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국제물류전략에 있어서 ASEAN의 컨데이너항만 경쟁력에 관한 연구 (A Strategic Approach to Competitiveness of ASEAN's Container Ports in International Logistics)

  • 김진구;이종인
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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    • pp.273-280
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    • 2003
  • 본 연구는 21세기 급변하는 국제물류환경의 대책으로서 국제물류 중심화를 위한 로지스틱스 전략의 근간이 되는 ASEAN의 주요 컨테이너항만의 경쟁력 파악과 평가에 목적이 있으며 나아가 한국항만과의 경쟁력 비교를 통하여 전략적 대책을 위한 비교연구에 궁극적 목적이 있다. 연구방법론은 항만경쟁력이라는 정성적인 속성을 정량화하여 평가하는 계층퍼지분석(HFP)기법을 도입하여 실증분석을 하였다. 연구의 범위는 최근 치열한 항만간 경쟁이 전개되고 있고 국제물류전략상 연구의 관심이 고조되고 있는 ASEAN을 연구대상으로 하였다. 연구의 결과 제 1 차 분석에서는 싱가포르항만이 연구대상지역에서 가장 경쟁력이 높게 나타났으며, 동일한 자료와 구조를 한국항만에 적용하여 비교연구한 결과 싱가포르가 1위, 부산항이 2위로 평가되었다. 본 논문의 기여도는 한국과 ASEAN의 항만경쟁력 비교연구를 통해 사회과학분야의 첨단연구기법이라 할 수 있는 HFP방법론을 도입하여 정책적 관점에 응용한 최초의 실증적인 연구접근에 있다. 현재까지 당 연구에서 발표된 바와 같이 정교한 모델로 한국과 ASEAN의 주요 항만개발과 세계 주요선사의 터미널 이전에 따른 역동적인 해운항만 및 로지스틱스 활동을 분석한 논문은 전무한 상태이다. 향후 연구과제로 HFP의 모델링에 ASEAN에 있어서 주요항만간 일관성 있는 항만비용자료의 미비로 적용하지 못한 비용적인 요소를 포함시켜 보다 더 심충적인 보완적 연구로 본 논문의 질을 제고 시킬 수 있을 것이다.

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해저공간의 합리적 활용을 위한 분석적 연구 (An Analytical Study on Rational use of Undersea Space)

  • 정원조;박남기
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.147-154
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    • 2023
  • 본 연구는 인간이 새롭게 거주할 수 있는 해저공간 플랫폼과 관련하여 그 필요성, 역할, 활용, 운영관리 방안을 도출하는 데 그 의의가 있다. 현재 해저공간 활용을 위한 해양수산부 연구개발 사업에 참여하고 있는 산학연관 협약기관 종사자들과 해양분야 기술개발에 참여하고 있는 외부전문가의 의견을 토대로 해저공간 창출의 필요성과 운영방안에 대해 종합적 의견을 제시하는데 그 목적이 있다. 본 연구는 한국형 해저공간 플랫폼 건설에 참여하고 있는 연구자를 대상으로 설문조사를 실시하였고 해양분야 기술개발 전문가들을 대상으로 표적집단면접(FGI)를 실시하였으며 그 결과를 도출하였다. 분석 결과, 해저공간 플랫폼의 건설 필요성은 높은 것으로 나타났으며, 해저공간 플랫폼의 역할로는 해저공간 활용 기술개발 및 해양과학 연구기능 확보 의견이 가장 많았다. 해저공간 플랫폼 조성이 국내 산업에 긍정적 영향을 미칠 것으로 조사되었으며, 특히 심해개발산업, 조선 해양구조물산업에 가장 영향을 많이 미칠 것으로 나타났다. 활용적 측면에서는 해저공간 테스트베드가 종료된 후 해양관측기지 및 해양생태계연구로의 활용 답변이 가장 높은 비중을 가졌으며, 예상되는 불편한 점으로는 심리적 환경에서의 불편을 가장 높게 나타났다. 전문가들은 향후 안정적 운영을 위해 지속적인 예산확보가 무엇보다 중요하고, 항목별 예산에서는 인력예산의 확보가 필수적이며, 따라서 확실한 재원조달처 발굴, 신규 연계사업의 발굴 등이 가장 중요한 이슈일 것으로 의견을 제시하였다. 아울러 사업 종료 이후 활용 시 고려되어야 할 소유문제, 위탁관리문제, 비용문제를 확실히 하기 위해 사전 협약 당시부터 확립하고 대비책을 마련한 후 사업을 추진하는 것이 적절할 것으로 판단했다.

