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지상 라이다를 활용한 트렌치 단층 단면 3차원 영상 생성과 웹 기반 대용량 점군 자료 가시화 플랫폼 활용 사례 (Application of Terrestrial LiDAR for Reconstructing 3D Images of Fault Trench Sites and Web-based Visualization Platform for Large Point Clouds)

  • 이병우;김승섭
    • 자원환경지질
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    • 제54권2호
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    • pp.177-186
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    • 2021
  • 한반도 지진 재해 대비를 위해 지난 5년간 활성 단층 조사가 수행되어 왔다. 특히 피복 활성단층 조사는 항공 LiDAR 기반 지형 분석, 지표 지질 조사, 지구 물리 탐사 결과를 종합하여 피복된 단층면에 대한 트렌치 조사를 수반한다. 하지만 이러한 트렌치 조사에 의해 발견된 단층면은 한시적으로 연구된 후 복구되기 때문에 트렌치 단층면 현장에 대한 정보는 논문 및 보고서 등과 같은 정성 자료로 남게 된다. 이와 같은 한시적 지질 연구의 한계를 보완하기 위하여 이 연구에서는 지상 LiDAR를 활용하여 트렌치 단층면에 대한 3차원 점군 자료를 생성하고 디지털 공간상에서 트렌치 현장을 복원하였다. 지상 LiDAR 탐사는 양산 단층 지역에서 수행된 두 곳의 트렌치 조사 지점에서 수행되었으며, LiDAR 점군의 기본 속성값인 진폭과 반사도 이외에도 디지털 카메라를 활용하여 트렌치 단층면의 색상 정보도 측정하였다. 측정된 자료는 평균 0.003 m의 정합 오차를 가지는 3차원 점군 자료로 변환되어 트렌치 형상을 정교하게 복원하였다. 하지만 LiDAR 스캔 위치에 따라 점군의 진폭과 반사도 값이 변화되었으며, 햇빛 노출 정도에 따라서 트렌치 단면의 색상 정보가 다르게 형상화 되어 후처리 과정의 고도화가 필요함을 시사하였다. 이러한 점군 자료는 대용량 파일로 존재하고 점군 자료 가시화 방법 또한 제한적이기 때문에 3차원 점군 자료에 대한 연구자 간 공유가 어렵다. 이에 대한 대안으로 오픈소스 플랫폼인 Potree를 활용하여 트렌치 점군 자료를 웹 상에서 가시화하는 방법을 제안하였다. 이와 같이 우리는 시간적 그리고 공간적 제약 조건이 따르는 지질 현장 조사에서 지상 LiDAR 자료가 주요 지질 대상에 대한 재현성을 높일 수 있는 동시에 연구자 및 미래 후속 세대에 의해 손쉽게 활용될 수 있음을 보여주고자 한다.

계면활성제가 공극 구조 내 비혼성 유체의 거동과 분포에 미치는 영향 (The Effect of the Surfactant on the Migration and Distribution of Immiscible Fluids in Pore Network)

