• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.319-325
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• 2018

3D 프린팅 (적층 공정) 기술은 소재와 공정기술의 지속적인 연구개발을 토대로 초기 모형 제작 활용으로부터 현재는 산업현장의 양산형 부품 제작까지 그 쓰임새가 확대되고 있다. 3D 프린팅의 대표적인 고분자 소재로서 고강도 엔지니어링 플라스틱의 하나인 polyamide (폴리아미드) 계열의 소재는 제품의 경량화 및 내구성의 장점으로 자동차용 부품 제작에 주로 활용된다. 이번 연구에서는 적층기법 중 제작품의 물성이 우수한 선택적 레이저 소결 기법 (Selective Laser Sintering)을 적용하여 polyamide 12 (PA12) 및 글라스 비드 (glass bead) 보강 PA12 소재 2가지를 대상으로 시편을 제작하고 온도에 따른 굴곡특성을 분석하였다. 작업 플랫폼 기준으로 $0^{\circ}$, $45^{\circ}$, $90^{\circ}$ 방향으로 각 시편을 제작 후, $-25^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $60^{\circ}C$ 등 3개 시험온도 환경에서 굴곡 테스트를 진행하였다. 그 결과로, PA12 는 $-25^{\circ}C$ 에서 $90^{\circ}$ 제작 방향이, $25^{\circ}C$ 와 $60^{\circ}C$에서는 $0^{\circ}$ 제작방향이 최대 굴곡강도를 가졌다. 글라스비드 보강 PA12는 제작방향이 $0^{\circ}$인 겨우 모든 시험온도에서 최대 굴곡강도 값을 보였다. 두 소재의 서로 다른 굴곡강도 변화 경향은 굴곡시험시 발생하는 응력 종류에 따라 적층 레이어 평면 방향에 의한 영향이 서로 다르기 때문으로 판단된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권4호
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• pp.44-57
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• 2019

여러 대도시에서 교통 혼잡 문제를 해결하기 위해 정확한 교통 흐름을 예측하는 다양한 연구가 진행되었다. 대부분의 연구가 과거의 교통 흐름 패턴이 미래에도 반복될 것이라는 가정하에 예측 모델을 개발하였으나 교통사고 등과 같은 뜻하지 않은 비반복적 교통 패턴을 예측하는 데에는 신뢰성이 낮게 나타났다. 이런 문제를 해결하기 위한 대안으로 지능형 교통 시스템(ITS)을 통해 얻은 빅데이터와 인공지능을 접목한 교통 흐름 예측 연구가 진행되어 왔다. 하지만 시계열 분석에 일반적으로 사용되는 알고리즘인 RNN의 경우, 단기 예측에 최적화되어 장기 예측 정확도가 낮다는 단점을 가지고 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 기온과 강수량 등의 기상 정보 외에도 각종 외부 요인들을 고려하여 장기적 시점에서 교통 혼잡도를 예측하는 '심층 인공 신경망 모델'을 제안하였다. TOPIS 자료를 이용한 사례 연구 결과 서울시 주요 도로 링크의 교통 혼잡도를 90%에 가까운 정확도로 예측이 가능하였다. 추후 교통사고나 도로 공사와 같은 도로에 영향을 미치는 이벤트 데이터를 추가로 확보할 수 있다면 정확도는 더욱 높아질 것으로 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.434-442
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• 2019

도시 내 빈번히 발생하는 홍수 피해를 해결하기 위한 대응 방안으로 자연상태의 수문순환 체계를 회복하기 위한 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법이 대두되고 있다. LID 요소기술 중 하나인 생태저류지는 유역에서 발생하는 유출수를 저류 및 침투하여 우수 유출수 및 비점오염물질 저감효과를 갖는 시설로 다양한 연구가 진행되고 있으나, 유출저감효과에 대한 분석은 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수문 해석이 가능한 K-LIDM을 이용하여 소규모유역에서 생태저류지의 유출 저감효과를 분석하였다. 시나리오를 구성함에 있어 생태저류지의 저류용량을 증가시키거나 유역과 생태저류지를 분할하였고 확률강우량을 활용하여 단기강우를 모의하였다. 분석결과 저류용량 증가에 따라 20%, 분산형 시스템에서 5~15% 이상의 유출 저감효과를 나타냈으며 향후 생태저류지의 저류깊이, 지반의 침투능 및 유출부의 직경과 높이 등 다양한 시나리오에 대한 연구가 수행된다면 생태저류지의 물순환 효율성에 관하여 보다 정량적인 분석이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권6호
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• pp.96-110
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• 2018

