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해양생태계 모니터링을 위한 식물플랑크톤 자료의 정도 관리 동향 (Trends in QA/QC of Phytoplankton Data for Marine Ecosystem Monitoring)

  • 이원호;박종우;성경아;박종규;유영두;김형섭
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제26권3호
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    • pp.220-237
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    • 2021
  • 1880년대에 들어서서 해양 식물플랑크톤의 기능적 중요성이 처음 주창된 이래, 전통적인 형태 관찰법 및 진보된 형태 자동분석 기술을 기반으로 하여 다량의 식물플랑크톤 종별 정량자료가 생산되었다. 최근에는 해수시료 중의 색소를 직접 분석하거나 원격탐사 자료를 해석하여 색소특성에 따른 분류군별 정량자료를 생산함으로써, 자료생산 방법이 점점 다양해지고 자료 확보 대상 정점에 대한 시공간적 접근성도 크게 개선되고 있다. 장기적인 해양생태계 모니터링에서 식물플랑크톤의 종별 정량자료가 생산된 경우도 적지 않아, 각각의 해역에서 중장기적인 해양 식물플랑크톤의 구조와 기능의 변동에 대한 중요한 증거로 활용될 수 있다. 그러나 모니터링 기간 전체에 걸친 연대별 자료 생산자 간의 차이로 인해 이러한 자료의 활용성이 제한될 수 있는데, 시료 처리 및 분석법, 종의 확인 및 분류, 분석이 완료된 시료의 관리 등의 다양한 측면에서 연대별 생산자 간의 편차가 적지 않다. 해양 식물플랑크톤의 종별 정량자료 값을 정확하게 구하기 위한 심도있는 연구는 1880년대 후반 Victor Hensen이 시작한 것으로 평가된다. 정확도를 포함한 해양 식물플랑크톤 자료의 정도 관리에 관한 국제적인 논의는 ICSU의 SCOR Working Group 33을 중심으로 1969년에 시작되었다. 첫 결실로 UNESCO 해양과학기술보고서 제18편이 1974년 출판되었는데, 이는 UNESCO의 해양학 방법론의 전문연구서적 제6편인 Phytoplankton Manual 출판의 실마리였다. 1990년대 말에는 ISO 기준에 따른 해양 식물플랑크톤 종별 정량자료의 정도관리를 달성하여, 국제적인 자료의 상호비교 및 교정을 가능하게 하려는 수행기구인 IPI (International Phytoplankton Intercomparison)의 전신인 BEQUALM 사업이 유럽에서 본격 출범하였다. IPI는 지난 20여 년간의 경험과 실적을 바탕으로 정도관리 기준을 모든 나라에서 적용할 수 있도록 국제협력을 강화해 나가고 있다. 우리나라의 해양화학 분야 측정자료의 정도관리 체계와 내용이 잘 정립된 데 비하여, 해양생물의 종별 정량자료에 대한 본격적인 정도관리 체계는 아직 법제화 단계에 이르지 못하고 있다. 우선, 해양생태계의 기초 생산자인 식물플랑크톤의 종별 정량자료에 대한 정도관리 체계를 확립하고, 다양한 기능생물군으로 이를 확장해 나갈 필요가 있다.

BERTopic을 활용한 불면증 소셜 데이터 토픽 모델링 및 불면증 경향 문헌 딥러닝 자동분류 모델 구축 (Topic Modeling Insomnia Social Media Corpus using BERTopic and Building Automatic Deep Learning Classification Model)

  • 고영수;이수빈;차민정;김성덕;이주희;한지영;송민
    • 정보관리학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.111-129
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    • 2022
  • 불면증은 최근 5년 새 환자가 20% 이상 증가하고 있는 현대 사회의 만성적인 질병이다. 수면이 부족할 경우 나타나는 개인 및 사회적 문제가 심각하고 불면증의 유발 요인이 복합적으로 작용하고 있어서 진단 및 치료가 중요한 질환이다. 본 연구는 자유롭게 의견을 표출하는 소셜 미디어 'Reddit'의 불면증 커뮤니티인 'insomnia'를 대상으로 5,699개의 데이터를 수집하였고 이를 국제수면장애분류 ICSD-3 기준과 정신의학과 전문의의 자문을 받은 가이드라인을 바탕으로 불면증 경향 문헌과 비경향 문헌으로 태깅하여 불면증 말뭉치를 구축하였다. 구축된 불면증 말뭉치를 학습데이터로 하여 5개의 딥러닝 언어모델(BERT, RoBERTa, ALBERT, ELECTRA, XLNet)을 훈련시켰고 성능 평가 결과 RoBERTa가 정확도, 정밀도, 재현율, F1점수에서 가장 높은 성능을 보였다. 불면증 소셜 데이터를 심층적으로 분석하기 위해 기존에 많이 사용되었던 LDA의 약점을 보완하며 새롭게 등장한 BERTopic 방법을 사용하여 토픽 모델링을 진행하였다. 계층적 클러스터링 분석 결과 8개의 주제군('부정적 감정', '조언 및 도움과 감사', '불면증 관련 질병', '수면제', '운동 및 식습관', '신체적 특징', '활동적 특징', '환경적 특징')을 확인할 수 있었다. 이용자들은 불면증 커뮤니티에서 부정 감정을 표현하고 도움과 조언을 구하는 모습을 보였다. 또한, 불면증과 관련된 질병들을 언급하고 수면제 사용에 대한 담론을 나누며 운동 및 식습관에 관한 관심을 표현하고 있었다. 발견된 불면증 관련 특징으로는 호흡, 임신, 심장 등의 신체적 특징과 좀비, 수면 경련, 그로기상태 등의 활동적 특징, 햇빛, 담요, 온도, 낮잠 등의 환경적 특징이 확인되었다.

