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한반도 에어로졸 라이다 네트워크(KALION)의 에어로졸 유형 구분 및 질량 농도 산출 알고리즘 (The KALION Automated Aerosol Type Classification and Mass Concentration Calculation Algorithm)

  • 여희동;김상우;이철규;김덕현;김병곤;김세원;남형구;노영민;박수진;박찬봉;서광석;최진영;이명인;이은혜
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.119-131
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    • 2016
  • 한반도 에어로졸 라이다 관측 네트워크(Korea Aerosol Lidar Observation Network; KALION)의 라이다 관측자료 처리 및 실시간 표출을 위한 표준 알고리즘을 개발하였다. KALION 표준 알고리즘은 라이다 관측으로부터 얻어진 후방산란강도와 편광소멸도 자료를 이용하여 (1) 에어로졸과 구름 구분, (2) 에어로졸 유형 구분, (3) 에어로졸 소산계수 그리고 (4) 에어로졸 질량농도를 산출하는 단계로 구성이 되어 있다. 에어로졸의 유형은 후방산란강도와 편광소멸도 자료에 근거하여, (대륙 기원) 청정기단 에어로졸(clean continental aerosol), 황사(dust aerosol) 그리고 오염 입자(polluted continental/urban pollution aerosol)로 구별된다. 에어로졸 소산계수에 필요한 라이다 상수는 약 9년간의 라이다와 스카이 라디오미터 자료로부터 도출된 63.31 sr을, 에어로졸 질량소산효율은 약 9년간의 라이다와 기상청 Particulate Matter($PM_{10}$) 질량농도 자료를 이용하여 도출된 $3.36m^2\;g^{-1}$ (황사는 $1.39m^2\;g^{-1}$)을 적용한다. 2015년 3월 28일부터 30일까지 라이다 관측 사례(서울 관악)에서 KALION 표준 알고리즘을 통해 산출된 에어로졸 유형 구분, 특히 황사 판별 결과는 기상청의 황사 보고와 잘 일치하였으며, 2006년 6월부터 약 9년 동안의 라이다 관측자료로부터 산출된 에어로졸 질량농도 역시 지상 $PM_{10}$ 농도와 약 $3{\mu}g\;m^{-3}$ 내에서 잘 일치하였다. 향후 에어로졸의 유형에 따른 서로 다른 라이다 상수 및 에어로졸 질량소산효율 적용 알고리즘, 빙정 구름(ice cloud)과 물방울 구름(water droplet cloud) 구분 알고리즘, 그리고 운저 고도와 혼합고 판별 알고리즘을 개발할 계획에 있다.

지역 모바일 앱 1인 창조기업의 성공요인에 관한 실증분석 : 사회적 자본의 조절효과를 중심으로 (An Empirical Study on Successful Factor of Local Mobile App One-Person Creating Company : The Moderating Effects of Social Capital)