  • 박규령;김선옥;왕수균
    • 자원환경지질
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    • 제54권1호
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    • pp.105-115
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    • 2021
  • 대규모로 포집된 이산화탄소를 고갈된 석유·가스 저류층, 대염수층과 같은 심부 지질구조에 주입하는 이산화탄소 지중저장은 대기중 CO2 배출을 저감하기 위한 가장 유망한 기술 중 하나로 연구되고 있다. 이산화탄소 지중저장은 공극수로 포화된 다공성 지질 구조 내부로 초임계상 이산화탄소를 주입함으로써 그 흐름이 공극수와 비혼성 대체를 일으키며 진행된다. 따라서, 공극 구조 내에서 초임계상 이산화탄소와 공극수의 거동과 분포, 그리고 그 결과로 나타나는 대체효율은 두 유체의 상호작용에 의해 좌우되는데, 특히, 점성력과 모세관력은 지질 구조 내부의 환경 조건과 주입 조건에 의해 결정된다. 본 연구에서는 상온상압조건에서 대체유체를 수적법에 적용하여 고온고압조건에서 계면활성제가 초임계상 이산화탄소와 공극수 간 계면장력에 미치는 영향을 산정하였다. 또한, 다공성 매체 내에서의 비혼성 유체의 거동과 분포 양상을 관찰함으로써 계면활성제 농도가 초임계상 이산화탄소의 대체율에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 초임계상 이산화탄소와 공극수의 대체 유체로서 헥산과 탈이온수를 적용하는 마이크로모델 실험을 수행하였으며, 공극 구조 내로의 헥산 주입에 의한 탈이온수의 대체 과정을 정량적으로 분석하기 위하여 이미징 시스템을 통해 두 유체의 비혼성 대체 양상에 관한 이미지를 확득하여 분석하였다. 실험의 결과는 계면활성제의 첨가는 낮은 농도에서도 헥산과 탈이온수 간 계면장력을 급격하게 감소시키며 이후 농도가 증가함에 따라 일정한 값에 접근하는 양상을 보여주었으며, 이러한 변화는 다공성 매체 내부의 공극 규모에서 진입 유체의 흐름 경로에 직접적인 영향을 미침으로써 평형 상태에서 헥산의 대체율에도 동일한 효과를 나타내는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 다공성 매체 내에서 일어나는 비혼성 유체의 대체에 관한 중요한 정보를 제공하며, 계면활성제의 적용이 이산화탄소 지중저장의 효율을 향상시킬 수 있는 가능성을 보여주었다.

국산 육송 특대재 수급 현황 분석 및 문화재 수리의 활용에 관한 연구 (A Study of the Supply of Large Korean Pine Timber)

  • 정영훈;윤현도
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제53권4호
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    • pp.136-149
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    • 2020
  • 그동안 우리나라 문화재 수리에 필요한 국내산 육송 특대재는 국내에서 수급하기 어려워 부득이하게 북미산 더글라스 퍼를 사용할 수밖에 없다는 인식이 많았다. 이러한 인식으로 인해 문화재 수리 현장에서는 구하기 어려운 국산 육송 특대재보다 구하기 용이한 북미산 더글라스 퍼로 대체하여 수리하는 경우가 있는데, 이러한 경우에는 문화재 원형 보존의 원칙 훼손뿐만 아니라 재료의 진정성 측면에서 좋지 않은 결과를 발생시킬 수 있다. 따라서 국산 육송 특대재의 수급 현황을 기존 연구와 목재 관련 종사자들의 인터뷰를 통해 점검해보고, 실제 국산 육송 특대재가 부족한지와 부족하지 않다면 어떠한 원인으로 국산 육송 특대재가 문화재 수리 현장에서 사용되기 어려운지를 파악하여 그 해결책을 제시할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 우리나라 문화재 수리 현장에서 사용되는 국산 육송 특대재의 취득 경로를 살펴보고, 산림청 산하 공공 기관들과 문화재청의 연구 자료, 제재소의 견적가를 수집하여 원목 가격의 변동 폭을 조사하였다. 또한 국산 육송 특대재가 문화재 수리 현장에서 사용되기 어려운 원인을 기존 문헌 연구와 문화재 수리업계 종사자의 인터뷰를 통해 살펴보았다. 기존 문헌과 인터뷰 조사 결과 국산 육송 특대재가 문화재 수리 현장에 적극적으로 사용되지 못하는 주된 원인으로써 첫 번째로는, 국산 육송 특대재가 문화재 수리 현장에서 필요한 수량보다 부족하여 문화재 수리 현장에서 쓰이기 어렵다는 현장의 의견이 있었다. 두 번째로는, 국산 육송 특대재의 비축량은 충분하나 국산 육송 특대재의 가격이 입찰제도와 견적의 문제로 구매하기 어렵다는 의견이 있었다. 두 가지 의견에 대한 검토 결과, 첫 번째 원인보다는 두 번째의 원인이 국산 육송 특대재의 문화재 수리 현장 적용에 어려움을 초래하는 원인으로 파악되었다. 따라서 앞선 문제점들에 대한 해결 방안으로써 전통건축수리기술진흥재단의 국산 육송 특대재의 공급과 실거래가 조사 등을 제시하였다. 이러한 해결 방안을 통해 국산 육송 특대재가 문화재 수리 현장에서 보다 적극적으로 사용됨으로써, 목조문화재에서 재료의 진정성을 보다 적극적으로 지킬 수 있을 것으로 생각된다.