댐 방류 의사결정지원을 위한 딥러닝 기법의 적용성 평가 (Application of deep learning method for decision making support of dam release operation)

  • 정성호;레수안히엔;김연수;최현구;이기하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1095-1105
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    • 2021
  • 기후변화에 따른 집중호우, 태풍 등의 발생빈도의 증가로 인하여 댐 운영의 고도화가 요구되고 있다. 일반적으로 댐 운영의 경우 강우예측, 강우-유출, 홍수추적 등 다양한 수리수문학적 요소들을 반영하여 수행되나 기 계획된 특정 규칙에 기반한 댐 운영 모형의 경우, 때때로 개별 모듈들의 불확실성과 복합적인 인자들로 인하여 댐의 방류량을 능동적으로 제어하는데 제약이 있을 수 있다. 본 연구는 남강댐 직하류 홍수피해 예방을 위하여 댐의 방류량 결정 등 효율적인 댐 운영을 지원하기 위해 딥러닝 기반 LSTM (Long Short-Term Memory) 모형을 구축하고, 선행시간별 댐직하류 수위예측 정확도를 분석하는 것을 목적으로 한다. LSTM 모형의 입력자료는 댐 운영에 사용되는 기초자료 및 하류 장대동 수위관측소의 수위 자료를 시 단위로 2009년부터 2021년 7월까지 수집하였다. 2009년부터 2018년 자료는 모형의 학습과 검증 및 2019년부터 2021년 7월 자료는 선행시간을 7개(1 h, 3 h, 6 h, 9 h, 12 h, 18 h, 24 h)로 구분하여 관측 수위와 예측 수위를 비교·분석하였다. 그 결과, 선행시간 1시간의 예측결과는 평균적으로 MAE가 0.01 m, RMSE가 0.015 m, NSE가 0.99 로 관측 수위에 매우 근접한 예측 결과를 나타내었다. 또한, 선행시간이 길어질수록 예측 정확도는 근소하게 감소하였지만, 관측 수위의 시간적 패턴을 유사하게 안정적으로 예측하는 것으로 분석되었다. 따라서 수리수문학적 비선형의 복잡한 자료간의 특징을 자동으로 추출하여 예측 자료를 생산하는 LSTM 모형은 댐 방류량 의사결정에 있어 활용이 가능할 것으로 판단된다.

도시환경 개선을 위한 바람길숲 조성 계획기법 개발 연구 - 대전광역시를 사례로 - (A Study on the Wind Ventilation Forest Planning Techniques for Improving the Urban Environment - A Case Study of Daejeon Metropolitan City -)

