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도로에 의한 산림 내 온습도 변화 (Changes in Temperature and Humidity in the Forest Caused by Development)

  • 최재용;박명수;김수경;유승현;최원태;송원경;김휘문;김성열;이지영
    • 환경영향평가
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    • 제27권6호
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    • pp.604-617
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    • 2018
  • 도로 증가로 산림파편화 현상이 심화됨에 따라 도로 주변의 산림이 영향을 받았을 것이란 가정 하에 도로 거리에 따른 산림 내 온 습도 관계에 대해 연구를 진행하였다. 산림 모니터링을 통해 세동, 공주 지역의 침엽수림과 활엽수림에 대해 온 습도를 도로경계에서 산림내부까지 각각 10m, 20m, 30m 총 3개의 지점으로 관찰하였고, 영동 지역은 도로 내부 구조물로 인해 0m, 10m, 20m 3개 지점으로 달리 관찰하였다. 연구기간동안 수목 생장의 변화량이 적다고 판단되어, 도로에 의한 산림 내부의 온습도 변화를 2017년도 9월부터 2018년도 1월까지 각 지역 및 성상별로 도로로부터 산림내부까지 일정간격을 기준으로 온 습도를 교차, 비교하여 도로 등 선형개발로 인한 산림내부의 온 습도 변화를 정량적으로 분석하였다. 특히, 주 야간에 따라 소형기상기록장치(HOBO data logger, MX2301, Onset Corp.)를 이용해 각 지점 마다의 온 습도 변화량을 측정하였으며 월별로 평균을 구하여 각 지점 간의 특성을 분석하였다. 2017년 9월 공주 침엽수림의 경우, 평균 주간 온도가 산림경계에서 $26.05^{\circ}C$$25.48^{\circ}C$인 산림외부보다 $0.57^{\circ}C$ 높고 $24.82^{\circ}C$인 산림내부보다 $1.23^{\circ}C$ 높아 산림내부로 들어갈수록 온도가 내려갔다. 야간에는 2017년 11월 세동 활엽수림에서 산림경계가 $0.04^{\circ}C$, 산림외부는 $0.35^{\circ}C$, 산림내부는 $0.64^{\circ}C$로 산림 외부에서 산림 내부로 들어갈수록 더 높은 온도를 띄는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 도로에 따른 산림의 온 습도 조절 능력은 도로경계에서 산림 내부로 거리가 멀어질수록 크고 변동성이 적었으며 산림 내부 성상에서는 침엽수에서 온 습도 조절 능력이 더 큼이 확인되었다. 본 연구를 통해 도로 등 인위적 선형개발에 따른 산림 및 주변 지역의 온 습도의 높은 변화량을 야기해, 수목 생장에 영향이 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 산림 생장의 영향을 미치는 선형개발의 정량적 범위를 파악하기 위한 연구 및 선형 개발 시 야기되는 산림 변화의 관리를 위한 토대가 될 것이다.

산림융복합산업 경영체의 성장단계 구분 및 경영요소 분석 연구 (Classification of Growth Stages of Business Entities and Management Component Analysis in Forestry Convergence Industry)

  • 이보휘;박창원;정다워;이창준;이상진;김태임;박범진;구승모;김세빈
    • 한국산림과학회지
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    • 제108권3호
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    • pp.429-439
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    • 2019
  • 본 연구는 산림분야 6차산업과 관련된 외연적 개념과 용어를 정립함으로써 산림비즈니스의 범위를 확대하고, 산림융복합경영체의 성장단계를 분류하여 각 성장과정에 영향을 미치는 핵심요소를 분석하고자 하였다. 이에 산림 6차산업과 관련된 용어를 '산림융복합산업'으로 일원화하였다. 또한 2012-2017년까지 전국에서 인증된 6차산업인증경영체 1,397개 중 단기임산물 지원 품목 7가지를 기준으로 약 18.5%인 259개의 '산림융복합경영체'를 추출하였다. 추출된 259개의 경영체를 매출액 범주에 따라 분류한 결과, 진입기(1억 미만)가 33.2%(86개), 발전기(1억 이상 10억 미만)가 54.4%(141개)로 대부분 발전기에 분포하고 있으며, 자립기(10억 이상)까지 성장한 경영체는 비교적 낮게(12.4%) 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 각 성장단계에 영향을 미치는 주요 변수를 분석하기 위해, 독립변수는 6차산업유형으로 종속변수는 지역, 경영체 유형, 운영자 연령대, 임산물 품목(1차), 가공유형(2차), 서비스유형(3차)으로 선정하여 교차분석을 실시하였다. 분석결과, 가공유형(2차)과 서비스유형(3차)이 모든 성장단계에서 유의한 차이를 보였다. 특히 가공유형은 다양한 상품개발과 생산이 가능한 분말, 엑기스 등과 같은 '건강기능성원소재'가 진입에서 자립단계로 갈수록 두드러지게 높은 비중을 차지하였다. 서비스유형(3차)은 성장할수록 단순체험에서 체험관광, 관광교육과 같은 융복합화로 변화되었고, 유통판매에 대한 중요성이 발전기부터 높게 나타나 이를 지원해줄 수 있는 중간지원조직의 역할이 중요하게 분석되었다. 본 연구는 산림융복합사업의 내실 있는 추진과 사업관리의 효율성 제고를 위해 지원방향에 대한 시사점을 제공해 줄 것으로 기대된다.