  • 천평욱;정동섭;옥영석
    • 벤처창업연구
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    • 제9권2호
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    • pp.201-219
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    • 2014
  • 대한민국은 실물경제에서 지식경제로, 그리고 창의성과 상상력을 중심으로 하는 창조경제로 패러다임이 변화하고 있다. 창조경제의 핵심인 창조산업은 기술과 정보를 갖춘 개인이 중요한 역할을 수행하는 산업이다. 대한민국의 높은 청년실업률과 경제 양극화 문제를 해결하는 창조산업 중 모바일 앱 산업의 역할을 인식하고, 범국가적인 차원에서 모바일 앱 산업 분야의 1인 창조기업을 지원하는 다양한 정책이 추진되고 있다. 이러한 지원 정책이 모바일 앱 1인 창조기업의 성공적인 창업에 기여할 수 있도록 지역 모바일 앱 1인 창조기업을 대상으로 성공요인에 대한 실증조사를 수행하고 이를 통해 보다 효과적이고 효율적인 지원 방안을 모색하고자 본 연구를 수행하였다. 이 연구에서는 문헌 고찰을 통해 1인 창조기업의 성공요인에 관한 4개의 연구가설을 도출하고, 지역 모바일 앱 1인 창조기업의 실증자료를 기반으로 분석을 하였다. 분석 결과 첫째, 모바일 앱 관련 기술의 발전 속도가 빠르고 이에 따른 새로운 경쟁 제품이 출현할 경우 기업의 매출액과 성장성이 높아지는 경향을 발견할 수 있었다. 둘째, 창업자가 산업 경험을 갖추고 기업 경영과 제품 개발에 필요한 자금을 확보할 경우 정량적인 성과가 높아지는 경향을 발견할 수 있었다. 셋째, 목표 시장에 맞춘 경영 전략을 수행할 경우 성장성이 높아지는 경향을 발견할 수 있었다. 넷째, 이들 환경 동태성, 기업 특성, 경영 전략과 사업 성과의 관계에 네트워크의 강도와 신뢰도가 조절효과로 일부 작용하는 것을 발견할 수 있었다. 이러한 결과는 1인 창조기업의 창업가에게 경험을 축적할 수 있는 방안과 함께 필요한 자금을 적시에 제공할 수 있어야 하고, 다양하고 신뢰할 수 있는 네트워크와 만날 수 있는 기회를 지속적으로 제공해야함을 시사한다. 본 연구를 통해 모바일 앱 분야와 같은 지식 기반 1인 창조기업들을 지원하는 기관에서 기업의 성공 가능성을 높일 수 있는 지원 시책을 수립하는데 활용되길 바란다.

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머신러닝 기법의 산림 총일차생산성 예측 모델 비교 (Predicting Forest Gross Primary Production Using Machine Learning Algorithms)

  • 이보라;장근창;김은숙;강민석;천정화;임종환
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.29-41
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    • 2019
  • 산림생태계에서 총일차생산성(Gross Primary Production, GPP)은 기후변화에 따른 산림의 생산성과 그에 영향을 미치는 식물계절, 건강성, 탄소 순환 등을 대표하는 지표이다. 총일차생산성을 추정하기 위해서는 에디공분산 타워 자료나 위성영상관측자료를 이용하기도 하고 물리지형적 한계나 기후변화 등을 고려하기 위해 기작기반모델링을 활용하기도 한다. 그러나 총일차생산성을 포함한 산림 탄소 순환의 기작기반 모델링은 식물의 생물, 생리, 화학적 기작들의 반응과 지형, 기후 및 시간 등과 같은 환경 조건들이 복잡하게 얽혀 있어 비선형적이고 유연성이 떨어져 반응에 영향을 주는 조건들을 모두 적용하기가 어렵다. 본 연구에서는 산림 생산성 추정 모델을 에디공분산 자료와 인공위성영상 정보를 사용하여 기계학습 알고리즘을 사용한 모델들로 구축해 보고 그 사용 및 확장 가능성을 검토해 보고자 하였다. 설명변수들로는 에디공분산자료와 인공위성자료에서 나온 대기기상인자들을 사용하였고 검증자료로 에디공분산 타워에서 관측된 총일차생산성을 사용하였다. 산림생산성 추정 모델은 1) 에디공분산 관측 기온($T_{air}$), 태양복사($R_d$), 상대습도(RH), 강수(PPT), 증발산(ET) 자료, 2) MODIS 관측 기온(T), 일사량($R_{sd}$), VPD 자료(개량식생지수 제외), 3) MODIS 관측 기온(T), 일사량($R_{sd}$), VPD, 개량식생지수(EVI) 자료를 사용하는 세 가지 경우로 나누어 구축하여 2006 - 2013년 자료로 훈련시키고 2014, 2015년 자료로 검증하였다. 기계학습 알고리즘은 support vector machine (SVM), random forest (RF), artificial neural network (ANN)를 사용하였고 단순 비교를 위해 고전적 방법인 multiple linear regression model (LM)을 사용하였다. 그 결과, 에디공분산 입력자료로 훈련시킨 모델의 예측력은 피어슨 상관계수 0.89 - 0.92 (MSE = 1.24 - 1.62), MODIS 입력자료로 훈련시킨 모델의 예측력은 개량식생지수 제외된 모델은 0.82 - 0.86 (MSE = 1.99 - 2.45), 개량식생지수가 포함된 모델은 0.92 - 0.93(MSE = 1.00 - 1.24)을 보였다. 이러한 결과는 산림총일차생산성 추정 모델 구축에 있어 MODIS인공위성 영상 정보 기반으로 기계학습 알고리즘을 사용하는 것에 대한 높은 활용가능성을 보여주었다.

