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농업용 저수지의 물리적 인자가 수질에 미치는 영향 (Effects of Physical Parameters on Water Quality in Agricultural Reservoirs)

  • 전지홍;함종화;김호일;황순진;윤춘경
    • 생태와환경
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    • 제35권1호통권97호
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    • pp.28-35
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    • 2002
  • 이상으로 농업기반공사에서 운영중인 193개소의 농업용 저수지에 있어서 저수지의 물리적 인자가 저수지의 수질에 미치는 영향에 대하여 고찰해 본 결과, 우리나라의 농업용 저수지는 외국의 자연호수에 비하여 유역면적이 상대적으로 크기 때문에 많은 영양염류의 유입가능성이 큰 것으로 나타났으며, 유역면적에 대한 호소 표면적 비율이 비슷한 외국호소와 비교하여 볼 때 체류기간이 작은 것으로 나타났다. 유역면적에 대한 저수지 면적 비율(DA/SA)과 수리학적 체류기간(td)과의 회귀분석 결과 관계식은 $t_d\;=\;42.21(TA/ST)^{-1.0}\;(R^2\;=\;0.89)$로써 역비례의 관계를 나타내었다. 유효저수량을 $t-d$로 나누어 일유출량을 구한 결과 관계식은 $Q_d\;TA/42.21$로써 일 평균 유입량은 총 면적에 선형적인 비례관계를 나타내었으며, Modified Tank 모형에 의한 예측치와 매우 유사한 값을 나타내었다. 연간 표면적당 인 부하율은$4\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$ 이하가 전체 농업용 저수지의 52%를 차지하여 가장 일반적인 연간 표면적당 인 부하율이었으나, DA/SA의 비율이 100 이상의 경우에는 $4\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$이하가 차지하는 비율이 0%, $10\;gT-Pm^{-2}yr^{-1}$ 이상이 차지하는 비율이 100%로서, DA/SA의 비율이 커질수록 연간표면적당 인 부하율은 일반적으로 증가하는 것으로 나타났다. 수심은 Chl-a의 농도에 영향을 주는 물리적인자인데 일반적으로 수심이 깊을수록 Chl-a의 농도는 감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 Chl-a의 농도가 $10\;{\mu}g/l$이하와 $40\;{\mu}g/l$이상에서 뚜렷하게 구분이 되었으며, 일반적으로 우리 나라의 농업용 저수지 계획시 수심을 깊게 할수록 저수지 부영양화 관리에는 유리할 것으로 나타났다. 호소내에서의 총인 농도를 종속변수로 하고 배출부하량과 유효저수량, 저수지 표면적, 유역면적에 대한 저수지 표면적을 독립변수로 하여 회귀분석한 결과 관계식은 $C\;=\;6.03{\times}W^{0.68}{\times}V^{-0.53}{\times}SA^{-0.21}{\times}(DA/SA)^{-0.50}$이며 $R^2$가 61%의 설명력을 나타내어 농업용 저수지의 인 농도 경향을 예측하는데 사용 가능할 것으로 생각된다. 이상의 결과로서 우리 나라 농업용 저수지의 수질예측에 있어는 복잡한 유출모형이나 유역모형, 호소수질모형 등을 사용하기보다는 본 연구에서와 같이 기존자료를 분석하여 도출한 경험적 관계식을 사용하면 비교적 적은 노력으로도 상당히 신뢰성있게 예측하여 수질관리에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

Holstein종 젖소의 선형심사형질에 대한 유전모수추정 (Estimation of Genetic Parameter for Linear Type Traits in Holstein Dairy Cattle in Korea)

  • 이기환;상병찬;남명수;도창희;최재관;조광현
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제51권5호
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    • pp.345-352
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    • 2009
  • 본 연구는 1998부터 2007년도까지 수집된 국내 홀스타인종 22,175두의 15개 형질에 대한 332,625개의 선형심사 점수, 22,175개의 최종점수와 84,612개의 혈통정보를 이용하여 유전모수를 추정하기 위해 실시하였다. 유전 및 오차 분산-공분산은 16개 형질에서 2개 형질씩 짝을 지어 총 225개 형질조합에 대하여 이형질(二形質) 모형을 이용하여 DFREML 패키지로 추정하였다. 키(ST), 강건성(STR), 체심(BD), 예각성(DF), 엉덩이 기울기(RA), 엉덩이 너비(TW), 옆에서 본 뒷다리(RLSV), 발굽기울기(FA), 앞유방의 붙음성(FUA), 뒷유방의 부착높이(RUH), 뒷유방의 너비(RUW), 정중제인대(UC), 유방의 깊이(UD), 뒤에서 본 앞유두의 배열위치(FTP), 앞유두의 길이(FTL) 그리고 최종점수(FS)에 대한 유전력은 각각 0.31, 0.21, 0.25, 0.10, 0.29, 0.19, 0.09, 0.06, 0.1, 0.293, 0.1, 0.20, 0.196 0.190, 0.28 그리고 0.15로 추정되었다. 키는 강건성과 0.9 의 가장 높은 정(+)의 상관을 나타냈다. 반면, 옆에서 본 뒷다리는 발굽기울기와 -0.56의 가장 높은 부(-)의 상관을 나타냈다. 엉덩이 기울기는 정중제인대를 제외한 유방형질과 -0.17에서 -0.02의 부 (-)의 상관을 보였다. 특히 뒷유방의 너비는 강건성(0.60), 체심(0.62), 엉덩이 너비(0.49)와 높은 정(+)의 유전상관을 나타냈다. 반면, 유방 깊이는 강건성(-0.4), 체심(-0.4)과 높은 부(-)의 유전상관을 보였다. 앞유두의 길이는 앞유방의 붙음성, 뒷유방의 부착높이, 뒷유방의 너비, 정중제인대 그리고 유방의 깊이와 모두 부(-)의 유전상관을 나타냈다. 최종점수는 정중제인대(0.12), 유방의 깊이(0.18), 그리고 뒤에서 본 앞유두의 배열위치(0.2)와 정(+)의 유전상관을 보였다. 하지만 유전 및 잔차 분산-공분산 행렬이 양정치 행렬이 아닌 것으로 나타났기 때문에 유전능력평가에 이용하기위해서는 주의가 필요하며, 모든 형질에 대한 유전상관을 동시에 추정하는 등의 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