인터벤션 시술 시 면적선량계를 이용한 환자 방사선 선량 평가 (Evaluation of Patient Radiation Doses Using DAP Meter in Interventional Radiology Procedures)

  • 강병삼;윤용수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권1호
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    • pp.27-34
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    • 2017
  • 해외 각국에서 발표된 중재적 방사선 영역에서의 환자선량을 조사하였으며, 전국 23개 주요 병원에서 국내에서 많이 시행되는 13개의 주요 중재적 방사선 시술에 대한 환자선량을 DAP meter를 이용하여 측정하였으며, 시술별 피폭선량에 관한 8,415 건의 국내 자료를 확보하고, 각 주요 시술별로 참고 선량치를 제시하였다. 연구결과는 경동맥화학색전술 $237.7Gy{\cdot}cm^2$, 투석용 동정맥루 인터벤션시술 $17.3Gy{\cdot}cm^2$, 하지 혈관질환의 인터벤션시술 $114.1Gy{\cdot}cm^2$, 뇌혈관조영술 $188.5Gy{\cdot}cm^2$, 뇌동맥류 코일색전술 $383.5Gy{\cdot}cm^2$, 경피경간 담즙 배액술 $64.6Gy{\cdot}cm^2$, 담도 스텐트설치술 $64.6Gy{\cdot}cm^2$, 요로 폐색에 대한 신루설치술 $22.4Gy{\cdot}cm^2$, 다목적 중심정맥 카테터 삽입시술 $4.3Gy{\cdot}cm^2$, 항암제 주입 목적의 매몰형 중심정맥 카테터 삽입시술 $2.8Gy{\cdot}cm^2$, 혈액 투석 목적의 중심정맥 카테터 삽입시술 $4.4Gy{\cdot}cm^2$, 카테터를 이용한 배액시술 $17.1Gy{\cdot}cm^2$ 그리고 장기혈관색전술 $357.9Gy{\cdot}cm^2$이다. 본 연구를 통해 얻은 선량참고치는 방사선 인터벤션 시술에서 환자선량을 줄일 수 있는 최소한의 가이드라인으로 활용될 수 있을 것으로 생각되며, 참고선량치에 대한 연구는 장비의 발달과 시술방법, 재료의 발전으로 변화될 수 있음을 감안하고 선진국에서는 5년마다 시행되고 있음을 참고할 때, 향후 면적선량을 유효선량으로 변환할 수 있는 국내시술에 적합한 한국형 변환계수가 연구되어야 할 것으로 사료된다.

잔혹소리극 <내다리내놔>의 가치 교육적 활용에 대한 고찰 (Brutal sorigeuk of the use of educational view of )