호스피스 전달체계 모형

  • 최화숙
    • 호스피스학술지
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    • 제1권1호
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    • pp.46-69
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    • 2001
  • Hospice Care is the best way to care for terminally ill patients and their family members. However most of them can not receive the appropriate hospice service because the Korean health delivery system is mainly be focussed on acutly ill patients. This study was carried out to clarify the situation of hospice in Korea and to develop a hospice care delivery system model which is appropriate in the Korean context. The theoretical framework of this study that hospice care delivery system is composed of hospice resources with personnel, facilities, etc., government and non-government hospice organization, hospice finances, hospice management and hospice delivery, was taken from the Health Delivery System of WHO(1984). Data was obtained through data analysis of litreature, interview, questionairs, visiting and Delphi Technique, from October 1998 to April 1999 involving 56 hospices, 1 hospice research center, 3 non-government hospice organizations, 20 experts who have had hospice experience for more than 3 years(mean is 9 years and 5 months) and officials or members of 3 non-government hospice organizations. There are 61 hospices in Korea. Even though hospice personnel have tried to study and to provide qualified hospice serices, there is nor any formal hospice linkage or network in Korea. This is the result of this survey made to clarify the situation of Korean hospice. Results of the study by Delphi Technique were as follows: 1.Hospice Resources: Key hospice personnel were found to be hospice coordinator, doctor, nurse, clergy, social worker, volunteers. Necessary qualifications for all personnel was that they conditions were resulted as have good health, receive hospice education and have communication skills. Education for hospice personnel is divided into (i)basic training and (ii)special education, e.g. palliative medicine course for hospice specialist or palliative care course in master degree for hospice nurse specialist. Hospice facilities could be developed by adding a living room, a space for family members, a prayer room, a church, an interview room, a kitchen, a dining room, a bath facility, a hall for music, art or work therapy, volunteers' room, garden, etc. to hospital facilities. 2.Hospice Organization: Whilst there are three non-government hospice organizations active at present, in the near future an hospice officer in the Health&Welfare Ministry plus a government Hospice body are necessary. However a non-government council to further integrate hospice development is also strongly recommended. 3.Hospice Finances: A New insurance standards, I.e. the charge for hospice care services, public information and tax reduction for donations were found suggested as methods to rise the hospice budget. 4.Hospice Management: Two divisions of hospice management/care were considered to be necessary in future. The role of the hospice officer in the Health & Welfare Ministry would be quality control of hospice teams and facilities involved/associated with hospice insurance standards. New non-government integrating councils role supporting the development of hospice care, not insurance covered. 5.Hospice delivery: Linkage&networking between hospice facilities and first, second, third level medical institutions are needed in order to provide varied and continous hospice care. Hospice Acts need to be established within the limits of medical law with regards to standards for professional staff members, educational programs, etc. The results of this study could be utilizes towards the development to two hospice care delivery system models, A and B. Model A is based on the hospital, especially the hospice unit, because in this setting is more easily available the new medical insurance for hospice care. Therefore a hospice team is organized in the hospital and may operate in the hospice unit and in the home hospice care service. After Model A is set up and operating, Model B will be the next stage, in which medical insurance cover will be extended to home hospice care service. This model(B) is also based on the hospital, but the focus of the hospital hospice unit will be moved to home hospice care which is connected by local physicians, national public health centers, community parties as like churches or volunteer groups. Model B will contribute to the care of terminally ill patients and their family members and also assist hospital administrators in cost-effectiveness.

