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정보보호 대책의 성능을 고려한 투자 포트폴리오의 게임 이론적 최적화 (Game Theoretic Optimization of Investment Portfolio Considering the Performance of Information Security Countermeasure)

  • 이상훈;김태성
    • 지능정보연구
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    • 제26권3호
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    • pp.37-50
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    • 2020
  • 사물 인터넷, 빅데이터, 클라우드, 인공지능 등 다양한 정보통신기술이 발전하면서, 정보보호의 대상이 증가하고있다. 정보통신기술의 발전에 비례해서 정보보호의 필요성이 확대되고 있지만, 정보보호 투자에 대한 관심은 저조한 상황이다. 일반적으로 정보보호와 관련된 투자는 효과를 측정하기 어렵기 때문에 적절한 투자가 이루어지지 않고 있으며, 대부분의 조직은 투자 규모를 줄이고 있다. 또한 정보보호 대책의 종류와 특성이 다양하기 때문에 객관적인 비교와 평가가 힘들고, 객관적인 의사결정 방법이 부족한 실정이다. 하지만 조직의 발전을 위해서는 정보보호와 관련된 정책과 의사결정이 필수적이며 적정 수준의 투자와 이에 대한 투자 효과를 측정 할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 게임 이론을 이용하여 정보보호 대책 투자 포트폴리오를 구성하는 방법을 제안하고 선형계획법을 이용하여 최적 방어 확률을 도출한다. 2인 게임 모형을 이용하여 정보보호 담당자와 공격자를 게임의 경기자로 구성한 뒤, 정보보호 대책을 정보보호 담당자의 전략으로, 정보보호 위협을 공격자의 전략으로 각각 설정한다. 게임 모형은 경기자의 보수의 합이 0인 제로섬 게임을 가정하고, 여러개의 전략 사이에서 일정한 확률 분포에 따라 전략을 선택하는 혼합 전략 게임의 해를 도출한다. 여러 종류의 위협이 존재하는 현실에서는 한 개의 정보보호 대책만으로 일정 수준 이상의 방어가 힘들기 때문에, 다수의 정보보호 대책을 고려해야한다. 따라서 다수의 정보보호 위협에 따른 정보보호 대책이 배치된 환경에서 정보보호 대책의 방어 비율을 이용하여 정보보호 대책 투자 포트폴리오를 산출한다. 또한 최적화된 포트폴리오를 이용하여 방어 확률을 최대화하는 게임 값을 도출한다. 마지막으로 정보보호 대책의 실제 성능 데이터를 이용하여 수치 예제를 구성하고, 제안한 게임 모델을 적용하고 평가한다. 본 연구에서 제시한 최적화 모델을 이용하면 조직의 정보보호 담당자는 정보보호 대책의 방어 비율을 고려하여 정보보호 대책의 투자 가중치를 구할 수 있고, 효과적인 투자 포트폴리오를 구성하여 최적의 방어 확률을 도출 할 수 있을 것이다.

한국 성인의 칼륨 섭취 현황 : 2007~2010년 국민건강영양조사 자료 이용 (Potassium intake of Korean adults: Based on 2007~2010 Korea National Health and Nutrition Examination Survey)