  • 한봉호;박석철;박수영
    • 한국조경학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.28-41
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 대전광역시를 사례로 도시환경 개선을 위한 도시 바람길숲 조성 계획기법을 개발하고자 하였다. 미세먼지 및 폭염 공간분석을 통해 상대적으로 심각한 집중지역의 유역권을 공간단위로 도출하였고, 해당 유역권 내 찬공기 유동 잠재성이 있는 지역을 바람길숲 조성 대상권역으로 선정하였다. 미세먼지 극심지역은 대덕구 대전산업단지 재생사업지구, 유성구 대덕테크노밸리 일대가 해당되었다. 폭염 발생 우심지역은 대덕산업단지(목상동), 대전산업단지 재생사업지구(대화동), 오정동 밀집주거지(오정동) 일대가 해당되었다. 대전 지점 자동기상관측장비(AWS) 측정 결과 낮과 밤의 평균 풍속은 0.1-1.7m/s, 밤 시간 바람 유동이 낮보다 저조하였고, 밤에 외곽 산림에서 생성되는 찬공기의 이동을 원활하게 유도하는 바람길숲 계획이 필요하였다. 대전광역시 미세먼지·폭염 집중관리 권역은 대전천 권역, 유등천 권역, 갑천-유등천 권역, 갑천 권역으로 총 4개 권역이었다. 바람길숲 조성계획 사례는 4개 권역 중 대전광역시 구도심이며, 바람길 조성 효과가 높을 것으로 추정되는 갑천-유등천 권역을 대상으로 제시하였다. 갑천-유등천 권역은 계족산 서사면 산림, 우성이산 남사면 산림에서 생성된 찬공기를 갑천, 유등천과 가로숲을 통해 연결하여 도심으로 찬공기 확산될 수 있도록 바람길숲을 계획하였다. 바람길숲 대상 권역 선정 후 해당 권역 내 기후톱지도, 바람형성기능 평가도 작성, 바람장미(밤) 현황 파악, 미세먼지 발생현황, 지표면 온도 분포현황을 상세하게 파악하였다. 이를 통해 바람길숲 계획 구상 및 유형별 세부 대상지를 파악하였다. 그리고 바람길숲 유형별 조성방향 설정과 조성방향에 따른 세부 실행계획을 수립하였다.

사회문제 해결형 기술수요 발굴을 위한 키워드 추출 시스템 제안 (A Proposal of a Keyword Extraction System for Detecting Social Issues)

  • 정다미;김재석;김기남;허종욱;온병원;강미정
    • 지능정보연구
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    • 제19권3호
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    • pp.1-23
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    • 2013
  • 융합 R&D가 추구해야 할 바람직한 방향은 이종 기술 간의 결합에 의한 맹목적인 신기술 창출이 아니라, 당면한 주요 문제를 해결함으로써 사회적 니즈를 충족시킬 수 있는 기술을 개발하는 것이다. 이와 같은 사회문제 해결형 기술 R&D를 촉진하기 위해서는 우선 우리 사회에서 주요 쟁점이 되고 있는 문제들을 선별해야 한다. 그런데 우선적이고 중요한 사회문제를 분별하기 위해 전문가 설문조사나 여론조사 등 기존의 사회과학 방법론을 사용하는 것은 참여자의 선입견이 개입될 수 있고 비용이 많이 소요된다는 한계를 지닌다. 기존의 사회과학 방법론이 지닌 문제점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 사회적 이슈를 다루고 있는 대용량의 뉴스기사를 수집하고 통계적인 기법을 통하여 사회문제를 나타내는 키워드를 추출하는 시스템의 개발을 제안한다. 2009년부터 최근까지 3년 동안 10개 주요 언론사에서 생산한 약 백 30만 건의 뉴스기사에서 사회문제를 다루는 기사를 식별하고, 한글 형태소 분석, 확률기반의 토픽 모델링을 통해 사회문제 키워드를 추출한다. 또한 키워드만으로는 정확한 사회문제를 파악하기 쉽지 않기 때문에 사회문제와 연관된 키워드와 문장을 찾아서 연결하는 매칭 알고리즘을 제안하다. 마지막으로 사회문제 키워드 비주얼라이제이션 시스템을 통해 시계열에 따른 사회문제 키워드를 일목요연하게 보여줌으로써 사회문제를 쉽게 파악할 수 있도록 하였다. 특히 본 논문에서는 생성확률모델 기반의 새로운 매칭 알고리즘을 제안한다. 대용량 뉴스기사로부터 Latent Dirichlet Allocation(LDA)와 같은 토픽 모델 방법론을 사용하여 자동으로 토픽 클러스터 세트를 추출할 수 있다. 각 토픽 클러스터는 연관성 있는 단어들과 확률값으로 구성된다. 그리고 도메인 전문가는 토픽 클러스터를 분석하여, 각 토픽 클러스터의 레이블을 결정하게 된다. 이를 테면, 토픽 1 = {(실업, 0.4), (해고, 0.3), (회사, 0.3)}에서 토픽 단어들은 실업문제와 관련있으며, 도메인 전문가는 토픽 1을 실업문제로 레이블링 하게 되고, 이러한 토픽 레이블은 사회문제 키워드로 정의한다. 그러나 이와 같이 자동으로 생성된 사회문제 키워드를 분석하여 현재 우리 사회에서 어떤 문제가 발생하고 있고, 시급히 해결해야 될 문제가 무엇인지를 파악하기란 쉽지 않다. 따라서 제안된 매칭 알고리즘을 사용하여 사회문제 키워드를 요약(summarization)하는 방법론을 제시한다. 우선, 각 뉴스기사를 문단(paragraph) 단위로 세그먼트 하여 뉴스기사 대신에 문단 세트(A set of paragraphs)를 가지게 된다. 매칭 알고리즘은 각 토픽 클러스터에 대한 각 문단의 확률값을 측정하게된다. 이때 토픽 클러스터의 단어들과 확률값을 이용하여 토픽과 문단이 얼마나 연관성이 있는지를 계산하게 된다. 이러한 과정을 통해 각 토픽은 가장 연관성이 있는 문단들을 매칭할 수 있게 된다. 이러한 매칭 프로세스를 통해 사회문제 키워드와 연관된 문단들을 검토함으로써 실제 우리 사회에서 해당 사회문제 키워드와 관련해서 구체적으로 어떤 사건과 이슈가 발생하는 지를 쉽게 파악할 수 있게 된다. 또한 매칭 프로세스와 더불어 사회문제 키워드 가시화를 통해 사회문제 수요를 파악하려는 전문가들은 웹 브라우저를 통해 편리하게 특정 시간에 발생한 사회문제가 무엇이며, 구체적인 내용은 무엇인지를 파악할 수 있으며, 시간 순서에 따른 사회이슈의 변동 추이와 그 원인을 알 수 있게 된다. 개발된 시스템을 통해 최근 3년 동안 국내에서 발생했던 다양한 사회문제들을 파악하였고 개발된 알고리즘에 대한 평가를 수행하였다(본 논문에서 제안한 프로토타입 시스템은 http://dslab.snu.ac.kr/demo.html에서 이용 가능함. 단, 구글크롬, IE8.0 이상 웹 브라우저 사용 권장).