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요인분석을 이용한 수계 관리 맥락에서 유역관리 상태를 평가하기 위한 통합지수 개발 (Development of a Integrated Indicator System for Evaluating the State of Watershed Management in the Context of River Basin Management Using Factor Analysis)

  • 강민구;이광만;고익환;정찬용
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권3호
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    • pp.277-291
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    • 2008
  • 수계관리를 위해서는 수계의 상태를 평가하고 관리 목표를 바탕으로 수계의 문제를 파악하고, 이를 해결하기 위한 적절한 대책을 수립해야 한다. 수계는 여러 개의 유역들로 나눠지며, 이들은 수자원, 사회 및 경제 시스템, 법률 및 제도, 사용자, 토지, 생태계 등의 요소들로 구성되어 있다. 이들은 복잡하게 연결되어 네트워크를 형성한다. 본 연구에서는 수계 관리 정황에서 유역관리를 실시하기 위해서 유역의 관리 상태를 평가하기 위한 평가지수를 개발하였다. 평가지수는 이수 관리, 환경 및 생태계 관리, 홍수 관리를 평가하기 위한 세부지표와 변수로 구성이 되었으며, 이들은 요인분석을 통하여 선정되었다. 세부지수의 구성변수들을 선정하기 위하여 먼저 관련 자료들을 유역 시스템의 구성 요소인 수자원, 토지, 생태계, 사회 및 경제 시스템, 법과 제도, 사용자 등을 대분류 항목으로 설정하고 수집하였다. 둘 째, 요인분석에 적합한 변수들을 선정하기 위하여 KMO 표본 적합성 검사와 Bartlett의 구형성 검사를 각각 실시하였다. 셋 째, 선정된 변수들을 요인분석을 통하여 세부지표로 그룹화하였으며, 각 세부지수에 대하여 3가지 요인들이 선정되었다. 이들 요인들은 세부지수의 세부지표가 되며, 포함된 변수들의 관계와 특성을 고려하여 세부지표의 이름이 지어졌다. 마지막으로 요인분석 결과를 검토하기 위하여 변수들의 요인 부하량을 검토하였으며, 요인점수들 사이의 상관분석을 실시하여 요인 점수들 사이에 상관성이 없다는 결과를 얻었다. 검토 결과는 본 연구에서 개발 된 유역관리 평가지수의 구성변수의 선정과 이들의 그룹화가 적절한 것으로 나타났다. 또한, 개발된 평가지수가 유역관리 평가에 효과적으로 적용이 가능할 것으로 사료된다.

고해상도 위성영상을 활용한 북한 6차 핵실험 이후 지표변화 관측 (Detection of Surface Changes by the 6th North Korea Nuclear Test Using High-resolution Satellite Imagery)

  • 이원진;선종선;정형섭;박순천;이덕기;오관영
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_4호
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    • pp.1479-1488
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    • 2018
  • 2017년 9월 3일 북한에서 발생한 인공지진 신호가 기상청 지진관측망에 관측되었다. 진앙은 풍계리 핵실험 지역으로 지금까지의 실험 중 가장 강력한 실험이었다. 직접적 접근이 제한되는 상황에서 6차 핵실험에 의한 주변 지표변화 연구를 위해 고해상도 위성 자료를 활용하였다. 우선, 지표변위 관측을 위해 ALOS-2 위성 자료를 활용하여 레이더 간섭기법(InSAR: SAR Interferometry)을 적용하였다. 하지만 6차 핵실험 주변 지역의 대규모 지표변위와 강한 진동으로 인해 낮은 긴밀도(coherence) 값을 지니며 레이더 간섭도가 생성되지 않았다. 이는 강한 진동으로 인한 표면의 변화와 레이더 간섭도가 생성 가능한 최대 지표변위 관측 범위보다 큰 변위가 발생했기 때문으로 추정되며 이러한 한계를 극복하기 위해 오프셋 트래킹(Offset Tracking) 방법을 활용하였다. 오프셋 트래킹 방법은 6차 핵실험 전 후 위성 영상레이더의 강도 영상(Intensity)에 대한 교차상관기법(Cross-Correlation)을 이용하는 것으로 상관관계 추정을 위해 사용된 윈도우 크기에 따라 결과가 달라지는 단점이 존재한다. 본 연구에서는 32부터 224까지 16단계로 윈도우 크기를 변화시키고 그 결과의 통계적 처리 후 지표변위를 생성하였다. 그 결과, 6차 핵실험 장소를 기준으로 만탑산 서쪽 지역에서 최대 3 m의 지표변위를 관측하였다. 또한, 고해상도 광학 영상을 활용하여 6차 핵실험에 의한 산사태 및 함몰지역으로 추정되는 지역을 확인하였다. 이러한 현상은 매우 강력한 지하 핵실험에 의한 것으로 판단되며 기존 음파 및 지진파를 이용한 핵실험 분석뿐만 아니라 고해상도 위성영상을 활용하여 비접근 지역에 대한 보조 분석 자료로 활용이 가능 할 것이다.