내리막 달리기 후 국소 근손상의 영상학적 비교분석 : 운동 강도의 영향 (Evaluating Quadriceps Muscle Damage after Downhill Running of Different Intensities using Ultrasonography)

  • 선민규;김춘섭;김맹규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.1028-1040
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    • 2019
  • 본 연구는 내리막 달리기(downhill running, DR) 후 초음파 영상분석을 이용해 대퇴사두근 무리(quadriceps group, QG) 내 근손상의 국소화 여부를 검증하고, DR 동안 운동 강도가 운동유발성 근손상(exercise-induced muscle damage, EIMD) 및 근육 반향세기 변화에 미치는 영향을 규명하려는 목적으로 수행되었다. 규칙적인 신체활동이 없는 건강한 남성 11명이 무작위 교차설계에 따라 서로 다른 강도[low-intensity DR session($50%HR_{max}$), LDR; high-intensity DR session($70%HR_{max}$), HDR]의 DR 운동을 수행하였다. DR 후 EIMD의 심각성은 혈청크레아틴 키나아제(creatine kinase, CK) 활성 수준 변화와 함께 신경근 기능 지수로서 무릎 신전근의 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC) 및 관절가동범위(range of motion, ROM) 변화를 통해 결정되었다. 회색조 분석을 적용한 근육 반향세기 평가는 DR에 따른 QG 내 국소 근육별(rectus femoris, RF; vastus lateralis, VL; vastus medialis, VM; vastus intermedius, VI) 손상 양상을 탐지하기 위해 활용되었다. 모든 세션에서 혈청 CK 활성 수준과 VL 및 VM의 근통증 정도는 운동 후 24시간째(RF의 경우 각각 LDR 24시간째와 HDR 48시간째) 최대에 이르렀으며, 혈청 CK 수준에서 운동 강도에 따른 유의한 차이(p<.05)가 나타난 반면 근통증에서 세션 간 통계적 차이는 없었다. 무릎 관절을 이용한 MVIC 및 ROM과 같은 신경근 기능 지표 및 VM을 제외한 모든 QG 근육 반향세기는 운동 직후 극적으로 감소 또는 증가 후 72시간까지 점진적 회복 양상을 나타내었다. 그러나 신경근 기능 지표에서 운동 강도에 따른 통계적 차이는 없었으나 RF 및 VL 반향세기에서 세션 내 및 세션 간 유의한 차이(p<.01)를 나타내었다. 본 연구의 결과로 ECC를 함유한 DR 운동 시 운동 강도는 DOMS 및 신경근 기능 지표에 부분적으로 영향을 미칠 가능성이 있으며, 특히 혈청 CK 수준과 함께 RF 및 VL의 근육 반향세기는 운동 강도의 영향을 직접적으로 반영한다는 사실을 알 수 있다. 또한, 현재 연구결과는 DR 동안 ECC를 겪는 QG 내 국소 근육 간 근손상 정도가 다를 수 있으며 초음파 근육 반향세기가 국소 근육의 EIMD 심각성을 차별화할 수 있는 유용한 평가기법임을 뒷받침하고 있다.