종합 평점과 다기준 평점을 선택적으로 활용하는 협업필터링 기반 하이브리드 추천 시스템 (A Hybrid Recommender System based on Collaborative Filtering with Selective Use of Overall and Multicriteria Ratings)

  • 구민정;안현철
    • 지능정보연구
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    • 제24권2호
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    • pp.85-109
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    • 2018
  • 추천시스템은 사용자의 과거 구매행동을 통해 향후 구매할 것이라고 예상되는 제품을 자동으로 검색하여 추천해준다. 특히 전자상거래 기업의 상품추천시스템은 일대일 마케팅의 대표적 실현수단으로 가치가 있다. 하지만, 전통적인 추천시스템, 특히 학계 및 산업계에서 가장 널리 사용되고 있는 전통적인 협업필터링 기법은 단일차원의 '종합 평점'만을 고려하여 추천결과를 생성하도록 설계되어 있어, 사용자들의 정확한 니즈를 이해하고 대응하는데 근본적인 한계가 있다. 최근에는 전자 상거래 기업들도 고객들로부터 보다 다각화된, 다기준 방식으로 피드백을 받고 있다. 특히 다기준 평점은 정량적으로 입력되는 정보이므로 상대적으로 분석 및 처리가 용이하다는 장점이 있다. 그러나 다기준 평점 역시 사전에 정해진 기준에 대해서만 사용자의 피드백이 이루어지기 때문에, 보다 상세하게 사용자의 의견을 이해하여 추천에 반영하는 데에는 한계가 있다. 이에 본 연구는 다기준 평점 정보와 선택적 협업필터링의 서로 다른 접근방법을 통해 도출된 추천결과를 종합하여, 최종적으로 추천 대상리스트를 산출할 수 있는 하이브리드 기술을 제안한다. 본 연구에서 제안한 연구모형의 유용성을 검증하기 위해, 식음료점(식당, 카페 등)에 대한 실제 이용자를 대상으로 온라인 설문을 통해 종합 평점과 다기준 평점을 수집하였으며, 데이터를 학습용과 검증용으로 구분하여 학습시키고 성과를 평가하였다. 이 기법은 결합 함수 기반 접근법과 사용자마다 구매의사결정의 체계가 다르다는 전제하에, 사용자들을 유형화하고, 유형에 따라 정보원을 선택적으로 활용하는 협업필터링 알고리즘을 활용했다. 실험결과, 제안 알고리즘을 통한 추천 방법이 단일 차원을 고려하는 전통적인 협업필터링과 비교해 더 우수한 예측정확도를 나타냄을 확인했다. 아울러, 본 연구가 제안하는 다기준 평점과 선택적 협업필터링 알고리즘을 종합하여 추천하는 방법이, 단순히 다기준 평점을 고려했을 때 보다 통계적으로 유의한 수준의 정확도의 개선이 이루어짐을 확인할 수 있었다.