  • 이수연;이심열;고영은;이선영
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제50권1호
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    • pp.98-110
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    • 2017
  • 본 연구에서는 2007년부터 2010까지의 국민건강영양조사 자료를 이용하여 한국 성인의 칼륨 섭취량, 나트륨과 칼륨의 섭취 몰 비율 (molar ratio)을 비교분석하고 칼륨의 급원 식품군과 식품, 건강지표들과 칼륨의 섭취 수준과의 관계를 알아보았다. 모든 통계분석은 변수에 국민건강영양조사 자료에서 제공하는 가중치를 적용하였으며, 복합표본설계 일반선형모형을 이용하였다. 칼륨의 1일 평균 섭취량은 남성은 충분섭취량에 근접하고 있었으나 여성에서는 충분섭취량을 크게 밑돌고 있었으며 남녀 모두 20~64세 연령층에 비하여 65~74세 연령층에서 높았다. 나트륨과 칼륨 섭취량의 몰 비율 (molar ratio)은 남성이 2.89~3.23로 여성 (2.62~2.95)에 비해 높았고, 남녀 모두 50세 이후 연령층의 Na/K 몰 비율 (molar ratio)이 낮고 20~49세 연령층에서 높게 나타났다. 한국인이 섭취하는 칼륨의 급원식품 중 기여도가 높은 식품군은 조사 시기, 성별, 연령층에 무관하게 채소군이었으며, 그 기여도는 전체의 28~33%로 전체 칼륨 섭취량의 1/3을 차지하였다. 그 다음으로 기여도가 큰 식품군으로 곡류, 과일류, 육류 등이었다. 기여도가 높은 식품은 백미와 배추김치였고, 감자-참외-고구마-미역-무-사과-검정콩 등이 그 다음 순으로 조사되었다. 칼륨 섭취수준을 사분위로 나누어 건강지표들과 관련성을 보았을 때 칼륨 섭취 수준이 증가할수록 50~64세 여성수축기 혈압이 유의하게 감소하였고 (p < 0.01), 1사분위군 (1일 평균 1,851.2 mg 이하 섭취자)의 수축기 혈압은 4사분위군 (1일 평균 3,602.2 mg 이상 섭취자)의 수축기 혈압보다 3.6 mmHg 높았다. 또한 동일 연령대의 여성에서 혈중 중성지방의 농도가 1사분위군에서 가장 높았고, HDL-콜레스테롤의 농도는 칼륨섭취량이 많을수록 증가하였다 (p < 0.05). 본 연구결과, 칼륨섭취량은 식사섭취량에 따라 변화하므로 특히 성별열량 섭취량에 따라 영양섭취기준을 달리 설정하는 것도 고려해 볼 여지가 있으며 칼륨 섭취를 높이고 나트륨의 섭취를 줄일 수 있는 한국식 DASH diet의 개발이 필요할 수 있음을 시사한다.

여름철 공원 수림지와 잔디밭의 온열쾌적지수 개선 효과 (Effects for the Thermal Comfort Index Improvement of Park Woodlands and Lawns in Summer)

  • 류남형;이춘석
    • 한국조경학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.21-30
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    • 2014
  • 본 연구는 쾌적한 온열환경을 제공하는 공원을 계획하기 위한 방안을 모색하고자, 전형적인 녹지유형인 수림지와 잔디밭의 여름철 열환경을 측정 및 평가하였다. 이를 위해 함양 상림공원을 연구대상지로 하였으며, 대상지 내 녹지유형을 대표하는 수림지와 잔디밭 그리고 대조구로서 포장지에서 열환경을 조사하였다. 기상장비를 활용한 3일 동안(2014년 8월 21~23일, 29~30일)의 정점관측을 통해 열환경 변수인 기온, 상대습도, 풍속 그리고 6방향(동, 서, 남, 북, 하향, 상향) 장파 및 단파 복사를 측정하였다. 측정한 복사량을 근거로 6방향의 향별 가중치를 적용하여 인체가 흡수한 복사량을 구한 후 이를 평균복사온도로 환산하였다. 산정된 평균복사온도와 측정된 기온, 상대습도, 풍속을 바탕으로 PET는 Rayman 1.2, UTCI, OUT_SET$^*$는 UTCI Calculator와 Thermal Comfort Calculator of Richard DeDear로 산정한 후 수림지, 잔디밭 그리고 대조구의 온열쾌적성을 평가하였다. 열환경 및 온열쾌적지수의 평가 결과, 수림지는 포장지에 비해 주간(10:00~16:00)의 기온과 평균복사온도를 $5.9^{\circ}C/35^{\circ}C$ 낮추는 냉각효과를 나타냈으며, 상대적으로 낮은 풍속과 높은 상대습도를 나타냈음에도 불구하고, 온열쾌적지수 개선효과는 매우 크게 나타났다. 반면에 잔디밭은 포장지에 비해 주간(10:00~16:00)의 기온과 평균복사온도를 $0.9^{\circ}C/3^{\circ}C$ 낮추는 미미한 냉각효과를 나타냈으며, 잔디밭의 온열쾌적지수 개선효과는 크지 않은 것으로 나타났다. 한편, 야간(21:00~04:00)의 미기상 및 복사 환경은 일사 부재, 풍속 감속, 상대습도 증가로 인해 수림지, 잔디밭 및 포장지가 비슷하게 나타났다. 이러한 결과는 수림지의 차양 및 증발산 효과는 잔디밭의 증발산 효과에 비해 매우 크기 때문이라 판단되며, 공원의 온열쾌적성을 확보하기 위해서는 녹지의 면적보다 녹지의 용적에 주력해야 한다는 것을 시사하는 것이다. 본 연구는 수림지와 잔디밭에서 공원의 이용자가 체감하는 온열쾌적성을 정량적으로 평가하고, 수림지 및 잔디밭이 가진 온열쾌적지수 개선효과를 규명함으로써 향후 공원계획시 이용자를 고려한 쾌적한 온열환경을 조성하는데 기여할 수 있을 것이다.