  • 김정선
    • 공연문화연구
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    • 제32호
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    • pp.595-628
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    • 2016
  • 창작판소리 집단 판소리공장 바닥소리가 2006년 시연한 잔혹소리극 <내다리내놔>는 전설의 고향 '덕대골'을 각색하여 창작판소리로 재탄생시킨 작품이다. 전설의 고향 '덕대골'은 KBS에서 방영된 전설의 고향 중에서도 "내다리 내놔"라는 대사를 통해 무서운 작품의 대명사로 꼽힌다. 북과 대금이 연주하고 소리와 그림자극으로 전개되는 잔혹소리극 '내다리내놔'를 접하면서 관객의 정서는 잔혹함을 중심으로 형성되게 된다. 잔혹함의 정서는 공포를 기반으로 한다. 어릴 적 접했던 전설의 고향의 섬뜩함을 주된 감정의 기반으로 하면서, 이야기 속에 담겨 있는 효에 대한 가치를 짧은 시간 안에 교육 대상에게 제공한다. 판소리라는 장르를 이용하여 우리의 생활 속에서 이루어지는 정서 및 가치에 대한 교육을 효율적으로 학습시킬 수 있음을 알 수 있다. 소리와 이야기, 몸짓 등 다양한 자극이 한데 어우러진 판소리는 훌륭한 교육의 수단이 될 수 있고, 판소리로 공연되는 작품이 어떠한 내용과 가치를 지녔는가에 따라 효율적이고 다양한 가치 교육과 그로 인한 정서 함양을 이루어낼 수 있다. 생활 속에서 쉽게 접할 수 있는 친근하면서도 다양한 소재를 통해 우리 고유의 언어와 풍속에 담긴 가치와 정서, 문화에 대해 각 연령대에 많이 사용하는 어휘나 각 연령대별 선호하는 리듬을 통해 접할 수 있도록 한다면 판소리를 접하는 대상이 호기심과 흥미를 갖고 그것에 대해 지속적인 관심을 가질 수 있다. 그러므로 이러한 장르를 교육에 활용한다면 교육적 효과는 클 것으로 기대된다. 이러한 효과적인 접근성에 기반을 두고 각 연령대에 맞는 어휘를 구사함으로써 그 내용을 쉽게 이해하게 함으로써 교훈적 내용을 원활하게 습득할 수 있는 기회를 제공하므로, 중요한 교육적 가치를 가지고 있다고 할 수 있다.

부부재산공유제와 증여세과세 (Community Property System and Gift Tax)

  • 이동식
    • 법제연구
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    • 제55호
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    • pp.95-136
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    • 2018
  • 남녀가 법적으로 혼인을 하게 되면 기본적으로 친족관계를 형성하게 되지만 혼인은 부부의 재산관계에도 영향을 미친다. 이러한 부분에 대해서는 민법 제4편에서 규율하고 있다. 이처럼 혼인은 다양한 사법적(私法的) 효력을 야기하는 것 이외에 세법의 운용에도 큰 영향을 미친다. 그 중 이 글은 혼인한 자간의 재산관계와 그것이 증여세 과세에 미치는 영향을 연구대상으로 하고 있다. 혼인한 부부가 보유한 재산의 귀속에 대해서는 크게 두 개의 입법방식, 즉 부부별산제와 부부재산공유제가 존재한다. 그 중 우리 민법은 부부별산제를 법정재산제로 규정하고 있다. 하지만 예외적으로 약정을 통해 부부재산공유제가 적용되는 부부도 존재할 수 있다. 우리의 증여세제는 지금까지 부부별산제가 적용되는 부부를 전제로 하여 부부간의 증여에 대해 증여세를 과세하고 있었다. 그런데 부부의 재산관계에 대해 부부재산공유제가 적용되는 경우 그러한 부부간의 자산증여에 대해서도 동일하게 증여세과세를 할 수 있는지 여부가 실무적으로 문제되고 있다. 동일한 사실관계에 대해 법원은 증여세를 과세할 수 없다는 입장이고 조세심판원은 과세를 해야 한다는 입장이다. 아직 우리나라의 경우 부부재산 공유제를 취한 부부가 많지 않으므로 이러한 사안에 대한 과세가능여부의 논의가 중요하지 않다고 평가할 수도 있지만 만약 이러한 문제에 대해 현재 법원의 입장처럼 증여세를 과세하지 않는 것으로 법해석이 확정되면 증여세 과세에 중대한 입법적 결함(loophole)이 되어 심각한 조세불공평의 문제를 초래할 수 있다. 그렇기 때문에 비록 아직 이러한 사례가 빈번하게 등장하고 있는 것은 아니지만 이러한 경우 과연 증여세 과세를 해야 하는지 여부를 신중하게 점검해 보아야 할 필요성이 있다고 할 것이다. 만일 법원의 입장이 옳다고 한다면 결혼하는 부부들은 부부재산약정을 통해 증여세제도를 무력화시킬 수 있는 여지도 있다. 이 글을 통해 개인적으로 현행법의 해석상 부부재산공유제를 취하는 부부간의 자산증여에 대해서도 증여세를 과세해야 하는 논리를 제시하였다. 이러한 입장이 타당한지 여부에 대한 검증은 독자의 몫이다. 다만 이 글은 지금까지 우리사회에서 문제가 되지 않았던 부부재산공유제를 취하는 부부를 전제로 하여 증여세과세가능여부를 검토하였다는 점에서 중요한 의의가 있다고 생각한다. 아직까지 우리사회에서 결혼하는 부부는 부부재산제에 대해 크게 고민을 하지 않고 법정재산제의 적용을 받고 있지만 미래에는 어떻게 변화할지를 알 수 없는 상황이다. 우리나라의 부부재산제관련 민법규정들도 매우 부실한 상황이고, 상증세법도 다양한 부부재산제를 전제로 하여 합리적으로 정비해두어야 할 것이다.

