• 제목/요약/키워드: 열환경 평가

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딥러닝을 활용한 위성영상 기반의 강원도 지역의 배추와 무 수확량 예측 (Satellite-Based Cabbage and Radish Yield Prediction Using Deep Learning in Kangwon-do)

  • 박혜빈;이예진;박선영
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_3호
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    • pp.1031-1042
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    • 2023
  • 인공위성은 시공간적으로 연속적인 지구환경 데이터를 제공하므로 위성영상을 이용하여 효율인 작물 수확량 예측이 가능하며, 딥러닝(deep learning)을 활용함으로써 더 높은 수준의 특징과 추상적인 개념 파악을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 Landsat 8 위성 영상을 활용하여 다시기 영상 데이터를 이용하여 5대 수급 관리 채소인 배추와 무의 수확량을 예측하기 위한 딥러닝 모델을 개발하였다. 2015년부터 2020년까지 배추와 무의 생장시기인 6~9월 위성영상을 이용하여 강원도를 대상으로 배추와 무의 수확량 예측을 수행하였다. 본 연구에서는 수확량 모델의 입력자료로 Landsat 8 지표면 반사도 자료와 normalized difference vegetation index, enhanced vegetation index, lead area index, land surface temperature를 입력자료로 사용하였다. 본 연구에서는 기존 연구에서 개발된 모델을 기반으로 우리나라 작물과 입력데이터에 맞게 튜닝한 모델을 제안하였다. 위성영상 시계열 데이터를 이용하여 딥러닝 모델인 convolutional neural network (CNN)을 학습하여 수확량 예측을 진행하였다. Landsat 8은 16일 주기로 영상이 제공되지만 구름 등 기상의 영향으로 인해 특히 여름철에는 영상 취득에 어려움이 많다. 따라서 본 연구에서는 6~7월을 1구간, 8~9월을 2구간으로 나누어 수확량 예측을 수행하였다. 기존 머신러닝 모델과 참조 모델을 이용하여 수확량 예측을 수행하였으며, 모델링 성능을 비교했다. 제안한 모델의 경우 다른 모델과 비교했을 때, 높은 수확량 예측 성능을 나타내었다. Random forest (RF)의 경우 배추에서는 제안한 모델보다 좋은 예측 성능을 나타내었다. 이는 기존 연구 결과처럼 RF가 입력데이터의 물리적인 특성을 잘 반영하여 모델링 되었기 때문인 것으로 사료된다. 연도별 교차 검증 및 조기 예측을 통해 모델의 성능과 조기 예측 가능성을 평가하였다. Leave-one-out cross validation을 통해 분석한 결과 참고 모델을 제외하고는 두 모델에서는 유사한 예측 성능을 보여주었다. 2018년 데이터의 경우 모든 모델에서 가장 낮은 성능이 나타났는데, 2018년의 경우 폭염으로 인해 이는 다른 년도 데이터에서 학습되지 못해 수확량 예측에 영향을 준 것으로 생각되었다. 또한, 조기 예측 가능성을 확인한 결과, 무 수확량은 어느 정도 경향성을 나타냈지만 배추의 경우 조기 예측 가능성을 확인하지 못했다. 향후 연구에서는 데이터 형태에 따라 CNN의 구조를 조정해서 조기 예측 모델을 개발한다면 더 개선된 성능을 보일 것으로 생각된다. 본 연구 결과는 우리나라 밭 작물 수확량 예측을 위한 기초 연구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

국가별 기술경쟁력이 유니콘기업 증가에 미치는 영향에 관한 연구 (The Effects of Technological Competitiveness by Country on The Increase of Unicorn Companies)

