농업과 IT기술 융합이 가속화됨에 따라 식물공장 내 작물의 품질 및 생산성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 식물공장의 생산성을 최대화하기 위해서는 먼저 시설 내부의 특성을 고려하여 생육에 적합한 열 환경과 공기의 흐름을 제공하기 위한 고도의 생장환경 관리기술이 필요하다. 현재 운영되고 있는 식물공장은 특화된 공기유동장치의 설계 및 운영기술이 확립되지 않아 온도 기류 편차로 인한 불균일한 품질의 작물 생산, 재배기간 연장에 따른 에너지 소비 등의 문제점을 내포하고 있다. 이를 해결하기 위해서는 식물공장 시설의 설계 단계에서 전산유체역학 시뮬레이션을 이용한 공기유동장치의 배치 및 운영기술에 대한 최적화 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 CFD(Computational Fluid Dynamics) 시뮬레이션을 이용한 순환 팬의 적정 배치 및 유속을 파악하여 식물공장 시설 내부의 각 지점별 온도 편차를 최소화하고 에너지소비를 절감한다. 시뮬레이션 조건은 순환 팬의 설치 위치 및 수량 그리고 유속변화에 따라 총 12가지의 Case로 구분하였으며 해석을 위한 경계 조건 변수는 동일하게 설정하였다. 시뮬레이션 결과, 2set의 순환 팬을 식물재배기 상단에 부착한 Case D의 제어 조건이 설정온도에 부합하는 296.33K의 평균온도를 유지하면서 식물생육에 적합한 0.51m/s의 기류분포를 보였다. 또한, 순환 팬의 유속을 변화시킨 결과, 출구 유속을 2.09/s로 설정한 Case D-3이 에너지 효율 측면에서 가장 우수한 결과를 보였다.
여름철 홍수시 성층화된 저수지로 유입하는 하천수는 저수지 표층수에 비해 낮은 수온과 높은 부유고형물질(SS) 농도를 가지므로 주변수에 비해 상대적으로 높은 밀도를 가지게 된다. 이러한 밀도차로 인해 형성된 밀도류의 저수지 내 진행과정은 수질과 수생태계에 큰 영향을 주게 된다. 따라서 하천수 밀도류의 거동분석은 저수지 수질관리를 위한 현장조사의 최적화, SS와 영양염류 등 오염물질의 이송 확산 해석에 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 기존 연구를 통해 검증된 2차원 수치모델을 이용하여 다양한 홍수규모에서 대청호로 유입하는 하천 밀도류의 거동 특성인 침강점 수심($d_p$)과 거리($X_p$), 분리점 수심($d_s$), 중층류 관입두께($h_i$), 댐축 도달시간($t_a$), 감소율(${\beta}$)을 분석함으로써 저수지 수질관리를 위한 기초정보를 제공하는데 있다. 모의조건은 평수년이었던 2004년 6월 13일부터 7월 3일 동안 발생한 홍수사상의 수문곡선을 기준으로 유입 유량의 규모를 10개의 등급으로 나누었으며, 초기 성층조건은 탁수가 유입되기 전의 발달된 성층구조를 적용하였다. 유입수와 저수지 성층구조의 특성치는 밀도 Froude 수(Fri)로 나타내었으며, 10개의 $Fr_i$ 조건별로 $d_p,\;X_p,\;d_s,\;h_i,\;t_a$, SS의 ${\beta}$값 등을 산정하였다. 연구결과 $d_p,\;X_p,\;d_s,\;h_i$는 대체로 $Fr_i$ 값과 비례하여 증가하였으며 중층류의 진행속도도 빨라지는 경향을 나타내었으나, 저수지 지형변화에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 정상상태를 가정하는 Hebbert 식은 저수지 수위변화와 지형변화를 고려하지 못하기 때문에 수치모델 보다 $d_p$값을 과대 산정하였다. 유입 SS 농도의 감소율(${\beta}$)은 $Fr_i$가 클수록 작아지는 경향을 보였으나, $Fr_i$>9.0에서는 난류혼합효과 때문에 다시 증가하였다. 연구결과는 저수지운영 실무자들이 홍수규모별로 탁수의 초기 거동특성을 간단히 예측하는 목적으로 사용할 수 있다.