경기도의 소나무재선충병 피해 확산 양상 분석: 2008 ~ 2015년 예찰 데이터를 기반으로 (Analysis of Pinewood Nematode Damage Expansion in Gyeonggi Province Based on Monitoring Data from 2008 to 2015)

  • 박완혁;고동욱;권태성;남영우;권영대
    • 한국산림과학회지
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    • 제107권4호
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    • pp.486-496
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    • 2018
  • 경기도 지역의 소나무재선충병은 2007년 광주시에서 최초 보고된 이래 급속도로 확산되어 큰 피해를 일으키고 있다. 경기도 지역 소나무재선충병의 매개충은 남부지방과 달리 북방수염하늘소(Monochamus saltuarius)이며 주요 감염목은 소나무가 아닌 잣나무이기 때문에 확산 양상이 다르게 나타날 수 있다. 이에 따라 매개충의 생태적 차이, 잣나무의 소나무재선충병 진단 등의 연구가 진행되고 있으나 확산 양상의 정확한 파악에 관한 연구는 여전히 미비한 수준이다. 이 연구에서는 경기산림환경연구소가 조사한 2008년부터 2015년까지의 신규 감염목 예찰 데이터를 기반으로 확산 현황과 전년도 감염목과의 최단거리의 변화와, 이러한 양상이 수치표고모형, 임상도, 도로 네트워크 등과 보이는 공간적 관계를 분석하였다. 이를 통해 소나무재선충병의 발생 위치와 환경인자 간의 관계를 살펴보고자 하였다. 신규 감염목의 수는 2008년에는 13본이었으나 급격히 증가하여 2013년에는 2,954본을 기록하였으며, 2014년 2,938본, 2015년 2,986본으로 유지되고 있다. 감염목 시군 수는 2012년에 6개 시군에서 2013년 11개, 2014년에 15개 시군으로 증가하였다. 감염목 가운데 잣나무의 비율은 2013년에 89.5%, 2014년에 83.4%, 2015년에 89.8%로 나타났다. 2011-2012년 이후 전년도 감염목과의 거리는 빠르게 감소하고 있으며, 2013년과 2014년 사이에는 평균 거리가 전년도에 비해 크게 감소하여 577 m, 2014년과 2015년 사이에는 666 m로 나타났다. 감염목 위치의 고도는 2009년 이후 전반적으로 증가하여 2014년에 최댓값인 565 m에 이르렀다가 2015년에는 평균값, 중앙값, 최댓값이 모두 낮아졌다. 도로와의 거리는 전반적으로 지속적인 증가 양상을 보이고 있다. 이 연구에서 얻은 감염목 분포의 공간적 분석은 효율적인 소나무재선충병 방제 전략을 수립하는데 활용될 수 있을 것이다.