  • 조규훈;양동우
    • 벤처창업연구
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    • 제19권1호
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    • pp.55-73
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    • 2024
  • 유니콘기업은 혁신적인 비즈니스 모델로 단기간 내 높은 기업가치를 인정받으며 전 세계적으로 주목을 받고 있다. 이들의 성장 과정은 스타트업 생태계에 좋은 교훈을 제시해주고 있고 국가 경제발전과 고용 창출 측면에서도 긍정적인 영향을 미치고 있다. 그러나 유니콘기업과 관련한 선행연구들은 이미 유니콘으로 인정받은 기업의 창업자 특성, 환경요인, 비즈니스 모델, 성공·실패 사례 등 다면적 접근보다는 '이벤트 스터디', '사례연구' 중심으로 이루어지고 있고 유니콘기업 발생과 관련한 요인에 대한 거시적 분석은 부족한 실정이다. 이러한 배경에서 본 연구는 선행연구를 통해 살펴본 유니콘의 특성 및 기술기업 비중이 높은 유니콘기업의 현황을 고려하여 '기술인적자원 지표', 'R&D 지표', '기술 인프라 지표' 등 국가의 기술경쟁력이 유니콘기업 증가에 미치는 영향을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 통계분석을 위해 2017년부터 2020년까지 다양한 국제기구, 통계청에서 발표되는 자료와 CB Insights에서 집계한 유니콘기업 데이터를 44개 분석 대상 국가의 패널데이터로 활용하여 다중 회귀분석으로 검정하였다. 연구 결과 기술 인적자원 지표의 경우 과학 전공자 수가 유니콘기업 증가에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 확인되었고 R&D 지표의 경우 R&D 투자총액은 유니콘기업 증가에 정(+)의 영향을 미치는 반면, 삼극 특허 건수(Triad Patent Families), 과학기술논문 발표 수는 유니콘기업 증가에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 마지막으로 기술인프라 지표의 경우 세계 랭킹 500위 대학 수가 유니콘기업 증가에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 본 연구는 선행연구에서 미비하게 다루었던 국가별, 시계열 실증 데이터를 기반으로 국가 기술경쟁력과 유니콘기업 증가 간에 인과관계를 처음으로 밝혔다는 데 학술적 의미가 있으며 UN의 글로벌 산업경쟁력 지수 순위, OECD의 국가별 R&D 투자총액 비교 시 우리나라는 기술력, 성장잠재력이 있는 것으로 평가받고 있는 반면에 혁신경제의 리더로 성장을 견인하고 있는 유니콘기업 수는 상대적으로 적은 상황에 있어 향후 유니콘기업의 발굴, 육성을 위한 정책 수립 시 연구 결과를 활용할 수 있다는 실무적 의의를 가진다.

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폭염 시 어린이공원의 온열환경 (Thermal Environments of Children's Parks during Heat Wave Period)