최근 정보통신기술의 발달로 다양한 통행 정보 수집이 용이해지면서, 신규 교통정보 생성에 대한 연구가 주목받고 있다. 그 중 수요 및 교통량에 대한 추정 및 예측은 교통 운영에 필수적인 주요 지표 중 하나로, 특정 지점 혹은 구간의 통행 패턴이 반복됨을 전제로 한다. 기존에는 이러한 통행 규칙성을 증명하기 위해 설문 방식을 사용하였으나, 해당 방식은 높은 비용과 응답자 기억에 의존하는 응답으로 높은 정확도를 확보하기에는 한계가 있었다. 최근 ETC시스템, 스마트카드 등의 방법으로 통행데이터 수집이 용이해지면서, 다양한 시각에서 통행 규칙성을 규명하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 대구광역시의 대규모 경로형 데이터를 분석하여 개별통행자가 여러 날에 걸쳐 공간적으로 유사한 통행사슬을 형성하는 것을 확인하였다. 이를 위하여 공간적 통행 유사성을 새롭게 정의하며, 서열정렬 알고리즘인 Dynamic Time Warping을 이용하여 일별 통행사슬 간 공간적 차이를 산정한다. 또한 산출된 공간적 통행 규칙성을 통해 고정적 교통수요 추정의 지표 및 교통서비스로의 활용방안을 논 하고자 한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.109-118
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• 2019

본 연구의 목적은 차량공유(Car sharing)서비스에 대한 이용자들의 서비스 수용과정을 실증적으로 분석함으로써 공유경제의 사회적 확산과 건전하고 지속가능한 공유경제 정책수립의 시사점을 제시하는데 있다. 공유경제의 세계적 관심과 확산 속에 국내에서도 유무형의 유휴자원을 공유하는 다양한 서비스 모델들이 출시되고 있다. 특히, 차량공유서비스의 경우 도심을 중심으로 한 대안적 교통체계에 대한 높은 수요와 더불어 서울을 포함한 여러 지자체에서 민-관협력 사업이 추진되며 빠르게 확산되고 있다. 본 연구에서는 서울시가 "공유도시 서울"정책의 일환으로 지난 2013년부터 추진 중인 차량공유 서비스 '나눔카' 이용자들을 대상으로 차량공유서비스 수용과정에 대한 실증적 연구를 통해 향후 서비스 개선 및 확산에 대한 산업적 시사점 뿐 아니라, 수요자 중심 정책 수립을 위한 시사점을 탐구하고자 한다. 서울시에 거주하는 나눔카 이용경험자들 중 주이용 연령대인 20대 이용자 281명을 대상으로 한 설문조사를 실시하였으며, 이들 이용자가 차량공유서비스에 대해 인지하는 가치와 이용의향의 관계를 구조적으로 분석하였다. 분석결과 차량공유서비스를 이용하기 위한 '비용'적 측면과 '효용'적 측면 모두 차량공유서비스에 대해 소비자가 지각하는 가치 형성에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 아울러 이런 선행 요인들은 소비자의 지각된 가치를 매개로 서비스 이용결정에 직간접적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 차량공유서비스에 대한 이용자의 지각된 가치를 형성하는데 있어, 서비스 사용과정에서의 기술적 사용 용이성이 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 분석됨에 따라 사용자 중심의 직관적 UI와 전통적 렌탈서비스와는 차별화된 사용자 경험을 제공할 수 있는 플랫폼 전략이 서비스 성공을 위한 중요한 전략이라고 사료된다. 이러한 연구 결과는 차량공유서비스 뿐 아니라 전반적인 공유경제 모델이 사회로 확산되고 활성화 되는데 수요자 관점의 중요한 시사점을 제시할 것으로 기대된다.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.576-585
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• 2018

