현재까지 상수도관망 내 수질적 거동에 대한 분석은 (1) 네트워크 수질 모델(EPANET 수질모의 등)에 기반한 방법과 (2) 시공간적 저해상도 데이터에 기반한 데이터 분석법이 주를 이루었다. 그러나 현존 네트워크 수질 모델은 수질 사고의 복잡한 물리·화학적 거동을 상세히 모의하기 어렵다. 반면 계측 및 통신기술의 발달로 고해상도 수질 데이터의 실시간 수집이 가능해지면서 사고의 사전감지, 발생시 즉각적 탐지 및 대응을 위한 데이터 분석법에 관심이 증가하고 있다. 서울 문래동, 인천, 포항의 경우에서도 알 수 있듯이, 수질사고 발생 시 원인물질의 시공간적 이송 또는 전파에 대한 정보는 사고대응에 유용하게 활용된다. 본 연구는, 비정상적인 수질변화의 계통 내 전달 시간을 계산하기 위해 고해상도 수질 스마트 미터 데이터에 기반한 데이터 분석법을 개발하였다. 물공급 하류방향의 수질변화 전달 시간 정량화를 위해 화음탐색법 기반 동적시간워핑(Dynamic time warping; DTW) 기술을 이용하였고, 원데이터의 전처리를 위해 이동평균필터링을 수행하였다. 개발된 분석법은 A시 생산 및 배·급수과정의 감시지점에서 10초 단위로 계측된 다양한 수질변수(pH, 탁도, 잔류염소, 전기전도도, 수온 등)의 공간적 변이 전파시간을 결정하기 위해 적용되었다. 분석에 활용한 데이터는 데이터 통신 및 측정 기기에 의한 이상값과 운영상황의 변화에 따라 변동한 값을 처리하기 이전의 데이터이다. 데이터 품질에 의한 영향을 배제하기 위해 이상값이 발생하지 않은 기간을 파악한 후, 그 기간에 대하여 분석하였다. 계통 내 위계에 따라 두 지점의 측정값의 전파시간을 정량화한 결과, 지점에 따라 전파시간이 다르게 나타났다. 또한, 같은 두 지점에 적용한 결과라도 DTW를 적용하는 기간과 이동평균필터링의 크기에 따라 수질변화 전달 시간이 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 분석법은 다변량 수질변수 간의 영향관계를 파악하는데 확장 적용이 가능하다. 또한, 이 방법의 실시간 적용을 통해 동적으로 변화하는 전달시간을 주기적, 공간적으로 갱신하여 관망 수질 변화 모니터링이 가능하다.
본 연구는 대용량의 공간자료에서 의미 있는 지식을 탐색 및 발견하고, 인터넷 환경에서 공간적 의사결정과정을 지원하기 위한 방안을 설계하였다. 그리고 설계를 기반으로 실험적 원형 시스템(Pilot Tested System)을 구현하여 의사결정자와 분석가 사이에서 특정주제에 적합한 다차원적 분석을 위해 양방향 통신이 가능하도록 공간 데이터 웨어하우스의 눈송이 스키마모델(snowflake schema model)을 활용하였다. 눈송이 스키마는 공간자료와 연계할 경우 기존 스타 스키마모델(star schema model)보다 확장성과 유연성이 뛰어난 분석중심의 설계방안이다. 또한 눈송이 스키마모델의 평가를 위해 백화점 거래사례를 통해 실험적 시스템을 구현하여 평가하였다. 이 시스템의 목적은 목표마케팅 지역설정이며, 의사결정자와 분석가의 양방향통신이 가능한 인터넷상담시스템이다.
유비쿼터스 환경을 구축하기 위하여 우리나라에서는 IT 기반 신도시 건설의 프로젝트인 u-City 사업이 추진되고 있지만, u-City에서 제공해주는 u-service는 USN(Ubiquitous Sensor Network)기반으로 모니터링에 치중하여 공간분석에 관한 서비스가 부재하다. 특히 대규모 복합 건물이 증가로 실내공간에서의 활동시간이 늘어남에 따라 단순한 모니터링이 아닌 3차원 실내 공간분석이 필요하다. 따라서 위상학적 데이터 모델을 기반으로 하여 실내 공간에서의 연결성을 분석하였다. 실내공간에서는 실외공간과 달리 공간 객체간의 연결이 제한적이기 때문에 환경변화에 따라 연결성이 바뀔 수 있고, 이에 따라 공간분석 결과 또한 달라질 수 있다. 본 연구에서는 연결성을 변화시키는 긴급 상황의 대표적인 예로 화재가 발생하였을 경우 연결성을 분석하고, 연결성 변화를 통해 생성될 수 있는 고립지역을 탐색하는 알고리즘을 개발하였다. 개발한 알고리즘을 적용하여 분석 결과를 도출하기 위하여, 실내공간의3차원 구조뿐만 아니라, 고립지역을 가시화하는 시스템을 구현하였다.