17~18세기 전생서(典牲署)의 관직 운영과 참하관(參下官)의 관로(官路) (The manage of a public office who 'Junsangseo(典牲署)' and Official Road(官路) of lower officials(參下官) at the 17th - 18th century)

  • 나영훈
    • 동양고전연구
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    • 제69호
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    • pp.45-82
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    • 2017
  • 본 논문은 17~18세기 전생서의 관직 운영을 통해, 조선후기 참하관(參下官)의 관로 여정에 대한 구체적인 실증을 목적으로 한다. 지금까지 조선시대 중앙정치제도 연구는 주로 정치적으로 중요한 관료였던 당상관을 중심으로 연구되었고, 관로를 연구하더라도 문과 출신과 이와 연결된 '청요직(淸要職)'을 중심으로 검토되었다. 이는 이들의 중요성에서 기인한 자연스러운 현상이다. 다만, 조선은 문과 출신과 청요직으로 분류되는 관직 외에도, 수많은 관직과 그들의 관로가 존재했다. 따라서, 이들 이른바 '비청요직(非淸要職)' 관원의 관로에도 관심을 가질 필요가 있다. 특히, 종7품에서 종9품으로 구성되는 참하관은 모든 관료들이 관로를 시작하는 단계에 있는 관로로서, 참하관을 검토하는 것은 관직 운영 이해의 첫걸음이 될 수 있다. 이 연구는 이러한 관심의 일환으로, 조선후기 비청요직 관원 가운데 참하관의 관로를 해명하고자 한다. 2장에서는 전생서의 법제적 성격과 "전생서선생안"의 사료적 가치를 살펴보았다. 그 결과 "전생서선생안"에는 1627년(인조 4)부터 1797년(정조 21)까지, 약 170년간에 이르는 기간의 종6품 주부부터, 종7품 직장, 종8품 봉사, 정8품 부봉사, 종9품 참봉까지 모두 507명의 인원이 기록된 것을 확인하였다. 이들은 연대기와의 교차검토를 통해, 대부분 그 신뢰성을 확인할 수 있는 인물이었다. 3장에서는 전생서 관원의 출신과 관로, 재직기간을 구체적으로 검토하였다. 그 결과 전생서 관원의 출신은 대부분 생원진사를 거친 문음 출신(42.4%)이거나, 출신을 알 수 없는 경우(45.7%)가 다수였음을 확인하였다. 출신을 알 수 없는 경우 대부분 문음 출신일 것으로 추정되었다. 이를 제외하면 10% 가량의 과거 출신자들이었는데, 이는 모두 종6품의 주부에서 발견되는 출신이었다. 참하관은 단 1명도 과거 출신이 없었다. 이어 전생서의 전직과 이직을 살펴보았다. 그 결과 참상관인 주부는 전직은 49%가 평서되었고, 45%는 승서되었으며, 6%는 강등되었음을 확인하였다. 이직에서는 46.8%가 평서되었고, 50%는 승서되었다. 주로 반은 평서되고 반은 승서되는 것을 알 수 있다. 반면, 참하관은 80% 가량이 승서되었고, 이직에서도 70~80%가 승서되었다. 특히 종7품 직장은 80% 이상이 승육(陞六)되어 참상관으로 진출하였다. 즉, 전생서 참하관은 대부분 계서적인 단계를 거쳐 순차적으로 승진하였음을 실증하였다. 재직일수 역시, 참상관인 주부는 약 6개월(180일)이었던 것에 비해, 참하관은 대략 1년(360일)을 전후하여 근무하였다. 특히, 법전의 규정에 의하면 참상관은 900일, 참하관은 450일에 사만(仕滿)되어 천전(遷轉)하는 것으로 되어 있는데, 참하관은 대체로 법정 재직일수를 채우고 승서되어간 것으로 추정할 수 있었다. 4장에서는 전생서 참하관을 참상관, 그리고 '참하청요직'인 세자시강원의 종7품 설서(設書)와 비교하여 그 관직 특성을 드러내었다. 동일한 참하관에서도 청요직인 설서와 직장은 분명한 차별이 존재하였다. 청요직인 설서는 모두 문과 출신이었고, 전생서 직장은 모두 문음 출신이었다. 또한 설서는 평균 연령이 34세로, 48세인 전생서 직장보다 13살이나 어렸다. 관로 역시 설서는 대부분 청요직 관로였던 것에 비해, 직장은 청요직 관로는 하나도 거칠 수 없었다. 이는 전생서 한 관서에 국한된 분석이지만, 전생서의 참하관은 여타 관서의 참하관과 대체로 유사한 출신과 관로를 거치고 있었을 것으로 생각된다. 다만 참하관에는 청요직도 있지만, 감역이나 별제, 도사 등 일반적인 참하관 이외의 수많은 층위가 존재하기 때문에 이들 모든 직종에 대한 검토는 필수적이다. 이를 확언하기 위해서는 더 많은 사례분석이 필요하며, 이에 따라 전국적으로 산재한 수많은 선생안 데이터가 DB화될 필요가 있다.