상수리나무 채종원에서 수형목 풍매차대 35가계의 생장 및 가지특성 (Growth and Branch Characteristics of 35 Half-sib Families in a Seed Orchard of Quercus acutissima)

  • 전병환;강규석;한상억;오창영;김장수;김계환
    • 한국육종학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.228-235
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    • 2009
  • 상수리나무 실생채종원에서 수형목 풍매차대 35 가계의 생장 및 가지특성 변이에 대한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 채종원 임령 12년생 때의 평균 수고는 9.96 m, 평균 흉고 직경 14.50 cm, 평균 지하고 1.04 m, 평균 수관폭 6.80 m, 평균 가지각도는 $18.82^{\circ}$이었고 평균 통직성 등급은 2.58로 조사되었다. 수고생장에 있어서 075 및 052 가계가 우수하였던 반면에 0511 및 0517 가계는 불량한 것을 나타났다. 또한 흉고직경 생장에 있어서는 075 및 0413 가계가 우수하였고 0725 및 0511 가계가 불량하였다. Pearson 상관 및 Spearman 순위상관 계수는 2006년과 2008년 조사에서 가지각도를 제외한 조사된 모든 형질에 있어서 정의 상관이 있는 것으로 나타났다. 아울러 수고 생장 및 흉고직경 생장이 우수한 가계가 통직성에서도 우수한 것으로 조사되었다. 분산분석 결과, 수고, 흉고직경, 원주재적 및 통직성에 있어 가계간 고도의 유의적인 생장 차이가 있는 것으로 나타났다. 그리고 지하고, 수관폭 및 가지각도에 있어서도 가계간 차이가 인정되었다. 채종원 임령 10년 및 12년의 경우에 개체유전력 보다는 가계유전력이 더욱 높게 추정되었다. 특히 가계유전력이 높게 추정된 수고, 흉고직경 및 통직성은 강한 유전적 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 개체선발보다는 가계선발에 의하여 더욱 높은 개량효과가 추정됨을 알 수 있었다. 가계선발에 의한 각 조사형질별 개량효과 기대치를 추정한 결과 가지각도에서 개량효과가 가장 높은 것으로 추정되었으며, 그 다음으로 흉고직경, 수고 순이었다. 최종적으로 생장 및 가지특성에 대한 분산분석, 유전력, 유전변이량 등에 근거하여 생장형질별 가중치를 부여하여 가계별 육종가를 추정하였다. 이러한 육종가는 상수리나무 채종원에서 유전간벌을 적용하는데 있어 선발 기준 등 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

헤메로비 등급(Hemeroby Index)을 활용한 도시공원의 인지된 자연성 평가 (Evaluation of Perceived Naturalness of Urban Parks Using Hemeroby Index)