장수인구의 공간적 분포 패턴과 지역적 장수요인을 파악하고자 하는 국내의 기존 연구들은 대부분 확증적(confirmatory) 접근 방식을 지향하고 있다. 또한 대다수의 연구자는 통계자료의 가용성에 의존하거나 임의적인 분석 공간 단위를 설정하고 있다. 이러한 연구 방식은 특히 장수 현상이 가지는 공간적인 특성을 충분히 반영하지 못하며 수정 가능한 공간 단위(MAUP) 문제에서도 자유롭지 못하다. 본 연구에서는 인구통계 자료를 이용한 탐색적 공간 데이터 분석(ESDA)을 통해 장수인구의 공간적 분포 패턴에 관한 공간적 자기상관의 발생여부를 파악 하고자 하였다. 이와 병행하여 상이한 분석 공간 단위 사이에서 발생할 수 있는 수정 가능한 공간단위문제(MAUP)에 대한 평가를 수행 하였다. 공간적 자기상관의 발생 여부 파악을 위해 시군구와 읍면동의 상이한 공간단위에 대한 장수 인덱스를 산출하여 전역적 공간적 자기상관 측도인 Moran'I 분석을 수행 하였다. 또한 Getis-Ord Gi*를 이용하여 공간적 Hot Spot 과 Cold Spot 을 파악하였다. 연구결과 시군구와 읍면동의 모든 공간단위에서 통계적으로 유의한 수준의 공간적 자기상관과 장수인구 군집 지역(Hot spot 과 Cold spot)이 존재 하는 것으로 나타났다. 또한 시군구와 읍면동의 상이한 공간 단위에서 산출된 전역적(Global) 공간적 자기상관 지수와 국지적(Local) 공간 클러스터의 값에 차이가 발생하였는데 이는 MAUP의 Scale Effect로 볼 수 있다. 본 연구의 결과는 고령화로 인해 필연적으로 증가하게 될 장수에 대한 연구 시 연구자는 현상이 포함하는 공간적 차원을 고려하여야 하며 MAUP으로 인해 심각한 정보의 오류를 범할 수 있다는 점을 시사한다.
본 연구에서는 베이지안망을 기초로 불임환자의 임상 데이터에 대한 다양한 실험을 전개한다. 실험을 통해 임신여부에 영향을 주는 요인들간의 상호 의존성을 분석하고. 또 제약조건이 다른 다양한 베이지안망의 대표적 유형으로 나이브 베이지안망(NBN), 베이지안망으로 확장한 나이브 베이지안망(BAN), 일반 베이지안앙(GBN) 분류기들의 분류성능을 서로 비교 분석한다. 베이지안망을 적응할 때 변수의 수가 많아짐에 따라 베이지안망의 구조를 학습하는데 탐색공간이 넓어져 시간의 요구량이 급격히 많아진다. 따라서 이런 탐색공간을 효율적으로 줄이기 위하여 클래스 노드의 Markov blanket에 속한 특징들로 집합을 축소하는 것을 제안하고, 실험을 통해 이 특징 축소 방법이 베이지안망 분류기들의 성능을 높여 줄 수 있는지 알아본다.
정비사업에 있어 공공의 역할이 강조되고 있는 상황에서 객관적으로 정비사업이 필요한 지역을 선제적으로 살펴보는 것은 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 공간데이터를 활용하여 재정비가 필요한 지역을 탐색하고, 재정비 대상지 유형화 및 특성을 분석하는 것이다. 이를 달성하기 위해 공간데이터를 사용하여 커널밀도함수와 K-means 군집분석을 수행하였고, 재정비 대상지역 발굴 방법을 모색하였다. 주요연구결과 및 시사점을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 개발 용적비와 노후도 지표를 기준으로 서울시 전역에 걸쳐 587개 재정비 대상지를 구획하였으며, 선도사업·신속통합기획 후보지 비교결과 절반 정도 일치성을 확인하였다. 둘째, 재정비 대상지는 공공에서 지정한 선도사업 후보지에 비하여 상대적으로 주거환경이 열악하였다. 셋째, 재정비 대상지는 통계적으로 뚜렷하게 유형화되지 않았으며, 사업요건별 유형화의 타당성을 확인하였다.