상하수도를 포함하는 7대 지하매설배관(상수도, 하수도, 전기, 통신, 가스, 난방, 송유)은 시공에서부터 운영 및 유지관리에 걸친 전 생애 주기 동안 체계적인 관리가 매우 중요하다. 특히, 지하매설배관의 전생애주기에 가장 큰 영항을 미치는 것은 시공과정이다. 새로운 도시를 건설하거나 서로 다른 지하매설배관을 유지관리하기 위해서는 매번 땅을 파고 시공 및 관련 작업을 수행해야 한다. 이 과정에 먼저 시공한 배관은 후에 시공하는 배관 시공 과정에 2차 및 3차 파손이 빈번하게 발생할 수 있는 가능성이 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 시공 과정에 일어나는 파손을 실시간으로 감시할 수 있는 시스템이 필요하다. 또한 지하매설배관의 환경에 따라 시스템의 지속적으로 운영하기 위한 전력의 공급이 제한되는 경우가 많아 기존 전력이 아닌 자연에너지를 이용한 안정적인 전력공급 시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 풍력과 태양광을 이용한 자연에너지를 이용하여 배관감시 시스템을 장기간(24시간 15일) 안정적으로 운영이 가능한 장치를 개발하였으며 이를 현장시험을 거쳐 운전성능을 확인하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권3호
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• pp.163-168
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• 2021

광은 식물 광합성에 반드시 요구되는 에너지이다. 차광의 종류를 전면차광과 부분차광으로 구분하고, 각각의 차광 조건에서 생육한 콩의 엽록소 형광을 관측하여 광합성능을 평가하였다. 전면차광에서는 SPAD값으로 대표되는 엽록소 농도와 광이용효율을 표현하는 ETR (Electron Transport Rate)이 크게 낮아졌다. 차광 박스 제거 후에 SPAD와 ETR 모두 대조구와 같은 정도가 되었으나, 열 소산 기작을 나타내는 NPQ (Non-Photochemical fluorescence Quenching)는 높아졌다. 이렇게 전면차광을 겪었던 콩의 광이용효율은 회복했지만, 높아진 NPQ가 광인산화 효율을 떨어뜨리므로 실제 노지 광합성량은 필연적으로 낮아질 것이다. 부분 차광에서도 SPAD와 ETR이 대조구와 큰 차이를 보이지 않았으나, NPQ는 높은 모습을 보였다. 따라서, 도시 농업 또는 영농형 태양광과 같은 부분차광 조건의 광합 성량은 단순히 작물의 광이용효율과 누적 광 에너지량으로 계산한 추정값보다 작을 것으로 예상된다.

• Agribusiness and Information Management
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• 제13권1호
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• pp.26-40
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• 2021

2019년 12월부터 진행된 코로나19(Covid-19)의 팬데믹 상황이 지속되면서, 많은 산업 분야에서 IT 융합형 비대면 서비스와 무인화 서비스의 수요가 높아지고 있으며, 이에 따라 관련 기술 및 사회적 인프라의 구축에 대한 관심과 활용 분야에 대한 관심이 빠르게 늘어나고 있다. 이러한 사회적 변화와 함께 고려할 것은 디지털 격차(Digital Divide), 즉 도시 지역에서 생활하는 일반국민 계층이 누리는 디지털 서비스의 수준을 100으로 두었을 때, 농어촌 주민, 고령층, 장애인, 저소득층 등의 4대 소외계층이 체감하는 격차를 평가하는 것이다(한국지능정보사회진흥원, 2021). 문제는 이러한 4대 소외계층과 신소외계층의 다수가 농어촌 거주민에 속한다는 점이다. 본 연구는 이러한 농어촌 지역이 겪고 있는 디지털 격차, 이른바 스마트 격차를 해소하기 위한 정책적 대안을 국내외 관련 사례 연구를 통해 제시하고자 한다. 본 연구는 유럽지역의 대표적인 농어촌 지역 정보화 성공 사례를 분석하고, 각 사례의 장점과 단점에 기반하여 농어촌 지역 정보화의 핵심 요인을 도출하는 것을 목적으로 한다. 사례 분석 결과, 유럽 지역은 한국보다 많은 비중을 차지하는 농어촌 지역의 정보화를 단순한 IT활용 격차의 감소보다는 경제력과 지역의 자체적인 성장 동력을 확보하는 차원에서 검토, 추진하고 있으며, 코로나19에 대응해서는 기존의 현장 활용 중심의 IT교육과 인프라 육성을 탈피하고 개별적으로 비대면 정보화 서비스를 활용할 수 있도록 변화하는 것을 강조하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.58-64
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• 2021