폐쇄성수면무호흡증에 대한 지속적 양압치료가 삶의 질에 미치는 영향 : 단일기관 연구 (The Effect of Continuous Positive Pressure Therapy for Obstructive Sleep Apnea on Quality of Life : A Single-Institution Study)

  • 신현석;최말례;김신일;홍세연;은헌정
    • 수면정신생리
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    • 제27권2호
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    • pp.56-66
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    • 2020
  • 목 적 : 본 연구에서는 OSA환자의 임상적 특징과 CPAP 사용 전·후의 삶의 질 정도를 비교하여 CPAP 사용에 따른 삶의 질의 개선 정도를 알아보고자 하였다. 방 법 : 진료기록부를 통한 나이, 성별, 신장, 체중, 체질량지수, 앱워스 주간졸림척도, 수정된 말람파티척도, 한국판 몬트리올 인지평가, 피츠버그 수면의 질 지수를 조사하여 분석하였다. CPAP 사용에 따른 삶의 질의 개선정도를 알아보기 위해 연구대상자에게 전화 연락을 취하여 CPAP 사용 전·후의 삶의 질에 대해 시각형 아날로그 척도(VAS)를 이용하여 조사하였다. 결 과 : 신장(Z = -4.525, p < 0.001), 체중(Z = -2.844, p < 0.05), 수면의 질(Z = -2.671, p < 0.05)과 각성 지수(Z = -2.105, p < 0.05)에서 통계학적으로 남·녀 간에 차이(p < 0.05)가 있으며 나머지 변수에서는 차이가 없음이 확인되었다. 교차분석에서 χ2 = 7.724, p = 0.024로 p < 0.05보다 작으므로 OSA의 수준별 심각도와 성별 간에 차이가 있음이 확인이 되었다. PreCPAP QOL, PostCPAP QOL, CPAPUse Months, CPAP4Hr/d (%)의 OSA의 수준별 심각도에 따른 크기에는 통계적으로 유의미한 순서가 존재하지 않는 것으로 확인되었다(p > 0.05). CPAP 사용 전 AHI와 사용 후 AHI의 차이가 36.48 ± 21.54 (t = 11.609, p < 0.001)이었고, CPAP 사용 전 QOL과 사용 후 QOL의 차이가 -25.43 ± 22.06 (t = -7.901, p < 0.001)이었으며 통계적으로 의미 있는 차이(p < 0.001)를 보였다. 결 론 : OSA환자 중 남녀간 임상적으로 신장(HT), 체중(BW), 수면의 질(PSQI), 각성지수(AI), OSA의 수준별 심각도에서 남녀 간의 차이가 있었다. 그러나 CPAP전·후에 삶의 질은 남녀간 차이가 없었다. 또한 OSA환자에서 CPAP 사용 후 삶의 질이 개선되었음을 확인하였다.

COVID-19 유행으로 인한 작업치료(학)과 학생들의 작업균형과 삶의 질 변화 (Changes in Occupational Therapy Students' Occupational Balance and Quality of Life in Epidemic of COVID-19)