  • 류남형;이춘석
    • 한국조경학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.84-97
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    • 2016
  • 본 연구는 폭염 시 어린이공원 내 포장 및 차양의 유형에 따른 온열환경을 규명하고자 하였다. 이를 위해 진주기상대에서 측정한 일 최고기온이 $35.9{\sim}36.8^{\circ}C$를 나타낸 2016년 8월 11일부터 8월 13일까지 3일간 진주시내 어린이공원 2곳(칠암어린이공원: $N\;35^{\circ}11^{\prime}1.4{^{\prime}^{\prim}}$, $E\;128^{\circ}531.7{^{\prime}^{\prime}}$, 표고: 38m; 가호제12어린이공원: $N\;35^{\circ}09^{\prime}56.8{^{\prime}^{\prime}}$, $E\;128^{\circ}6^{\prime}41.1{^{\prime}^{\prime}}$, 표고: 24m)의 모래밭, 고무칩포장지, 쉘터, 녹음지를 대상으로 미기상을 측정하였다. 미기상환경으로서 지상 60cm 높이에서 기온, 흑구온도, 상대습도, 풍속, 6방향의 장파 및 단파 복사를 측정하였고, 이를 바탕으로 열스트레스 지수인 WBGT와 UTCI를 산정 및 분석하였다. 또한 열화상카메라로 포장면과 놀이시설의 표면온도를 측정하였으며, 이를 바탕으로 단시간 피부접촉시 화상의 위험을 평가하였다. 연구결과는 다음과 같다. 어린이공원의 3일 시간 평균 최고 기온은 $36.6{\sim}39.4^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $2.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $1.0^{\circ}C$$2.3^{\circ}C$ 낮게 나타났다. 시간 평균 최저 습도는 44~50%였으며, 모래밭이나 고무칩포장지에 비해 녹음에서 6%, 쉘터에서 4% 및 6% 높게 나타났다. 열사병위험지수 WBGT 값에 근거하면 폭염 시 어린이공원의 주간의 열사병 위험도는 높은 또는 극심한 정도로 나타났다. 3일 30분 평균 최고 WBGT 값은 $31.2{\sim}33.6^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $2.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $2.3^{\circ}C$$1.0^{\circ}C$ 낮게 나타났으나, 차양에 의해서도 열사병 위험을 피할 수는 없었다. 체감더위지수 UTCI 값에 근거하면 폭염 시 어린이공원의 주간의 온열 스트레스의 범주는 매우 강한 또는 극심한 정도로 나타났다. 3일 30분 평균 최고 UTCI 값은 $39.9{\sim}48.1^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $7.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $8.2^{\circ}C$$4.1^{\circ}C$ 낮게 나타났으나, 차양에 의해서도 극심한 또는 매우 강한 온열 스트레스를 강한 또는 적정한 온열 스트레스로 낮출 수는 없었다. 단시간 피부접촉에 의한 화상 온도 기준에 따르면, 놀이시설 및 포장면의 최고 표면온도가 스텐레스 스틸($70.8^{\circ}C$)은 무도장 철재 3초 $60^{\circ}C$, 고무칩포장($76.5^{\circ}C$)은 플라스틱 5초 $74^{\circ}C$, 청색 플라스틱 미끄럼판($68.5^{\circ}C$)과 앉음판($71.0^{\circ}C$)은 플라스틱 1분 $60^{\circ}C$ 기준을 초과한 것으로 나타났다. 하지만 그늘이 진 놀이시설의 표면온도는 햇빛에 노출된 놀이시설의 표면온도에 비해 $20^{\circ}C$ 내외로 낮게 나타나, 차양에 의해 화상의 위험을 현저하게 개선할 수 있을 것으로 판단된다. 폭염 시에는 어린이공원의 온열환경은 어린이들에게 높거나 극심한 열사병 위험에 빠지게 하고, 매우 강한 또는 극심한 온열 스트레스를 주기 때문에 보호자나 관리자가 어린이들의 어린이공원 이용을 제한해야 한다. 그리고 폭염시에는 어린이공원의 포장면 또는 놀이시설에 의한 화상의 위험이 매우 높으므로 이용 시 주의를 해야 하며, 화상의 예방을 위해서는 차양시설을 적극적으로 도입해야 한다.

한국 재래종 콩의 수집지대별 생태적 특성 및 품질 차이 (Variations in Growth Characteristics and Seed Qualities of Korean Soybean Landraces)