게이트 심장 혈액풀 스캔에서 심실중격 각도에 따른 좌전사위상 변화에 대한 연구 (Effect of the Angle of Ventricular Septal Wall on Left Anterior Oblique View in Multi-Gated Cardiac Blood Pool Scan)

  • 유연욱;이충운;서영덕;최호용;김윤철;김용근;원우재;방지인;이수진;김태성
    • 핵의학기술
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    • 제20권1호
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    • pp.13-19
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    • 2016
  • 목적: 게이트 심장 혈액풀 스캔(Multi-gated cardiac blood pool, GBP)은 좌심실의 기능을 비침습적으로 검사할 수 있는 간편한 방법이며 이를 통해 얻을 수 있는 좌심실 심박출 계수(Left ventricular ejection fraction, LVEF)는 허혈성심질환이나 판막질환 등의 심질환에 있어서 예후를 결정할 수 있는 중요한 지표로 간주되고 있다. 정확한 LVEF를 산출하기 위해서 최적중격상(best septal view)을 얻어야한다. 본 연구는 심실중격의 각도를 측정하여 최적중격 영상을 얻고자 하였고, LAO 45 영상과의 정량분석 값을 비교하고자 한다. 대상 및 방법: 2015년 3월부터 7월 사이에 국립암센터 핵의학과에서 GBP 스캔을 실시한 환자 중에서 혈관조영증강 흉부 CT를 시행한 265명을 기본 대상으로 하였다. 혈관조영증강흉부 CT의 횡단면 영상에서 좌심실의 크기가 가장 크고, 심실중격의 경계가 선명한 곳을 선택한다. 극상돌기와 흉골 또는 검상돌기의 중심을 잇는 선을 가상 중앙선이라 하고, 심실중격의 경계와 평행이 되는 선과 가상 중앙선의 예각(${\theta}$)을 측정한다. ${\theta}$와 45 각도와의 차이가 ${\pm}10^{\circ}$ 이상 차이나는 환자를 대상으로 LAO 45와 $LAO\;{\theta}$ 영상을 촬영하고 자동 관심영역 설정 모드(Automated Region Of Interest; Auto-ROI)와 수동 관심영역 설정모드(Manual Region Of Interest; Manual-ROI)에서 LVEF를 5번씩 구하여 서로 비교 평가하였다. 결과: 대상 환자 265명에서 ${\theta}$의 전체 평균은 $37.0{\pm}8.5^{\circ}$ 이었다. 그 중 ${\theta}$$45^{\circ}$ 각도의 차이가 ${\pm}10^{\circ}$ 이상 차이나는 환자는 총 88명이었고 평균은 $29.3{\pm}6.1^{\circ}$ 이었다. LAO 45와 ${\theta}$간 측정한 LVEF 차이는 Auto-ROI와 Manual-ROI 모두에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P < 0.001, both). 이러한 차이는 ${\theta}$와의 유의한 상관관계는 보이지 않았다. 두 방법 모두 5번 반복 측정을 통해 구한 급내 상관계수에서도 모두 95% 이상으로 우수한 재현성을 보였다. Auto-ROI 와 manual-ROI에서 측정한 LVEF 차이에 대하여 LAO 45 및 LAO ${\theta}$ 에서의 대응표본 T검정으로 비교한 결과, 두 측정 각도에서의 유의한 차이는 보이지 않았다. 고찰 및 결론: 영상의학과에서 시행하고 있는 조영증강흉부 CT 영상을 통하여 심실중격 각도(${\theta}$)를 구하고 이를 GBP 스캔의 좌전사위상에 반영하였다. 이러한 방법은 기존의 LAO 45로 일괄적으로 촬영하던 방법과 유의한 차이를 보였다.

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양계산업에 있어서 생산성 향상방안에 대한 조사 연구 (Investigation on a Way to Maximize the Productivity in Poultry Industry)