MIKE 모델을 이용한 산지소유역 강우유출 및 침수 분석 - 프랑스 Var river 유역을 중심으로 - (Analysis of inundation and rainfall-runoff in mountainous small catchment using the MIKE model - Focusing on the Var river in France -)

  • 이수원;장동우;정승권
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권1호
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    • pp.53-62
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    • 2023
  • 최근 기후변화의 영향으로 짧은 시간에 많은 양의 강우가 내리는 집중호우의 발생빈도 또한 증가하고 있다. 집중호우는 짧은 시간에 많은 양의 유출량을 발생시켜 중소하천으로 합류되기 전, 산간지역 하류부분에 홍수를 발생 시킬 수 있다. 홍수로 인한 하류지역의 피해를 감소시키기 위해서는 집중호우에 대한 산지소유역 유출량 산정이 매우 중요하다. 하지만 현재 국내에서 가장 많은 분석을 진행하고 있는 하수관망 침수분석에서는 산지소유역의 강우유출량을 산정하기보다는 기존에 보유 데이터를 활용한 시간·면적법을 사용하고 있으며, 이는 지역의 토양 특성을 정확하게 적용하였다고 판단하기 어려운 실정이다. 이에 강우 발생 시 많은 유출량으로 인해 단시간 내에 하류지역의 침수를 발생시킬 수 있는 산지소유역에 대한 강우유출량 분석을 진행한다면, 보다 정확한 유출량 산정을 통해 하류지역에 발생될 수 있는 침수 특성을 분석의 정확도가 향상되어 하류지역의 주민 대피, 피해 범위의 산정을 위한 자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다. 산지소유역 강우유출량 산정을 위해 MIKE series 중 MIKE SHE를 활용하여 산지소유역 강우유출량을 산정하였고, MIKE 21 FM (Flow model)을 통해 하류지역의 침수 분석을 진행하였다. 본 연구를 통해 산지소유역에 강우 발생 시 발생 유출량 및 하류까지의 도달 시간을 확인할 수 있었으며, 이 분석 결과는 향후 강우 발생 시 하류지역에 사전 대피를 통한 인적·물적 자원을 보호하는데 활용 할 수 있을 것으로 판단된다.

대학-지역 연계 협업적 창업공간(Co-Space) 구성 요구도 분석 (A Study on the Needs Analysis of University-Regional Collaborative Startup Co-Space Composition)

  • 김인숙;양지희;리상섭
    • 벤처창업연구
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    • 제18권1호
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    • pp.159-172
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    • 2023
  • 본 연구는 대학-지역 연계 창업공간 구성에 대한 요구분석을 통해 대학-지역 연계 차원의 협업적 창업공간(Co-Space) 구성방안을 탐색하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 설문조사를 실시하였으며, 수집된 자료를 t검정(독립표본, 대응표본), The Locus for Focus 모델을 통해 분석하였다. 또한 창업가 대상 FGI를 실시하여 다각도에서 대학-지역 연계 창업공간 구성의 방향성을 도출하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 대학-지역 연계 협업적 창업공간의 필요성 분석결과, 지역주민이 인식하는 창업공간 개방의 필요성과 지역 내 창업공간 구축 필요성은 높게 나타났다. 또한, 남성이 여성보다 지역 내 창업공간 개방 필요성을 높게 인식했다. 둘째, 대학-지역 연계 협업적 창업공간에 대한 요구도 분석결과, 대학-지역 연계 창업공간 구성에 대한 현재 중요도와 미래 필요도 차이는 통계적으로 유의미하게 나타났으며, 첨단공간에 대한 요구가 높게 나타났다. 셋째, 대학-지역 연계 협업적 창업공간 구성방안 분석결과, 개방성과 폐쇄성을 고려한 창업공간 구성, 창업단계 및 분야를 고려한 창업공간 구성, 창업공간 규모에 따른 상이한 공간구성 요구가 나타났다. 이상의 연구결과를 종합한 결과, 대학-지역 연계 차원의 협업적 창업공간 구성을 위한 시사점은 다음과 같다. 첫째, 협업적 창업공간은 대학과 연계하여 지역 내 창업기업의 발전단계 별 요구에 따른 공간구성이 필요하다. 둘째, 창업공간 규모와 운영방식을 고려한 맞춤형 협업적 창업공간 구성이 필요하다. 셋째, 대학의 유휴공간에 체험 기반 지역주민 개방 공간을 구축해야 한다. 넷째, 지역사회, 창업투자사, 창업지원기관, 창업기업 간 유기적인 네트워크가 가능한 협업적 창업공간 구성이 필요하다. 본 연구는 대학과 지역의 연계를 통해서 지역 창업생태계 구성과 창업지속성 강화를 위한 협업적 창업공간 구성의 시사점을 제안한 점에서 그 의의가 있다. 본 연구의 결과는 창업기업에게 영향을 미치는 주요요소인 창업공간의 중요성이 강조되고 있는 흐름 속에서 지역 창업 생태계 구축을 위한 협업적 창업공간 구성의 유용한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