  • 김도은;손용훈
    • 한국조경학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.89-100
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    • 2021
  • 본 논문은 개인과 환경의 상호작용 정도를 '인지된 자연성'의 척도로 평가하였다. 헤메로비 7등급(Hemeroby)을 인간의 영향의 정도에 따라 토지피복 세분류로 구분하고, 지표별로 등급을 표준화하여 확률밀도함수와 가중치 적용을 통해 서울시 도시공원의 현 상태를 평가하였다. 그중 특징 있는 공원 6곳을 선정하여 이용자 평가를 시행하여, 자연성 지표에 따른 공간적 평가와 이용자 인식 사이에 3가지의 시사점을 발견하였다. 첫째, 수목이 군락을 이루는 활엽수림·침엽수림·혼효림 등의 공간은 Hemeroby 등급 체계에서 자연성이 높은 공간으로 평가되며, 이용자에게도 일반적으로 자연성이 높은 공간으로 인식되고 있다. 이용자는 다양한 형태의 수목 공간이 자연성이 높다고 인식하였다. 수목의 울창함은 인지된 자연성에 있어서 하나의 요인이 된다. 둘째, Hemeroby 등급 지표에서 자연성이 높게 평가된 '내륙 습지' · '호소' 등 수공간의 인지된 자연성은 공원 주변의 환경 상태에 따라 편차가 크게 나타났다. 셋째, 초지 등과 같은 수평적 경관보다는 수직적인 경관 요소인 수목 등을 통해 자연성이 높게 평가되었다. 녹지공간을 이용하는 이용자의 자연성 인식은 토지피복을 활용한 자연성 평가와 일반적으로 유사하지만, 특정 공간에 대한 자연성 인식은 차이를 보였다. 이는 이용자가 인식하는 자연성에는 개인이 직접 보고, 듣고, 경험한 내용도 포함되기 때문이다. 이용자는 개인적 인식을 바탕으로 자연성을 구조화하고, 도시 녹지의 가치를 평가하는 특징이 있다. 따라서, 도시 녹지의 자연성 평가는 모든 이용자에게 통용되는 절대적인 기준이 존재할 수 없다. 향후 이용자 번들 혹은 도시공원의 인지된 자연에 대한 상충된 이해 그룹에 관한 연구가 필요하다. 이러한 연구는 각 도시공원 서비스가 제공하는 자연성에 대한 방향성 설정에 중요한 자료가 될 것이다.

창업·벤처 생태계 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Startup and Venture Ecosystem Index)

  • 김선우;진우석;곽기현;고혁진
    • 벤처창업연구
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    • 제16권6호
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    • pp.31-42
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    • 2021
  • 한국 경제에서 창업·벤처기업의 중요성이 커지고 있다. 이 연구는 창업·벤처기업의 성장을 포함하여 창업·벤처 생태계가 성장하고 있는지 측정하였다. 창업·벤처 생태계는'생태계'의 주요 행위자인 창업·벤처기업, 투자기관, 정부로 구성하고, 이들의 주요 활동을 정량적 지표 25개로 측정하였다. 창업·벤처 생태계 지수는 25개 지표의 2010~2018년의 시계열 원자료를 토대로 종합주가지수 방식과 AHP를 통한 가중치를 적용하여 산출하였다. 2018년 창업·벤처 생태계는 2010년에 비해 2.1배 성장하였으며, 정부 지수의 증가가 성장에 큰 영향을 미쳤다. 2018년 각각의 지수를 구성하는 개별지표를 보면, 기업 지수는 천억 벤처기업의 수, 투자 지수는 회수금액, 정부 지수는 모태펀드 출자금액이 성장에 가장 큰 영향을 주었다. 원자료를 토대로 창업·벤처 생태계 지수를 생태계별(창업생태계와 벤처생태계), 업종별(전업종과 제조업), 지역별(전국과 부산)로 구분하여 분석하였다. 그 결과, 지난 8년간 창업생태계의 성장이 벤처생태계의 성장 보다 근소한 차이로 컸다. 제조업 창업·벤처 생태계는 전업종 보다 낮게 나타났으며, 예시로 살펴본 부산의 창업·벤처 생태계 지수는 전국 보다 낮게 나타났다. 이 연구는 창업·벤처 생태계 지수를 개발 및 측정하여 모니터링 함으로써 지원 정책의 수립 및 시행에 활용하고자 했다. 이 지수는 주요 행위자 간의 상호관계를 파악해 볼 수 있으며, 공식적인 통계조사 결과를 활용하여 누구라도 지수를 산출할 수 있는 장점이 있다. 향후에도 지수를 지속적으로 모니터링하여 경제사회적 사건이나 정책적 지원이 창업·벤처 생태계에 어떤 영향을 미쳤는지 파악할 필요가 있다.