급식관리자의 개인적 감성지능이 직무태도 및 조직성과에 미치는 영향 (A Study on Influence of Foodservice Managers' Emotional Intelligence on Job Attitude and Organizational Performance)

  • 정현영;김현아
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1880-1892
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    • 2010
  • 본 연구에서는 급식관리자를 대상으로 감성지능의 수준에 따른 관리자의 관련 변인, 직무 태도, 조직성과와의 관련성을 토대로 감성지능의 효과성 모형을 구축하고 구조방정식을 이용하여 모형검증을 위하여 경로분석을 실시하였다. 감성지능은 자신 및 타인의 감성을 인지하고 이해하며, 자신의 감성을 이해하고 조절할 수 있는 능력의 정도와 자신의 감성을 활용할 줄 아는 능력으로 정의된다. 조사대상자인 급식관리자의 감성지능 수준에 있어서는 급식관리자 본인의 감정 상태와 원인을 인식하고 있는 정서자각 능력과 동료의 감정에 대해 인지하고 이해하는 능력인 정서이해 능력이 5.10점으로 4개의 감성지능 영역에서 가장 높은 점수를 보였으며, 그 다음으로 정서적 사고촉진이 높은 점수(4.90점)로 조사되었고, 본인의 감정을 조절하고 해결하는 정서관리 능력이 가장 낮은 점수(4.55점)로 조사되었다. 급식관리자의 인구통계학적 특성에 따라 감성지능 수준을 살펴보면, 급식관리자의 연령이 높아질수록 감성지능의 4요인 모두 정(+)의 상관성을 보였다. 즉 연령이 높아질수록 감성지능 수준은 높아진다고 할 수 있다. 학력이 높을수록 감성지능의 '정서지각', '정서관리' 요인에서 모두 유의하게 높았다. 또한 감성지능의 '정서지각', '정서이해', '정서적 사고촉진', '정서관리'와 급식업계근무경력은 정(+)의 상관관계를 나타냈다. 급식 관리자의 직무에 대한 태도를 분석하기 위하여 직무만족, 조직몰입, 이직의사를 분석한 결과 직무만족에 있어서는 '동료들과의 관계'에 대해서는 상당히 만족하고 있었으며, '자신의 업무'에 대한 만족도가 비교적 높은 편이였으나, '급여수준'이나 '승진제도'에 대해서는 불만족하고 있는 것으로 나타나 급여나 승진 등의 근무조건 개선이 여겨졌으며, '전반적인 만족도'는 3.04로 '보통(3점)'을 약간 상회하는 정도였다. 전반적인 조직몰입의 수준은 3.41로 '보통(3점)'을 상회하는 수준이었다. 조직몰입도가 특히 높은 항목은 '현재회사의 선택', '타인에게의 현재 회사에 대한 평', '회사에 대한 충성심'으로 분석된 반면, '자신이 일할 수 있는 회사 중 가장 좋은 곳이라는 인지', '상황변화에 따른 타사로의 이직희망도' 측면에서는 몰입도가 비교적 낮은 것으로 나타났다. 조직몰입 요인 2가지 중 '충성도' 요인이 3.57로 '일체감' 요인 3.33보다 높았다. 회사를 이직하고자 하는 견해에 따라 4단계로 나누어 조사하였다. 회사를 이직하고자 하는 견해에 따라 '자발적 이직 의향', '이직 모색단계', '구체적 실천단계: 동종업계', '구체적 실천단계: 타업계'로 나누어 구분하여 조사한 결과, 전반적인 이직 의사수준은 '보통(3점)' 이하(2.82)로 나타났고 대부분은 주로 이직 행동 단계 중 '자발적 이직 의향 단계'에 머물러 있는 것으로 분석되었으며, 이직 할 경우 급식업계 내에서보다는 타업계로의 이직 희망도가 높은 것으로 나타났다. 