  • 한원영;박금룡;김현태;고종민;백인열;이충열;정명근
    • 한국작물학회지
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    • 제53권spc호
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    • pp.96-102
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    • 2008
  • 기상 등 환경요인에 의한 수집지대를 구분하여 재래종 콩 유전자원에 대한 생태형 및 품질 특성을 평가하여 품종육성에 이용코자 실시한 본 시험의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 우리나라의 기후지대별 콩 성숙군 분류기준으로 생육 일수의 분포를 보면, 성숙군 3군중에서 기후지대 5군(충남 서해안지역), 6군(남부내륙 지역)에서 수집한 유전자원이 가장 많았다. 조생종인 성숙군 0군과 I군은 비교적 고르게 분포하였으나 지대 6에서 많이 수집되었고, 만생종인 성숙군 V군과 VI군은 주로 지대6군(경북내륙 지역), 지대7군(남부내륙 지역) 및 지대 8군(남해안지역)에서 주로 분포하였다. 2. 수집된 재래종의 수가 적은 지대1과 지대4를 제외한 기후지대별 성숙군의 분포를 보면, 성숙군 III군과 II군의 비율이 기후 지대 6과 지대8을 제외한 지역에서 높았으며, 기후 지대6에서는 성숙군 III군의 콩이 없었다. 또한 지대7과 지대8에서는 다양한 성숙군을 가진 콩들이 분포하고 있었다. 극조생과 극만숙종을 제외한 성숙군을 기후지대별 분포에서, 140일에서 155일 사이의 생육일수에 기후 지대6과 지대8지역의 비율이 상대적으로 높았으며, 124일에서 139일까지는 지대별로 고르게 분포하고 있었다. 3. 경장은 지대1이 65.8 cm로 가장 작았으며, 지대8이 81.3 cm로 가장 컸고, 주경절수는 지대1이 14.8개로 가장 적었고, 지대8이 17.1로 가장 많았으며, 개체당 분지수는 지대5에서 4.4개로 가장 적었고, 지대 1에서 6.2개로 가장 많았다. 4. 개체당 협수는 지대5에서 68.0개로 가장 적었으며, 지대 8에서 91.8개로 가장 많았다. 또한 불마름병에 대한 저항성 정도는 지대5에서 가장 강하였으나, 지대4에서 가장 약하였다. 5. 기후 지대별 100립중 분포는, 기후지대 지대1, 지대2, 및 지대4에서는 100립중이 25 g이하인 비율이 높았으며, 지대5, 지대6, 지대7 및 지대8에서는 상대적으로 100립중이 20.1-25.0 g의 비율이 높아졌으며, 지대3에서는 지대1 유형과 지대5 유형사이의 중간정도의 비율을 보였다. 또한 지대5 유형에서는 지대1 유형에 비해서 100립중이 25.1 g 이상의 높았으며, 지대9는 고르게 립중이 분포하였다. 6. 재래종 콩의 립중별 기후지대 분포비율중 8계통인 극소립종인 8.0 g 이하를 제외하고 100립중이 25 g 이하인 계통은 기후지대와 상관없이 비교적 고르게 분포하였으나 100립중이 25 g 이상인 대립종들은 주로 지대5, 지대6 및 지대7순으로 분포하였다. 7. 기후지대별 품질성분들에 있어 조단백 함량은 남부해안 지대인 지대8이 평균 42.8%, 조지방 함량은 중산간지대인 지대2에서 평균 17.2%, 자당 및 올리고당 함량은 고랭지지대인 지대I에서 각각 평균 5.8% 및 8.6%로 가장 높았다. 8. 아이소플라본 함량을 기후지대별 분포는, 다이드제인 및 제니스테인 함량은 고랭지 지대인 지대1에서 각각 평균 $567\;{\mu}g/g$$636\;{\mu}g/g$ 보였으며, 글라이시테인 함량은 남부 해안 지대인 지대8에서 평균 $122\;{\mu}g/g$을 보였다. 전체 이소플라본 함량은 중부 서해안지대인 지대4에서 평균 $1,280\;{\mu}g/g$을 보였으며, 고랭지 지대인 지대1, 중산간지역인 지대2, 중 북부 내륙인 지대3 및 동부해안 지역인 지대9 순이었다.