  • 이향숙;한경주;박인영;황은비;채현아;노종수;차정진
    • 대한지역사회작업치료학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.11-22
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    • 2021
  • 목적 : 본 연구는 예비 작업치료사인 작업치료(학)과 학생들을 대상으로 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)로 인한 작업균형과 삶의 질 변화 여부를 알아보고자 하였다. 연구 방법 : 2020년 5월 27일부터 6월 26일까지 전국 62개의 작업치료(학)과 중 총 35개의 대학교에 설문지를 배포하였다. 설문지는 일반적 특성, COVID-19 관련 특성, OBQ, WHOQOL-BREF를 사용하여 작업균형과 삶의 질을 평가 분석하였다. 결과 분석은 SPSS/PC 24.0 프로그램을 사용하여 빈도분석, 교차분석 및 카이제곱검정, 독립-t검정 및 분산분석, 피어슨 상관분석을 이용하여 분석하였다. 연구 결과 : 작업균형 관심 유무에 따라 학제, 수업, 생활패턴, 삶의 질, 개인일정 및 공적 일정에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 작업균형(OBQ)과 삶의 질(WHOQOL-BREF)의 비교에서 '취미여부' 'COVID-19 이후 새로 생긴 취미', '생활패턴', 대중교통이용, '작업균형 유지', '삶의 질'이 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p<.05), 작업균형 관심유무에 따른 차이는 보이지 않았다. 작업균형과 삶의 질 간에는 유의한 양의 상관관계가 나타냈다(p<.05). 결론 : 본 연구는 COVID-19로 인해 생활의 변화가 많은 대상자들이 작업균형에 관심이 높고, 작업균형을 잘 유지하고 있다고 인식할수록, 활동수준과 정서적 웰빙을 잘 유지 할수록 작업균형과 삶의 질이 높음을 알 수 있었고, 작업균형과 삶의 질 간의 양의 상관관계를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 COVID-19 유행으로 사회적 고립이 쉬운 시기에 작업균형, 삶의 질을 향상할 수 있는 중재전략과 관련된 연구들에 기초자료가 될 것이다.

소규모 한과제조업체의 제조공정에 대한 미생물 오염 조사 (Investigation of microbial contamination on manufacturing processes for small-scale Korean traditional cookies manufacturers)

  • 김솔아;이정은;박현진;박미선;최송이;심원보
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.493-503
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    • 2021
  • 본 연구에서는 한국 전통 과자인 유과와 강정을 원·부재료와 기기 및 도구, 작업자의 개인위생, 제조공정별 원료에 대한 미생물학적 오염을 분석하였다. 유과제조 과정 중 현장에서 사용하고 있는 세척 방법과 횟수에 따른 미생물 저감효과를 확인하고자 하였다. 강정의 제조 공정 중 튀밥에서 일반세균수 1.2 Log CFU/g, 완제품의 경우 3.7 Log CFU/g까지 점차 증가하였다. 유과의 제조 공정 중 일반세균수는 불림공정에서 일반세균 최대 6.5 Log CFU/g 수준으로 증가하다가 튀김공정에서 1.3 Log CFU/g수준으로 감소하였으나 완제품에서 4.0 Log CFU/g 수준으로 재 오염되는 것으로 확인되었다. 이는 제조과정 중에 작업도구와 기기 또는 작업자 등에 의한 교차오염으로 판단되었다. 작업 도구인 주걱의 경우 일반세균 약 4.4 Log CFU/g, 대장균군 4.2 Log CFU/g으로 매우 오염도가 나타났다. 유과의 불림단계에서 7일동안 일반세균 수가 최대 10 Log CFU/g 이상, 대장균군의 경우 6.8 Log CFU/g으로 증가하였다. 손 또는 도구를 이용한 세척 방법과 흐르는 물에 세척한 방법을 비교하였을 때, 손을 이용하여 수돗물로 10회 세척하였을 때 일반세균 5.0 Log CFU/g, 대장균군 2.8 Log CFU/g 감소한 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 볼 때, 소규모 업체의 전통 한과 제조 시 작업자나 작업 도구 및 기기 사용 후 세척 및 소독하는 과정이 요구되며 완제품의 미생물 오염도를 감소시키기 위해 현장에 적용할 수 있는 저감화 방법이 필요한 것으로 판단되었다.

연관지식의 효율적인 표현 및 추론이 가능한 지식그래프 기반 지식지도 (Knowledge graph-based knowledge map for efficient expression and inference of associated knowledge)