생태적 수질정화시설로서 댐 저수지 인공습지의 구조 적정성 평가방안 (A Study on Evaluation Method for Structural Suitability of Constructed Wetlands in Dam Reservoirs as an Ecological Water Purification System)

  • 반권수
    • 한국조경학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.23-40
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    • 2022
  • 유역 오염원의 생태적 정화를 위해 전국적으로 댐 저수지 내 인공습지를 많이 설치하여 운영 중이나 노후화와 효율 저하 문제가 지속적으로 제기되고 있으며 실효성 있는 관리 개선을 위해 우선적으로 구조적 적정성에 대한 객관적 평가가 필요하다. 본 연구에서는 15개 댐의 39개 인공습지를 대상으로 하였으며 문헌조사, FGI 등을 통해 물리적, 식생 구조를 고려한 입지 적정성, 유량공급 시스템, 수심, 유로 길이 대 폭비, 경사도, 식재 종수, 피복도, 식생 건전성 등 8개 평가항목을 도출 후 설문, AHP 분석을 통해 산정한 가중치를 적용하여 평가기준을 제시하였다. 인공습지 구조에 대한 평가결과, 전체 평가점수는 평균 80.8점이었으며 '양호(91~100점)' 등급은 10개소, '보통(71~90점)' 등급은 22개소, '미흡(70점 이하)' 등급은 7개소로 확인되었다. 물리적 구조의 평가점수는 만점 62.4점 중 평균 52.6점으로 '양호' 등급은 14개소, '보통' 등급은 21개소, '미흡' 등급은 4개소로 확인되었다. 입지 적정성의 평가점수는 만점 20.2점 중 평균 18.9점으로 대부분의 인공습지에서 양호한 수준이었으나 유량공급 시스템, 수심, 길이 대 폭비, 유로 경사도는 50% 이상의 인공습지에서 '보통' 이하 등급으로 평가되어 습지 내 안정적인 유량 공급, 흐름 향상을 위해 전반적인 구조 개선이 필요한 것으로 나타났다. 식재 수종, 식생 피복도, 식생 건전성 등 식생 구조 항목의 평가점수는 만점 37.6점 중 평균 28.2점으로 '양호' 등급은 6개소, '보통' 등급은 18개소, '미흡' 등급은 15개소로 약 84%가 '보통' 이하 등급으로 확인되었다. 물리적 구조 평가점수와 식생 구조 평가점수의 Spearman 상관계수를 분석한 결과, 유의미한 상관관계가 있었으며(r = 0.728, p < 0.001), 각 세부 평가인자들 간에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 인공습지 6개소의 현장 사례 검증 결과 평가결과의 적정성을 확인할 수 있었고 입지, 유량 공급, 습지의 형태 등이 습지의 효율과 운영에 큰 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 자연기반 해법으로서 댐 저수지 내 인공습지 전반의 구조적 취약 요소를 도출하고 향후 인공습지별 관리개선을 위한 유형과 실천적인 대안을 마련하여 인공습지의 효용성을 높이고 다양한 환경적 기능을 증진하는데 기여할 수 있을 것이다.