의리(義利) 문제에 대한 공자와 맹자의 인식 연구 (A Study on the Perceptions of Confucius and Mencius over Yi-Li Issues)

  • 박영진
    • 동양고전연구
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    • 제68호
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    • pp.283-317
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    • 2017
  • 도덕과 이익에 관한 문제는 주로 도덕법칙과 물질이익의 관계에 관한 문제를 말한다. 이와 관련된 논의를 동양의 전통철학사상사에서는 '의리지변(義利之辯)'으로 지칭하였는데, 공자와 맹자의 사상 속에도 의리(義利)에 관한 다양한 논의가 담겨있다. 공자와 맹자에게 있어서 의(義)는 주로 '응당', '적합', '정당' 등을 의미하는 가치개념으로, 공통점은 모두가 의(義)를 한편으로는 외재하는 도덕법칙으로 간주하였고 다른 한편으로는 내재하는 도덕감정으로 이해하였다면, 차이점은 공자가 도덕목표로서의 의(義)의 외재성과 후천성을 중시한 반면에 맹자는 전체적으로는 의(義)의 외재성을 인정하면서도 부분적으로는 도덕본성으로서의 의(義)의 내재성과 선천성도 주장하였는데, 이러한 의(義)는 주관적 도덕감정 및 객관적 도덕법칙의 총칭이라고 할 수 있다. 그리고 리(利)는 주로 '이득', '이윤', '영리' 등을 의미하는 사실개념으로, 공통점은 모두가 사익을 반대하고 공익을 강조하였다면, 차이점은 공자가 '이익을 보면 의(義)를 생각해야 한다'고 한 것처럼 利를 일정 정도 긍정시한 반면에 맹자는 '의(義)를 위해서라면 목숨까지 버려야한다'고 한 것처럼 리(利)를 상당정도 부정시하여 의(義)를 위한 리(利)로 인식하였는데, 이것은 곧 의(義)에 대한 리(利)의 종속성과 리(利)에 대한 의(義)의 절대성을 의미한다고 할 수 있다. 그들에게 있어서 의(義)에는 내재성과 외재성, 주관성과 객관성, 구체성과 일반성, 특수성과 보편성 등의 특징들이, 그리고 리(利)에는 개별성과 특수성, 공익성과 사익성 등의 특징들이 혼재되어 있다. 이러한 특징들은 이론적인 불합리나 논리적인 모순 등의 단점과 사상의 다양성이나 개념의 다의성 등의 장점을 동시에 내포하고 있다. 하지만 단점은 피하고 장점은 되살린다면, 동서양이 하나가 되어가고 있는 오늘날에 새롭게 요구되는 세계윤리를 구상하는데 있어서 참고할만한 요소가 있을 것이다. 현대사회에서의 의리(義利) 문제는 도덕과 경제, 개인이익과 사회전체이익, 도덕이상과 물질이익 등의 문제로 나뉠 수 있는데, 이러한 현대의 의리(義利) 문제를 전통의 의리(義利) 문제와 결부시키면, 의리(義利)의 선후(先後) 문제로 양분할 수 있다. 의리(義利) 문제에 대한 공자와 맹자의 여러 인식 중에서, '선의후리(先義後利)'의 사상은 자신만의 이익추구와 욕구만족을 최고의 가치로 여기는 오늘날, 우리 모두에게 필요할 '인간주의'를 표방하는 새로운 윤리이론을 창안하는데 있어서 유용할만한 사상이라고 할 수 있다. 건전한 의리(義利)의 관계는 '선의후리'의 정신에 입각하여 의(義)의 내재성을 바탕으로 한 외재성의 추구와 리(利)의 공익성을 전제로 한 사익성의 실현이라는 상보적인 관계를 통해서만 가능할 것이다.