  • 유기동
    • 지능정보연구
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    • 제27권4호
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    • pp.49-71
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    • 2021
  • 문제해결을 위해 지식을 활용하는 사용자는 내용 면에서 관련된 또 다른 지식, 즉 연관지식에 대한 교차적이고 순차적인 탐색을 진행한다. 지식지도는 관리하는 지식의 현황을 보여주는 도식이자 지식저장소의 분류체계로서, 지식 간 연관성에 기반한 사용자의 지식 탐색을 지원하는 도구이다. 따라서 지식지도는 지식 간 연관성에 의한 네트워크 형식으로 표현되며, 이를 정의 및 추론하는 데에 최적화된 기술을 접목하여 구현되어야 한다. 이를 위해 본 연구는 관리하는 개체와 개체 간 관계를 표현 및 추론하는 데에 최적화된 기능성을 발휘하는 것으로 알려진 그래프DB를 이용하여 지식그래프 기반 지식지도를 개발하는 방법론을 제시한다. 제시된 방법론의 유효성을 확인하기 위하여, 선행 연구의 온톨로지 기반 지식지도 구축 사례 데이터를 그래프DB에 적용하여 지식그래프 기반 지식지도를 구현하고, 구현된 지식 네트워크의 유효성과 Class 자동 구성 능력을 선행 연구의 결과와 비교하는 성능 테스트를 진행한다. 성능 테스트 결과, 본 연구의 지식그래프 기반 지식지도는 선행 연구의 온톨로지 기반 지식지도와 동일한 수준의 성능을 나타냈으며, 지식 및 지식 간 관계 정의 및 추론을 더욱 효율적으로 진행할 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 연관지식에 대한 사용자의 인지과정을 반영한 지식 탐색 기능의 구현에 활용될 수 있으며, 추론에 의한 새로운 연관지식의 발견을 통해 자율적으로 확장되는 지능적 지식베이스의 개발에 응용될 수 있다.

일주기 리듬과 일주기 유형이 경두개 직류전기자극에 의한 뇌기능 변화에 미치는 영향 탐색 (The impact of functional brain change by transcranial direct current stimulation effects concerning circadian rhythm and chronotype)

  • 정다운;유수민;이현수;한상훈
    • 인지과학
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    • 제33권1호
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    • pp.51-75
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    • 2022
  • 경두개 직류전기자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS)은 지각, 인지, 운동 등의 뇌기능 향상 및 발달 효과가 입증되며, 다양한 분야에서 활용 및 응용되는 비침습적 뇌자극술이다. tDCS 효과는 뇌의 해부학적 구조, 뇌의 노화 정도 등의 뇌신경활성화 특징에 따라 다르게 나타난다는 연구결과들이 보고되고 있다. 일주기 리듬(circadian rhythm)은 대략 하루 주기의 수면과 각성의 생리적 변화패턴을 의미하며 뇌신경활성화 상태는 일주기 리듬에 따라 다르게 나타난다. 일주기 유형(chronotype)은 하루 중에 발현되는 각성도의 크기에 따라 아침의 각성도가 큰 유형은 아침형으로 저녁의 각성도가 큰 유형은 저녁형으로 나누어진다. 본 연구는 일주기 리듬에 의해 변하는 뇌기능 특징이 tDCS 효과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 총 20명의 건강한 성인 대상으로 실험을 진행하였고, 참가자들은 일주기 유형을 분류하기 위해 아침형-저녁형 설문지에 의해 주간형(아침형, 중간형)과 야간형(저녁형)으로 분류했다. 본 실험은 Zoom 프로그램을 이용하여 참가자와 실험자가 온라인으로 만나서 실험을 진행했다. 실험이 확정된 참가자는 실험자로부터 뇌파 기기, 뇌파 데이터를 획득하는 앱이 있는 핸드폰, 핸드폰 거치대, 뇌자극 기기의 사용방법에 대한 설명을 듣고 기기를 테스트해보고 기기를 전달받았다. 기기사용의 어려움을 가진 2명의 참가자는 대면 실험을 진행하여, 실험자가 기기작동을 하여 실험에 참여했다. 일주기 리듬의 상태에 따른 뇌자극 효과를 알아보기 위해 1주일 간격으로 아침과 저녁에 실험했으며, tDCS 자극 전과 후의 신경활성화 반응의 차이를 뇌파를 이용하여 측정하였다. 뇌자극에 의한 뇌기능 변화를 확인하기 위해 자극 전의 뇌파와 자극 후 뇌파가 다른 패턴을 보이며 분류가 잘되는 지를 예측 정확도로 분석했으며, 뇌기능 특징 변화가 일주기 리듬과 일주기 유형에 따라 다르게 나타나는지 확인하기 위해 각 조건의 분류조건(아침/저녁, 주간형/야간형)에서 추출된 주요 EEG 특성을 비교했다. 54개의 뇌파 특성값을 추출하여 SVM(Support Vector Machine) 기계학습 알고리즘으로 분류 모델을 구축하였고, 구축된 모델을 Leave-One-Out 교차검증(Leave-One-Out Cross-Validation)을 사용하여 자극 전과 후의 뇌파 반응을 예측하는지 평가하였고, 분류예측모델의 주요 예측 인자를 확인하는 주요 특성 분석을 진행하였다. 아침과 저녁의 tDCS에 따른 뇌파 특징을 분류하는 예측 정확도는 모두 98%로 나타났으며, 주간형의 아침 자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 92%와 96%이며, 야간형의 아침자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 모두 94%로 나타났다. 아침 자극 전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성결과는 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 좌측 측두 두정엽과 전전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽의 뇌파 특성값들만 나타났다. 저녁 자극전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성 결과 또한 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 우측 측두 두정엽과 좌측 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽과 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났다. 이와 같은 연구결과는 일주기 리듬과 유형에 따라 아침과 저녁의 뇌기능 특징이 다르게 나타나서 뇌자극 효과가 다르게 나타날 수 있음을 확인한 결과이다. 본 연구의 결과는 효과적인 뇌자극을 위해 개인의 뇌신경 활성화 상태 및 특징에 따라서 뇌자극 프로토콜을 조정할 필요성을 제시한다는 데에 의의를 찾을 수 있다.