AHP 기법을 이용한 건축분야 BIM 활성화 방안 연구 (A Study on the Revitalization of BIM in the Field of Architecture Using AHP Method)

  • 김진호;황찬규;김지형
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.473-483
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    • 2022
  • BIM(Building Information Modeling : 건설정보모델)은 건설 산업의 전 생애주기 동안의 정보를 관리 할 수 있는 기술로써 생산성 향상 및 건설 산업 전 분야를 통합할 수 있는 플랫폼역할을 할 수 있어 건설 분야에서 주목 받고 있다. 현재 BIM은 선진국을 중심으로 활발히 적용되고 있으며 다양한 해외 건설현장에서 공기단축 및 예산 절감효과로 점차 활용이 늘어나고 있는 추세이다. 그러나 아직까지 국내 건설 분야에서는 제도적인 기반이 미약하고 기술적인 한계로 인해 BIM의 활용이 미진한 상황이다. 이러한 생산성이 우수한 BIM의 국내 조기 정착을 위해서는 다양한 활성화 방안과 제도적 기틀이 마련되어야 할 것이다. 따라서 본 연구는 BIM의 국내 정착 및 활성화를 위한 연구의 일환으로 건설 산업발전에 필요한 다수의 핵심 중요요인들을 AHP 기법을 활용한 브레인스토밍과 전문가 설문조사를 통하여 도출하고, 요인별 상대적 중요도를 분석하여 활성화 방안을 제시하였다. 또한 전문가 집단의 사전 설문조사를 통해 핵심 중요요인을 3계층으로 구분하여 계층1 3개 항목, 계층2 9개 항목, 계층3 27개 항목을 도출하였으며 쌍대비교를 통한 우선순위 분석을 수행하였다. AHP 분석결과, 계층 1에서는 정책적 측면 요인의 상대적 중요도 가중치가 가장 높았으며, 계층2에서는 정책적 측면의 정책요인, 계층3에서는 대가기준 및 인센티브제 도입 요소가 가장 중요하다고 평가되었다. 이와 같은 결과는 연구개발이나 기업의 혁신보다 BIM을 활성화하기 위해 기본바탕이 되는 정책적인 지침이나 제도의 중요성이 상대적으로 매우 높게 나타난 것이고, 공공기관의 정책적인 제도 마련이 무엇보다 선행되어야 한다는 평가이다. 따라서 정책적인 제도나 지침 마련이 우선되어야만 다음 활성화 단계로 발전할 수 있을 것으로 판단된다. BIM 기술의 활용은 건설 산업의 생산성 향상 뿐 아니라 스마트 건설 로써의 성장 및 발전에도 크게 기여 할 것 이다. 중앙정부, 관련 기초 지자체, 관련 공공기관 등에서 BIM 활성화 방안 정책 수립 시 본 연구 결과가 유용한 정보로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

다이내믹 토픽 모델링의 의미적 시각화 방법론 (Semantic Visualization of Dynamic Topic Modeling)

  • 연진욱;부현경;김남규
    • 지능정보연구
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    • 제28권1호
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    • pp.131-154
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    • 2022
  • 최근 방대한 양의 텍스트 데이터에 대한 분석을 통해 유용한 지식을 창출하는 시도가 꾸준히 증가하고 있으며, 특히 토픽 모델링(Topic Modeling)을 통해 다양한 분야의 여러 이슈를 발견하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 초기의 토픽 모델링은 토픽의 발견 자체에 초점을 두었지만, 점차 시기의 변화에 따른 토픽의 변화를 고찰하는 방향으로 연구의 흐름이 진화하고 있다. 특히 토픽 자체의 내용, 즉 토픽을 구성하는 키워드의 변화를 수용한 다이내믹 토픽 모델링(Dynamic Topic Modeling)에 대한 관심이 높아지고 있지만, 다이내믹 토픽 모델링은 분석 결과의 직관적인 이해가 어렵고 키워드의 변화가 토픽의 의미에 미치는 영향을 나타내지 못한다는 한계를 갖는다. 본 논문에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 다이내믹 토픽 모델링과 워드 임베딩(Word Embedding)을 활용하여 토픽의 변화 및 토픽 간 관계를 직관적으로 해석할 수 있는 방안을 제시한다. 구체적으로 본 연구에서는 다이내믹 토픽 모델링 결과로부터 각 시기별 토픽의 상위 키워드와 해당 키워드의 토픽 가중치를 도출하여 정규화하고, 사전 학습된 워드 임베딩 모델을 활용하여 각 토픽 키워드의 벡터를 추출한 후 각 토픽에 대해 키워드 벡터의 가중합을 산출하여 각 토픽의 의미를 벡터로 나타낸다. 또한 이렇게 도출된 각 토픽의 의미 벡터를 2차원 평면에 시각화하여 토픽의 변화 양상 및 토픽 간 관계를 표현하고 해석한다. 제안 방법론의 실무 적용 가능성을 평가하기 위해 DBpia에 2016년부터 2021년까지 공개된 논문 중 '인공지능' 관련 논문 1,847건에 대한 실험을 수행하였으며, 실험 결과 제안 방법론을 통해 다양한 토픽이 시간의 흐름에 따라 변화하는 양상을 직관적으로 파악할 수 있음을 확인하였다.