휴지기 뇌파의 구역별 주파수 분석 (Spectral Analysis of Resting EEG in Brain Compartments)

  • 이미경
    • 수면정신생리
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    • 제27권2호
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    • pp.67-76
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    • 2020
  • 목 적 : 뇌가 성숙해감에따라, 비대칭과 편측성역시 기능적, 효율적인 관점에서 볼 때, 성숙과 더불어 정보처리를 효과적으로 하기 위한 과정이라 할 수 있다. 인지적 복잡성이 높아지는 시기인 6~9세와 14~17세 사이의 뇌의 변화를 휴지기 뇌파를 주파수 분석을 하여 알아 본다. 방 법 : 본 연구는 6~9세(n = 24)와 14~17세(n = 26)의 피험자들의 뇌파는 공개된 자료(Multimodal Resource for Studying Information Processing in the Developing Brain, MIPDB)를 분석하였고, 정신과적 질환이 있거나, 잡파가 심한 뇌파의 피험자는 제외하여 최종적으로 6~9세(n = 14)와 14~17세(n = 11)을 대상으로, EEGlab을 이용하여 뇌파를 분석하였고, 적어도 2분이상의 휴지기 뇌파 중 눈을 감은 상태의 뇌파를 이용하여 주파수 분석을 하였다. 뇌의 구역을 총 9구획으로 나눠서 주파수 분석을 하여, 주파수별 비대칭성과 편측성을 측정하였다. 결 과 : 전반적으로 서파의 파워는 나이가 어릴수록 높았으며, 이 현상은 절대파워와 상대파워에 상관없이 나타났다. 베타밴드의 상대파워는 좌우 편측성없이 14~17세 그룹이 높았다. 비대칭성의 경향은 휴지기 뇌파에서 세타밴드와 알파밴드의 상대파워에서만 두 그룹간의 차이가 관찰되었으며, 세타파는 왼쪽 전두엽 구획에서 14~17세군이 오른쪽 전두엽구획에 비해서 높게 측정되었고, 이 현상은 두정엽 구획으로 갈 수록 반대의 경향, 즉 두정엽 구획에서는 오른쪽 세타밴드파워가 왼쪽의 세타밴드파워에비해서 높게 측정되었다. 알파밴드의 상대파워는 두정엽구획에서 왼쪽의 파워가 오른쪽의 파워보다 높게 측정되었다. 편측성을 보이는 주파수는 알파밴드였으며, 절대파워와 상대파워 모두에서 왼쪽의 알파밴드파워가 오른쪽에 비해서 높게 나타났으며 그 차이가 통계적으로 유의미하였다. 결 론 : 6~9세의 피험자들에 비해서 14~17세의 피험자들은 성장기를 거치며 비교적 수준이 높은 인지기능 및 수행기능을 하게 되고, 이 기능과 관련하여 베타밴드와 알파밴드가 이 변화를 반영한다고 볼 수 있다.

영상분석기법을 활용한 사육밀도에 따른 급이·급수 및 휴식공간별 육계의 행동특성 분석 (Analysis of Behavioral Characteristics of Broilers by Feeding, Drinking, and Resting Spaces according to Stocking Density using Image Analysis Technique)