KOMPSAT-3/3A 영상 기반 하천의 탁도 산출 연구 (A Study on the Retrieval of River Turbidity Based on KOMPSAT-3/3A Images)

  • 김다희;원유준;한상명;한향선
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1285-1300
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    • 2022
  • 탁도는 부유물질에 의한 빛의 산란 또는 흡수로 인한 수체의 흐림을 나타내는 수치로 수질 관리 분야에서 중요 지표로 활용되고 있다. 탁도는 소규모의 하천에서 변동성이 심할 수 있으며, 이는 국가하천의 수질에 직접적으로 영향을 준다. 따라서 고해상도의 탁도 공간정보 산출은 매우 중요하다. 이 연구에서는 Korea Multi-Purpose Satellite-3 및 -3A (KOMPSAT-3/3A) 영상으로부터 한강 수계 하천의 고해상도 탁도 매핑을 위한 eXtreme Gradient Boosting (XGBoost) 알고리즘 기반의 탁도 산출 모델을 개발하였다. 이를 위해 총 24장의 KOMPSAT-3/3A 영상과 150장의 Landsat-8 영상으로부터 계산된 대기 상단(Top Of Atmosphere, TOA) 반사율을 활용하였으며, Landsat-8 TOA 반사율은 KOMPSAT-3/3A의 관측 파장 대역에 적합하도록 교차검보정을 수행하였다. 국가수질자동관측망에서 측정된 탁도를 탁도 산출 모델의 참조자료로 사용하였고, 입력 변수로는 탁도가 실측된 위치에서의 TOA 분광반사율과 탁도 분석에 널리 이용되어 온 분광지수인 정규식생지수, 정규수분지수, 정규탁도지수, 그리고 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 대기 산출물(에어로졸 광학 두께, 수증기량, 오존)을 사용하였다. 또한 고탁도와 저탁도에 대한 KOMPSAT-3/3A TOA 분광반사율을 분석하여 탁도를 설명할 수 있는 새로운 정규탁도지수(new normalized difference turbidity index, nNDTI)를 제안하였고, 이를 탁도 산출 모델에 입력 변수로 추가하였다. XGBoost 기반 탁도 산출 모델은 현장관측 탁도와 비교하여 2.70 NTU의 평균 제곱근 오차(root mean square error, RMSE) 및 14.70%의 정규화된 RMSE(normalized RMSE)를 가지는 탁도를 예측하여 우수한 성능을 보였으며, 이 연구에서 새롭게 제안한 nNDTI가 탁도 산출에 있어 가장 중요한 변수로 사용되었다. 개발된 탁도 산출 모델을 KOMPSAT-3/3A 영상에 적용하여 하천 탁도를 고해상도로 매핑하였으며, 탁도의 시공간적 변동에 대한 분석이 가능하였다. 이 연구를 통하여 고해상도의 정확한 탁도 공간정보 산출에 KOMPSAT-3/3A 영상이 매우 유용함을 확인할 수 있었다.