기능성위장질환 환자들의 정신사회적 특성 및 삶의 질의 관계에 관한 연구 (A Study on the Psychosocial Characteristics and Quality of Life in Functional Gastrointestinal Disorders)

  • 김소원;장승호;류한승;최석채;노승호;이상열
    • 정신신체의학
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    • 제27권1호
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    • pp.25-34
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    • 2019
  • 연구목적 본 연구에서는 기능성위장질환 환자집단, 기능성 위장증상 양성 집단 및 정상대조집단에서 정신사회적 특성을 비교하고, 기능성위장질환 환자의 삶의 질과 연관된 요인들을 알아보고자 하였다. 방 법 일 대학병원 소화기 내과 전문의에 의해 기능성위장질환으로 진단받은 환자 65명을 기능성위장질환 환자집단으로 선정하였다. 167명의 일 도 지역 공무원을 대상으로 로마III 진단 기준에 따라 기능성 위장증상을 보이지 않는 79명을 정상대조집단, 기능성위장증상을 나타내는 88명은 기능성위장증상 양성 집단으로 선별하였다. 인구통계학적 요인을 조사하였으며 정신사회적 요인을 평가하기 위해 Korean-Beck Depression Inventory-II (K-BDI-II), Korean-Beck Anxiety Inventory (K-BAI), Korean version of Childhood Trauma Questionnaire (K-CTQ), Multi-dimensional Scale of Perceived Social Support (MSPSS), Korean Version of Connor-Davidson Resilience Scale (K-CD-RISC), World Health Organization Quality of Life Assessment Instrument Brief Form (WHOQOL-BREF)를 사용하였다. 일원배치 분산분석을 사용하여 집단들 간의 차이를 비교하고 기능성위장질환 환자군의 삶의 질과 정신사회적 요인들의 상관관계를 분석하기 위해 Pearson correlation test를 시행하였다. 모든 통계는 SPSS 21.0을 사용하였다. 결 과 인구통계학적 특성에서는 학력에서 집단간 차이가 유의했다(p<0.001). FGID 환자집단이 정상대조집단과 FGID-positive집단에 비해 우울(F=29.012, p<0.001) 및 불안(F=27.954, p<0.001)이 유의하게 높았다. 아동기 외상에서 정서학대(F=6.994, p<0.001)와 신체방임(F=5.573, p<0.001)은 FGID환자집단이 정상대조집단과 FGID-positive집단에 비해 유의하게 높았으나, 신체학대, 성 학대 및 정서방임은 세 집단간의 차이가 없었다. 사회적 지지 또한 FGID환자집단이 정상대조집단과 FGID-positive집단에 비해 유의하게 낮은 것으로 나타났다(F=27.664, p<0.001). 회복 탄력성(F=9.623, p<0.001)과 하위영역인 강인성(F=5.123, p<0.001), 인내력(F=8.402, p<0.001), 낙관성(F=15.039, p<0.001) 및 영성(F=5.129, p<0.001)에서도 FGID환자집단이 정상 대조집단과 FGID-positive 집단보다 유의하게 낮은 것으로 나타났다. 삶의 질 척도(F=35.991, p<0.001)와 그 하위영역인 전반적 안녕(F=30.463, p<0.001), 신체적 건강(F=45.247, p<0.001), 심리(F=22.852, p<0.001), 사회(F=20.070, p<0.001), 환경(F=17.851, p<0.001) 모두에서 FGID환자집단이 정상대조집단과 FGID-positive집단에 비해 유의하게 낮은 점수를 나타냈다. FGID 환자집단에서 삶의 질은 회복탄력성과 양의 상관관계를 보였으며(r=0.475, p<0.01), 우울(r=-0.641, p<0.01), 불안(r=-0.441, p<0.01) 및 아동기 외상(r=-0.278, p<0.05)과는 음의 상관관계를 나타냈다. 결 론 연구결과 기능성위장질환 환자집단은 기능성 위장증상 양성 집단 및 정상대조집단에 비해 우울, 불안과 아동기 트라우마가 유의하게 높았으며 사회적 지지 및 회복 탄력성이 낮았다. 따라서 추후 기능성 위장질환 환자의 치료에 있어 정신사회적 요인에 대한 적극적인 개입이 요구된다고 하겠다.