조선 중기 대표적 서원중의 하나인 옥산서원을 사례대상으로, Kaplan의 "주의집중회복이론 틀"을 적용시켜, 서원의 기호학적 의미체계로서의 강학과 유식공간 상호 간의 보완적 특성을 파악함으로써 전통조경의 함축적 의미 도출과 경관해석의 지평을 넓히고, 현대적 학교 공간계획과 조경설계에 일조할 수 있는 논거를 구축하고자 한 본 연구의 결론은 다음과 같다. 옥산서원의 강학과 유식공간의 공간과 경관의 일원성을 통해 주의집중과 회복, 자연과의 합일 그리고 심성론과 수양론을 관통하는 성리미학적 속성이 확인되었다. 이는 정보처리과정을 위한 주의집중을 효과적으로 재개하는 회복적 공간특질로 설명할 수 있다. 옥산서원과 그 주변 환경은 입지와 공간구성, 공간포치 그리고 당호 등을 통한 기호체계의 일부로서, 강학과 유식공간의 일원성을 설명하는 유기체적 환경이며 이는 주의집중으로 부터의 네 가지 회복적 환경요소과 결부되어 나타난다. 즉 자연완상은 강학의 연장인 유식을 통해 강학의 궁구함을 가져오는 체험을 넓히게 한다. 요컨대 '공부'와 '쉼'의 과정은 완물적정을 통해 존재의 의미를 발견하고 인간의 심성을 수양하며 도덕을 체득하게 유도되고 있다. 옥산서원은 입지적으로 읍치로 부터 일정 거리를 두고 떨어진 '벗어남'과 서원의 조망경관과 공간 포치를 이용한 영역 간의 일체감을 통한 '확장감'이 부상되며, 폐쇄성 강한 서원내부에서 자연 우월적 외부공간으로 이르는 다양한 출구 또한 자연으로의 확장을 돕고 있다. 뿐만 아니라 옥산서원에서는 강학과 유식의 호환 및 양립성을 통해 본 '부합성' 등에 기반한 서비스스케이프가 잘 드러난다. 회복관경의 극점은 학문적 존양자인 회재의 자연 유상공간인 사산오대 및 옥산구곡과 관련된 경물 체험을 통해 환기되는 '매혹감'에서 더욱 여실히 나타난다. 이는 강학과 유식이라는 서로 다른 기능공간을 일원적으로 통합하는 내적 질서이자 중요한 회복환경의 가치임을 일깨운다. 특히 옥산서원 주변에 펼쳐져, 회재로부터 정의되고 의미를 부여 받은 사산오대는 성리학적 인식론의 관점에서 자연의 숭고미와 격물치지를 이해하는 매우 유효한 학습환경일 뿐 아니라 주의집중능력을 강화시킬 수 있는 서비스스케이프로써, 최적화한 회복환경이 되고 있음을 실증적으로 보여주었다.
한국전통정원으로서 별서의 지평을 넓히고자, 경남 밀양 퇴로리에 소재한 여주이씨의 서고정사와 삼은정의 조영 특성을 고찰한 본 연구의 결과는 다음과 같이 축약된다. 서고정사와 삼은정은 종택을 중심으로 서고정사는 약 340m, 삼은정은 약 630m 가량 이격되어 있으나, 모두 1km 권역권내에 포치되어 있음으로써, 종택과의 일체감은 유지하면서도 은일을 실현하고자 했던 조영자의 작정의도가 여실히 읽혀진다. 항재(恒齋)와 용재(庸齋)라는 조영자의 아호를 당호로 삼은 서고정사 항재와 삼은정 용재 그리고 한서암은 서로 다른 좌향 차이에도 불구하고, 정원의 중심이자 핵심시설인 지당(池塘)으로의 시선 유도와 적극적인 완상을 최적화시키기 위한 공간구성이라는 측면에서 동질적이다. 서고정사의 활수당과 삼은정의 삼은지의 지당 연출기법은 공히 매우 특징적이다. 특히 배후로부터 전면을 향한 3단 구성의 단계적인 물의 연출과 전개 그리고 방지방도(方池方島)의 지당 구성은 기존 별서에서는 찾기 힘든 양식으로 양 별서의 동질적인 요소로 귀결된다. 또한 활수당과 삼은지의 중도(中島)는 식재를 위한 공간이라기보다는 석가산(石假山)을 추구한 다분히 관념성과 상징성이 두드러진 조형 특징으로 파악된다. 이는 서고정사의 과육천 배면에 형상화한 3개의 석가산과의 관련성을 고려할 때 더욱 흥미로운 연출이다. 한편, 서고정사와 삼은정은 자체의 완상뿐만 아니라, 특별한 시각구성의 연출을 목표로 외래수종을 도입하였다는 점에서 기존 별서와는 차별화된 특성을 보인다. 특히 삼은정에 화백 편백 백송 대왕송 금송 메타세쿼이아 그리고 히말라야시다 등의 교목성 침엽수종을 비중 있게 도입한 것은 매우 이례적인 특징으로, 서고정사 또한 풍치용으로 식재된 비자나무 주목 섬잣 나무 등의 자생 침엽수와 백송 삼나무 편백 등의 외래 조경수는 조선 말기라는 전환기적 시기의 식재 양상으로 판단된다. 한편, 양 별서에 설정된 집경(集景)인 '서고잡영17영'과 '삼은정12경'에서도 알 수 있듯, 일곽 밖의 경외로까지 정원영역을 확장 해석하고자한 발상 등에서는 원림적 풍취가 강하게 드러나고 있음이 발견된다. 이 같은 특성을 종합할 때 밀양 퇴로리 소재 서고정사와 삼은정은 입지와 공간 및 시각구성 등에 있어서는 조선조 별서의 유풍은 공유하지만, 수공간과 석가산의 조성 및 조경식물의 활용 측면에서는 매우 독특한 양상을 띄는 정원유적으로 주목된다.