포인트 속성의 위치 기반 소셜 네트워크 서비스(Location-Based Social Network Services, LBSNS) 데이터를 멀티스 케일의 타일맵상에 효과적으로 시각화하기 위해서는 격자 기반으로 군집화하여 표현해야 할 필요성이 있다. 이때 격자의 크기 및 개수를 결정해야 하는데, 이에 대한 기준은 정해진 것이 없으며 데이터의 종류와 분석 목적에 따라 달라지므로 연구자의 주관이 개입될 수밖에 없다. 이때 연구 결과에 영향을 끼치는 공간단위 임의성의 문제(Modifiable Areal Unit Problem, MAUP)가 발생한다. 본 연구에서는 LBSNS 중 지오태깅(geotagging)된 트위터(Twitter) 데이터를 대상으로 하여 이러한 MAUP의 영향을 스케일 효과(scale effect)의 측면에서 탐색해 보고자 하였다. 이를 위해 공간오차모델(spatial error model)을 이용하여 데이터의 공간적 자기상관성(spatial autocorrelation)의 정도를 조절하였으며, 이에 대해 격자의 크기를 달리함에 따른 공간적 자기상관성의 변화를 Moran's I를 통해 분석하였다. 실험 결과, 원 데이터에는 양의 공간적 자기상관성이 존재하는 것을 확인하였으며, 이러한 경우에는 공간오차모델의 공간자기회귀계수(spatial autoregressive coefficient)의 값이 증가할수록 공간적 자기상관성이 감소하는 것을 알 수 있었다. 이러한 특성을 이용하여 트위터 데이터의 공간적 자기상관성의 강도를 5단계로 조절하였으며, 각 단계에 대하여 격자의 크기를 9단계로 나누어 각각에서의 Moran's I를 계산하였다. 그 결과, 합역 수준이 높아질수록 공간적 자기상관성이 증가하다가 격자의 크기가 600m에서 1,000m 사이일 때 감소하는 것을 알 수 있었으며, 공간적 자기상관성이 강할수록 MAUP에서의 스케일 효과는 감소하는 경향이 있는 것을 확인하였다.
최근 유비쿼터스 컴퓨팅의 관심이 증대되면서, 방대하고 다양한 형태의 데이터에 대한 효율성과 효과성을 고려한 지식 탐사연구의 필요성이 요구된다. 공간 특성화 방법은 공간과 비공간 속성들을 고려하여 특성화 지식을 발견하는 방법으로, 기존의 특성화 방법을 확장하여 공간 영역에 대한 다양한 형태의 지식을 발견할 수 있다. 기존 공간 특성화기법에 대한 연구들은 다음과 같은 문제점을 가진다. 첫째, 기존의 연구는 탐사된 지식의 결과가 다각적인 공간 분석을 수행하지 못하는 문제점을 가진다 둘째, 공간 탐색 시 사용자에 의해 미리 정해진 위치 영역만을 고려하여 탐색함으로 유용한 지식탐사를 보장하지 못하는 문제점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 밀도 기반의 클러스터링이 적용된 새로운 공간 특성화기법을 제안한다.
본 연구는 2000년부터 2018년까지를 분석의 시간적 범위로 설정하여 제조업 창업 활동이 공간적으로 어떠한 변화를 보여왔는지를 탐색적으로 분석하고, 향후 창업 활동의 분포 패턴 변화를 예측하는 것을 목적으로 한다. 분석을 위해 2000년부터 2018년까지의 「전국사업체조사」 마이크로데이터 제조업 사업체 자료를 활용하였다. 한국산업연구원의 ISTANS 분류체계에서 제시하는 40대 제조업 기준에 따라 제조업을 4개의 세부 산업군으로 구분한 후, 수도권 행정구역 읍면동 수준에서 공간자기상관 분석 및 공간 마르코프 체인 분석을 수행하였다. 분석 결과에 따르면, 고위기술산업군 및 중고위기술산업군의 창업 활동은 시간이 흐름에 따라 경기도 남부를 중심으로 집중되고 있는 것으로 나타났으며, 중저위기술산업군 및 저위기술산업군 창업 활동의 집중은 수도권 외곽으로 분산되고 있는 것으로 나타났다. 2000년부터 2018년까지의 추세를 연장하여 2036년까지의 분포 변화를 예측하였을 때, 창업 활동이 활발히 발생하는 지역 및 그와 인접하고 있는 지역의 경우 향후 분위 상승의 가능성이 높은 것으로 나타나 긍정적인 공간 효과가 존재하는 것으로 확인되었다. 본 연구는 일자리 창출의 주요 원천이 되는 제조업 창업 활동의 분포 패턴 변화를 동태적으로 분석함으로써 창업 육성 및 일자리 창출과 관련한 지역 정책에의 시사점을 제공하고자 하였다.
오늘날 소셜 네트워크 서비스(SNS)의 등장과 발전으로 인해 이전에는 관찰하기 힘들었던 다양한 형태의 정보가 쏟아져 나오고 있으며 또한 최근에는 사용자 각각의 개성과 기호에 따라 특정 관심 분야를 주제로 공유하는 서비스인 버티컬 SNS (Vertical Social Networking Service)가 주요 연구 분야로 떠오르고 있다. 특히 모바일의 GPS를 통해 수집된 지역 데이터(Geolocation Data)와 소셜 데이터를 통해 공간적 특성뿐 아니라 인문사회학적 측면을 관찰할 수 있어 다양한 연구에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 이미지 기반 버티컬 SNS인 인스타그램을 통해 수집된 소셜 데이터를 분석하고 이를 통해 사용자의 공간적 맥락을 바탕으로 소셜 미디어(social media)의 기반을 둔 사용자의 경험을 측정하고자 한다. 따라서 본 연구에서는 사회적 데이터를 통한 경험 공유와 지리적 특성의 경험적 요소 간에 어떤 유형의 공간적 패턴이 존재하는지 탐색하고, 추출 된 데이터를 통해 공유된 경험 구조의 새로운 모형을 고찰하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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