조직성과는 조직의 초점을 내부적 차원과 외부적 차원으로 구분하고 각 차원에 대해 구현되는 성과를 능률성(efficiency), 효과성(effectiveness), 공정성(fairness) 3가지 차원으로 구성하여 조사하였으며, 전반적인 조직성과의 인식수준은 3.34로 '보통(3점)'을 상회하는 수준이었고, 조직성과가 특히 높은 항목은 '비용절감 노력'으로 분석된 반면, '인사관리에 있어서의 공정성', '직책에 상관없이 공정한 대우'에 있어서는 상대적으로 낮은 성과를 보였다. 급식관리자의 감성지능 수준과 급식관리자 관련 변수인 직무만족, 조직몰입, 조직성과 이직의사간의 관련성을 파악하기 위하여 상관분석을 실시한 결과, 급식관리자의 감성지능 4가지 모든 요인 '정서지각', '정서이해', '정서적 사고촉진', '정서관리'는 직무만족, 조직몰입, 조직성과와는 정(+)의 상관관계를 가지는 것으로 분석되었다. 감성지능 '정서지각', '정서이해', '정서적 사고촉진', '정서관리'는 이직의사 4요인 중 '구체적실천단계: 타업체'와 모두 부(-)의 상관관계를 보였으며, '정서이해'는 '이직의향'과 '구체적실천단계: 타업체'와 부(-)의 상관성이 있음이 분석되었다. '정서관리'는 이직의사 4요인 모두와 부(-)의 상관관계를 보였다. 이를 토대로 관리자 개인의 감성지능의 수준은 스스로의 직무만족과 조직몰입, 조직성과와 정(+)상관성이 있으며, 이직의사와는 부(-)의 상관성이 있는 것으로 나타났다. 감성지능 관련선행 연구 이론을 근거로 본 연구에서 측정된 개념인 감성지능의 수준과 조직 및 종사자 관련 변인, 조직성과에 대한 가설을 토대로 감성리더십의 효과성 모형을 구축하여 구조 방정식(SEM)을 이용하여 이를 검증하였다. 경로계수를 중심으로 검증한 결과 관리자의 감성지능의 수준은 조직몰입, 조직성과에 정(+)의 방향으로 영향을 미쳤으며, 관리자의 직무만족과 조직몰입은 이직의사에 부(-)의 방향으로 영향을 미쳤다. 또한 관리자의 직무만족과 조직몰입은 조직성과에 정(+)의 방향으로 영향을 미쳤다. 감성지능에 대한 연구가 현재까지 대부분 교육학 심리학 분야에서 연구되어 왔으나, 최근 감성역량, 감성경영이 기업의 조직성과에 중요한 영향을 미친다는 결과들이 보고되면서 경영분야에서 관심이 뜨겁게 대두되고 있다. 특히 감성능력이 타고난 개인적인 능력뿐 아니라 지속적인 개발이 가능하며, 유동적이고 끊임없이 변화함이 알려지면서 감성능력의 개발은 기업의 경영에 있어서 필수요소가 되어지고 있다. 특히 본 연구의 결과를 종합하여 볼 때, 다른 산업분야에 비해 인적의존도가 높은 급식업계에서 감성능력의 개발과 감성능력이 높은 관리자, 종사자가 높은 성과를 나타내고 있어, 향후 급식회사의 최고 경영층은 감성능력에 관심을 가지고 관련 프로그램을 개발하여 급식 현장에 접목하고, 경영활동에 적용하는 것이 필요할 것으로 사료된다. 본 연구는 급식회사의 급식관리자를 대상으로 하였으므로 향후 학교급식, 병원급식, 군대급식 등의 다양한 단체급식 영역과 패밀리레스토랑, 패스트푸드레스토랑 등의 다양한 외식산업 영역을 대상으로 확대하여 감성지능 관련 연구가 이루어져야 하겠다.