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미국 네브라스카의 관개된 옥수수 농업생태계의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환 (Radiation, Energy, and Entropy Exchange in an Irrigated-Maize Agroecosystem in Nebraska, USA)

  • 양현영;요하나 마리아 인드라와티;앤드류 수커;이지혜;이경도;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.26-46
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    • 2020
  • 이 연구의 목표는 관개된 옥수수 밭에서의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 평가하고 문서화하는 것이다. 열역학적 관점에서, 우리는 이 농업생태계를 태양 복사로 인해 시스템 내부와 외부 사이에 큰 경도(gradient)가 부여되는 열린 열역학적 시스템으로 간주하였다. 따라서 시스템이 평형에서 멀어질 때, 열역학적 원칙에 따라 비평형 소산 과정(nonequilibrium dissipative process)인 이 생태-사회시스템이 모든 생물, 물리, 화학 및 인위적 구성 요소를 사용하여 태양으로부터 주어진 경도에 저항하여 이를 감소시키도록 움직인다고 가정하였다. 이 가설을 검증하기 위한 첫 단계로서 미국 네브라스카의 옥수수 밭에 위치한 AmeriFlux의 NE1 사이트에서 2003년부터 2014년까지 관측된 플럭스 및 미기상 자료를 사용하여 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 정량화하였다. 12년 평균한 생장기간의 결과에 따르면, 시스템의 에너지 포획(순복사와 하향단파복사의 비, Rn/Rs↓)은 옥수수의 생장과 함께 증가하였고, 생장기간이 비생장기간보다 약 80% 높았다. 생장기간 동안 시스템 내의 엔트로피 생성(σ)은 평균 9.56 MJ m-2 K-1이었고, 주로 하향단파 복사에 의해 결정되었다. 엔트로피 수송(J)은 잠열플럭스, 순장파복사, 현열플럭스의 순으로 기여하였고, 시스템 외부 환경으로 퍼낸 양은 σ의 ~84%에 해당하는 -7.99 MJ m-2 K-1이었다. 따라서 매년 생장 기간동안 시스템 내에 순 축적된 엔트로피(dS/dt)는 1.57 MJ m-2 K-1이었다. 탄소 흡수 효율(CUE)은 1.25~1.62, 물 사용 효율(WUE)은 1.98~2.92 g C (kg H2O)-1이었고 모두 옥수수의 성장과 함께 증가하였다. 극심한 가뭄으로 관개가 더 빈번하게 행해진 2012년의 경우, σ와 J가 모두 평년보다 10% 많은 최대값을 보였고, 그 결과 서로 대부분 상쇄되어 dS/dt는 평년보다 조금 높은 수준에 머물렀다. 가뭄 중에도 빈번한 관개로 인해 엔트로피 수송의 주된 경로가 현열플럭스에서 잠열플럭스로 바뀌면서 생산량과 CUE는 평년 값을 웃돌았으나 물과 빛의 사용 효율은 오히려 낮아졌다. 이러한 결과에 근거하여 관개된 옥수수 생태-사회시스템의 지속가능성의 변화를 평가하기에는 아직 여러가지 문제가 남아있다. 자기-조직화 과정은 시스템과 주변 간의 경도를 효과적으로 감소시키는 역할을 한다. 따라서 엔트로피 자료와 함께, 지속가능성의 척도가 되는 자기-조직화 역량을 나타내는 스펙트랄 엔트로피, 또는 하부시스템의 구조 및 에너지·물질의 흐름의 강도와 방향의 변화를 가늠할 수 있는 역학적 과정망(dynamic process network) 분석 등의 추가 연구가 병행되어야 한다.