  • 오세정
    • 한국가금학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.105-127
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    • 1989
  • 우리나라 양계산업은 일진일보, 발전되어 왔으나 선진국에 비교하면 아직도 미흡한 점이 너무 많다. 현하 국제화로 무역의 자유화가 고조되고 있어 양계생산물도 수입자유화가 멀지 않을 것으로 예상되어 이에 대처한 국제경쟁력을 갖지 않으면 아니 되게 되었다. 그러므로 창의적 연구와 개선으로 생산능력을 극대화하며 생산원가를 절감하고, 상품성을 향상시키는 고도의 과학적 기술과 경영조직체계의 개선이 시급한 과제로 되어 있다. 이에 본 논자는 문교부의 해외파견연구 교수로서 '88년 9월∼'89년 8월까지 1연간 일본에 체재하면서 선진 된 기술과 경영체계를 조사 연구하여 양계산업의 생산성 향상방안을 구명 제시함으로써 국제경쟁력을 가지는 양계산업으로 발전시키고자 하는 목적과 취지에서 본 논문을 쓰는 바이다. (1) 일본의 양계산업은 거의 전업화, 기업으로 통합경영, 계열화, 협업경영으로 상업적경 영에서 공업적 집중형 양계로 발전되어 국제경쟁력을 갖추고 있었다. (2) 사육농가호수는 '60년에 3,839천호에서 '88년에 102천호로 감소추세이며 전업화, 기업화 되고있다. (3) 사육수수는 '60년에 54,627천수에서 '65년에 114,222 천수로 수적증대를 하였으며 '88년도에는 총 179.396천수중 성계수가 138.459천수로 인구수를 상회하여 사육되며, 국민 1인당 307개의 난을 소비하고 있다. (4) 사육규모는 1만수이상의 사육농가가 3.2%로서 77.6%의 사육수수를 가지며, 앞으로 사육농가수는 감소하고 더욱 규모가 확대될 것으로 예상된다. (5) 경영형태는 전업화, 통합양계, 복합양계, 상사양계로 되며 계약생산, 계열화로 협동화와 상사경영 형태로 되어가고 있다. (6) 난가는 난가안정기금이 적립되어 경영의 안정화를 도모하고 있으며 육계는 거의 계약, 계열화가 되어 안정된 경영을 하고 있다. (7) 조계구조는 개인업체는 유한회사, 농사조합법인체, 주식회사로 되어 있으며, 서로 협력, 협동하는 조직 단체를 만들어 공생, 공존, 공영, 공익의 경제행위를 하고 있다. (8) 생산능력을 제고시키는 방법으로 생존율이 입추하여 산란, 도태까지 최고 97.5%의 잔존율을 보이며, 90%이상이었다. (9) 산란량은 1월 1수당 평균 48∼50 g이며, 최고 54 g의 생산능력을 높이고 있다. (10) 사료요구율은 최고 1.99이며, 평균 2.1∼2.3정도이었다. (11) 파난, 격외난 감소로 상품성을 향상시키는데 주력하고 있으며, 파난율이 최고 0.7%이며 평균 1.5%이하이었다. (12) 방역위생 대책은 명책공히 철저하였으며, 그러하므로 생존율이 97.5%까지 되고있는 것이었으며, 평균 90%정도이었다. (13) 환경관리의 개선은 시설환경여건을 고려하여 최대한 쾌적한 환경과 안정된 여건을 부여하도록 노력하고 있었다. (14) 영양비관리와 사양은 가장 과학적이고, 경제적인 방법을 연구하여 자기실정에 맞는 사양관리를 하고 있으며, 특수난도 생산하고 있었다. (15) 계획성 있는 생산체계로 경영과 운영의 합리화를 기하도록 계획성 있는 실천을 하고 있었다. (16) 생산비절감을 위하여 업체간의 비교분석을 하여 자체 개선점을 모색하고 있었다. (17) 사료비절감은 생산비의 60∼70%를 차지하고 있으므로 공동구인 자가배합을 하여 자기실정에 맞는 경영체질로 운영하고 있었다. (18) 인건비가 생산비의 15∼20%의 비율이며 또한 사람 구득난이라 가족노동을 최대한 활용, 관리를 하고 있으며 생력화를 위해 기계화, 자동화되어 가고 있었다. 