기후변화가 고착화되면서 강수와 기온 변동으로 인한 가뭄 및 홍수 발생이 증가하고 있다. 유역 단위의 유출량 예측은 기후변화로 인한 자연재해에 대비하기 위한 수자원 관리의 시작이라 할 수 있다. 하지만, 기후변화와 유출모형의 불확실성은 정확한 유출 분석을 어렵게 한다. 본 연구에서는 이러한 불확실성을 완화하기 위하여 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 개의 집중형 수문모형, 즉 IHACRES와 GR4J를 이용하여 강수 및 기온 변화에 따른 유출량 변화를 비교, 분석하였다. 연구 대상 지역은 합천댐과 섬진강댐 유역이며, Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) 및 Kling Gupta Efficiency (KGE)를 목적함수로 하여 각 모형의 매개변수를 최적화하였다. 모형의 보정과 검정은 20년(1995년-2014년)의 유출자료를 활용하였으며, 보정 및 검정 기간은 각각 7:3 비율로 설정하였다. 두 모형 모두 보정과 검정 기간에 비교적 높은 신뢰도(NSE>0.74, KGE>0.75)를 보여, 모형이 과거 사상을 재현하기에 적합하고, 모의 결과가 비교적 유사함을 확인하였다. 다음으로, 기후변동이 유출에 미치는 영향을 평가하기 위해 동일한 모의 기간에 대해 강수는 -50 %에서 +50 %의 범위를 1 %씩, 기온은 0 ℃에서 8 ℃까지 0.1 ℃씩 구분하여 총 8,181개의 기후조건 시나리오를 구축하였다. 이후, 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 모형의 최대유량, 풍수량, 평수량을 비교 및 분석하였다. 기후 스트레스 영향을 반영한 연최대유량과 풍수량의 경우, 강수 감소에 따른 유출 패턴은 두 모형에서 비슷하였으나, 강수와 기온이 증가할수록 상이한 결과를 얻었다. 이와 반대로, 풍수량의 경우 강수와 기온 변화의 차이가 커질수록 두 모형은 유사한 결과를 얻었다. 즉, 유역의 탄력적 기후변화 대응을 위해서는 모형의 불확실성에 대한 정량적 평가가 필요하다는 것을 시사한다.
최근 온라인의 비약적인 활성화로 캠페인 채널들이 다양하게 확대되면서 과거와는 비교할 수 없을 수준의 다양한 유형들의 캠페인들이 기업에서 수행되고 있다. 하지만, 고객의 입장에서는 중복 노출로 인한 캠페인에 대한 피로감이 커지면서 스팸으로 인식하는 경향이 있고, 기업입장에서도 캠페인에 투자하는 비용은 점점 더 늘어났지만 실제 캠페인 성공률은 오히려 더 낮아지고 있는 등 캠페인 자체의 효용성이 낮아지고 있다는 문제점이 있어 실무적으로 캠페인의 효과를 높이고자 하는 다양한 연구들이 지속되고 있다. 특히 최근에는 기계학습을 이용하여 캠페인의 반응과 관련된 다양한 예측을 해보려는 시도들이 진행되고 있는데, 이 때 캠페인 데이터의 다양한 특징들로 인해 적절한 특징을 선별하는 것은 매우 중요하다. 전통적인 특징 선택 기법으로 탐욕 알고리즘(Greedy Algorithm) 중 SFS(Sequential Forward Selection), SBS(Sequential Backward Selection), SFFS(Sequential Floating Forward Selection) 등이 많이 사용되었지만 최적 특징만을 학습하는 모델을 생성하기 때문에 과적합의 위험이 크고, 특징이 많은 경우 분류 예측 성능 하락 및 학습시간이 많이 소요된다는 한계점이 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 캠페인에서의 효과성 제고를 위해 개선된 방식의 특징 선택 알고리즘을 제안한다. 본 연구의 목적은 캠페인 시스템에서 처리해야 하는 데이터의 통계학적 특성을 이용하여 기계 학습 모델 성능 향상의 기반이 되는 특징 부분 집합을 탐색하는 과정에서 기존의 SFFS의 순차방식을 개선하는 것이다. 구체적으로 특징들의 데이터 변형을 통해 성능에 영향을 많이 끼치는 특징들을 먼저 도출하고 부정적인 영향을 미치는 특징들은 제거를 한 후 순차방식을 적용하여 탐색 성능에 대한 효율을 높이고 일반화된 예측이 가능하도록 개선된 알고리즘을 적용하였다. 실제 캠페인 데이터를 이용해 성능을 검증한 결과, 전통적인 탐욕알고리즘은 물론 유전자알고리즘(GA, Genetic Algorithm), RFE(Recursive Feature Elimination) 같은 기존 모형들 보다 제안된 모형이 보다 우수한 탐색 성능과 예측 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 또한 제안 특징 선택 알고리즘은 도출된 특징들의 중요도를 제공하여 예측 결과의 분석 및 해석에도 도움을 줄 수 있다. 이를 통해 캠페인 유형별로 중요 특징에 대한 분석과 이해가 가능할 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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