  • 김현수;강환구;강보석;김찬호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.558-569
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    • 2020
  • 본 연구는 국내 육계농가의 사육규모 대형화에 따라 정밀축산(PLF)의 관점에서 ICT기반 영상분석기법을 활용하여 사육밀도에 따른 육계의 영역별 머무는 빈도(%)에 대해 평가하고, 일령별 육계의 정상적인 행동패턴을 이해하고자 수행하였다. 경기도 소재 육계농장 내 설치된 시험계사(3.3×2.7 m)에서 Ross308 육계를 공시축으로 이용하였다. 사육 밀도는 각각 9.5 수/㎡ (n=85), 19 수/㎡ (n=170)로 하였으며, 탑뷰(top view) 카메라를 이용해 급이·급수 및 휴식공간 영역별 머무는 빈도(%)를 모니터링 하였다. 사육밀도에 따라 개체 식별된 육계 3수에 대해 일령별(12, 16, 22, 27, 및 29일)로 6시간씩 영상이미지 데이터를 획득하였다. 수집된 영상데이터는 물체 추적(object tracking) 기법으로 초당 30프레임으로 약 64만장의 프레임을 연결하여 누적 이동경로를 기록하여 영역별 머무는 빈도(%)를 수치화하였다. 각 사육밀도에서 영역별 머무는 빈도(%)는 휴식공간, 급이영역, 급수영역 순으로 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.001). 사육밀도(9.5 수/㎡)에서는 57.9, 24.2, 17.9%으로 나타났으며, 사육밀도(19 수/㎡)에서는 73.2, 16.8, 10.0%로 나타났다. 결과적으로 ICT기반 영상분석기법을 활용해 육계의 스트레스를 최소화하는 방법으로 사육밀도에 따른 육계의 영역별 머무는 빈도(%)를 평가할 수 있으며, 향후 본 연구결과는 실시간 모니터링을 통한 ICT기반 사양관리 시스템을 개발하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

초분광 이미지를 이용한 배나무 화상병에 대한 최적 분광 밴드 선정 (Spectral Band Selection for Detecting Fire Blight Disease in Pear Trees by Narrowband Hyperspectral Imagery)

  • 강예성;박준우;장시형;송혜영;강경석;유찬석;김성헌;전새롬;강태환;김국환
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.15-33
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    • 2021
  • 화상병이란 erwinia amylovora라는 강한 전염성을 보유하고 있어 감염 시 1년 내에 과수를 고사시키며 그 중심으로 반경 500m이내에 과수 재배를 불가능하게 만드는 세균성 바이러스이다. 이 화상병은 과수의 잎과 가지를 진한 갈색 또는 검은색으로 변색시키기 때문에 분광학적으로 검출이 가능하다고 판단되며 이는 다중분광센서를 탑재한 무인기를 이용하는 것이 효율적이다. 그러나 다중분광센서는 적은 중심 파장과 함께 넓은 반치전폭(FWHM)을 가지고 있어 화상병에 가장 민감하게 반응하는 파장 대역을 파악하기 어렵다. 그렇기 때문에, 본 논문에서는 화상병에 감염된 잎과 가지와 비감염된 잎과 가지의 초분광 이미지를 5 nm FWHM으로 취득한 후 각각 10 nm, 25 nm, 50 nm와 80 nm FWHM로 평준화한 후 샘플을 7:3, 5:5와 3:7의 비율로 훈련데이터와 검증데이터로 나누어 의사결정트리 기법으로 최적의 파장을 선정하고 overall accuracy (OA)와 kappa coefficient (KC)를 이용한 분류 정확도 평가를 통해 배나무 화상병 검출가능성을 확인하였다. 화상병에 감염 및 비감염된 잎과 가지의 초분광 반사율을 비교한 결과, green, red edge 및 NIR 영역에서 차이가 두드러지게 나타났으며 첫 번째 분류 노드로 선택된 파장 영역은 대체로 750 nm와 800 nm였다. 잎과 가지 영역의 영상데이터를 의사결정트리 기법을 이용하여 분류정확도를 종합적으로 비교한 결과, 50nm FWHM 인 4개 대역(450, 650, 750, 950nm)은 10nm FWHM인 8개 대역(440, 580, 660, 680, 680, 710, 730, 740nm)의 분류 정확도 차이가 OA에서 1.8%와 KC에서 4.1%로 나타나 더 낮은 비용의 밴드패스필터인 50nm FWHM을 이용하는 것이 더 유리하다고 판단된다. 또한 기존의 50nm FWHM 파장대역들에 25nm FWHM파장대역들(550, 800nm)을 추가하는 것을 통해 화상병 검출뿐만 아니라 농업에서 다양한 역할을 수행할 수 있는 다중분광센서를 개발할 수 있다고 판단된다.