며, 가장 선호되는 용어이자 '자연과 조화로운 삶'이라는 생물다양성협약(CBD) 2050 비전과도 그 맥락을 같이하는 '자연공존지역(12명)'이 타당한 것으로 나타났다. 글로벌 표준을 반영한 주요 결정인자로는, 1단계 선별과정에서 OECM 핵심 특성을 반영한 4개 결정인자(1. 보호지역 여부, 2. 지리적 경계, 3. 거버넌스‧관리, 4. 생물다양성 가치)를 활용하고, 개별지역 심층진단을 수행하기 전에 관리‧관할기관 등과의 공감대형성(2단계) 과정을 거친 후 3단계(발굴‧보고단계)에서 2가지 결정인자(3-1 거버넌스와 관리의 효과성과 지속성, 4-1의 생물다양성 가치의 장기적 보전성과)를 추가하여 심층 진단을 수행하는 방향을 제시하였다. 본 연구에서 살펴본 28개 유형은 대체적으로 OECM 부합성이 높은 것으로 나타났으며(4.45~6.21점/7점, 평균 5.24점), 특히 자연환경국민신탁의 보전재산(6.21점) 및 보전협약지(6.07점)가 OECM 개념에 가장 잘 부합할 것으로 나타났다. 이어 세계자연유산 완충구역(5.77점), 사찰림(5.73점), 개발제한구역(5.63점), 비무장지대(5.60점), 생물권보전지역 완충구역(5.50점) 등이 잠재성이 높은 것으로 나타났다. 절대보전무인도서의 경우 보호지역에 부합한다는 응답(5.83/7점)이 OECM 부합성(5.52/7점) 보다 더 높게 나타나, 향후 절대보전무인도는 그 주변해역(1km)과 더불어 한국보호지역데이터베이스(KDPA)에 등재를 추진하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. OECM 관련 글로벌 표준 검토 및 전문가 인식조사 결과를 토대로, 한국적 맥락의 OECM 발굴시 고려사항으로 10가지를 제시하였다. 향후 이러한 고려사항을 참고하여 단계적인 발굴사업을 통해 OECM을 목록화하고 기존 보호지역과의 연계를 통한 국가 차원의 현지-내 보전체계 정립을 위한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.