하나의 이상구간을 가지는 테스팅 단계에서의 소프트웨어 신뢰도 성장 모형화 (Software Reliability Growth Modeling in the Testing Phase with an Outlier Stage)

  • 박만곤;정은이
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권10호
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    • pp.2575-2583
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    • 1998
  • 소프트웨어 산업에서 고신뢰성의 소프트웨어 시스템을 생산하고 그들의 성능을 평가하는 일이 중요한 관심사항이 되어왔다. 소프트웨어의 평가는 주로 소프트웨어 시스템의 신뢰성과 성능의 양쪽 관점에서 수행되어져 왔다. 소프트웨어신뢰도는 소프트웨어 테스팅 단계 동안에 한 고정된 시간구간에서 소프트웨어 오류가 발생하지 않을 확률을 말한다. 이들 이론적인 소프트웨어 신뢰성 모델들은 가끔 어떤 특정한 테스팅 구간에서는 하나의 어떤 소프트웨어 오류가 발생하여 소프트웨어 오류를 디버깅하여도 소프트웨어 고장율이 불완전 디버깅. 비정상적인 소프트웨어 수정 등등의 원인에 의해서 감소되어 실제적인 소프트웨어 테스팅 단계에서는 적당하지 않을 수도 있다. 이와 같이 부적당한 소프트웨어 테스팅 구간은 하나의 이상치 스테이지로 고려되어질 필요성이 있다. 이 이상치 소프트웨어 테스팅 구간에서만은 장애요인에 의해서 소프트웨어 신뢰도가개선이 되지 않는다고 가정한다. 이와 같은 가정아래서본 연구에서는 우선 소프트웨어 신뢰도 성장 모형에서 가장 많이 활용되는 Jelinski-Moranda모델을 변경하여 하나의 미지정된 이상치 소프트웨어 테스팅 구간을 고려하여 베이지안 방법에 의한 소프트웨어 신뢰도를 모형화하고 그 모형에 따른 소프트웨어 신뢰성 측도들을 추정하는 절차를 연구하였다. 그리고 제곱오차 결손함수의 조건아래 사전정보를 가정한 소프트웨어 신뢰도 모수의 베이즈 추정량을 제안하고, 제안된 소프트웨어 신뢰도 성장 모델을 하나의 이상치 소프트웨어 테스팅 구간상에 고려된 장애 모수의 값에 따라서 정확성, 바이어스, 추세 및 노이즈 등의 정량적인 평가 측도들을 사용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 평가하였다.7배 높은 것으로 나타났다. 국내 건강기능식품공전 중 클로렐라 및 스피루리나제품의 엽록소 a b, 및 페오포르바이드 항목의 규격검사를 본 연구의 동시분석법으로 개정함으로써 각 성분 함량의 정량, 분석시간의 단축 및 비용절감 둥 시험방법을 크게 개선할 수 있을 것으로 기대된다. 잔주름 개선에 효과를 볼 수 있을 것으로 생각된다.른 Phenoxyethanol의 유/수 분배 측정 결과, Polarity가 낮은 oil에서는 $70\%$ 이상의 Phenoxyethanol이 수상에 존재한 반면, polarity가 높은 oil에서는 약 $70 {\~} 90\%$의 phenoxyethanol이 유상에 존재하였다. 또한, 미생물에 대한 항균력도 phenoxyethanol이 수상에 많이 존재할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서, 제형 내 oil tomposition을 변화시킴으로써 phenoxyethanol의 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피부 투과를 감소시켜 보다 피부 자극이 적은 저자극 방부시스템 개발이 가능하리라 보여 진다. 첨가하여 제조한 curd yoghurt는 저장성과 관능적인 면에서 우수한 상품적 가치가 인정되는 새로운 기능성 신제품의 개발에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다. 여자의 경우 0.8이상이 되어서 심혈관계 질환의 위험 범위에 속하는 수준이었다. 삼두근의 두겹 두께는 남녀 각각 $20.2\pm8.58cm,\;22.2\pm4.40mm$으로 남녀간에 유의한 차이는 없었다. 조사대상자의 식습관 상태는 전체 대상자의 $84.4\%$가 대부분이 하루 세끼 식사를 규칙적으로 하고 있었으며