자동차 등록대수와 비례하여 증가하는 교통 혼잡은 도시의 사회경제 발전의 저해 요소로 작용하고 있다. 본 논문은 VDS(Vehicle Detection System)을 통한 데이터를 입력 변수로 사용한다. 본 연구의 목적은 교통 흐름을 단순히 2단계(원할, 정체)가 아닌 5단계(원할, 다소 지체, 지체, 다소 정체, 정체)로 더 정교하게 예측하고, 이 예측에서 가장 정확도가 높은 모델인 Catboost 모델과 다른 모델들을 비교하는 것이다. 이를 위해 본 논문에서는 머신러닝 알고리즘인 Catboost 모델을 통해 5가지 단계를 예측하고 정확도를 다른 머신러닝 알고리즘들과 비교, 분석한다. 또한, 하이퍼 파라미터(Hyper Parameter) 튜닝 및 원-핫 인코딩(One-Hot Encoding) 전처리를 거치지 않은 Catboost 모델과 랜덤 선택(RandomizedSearchcv)을 통해 튜닝 및 데이터 전처리를 거친 모델을 비교, 분석한다. 분석 결과 하이퍼 파라미터 튜닝을 하지 않은 초기 Catboost 모델이 정확도 93%를 보이며 가장 높은 정확도를 기록하였다. 따라서 본 연구는 두가지 의의를 가진다. 첫번째로, 초기 세팅된 파라미터들이 적용된 Catboost 모델이 다수의 범주형 변수를 포함하는 교통 흐름 예측에서 다른 머신러닝, 딥러닝 모델들보다 성능이 높다는 결론을 도출했다는 점에서 의의가 있다. 두번째로, 기존 2단계로 예측하던 교통 흐름을 5단계로 예측함으로써 더욱 정교한 교통 흐름 예측 모델을 제안한다는 점에서 의의를 가진다.

• 지역연구
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• 제36권4호
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• pp.3-23
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• 2020

본 연구는 고령층의 사회적 배제와 이로 인한 삶의 질 저하를 극복하기 위해 '정주환경 포용성'을 개념화하고 이를 분석틀로 하여 고령자 정신건강에 미치는 영향을 실증적으로 규명하는 것을 목적으로 한다. 주거지 인근 환경은 일상생활이 시작하는 장소이자 사회적 관계가 맺어지는 공간으로 생활 범위가 좁은 고령자에게 특히 중요하다. 따라서 본 연구에서는 고령자를 대상으로 하는 포용의 공간 범위를 주택을 구심점으로 하는 정주환경으로 삼았다. '정주환경 포용성'은 지역사회의 구성원으로서 통합의 기회를 제공하는 사회적 영역과 주택 내외의 환경에서 안전하게 생활하고 기본적인 서비스에 쉽게 접근할 수 있는 공간적 영역을 포괄하는 개념으로 상호의존, 참여, 안전성, 접근성의 네 가지 차원으로 구성하였다. 2017년도 노인실태조사를 활용하여 개인 및 정주환경의 속성이 고령자 우울 증상 수에 미치는 영향을 영과잉-음이항회귀모형으로 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 정주환경의 사회적 포용성에 해당하는 지역사회관계망과 사회활동 참여 수준이 우울감을 완화하는 효과가 유의하게 나타난다. 둘째, 정주환경의 공간적 포용성 요인 중 근린환경 만족도와 대중교통시설·구매시설에 대한 우수한 접근성은 우울감의 심화에 부의 영향을 미치는 것으로 확인된다. 셋째, 포용적 정주환경의 공간적 영역과 사회적 영역 사이의 상호조절효과가 유의한 것으로 나타난다. 즉 지역사회관계와 참여가 우울증상의 심화에 미치는 영향은 고령친화형 주택 및 안정적 점유에 의해 강화되는 것으로 분석된다. 분석 결과는 정주환경 포용성이 다면적일 뿐 아니라 복합적으로 고령자의 정신건강에 긍정적인 효과를 미치고 있음을 실증하며, 고령자의 심리적 안녕을 제고하기 위한 도시 계획 및 정책에 시사점을 제공한다.