애정과 정성심있는 관리로 닭을 스트레스를 주지 않게 하기 위해 가족관이, 기계자동화가 중요한 역할을 하고 있었다. (19) 시설기구와 육성상각비를 줄이기 위해 관리자의 변동이 없고, 종신직장으로서 긍지와 자부심을 가지고 늑무하고 있었다. 이는 사업경영과 발전에 원동역이 되고 있으며 창의적 연구와 노력 및 책임 있는 관리자세는 높이 평가될 만한 점이다. (20) 기지 제비용도 가족과 같이 종신직장인의 정신으로 사업을 발전시키고자 노력하고 있기 때문에 합심 협력하여 절약하고 아끼고 있었다. (21) 생산물의 부가가치 향상과 유리한 판매를 위해 자체 GP센터, 가공공장, 처리시설을 갖추어 복합, 수직경영을 하고 있었다. 또한 계약판매, 계약생산도 하고 있었다. (22) 유통체계는 직매 또는 소매점에 직거래를 많이 하고 있으며, 계약공급으로 하는 데에는 다원화되어 있으며, 신용거래를 하고 있었다. 또 한편 기업종합상사가 유통 수급판매에 참여하여 가격에 안정과 품질을 개선하는데 기여하고 있었다. (23) 중량별, 등급 규격별로 포장되어 위생적이고, 신선도를 유지시켜 판매되고 있다. 파난과 실격난은 시판되지 않고 액난으로 하여 가공용으로 전부 이용되고 있다. (24) GP센터에는 냉장실, 냉동실을 갖추어 보관관리가 잘 되어 있으며, 위생적 처리와 손실양을 극소화하고 있었다. (25) 폐계 및 사계는 부산물공장에서 처리하며, 노계는 육가공장, 애완동물의 사료로 이용되고 있다. (26) 계분은 건조, 발효처리하여 고급특수비료를 제조하고 있으며 공해, 환경오염을 철저히 방지하고 있었다. (27) 육계는 계열주체가 계약 위탁 사육하여 전량판매를 담당하고 있으며 위탁도계는 볼 수가 없었다. (28) 기호성과 소비확대를 위해 특수난 즉, 옥도난, 영양난, 자연난, 유정난, 지계란 등으로 고가로 판매되고 있었다. 그리하여 식생활에 계란의 소비가 확대 이용되고 애용되고 있다. (29) 경영조직체계는 전문분업화되고, 한편 소규모양계는 농협조직을 활용한 집단, 단지양계를 하며 규모가 큰 것은 통합, 복합양계, 대기업은 상사양계로 경영하고 있었다. 그리하여 합심협력하여 경영개선을 도모하고 있다. (30) 지역별, 뜻을 같이하는 사람이 단체, 협회, 연구소를 조직하여 기술과 정보를 입수하여 대처하고 개선에 노력하고 있다. (31) 일본양계업은 수입자유화에 대처하여 국제경쟁력을 가지며, 복합, 수직통합 경영으로 생업을 발전 유지하고자 기술적, 경영면에 총력을 기울이고 있다. 이상 일본에서 조사 견이한 것을 편견이 될지 모르나 보고하며 논술하는 바이다. 요는 국제화시대에 대처하여 경쟁력을 가지는 양계산업으로 발전시키자면 고도의 과학적인 사양관리 기술로 생산능력을 극대화시키며, 나아가 생산비를 절감하여 원가를 싸게 생산하는 동시, 품질을 개선하여 상품성을 제고시켜 판매수입을 증가시키며, 부가가치를 향상시켜 소득을 증대로, 종합양계업의 생산성 제고에 있다고 사료된다. 여기에 재강조하여 첨언할 것은 관리자나 경영자의 정신적 자세가 기본이 되는 것으로 부단한 창의적 연구와 노력이 있어야 하며, 국제경쟁에 대처하여 양계업을 유지 발전시키고자 하는 필사적 노력과 개선 실천하는 정신자세가 필수적 요건이 된다고 사료된다.