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인공신경망을 이용한 N치 예측 (A Prediction of N-value Using Artificial Neural Network)

  • 김광명;박형준;구태훈;김형찬
    • 지질공학
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    • 제30권4호
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    • pp.457-468
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    • 2020
  • 플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝(Pile) 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)을 통해 측정되는 N치를 얻는 것이 가장 중요한 자료이나 광범위한 모든 지역에서 구하는 것은 어려운 현실이다. 짧은 해외사업 입찰기간 내에 시추조사를 할 경우 인허가, 시간, 비용, 장비접근, 민원 등 많은 제약요건이 존재하여 전체적인 시추조사가 어렵다. 미시추 지점에서 지반 특성은 엔지니어의 경험적 판단에 의존하여 파악되고 있고, 이는 말뚝의 설계 및 물량산출 오류로 이어져서, 공기 지연 및 원가 증가의 원인이 되고 있다. 이를 극복하기 위해서, 한정된 최소한의 지반 실측 자료를 활용하여 미시추 지점에서도 N치를 예측 할 수 있는 기술이 요구되며, 본 연구에서는 AI기법 중 하나인 인공신경망을 적용하여 N치를 예측하는 연구를 수행하였다. 인공신경망은 제한된 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성 있는 결과를 제공하여 준다. 본 연구에서는 최소한의 시추자료의 지반정보를 입력항목으로 하여 다층퍼셉트론과 오류역전파 알고리즘에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미시추 지점에서 N치를 예측하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2개 현장(필리핀, 인도네시아)에 AI기법 적용시 실측값과 예측값에 대한 적정성을 검토하였고, 그 결과 예측값에 대한 신뢰도가 높은 것으로 연구 검토되었다.

개인형 이동장치의 안전 주요 문제점 및 개선방안 연구 (A Study on Major Safety Problems and Improvement Measures of Personal Mobility)

  • 강승식;강성경
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.202-217
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    • 2022
  • 연구목적: 최근 개인형 이동장치(PM : Personal Mobility) 이용이 지속적으로 증가하면서 사고 또한 매년 폭발적으로 급증하고 있다. 이에 따라 PM 이용에 대한 안전 요구가 강화되고 있으나 여전히 안전한 환경을 위한 법/제도, 인프라, 관리체계 등은 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 PM 관련 선행연구 검토를 토대로 주요 문제점과 개선방안을 종합적으로 모색하고, 델파이조사를 통해 개선방안의 중요성에 따른 우선순위를 제시한다. 연구방법: 연구방법은 크게 문헌연구와 전문가 설문조사(델파이조사)로 구성된다. 기존의 선행연구와 개선사례(지방자치단체, 정부부처, 업체 등)를 검토하여 문제점, 개선사항을 도출하고 키워드를 기반으로 문제점/개선사항 분류표를 작성한다. 분류 내용을 토대로 전문가 설문조사를 실시하여 우선순위 개선방안을 도출한다. 연구결과: PM 관련 문제점은 인적요인과 관련하여 '교통법규 미준수, 지식 부족, 조작 미숙, 안전의식 부재'가, 물리적요인과 관련하여 '기기 특성, 도로-주행 가능 공간, 도로시설물, 주차시설'이, 관리적요인으로 '관리/감독, 제품관리, 이용자관리, 교육/훈련'이, 그 외 이 모든 요인들과 관련한 법률적요인을 '법률 부재/미흡, 혼선/중복, 실효성 저하' 측면으로 나눠볼 수 있었다. 이와 관련한 개선과제로 'PM 교육·홍보, 주차·반납, 도로개선, PM 등록·관리, 보험, 안전기준, 통행기준, PM 기기안전, PM 부대시설, 단속/관리, 전담조직, 서비스제공업체, 관리체계, 이와 관련한 법/제도 개선'의 14개 핵심 부문에 대해 42개 세부과제를 도출하였다. 세부 과제에 대한 중요도 평가결과 비용, 시간, 효과, 시급성, 실현가능성 평가항목에 대해 평균이 종합적으로 높은 과제는 '단속/계도활동 강화, 교육홍보/캠페인, 무단방치 PM관리, 통행규정 명확화'로 나타났다. 결론: PM 시장은 공유 서비스를 기반으로 점차 시장 규모가 커지고 있으며, 산업 활성화와 더불어 PM 이용의 안전환경이 보장되어야 한다. 이러한 측면에서 본 연구는 PM 관련 주요 문제점, 개선방안을 종합적인 관점에서 모색하고 우선적으로 필요한 개선대책의 순위를 알아본데 있어 그 의미가 있으며 향후 정책수립 자료의 기초가 될 수 있다는 점에서 그 가치가 있다. 향후에는 실질적인 정책 적용을 위해 개선 핵심 분야별로 심층적인 자료 보완이 필요할 것이다.