Haze-Guided Weight Map 기반 다중해상도 변환 기법을 활용한 가시광 및 SWIR 위성영상 융합 (Visible and SWIR Satellite Image Fusion Using Multi-Resolution Transform Method Based on Haze-Guided Weight Map)

  • 곽태홍;김용일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.283-295
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    • 2023
  • 센서 및 위성 기술의 발전에 따라 전세계적으로 다양한 고해상도 다중대역 위성영상이 활용 가능해지고 있다. 다중대역 센서가 가지는 파장에 기인한 고유한 반사, 투과, 산란 특성에 따라 다중대역 위성영상은 지구 관측에 대한 다양한 상호보완적 지표정보를 제공한다. 특히, short-wave infrared (SWIR) 대역은 긴 파장으로 인해 가시광 대역에 비해 Rayleigh 산란에 적게 영향을 받으며, 이로 인해 특정 대기입자를 투과할 수 있다는 특징을 지닌다. 산불, 폭발 등에 의해 발생된 짙은 연기는 가시광 대역의 영상의 가시성을 저하시키고 일부 지역에 대한 지표를 차폐시키는데, SWIR 대역은 이러한 연기에 의해 가려진 지역에 대한 지표정보를 추가로 제공해주기도 한다. 본 연구에서는 이러한 SWIR 대역과 가시광 대역의 영상 정보를 융합하는 다중해상도 변환 기반의 영상 융합 기법을 제안하였다. 제안된 융합 기법의 목적은 상호보완적 관계에 있는 가시광 대역에서의 고해상도 세부적 배경정보와 SWIR 대역에서의 연기 지역에 대한 지표정보를 모두 내포하고 있는 단일 영상을 생성하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 라플라시안(Laplacian) 피라미드 기반의 다중해상도 변환 기법을 가시광-SWIR 영상 융합에 적용하였다. 다중해상도 변환 기법은 영상 융합에 널리 활용되는 대표적인 영상분해 기반의 방법론으로, 각각의 원 영상을 다양한 스케일로 분해하여 융합하는 기법이다. 또한, 본 연구는 다중해상도 변환 기법에 haze-guided weight map을 융합한 방법론을 제안하였다. Haze-guided weight map은 SWIR 대역이 연기와 같은 특정 대기입자를 투과하여 지표에 대한 정보를 제공해줄 수 있다는 사전지식에 기반하여 제안된 알고리즘으로 다중해상도로 분해된 두 영상을 융합하는 기준이 되는 가중치 지도로써 활용되었다. 제안된 방법론은 가시광 및 SWIR 대역을 포함하고 있는 고해상도 다중대역 위성영상인 Worldview-3 위성영상을 활용하여 검증되었다. 실험 데이터는 주변 산불로 인해 연기가 발생하여 제한된 가시성을 지닌 연기 지역을 포함하고 있으며, 제안된 방법론의 투과 특성을 검증하기 위해 선정되었다. 제안된 기법에 대한 실험결과는 영상 품질 평가 지표를 활용한 정량평가 및 시각평가를 통해 분석되었으며, 결과분석을 통해 연기 지역에 대한 지표정보를 내포하는 SWIR 대역의 밝은 특징값과 가시광 대역 내의 고해상도 정보가 손실없이 최종 융합 영상에 내포됨을 확인할 수 있었다.