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양돈농가의 돈분뇨 액비화 처리 우수사례 실태조사 (A Case Study on the Effective Liquid Manure Treatment System in Pig Farms)

  • 김수량;전상준;홍인기;김동균;이명규
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.99-110
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    • 2012
  • 본 연구에서 조사된 일부 선도적인 양돈농가에서는 설치 운영하는 호기적 액상발효 공정은 대부분의 농가가 공정별 설계인자 및 물리 화학적인 성분변화의 특성보다는 경험적인 운영을 토대로 액비를 생산하고 있는 것을 알 수 있었다. 김 등의 조사연구에 따르면 가축분뇨의 발생단계인 분뇨수거방식은 현재 국내 돈사의 70% 이상이 슬러리 형태로 분뇨가 배출되고 있는 것으로 보고되고 있다. 양돈분뇨의 수거방식과 배출형태가 대부분 슬러리라는 사실은 양돈분뇨의 적정처리에 의한 환경오염 차단과 자원화 이용과정에 적용될 각종 공법 및 시스템 적용이 돈사 슬러리부터 집중 관리해야 함을 시사한다. 이처럼 가축분뇨 액비화의 적정처리에 있어서는 발생단계 뿐만 아니라 액비가 토양에 환원되기 직전까지의 모든 과정이 전반적으로 고려되어야 한다. 본 연구의 조사대상 농가의 가축분뇨 액비화 운영에 있어서 핵심적으로 구분 할 수 있는 단계를 주요사항 별로 구분하여 Table 8에 나타내었다. 가축분뇨 액비화 처리에 있어서 고액분리 단계의 경우 고액분리 방식과 효율에 따라 BOD (생물학적산소요구량), COD (화학적산소요구량), VFA (휘발성지방산) 등의 제거율의 차이가 있는 것으로 보고되고 있으며, 이는 후단공정 즉 주발효조에서의 공기주입량의 산정, 공기공급방식, 발효기간 및 2차 발효 등 운영방식 결정에 주요한 요인이 될 수 있다. 이와 같이 액비가 생산되어 토양에 환원되기까지의 과정은 각각의 주요한 요소들이 유기적으로 연계되어 있으며, 농가 현장을 방문조사하고, 생산되는 액비를 비교 분석한 결과 액비화 공정에 있어서 필수적인 핵심적 단계를 도출 할 수 있었다. 이에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 돈사 슬러리 관리 단계 돈사 슬러리는 혐기부패를 최대한 방지하며, 주요 악취물질인 $H_2S$, $NH_4$, VFAs의 생성을 억제하여야 한다. 돈사환경을 개선하기 위한 방법으로서는 부숙이 완전히 완료되어 유용미생물이 활성화된 액비를 돈사 세척수로 이용하거나, 슬러리 피트에 일부 투입하여 단순 저장일수를 처리일수로의 개념적 전환이 필요하다. 2. 고액분리 단계 일반적으로 BOD의 주요원인인 고농도의 유기물질은 대부분 분뇨의 고형성분에 포함되어 있기 때문에 물리적 처리공정인 고액분리 단계에서 최대한으로 제거하여 후단공정인 주발효조의 부하를 최소화 시킨다. 3. 발효처리-공기공급 단계 축산농가 마다 사료의 종류나 관리방법 등이 각기 다르므로 배출되는 슬러리의 성상을 파악하여 물질수지와 처리일수에 기초한 발효조 용량과 공기주입량의 산정이 필요하다. 또한 공기확산 및 막힘현상을 고려한 자동제어 장치나 발효조의 상태를 감시 제어하기 위한 인자로서 pH 및 산화환원전위 등을 실시간으로 모니터링 하는 것이 중요하다. 4. 발효처리-미생물, 반송 단계 일반점검 (온도, pH, 용존산소, 산화환원전위, 전기전도도 등)과 정밀점검 (BOD, COD, VFAs, SS, N, P 등)의 주기적인 점검을 통하여 미생물 생장에 알맞은 유입농도와 반송량을 결정하고 농가환경에 맞는 발효조 운전방식을 확립 할 필요가 있다. 5. 후숙처리-최종액비 단계 후숙조에서는 공기과잉 투입으로 인한 질소성분의 손실을 방지하고, 유용미생물을 이용하여 토양환원에 적합한 액비를 제조한다. 가스발생에 의한 작물생육 피해를 방지할 수 있는 액비 안정화 운전기술을 확립하고, 살포시기를 대응하여 액비의 유 출입을 집중적으로 관리한다. 6. 액비유통센터 연계-농지환원 단계 제조된 액비는 액비유통센터에 위탁하여 살포하는 체계를 확립하고, 악취 민원의 발생을 최대한 억제한다. 액비유통센터는 철저한 년 중 살포프로그램을 운영하여 원활한 살포조직 체제를 구성하는 것이 중요하다. 축산농가에서 가축분뇨 관리방법은 축사의 입지, 주변 환경 및 각종 환경규제 등 여러가지 여건에 따라 각기 다르며, 다수의 축산농가가 특정한 처리방법을 동일하게 적용하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서 분석된 각 농가의 액비 성상 등은 여러 가지 환경적 요소가 복합적으로 작용하고 있으며, 조사농가 중 일부는 발효과정 중에 있는 액비를 채취하였으므로, 분석결과를 해석하여 가축분뇨 운영관리를 총체적으로 판단하는 것은 다소 무리가 있다. 추후에는 각 공정에 대해 유입되는 슬러리원수에서부터 처리가 완료되는 단계까지의 과정을 일괄적으로 분석하여, 유입 유출농도, 수리학적 체류시간 등 공학적 요소 및 이에 따른 경제성 평가 등을 세밀하게 연구할 필요성이 있다. 이밖에도 가축분뇨의 중요한 관리부분인 병원성미생물과 관련된 위해성 분분을 고려하지 않을 수 없다. 가축분뇨에는 인간에게 직접적인 영향을 미칠 수 있는 Escherichia coli, Campylobacter, salmonella, Listeria 등 다양한 병원성 세균이 발견된다. 최근 전국적으로 발생된 구제역 사태는 우리나라 축산업 자체에 큰 타격을 주었을 뿐만 아니라, 사회 경제적으로도 막대한 손실을 가져왔다. 이 사건을 계기로 국내 축산기반의 전면적 재정비가 불가피하게 되었음은 물론 가축 분뇨에서 유래한 병원성 미생물 및 바이러스 등의 근원적 대처방법 개선과 가축분뇨의 위생적 처리에 대한 안전관리가 시급한 현안이 되었다. 따라서 안전한 경축순환의 액비유통 관리 체계 구축을 위해서는 병원성 미생물, 바이러스 등과 같은 위해요소를 억제 할 수 있는 액비화 처리기술의 표준화 공정 개발 또한 필요하다.