기계학습을 이용한 광학 위성 영상 기반의 도시 내 수목 피복률 추정 (Estimation of Fractional Urban Tree Canopy Cover through Machine Learning Using Optical Satellite Images)

  • 배세정;손보경;성태준;이연수;임정호;강유진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_3호
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    • pp.1009-1029
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    • 2023
  • 도시 수목은 탄소를 저장하고 불투수면적을 감소시키는 도시 생태계의 중요 요소이며, 탄소 저장량 및 순환량 산정 시 주요 정보로 활용될 수 있다. 많은 선행 연구에서 항공 라이다 자료 및 인공지능 기법을 활용하여 고해상도 수목 정보를 산출하고 있으나, 항공 라이다 영상은 제공하는 플랫폼이 제한되어 있으며 비용적인 면에서도 한계가 다수 존재한다. 따라서 본 연구에서는 수원시를 대상으로 자료 취득이 용이한 고해상도 위성 영상인 Sentinel-2를 활용하여 기계학습 기반의 도시 내 수목 피복률(fractional tree canopy cover, FTC)을 추정하고자 하였다. Sentinel-2 시계열 영상으로부터 중앙값 합성을 수행하여 수원시 전역에 대한 단일 영상을 제작하여 활용하였다. 도시 내 토지 피복의 이질성을 반영하기 위하여, 30 m 격자내 10 m 해상도의 광학 지수의 평균 및 표준편차 값과 환경부 세분류 토지 피복 지도 기반 항목별 피복률을 계산하여 기계학습 모델의 입력 변수로 활용하였다. 총 4가지의 입력 변수 조합을 설정하여, 입력 변수 구성에 따른 FTC 추정 정확도를 비교 및 평가하였다. 광학 영상의 평균 정보만을 활용(Scheme 1)했을 때 보다 도시 내 이질적인 특성을 반영할 수 있는 표준 편차 및 피복률 정보를 모두 함께 고려(Scheme 4, S4)했을 때 향상된 성능을 나타낼 수 있었다. 검증용 자료에 대해 S4의 Random Forest (RF) 모델이 0.8196의 R2, 0.0749의 mean absolute error (MAE), 및 0.1022의 root mean squared error (RMSE)로 전체 기계학습 모델 중에서 성능이 가장 높게 나타났다. 변수 기여도 분석 결과 광학 지수의 표준 편차 정보는 도시 내 복잡한 토지 피복 지역에 대해 높은 기여도를 나타내었다. 훈련된 S4 구성의 RF 모델을 수원시 전역에 대해 확장 적용하였을 때, 참조 FTC 자료에 대해 0.8702의 R2, 0.0873의 MAE, 및 0.1335의 RMSE의 우수한 성능을 나타냈다. 본 연구의 FTC 추정 기법은 향후 다른 지역에 대한 적용성이 우수할 것으로 판단되며, 도시 생태계 탄소순환 파악의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

지하수내 갈색 부유/침전 물질의 생성 반응에 관한 평형 및 반응속도론적 연구: 적정 양수 기법 및 탁도 제거 방안에 대한 제안 (Geochemical Equilibria and Kinetics of the Formation of Brown-Colored Suspended/Precipitated Matter in Groundwater: Suggestion to Proper Pumping and Turbidity Treatment Methods)

  • 채기탁;윤성택;염승준;김남진;민중혁
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.103-115
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    • 2000
  • 갈색 침전물의 생성은 우리나라 지하수의 개발 및 공급에 있어 흔히 발생하는 문제 중의 하나인데, 이에 따라 색도, 맛, 탁도 및 용존 철 함량 등의 항목에 있어 먹는 물 수질 기준을 초과하게 되고, 물 공급 시스템에 스케일링의 문제를 야기하게 된다. 경기도 파주 지역 지하수의 경우에도 양수 후 몇 시간 내에 갈색 침전물이 형성되어 수질을 악화시키고 있다. 본 연구에서는 지하수의 탁도를 유발하는 원인과 지화학적 반응 경로를 이해하고자, 평형열역학 및 반응속도론적 접근을 통하여 갈색 침전물의 형성과정을 파악하였다. 본 연구결과는 침전물의 형성을 최소화하기 위한 적정 양수 기법은 물론 수질 향상을 위한 최적 수처리 기법을 설계하는데 있어 중요한 자료로 활용될 것이다. 파주 지역의 암반 지하수는 물/암석(편마암)반응에 의해 Ca-$HCO_3$형의 수질 특성을 보인다. SEM-EDS 및 XRD 분석 결과, 갈색 침전물은 비정질의 함철 산화물 또는 수산화물로 해석된다. 다양한 공극 크기(6, 4, 1, 0.45, 0.2 $\mu\textrm{m}$)를 갖는 여과지를 이용한 다단계 여과 결과, 이들 침전물은 크기에 있어 대부분 1 내지 0.45$\mu\textrm{m}$의 입도를 갖는 콜로이드 형태이지만, 질량 분포로 볼 때는 1 내지 6$\mu\textrm{m}$범위가 우세함(총 질량의 약 81%)을 알 수 있다. 다량의 용존 철(II)은 지하수 유동 중에 철 함량이 높은(최대 3wt.%) 단층 파쇄암 내의 녹니석(clinochore)의 용해로부터 기원하는 것으로 판단된다. PHREEQC 프로그램을 이용한 포화지수 계산 및 pH-Eh 관계도에 대한 검토 결과, 침전물은 함철 수산화물임이 확인되며, 환원 조건에 있던 심부 지하수가 양수에 의해 산소에 노출되면서 화학성 변화(특히, 산화)에 의하여 침전함을 알 수 있다. 양수 이후의 시간 경과와 더불어 양수된 지하수의 pH, DO, 알칼리도는 점차 감소하며. 탁도는 증가하다가 일정 시간 경과 후 감소하는 경향을 보인다. 양수 이후의 경과 시간에 따른 용존 철(II)의 농도 감소율(즉, 반응 속도)은 Fe(II)=10.l exp(-0.0009t)로 표현된다. 따라서 갈색 침전물의 생성 반응은 양수 및 양수 후 저장 과정 중에 산소의 유입에 따른 산화 반응에 기인하며, 그 반응은 시간, 산소분압 및 pH에 의존함을 알 수 있다. 탁도를 제거하여 음용 가능한 수질을 확보하기 위해서는, 충분한 시간 동안 충분한 크기를 갖는 탱크 내에서의 다단계 저장 및 폭기를 거친 이후에 응집된 침전물에 대한 여과가 제안된다. 이때, 비용 절감 차원에서 상이한 입도 조건에서의 다단계 여과가 효과적일 것으로 생각된다. 한편, 개발 관정 내에서의 스케일링을 최소화하기 위해서는 심부 지하수로 산소가 풍부한 천층 지하수가 유입되는 과정을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서는 적정 채수량 범위 내에서의 지속적인 양수가 효과적일 것이다. 아울러, 산소가 풍부한 천층 지하수의 채수를 위한 별도의 관정 설치도 고려할 수 있을 것이다.

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