실내 모형과 현장 충적층에서 지하투과레이더를 이용한 지하수면 추정 (Estimation of Groundwater Table using Ground Penetration Radar (GPR) in a Sand Tank Model and at an Alluvial Field Site)

  • 김병우;김형수;최두형;고용권
    • 지질공학
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    • 제23권3호
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    • pp.201-216
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    • 2013
  • 지하수면과 불포화대의 수분 포화도가 지하투과레이더(GPR) 신호에 미치는 영향을 연구하기 위하여 실내 토조와 충적층 현장에서 GPR 조사를 수행하였다. 실내의 모래 채움 토조 실험에서, 지하수위를 변화시키기 위해 물을 탱크 바닥에 설치된 밸브를 통해 주입하고 배수시켰다. 지하수위와 수분포화도를 추정하기 위하여 모래 채움 토조에서 GPR 수직반사법(이후, VRP) 자료가 획득되었다. 실내 모래 채움 토조에서 획득된 GPR 신호는, 지하수위는 물론 함수율 변화에도 민감하게 반응함을 보여준다. 불포화대에서 GPR 속도는 함수율 변화에 따라 크게 조절되며, 주시 시간의 증가는 포화도의 증가로 해석된다. 함안군 이룡리 낙동강변 충적층에서 220m에 달하는 VRP 조사가, 지하수위를 추정하기 위하여 수행되었다. 현장 조사 결과, 포화 조건에서 GPR 신호의 첫 번째 반사면은 모관 상승에 의한 경계부를 지시하며, 실제 지하수면과는 차이가 있음을 지시한다. 보다 정확한 지하수위를 추정하기 위하여, Well-3호공 주변에서 중앙공심점(common mid-point, 이후, CMP) 방식 GPR 조사를 수행하였다. 그 결과, 모관 상승 경계부와 지하수면으로부터 반사되는 CMP 자료는 쌍곡선 형태를 보였다. NMO(nomal move-out) 보정을 통해, CMP 조사 자료로부터 GPR 신호의 속도를 구하였고, 이는 보다 상세한 지하수면과 심도별 포화도 정보를 제공하였다. 지하수면과 포화도 정보를 포함하는 GPR 조사결과는 통기대의 현장 수리 지질학적 특성 조사에 유용한 수단이다.

70 MPa급 인공암반 내 실대형 쉴드TBM 굴진실험을 통한 굴진율 모델 및 활용방안 제안 (Development of a TBM Advance Rate Model and Its Field Application Based on Full-Scale Shield TBM Tunneling Tests in 70 MPa of Artificial Rock Mass)

  • 김정주;김경열;류희환;정주환;홍성연;조선아;배두산
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권3호
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    • pp.305-313
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    • 2020
  • 전력송전을 위한 터널식 전력구는 점차 시공실적이 증가하고 있는 추세이며, 해저 및 대심도 등 시공환경이 어려운 구간의 건설도 증가하고 있다. 이에 소단면 쉴드TBM의 효율적 운영을 위해 굴진율 및 설계모델이 필요하다. 그러나, 제한된 지반조사 회수 및 굴착면 맵핑으로 인하여 암반특성과 굴진데이터를 정확히 매칭시켜 상호간 상관관계 및 굴진율 모델을 도출하는데 어려움이 있다. 이에 소단면 쉴드TBM에 적합한 굴진율 및 설계모델을 제시하기 위하여 커터헤드의 직경이 3.56 m인 실험용 EPB 쉴드TBM을 제작하고, 총 부피 87.5 ㎥인 인공암반 내에서 총 19번의 실대형 굴진실험을 수행하였다. 본 실험은 70MPa의 균질한 암반강도에서 수행되었기 때문에 운전변수인 추력과 커터헤드의 RPM에 따른 굴진율과 기계데이터간 상관관계를 효율적으로 분석할 수 있으며, 실제 굴착메커니즘과 동일하기 때문에 도출된 압입깊이와 토크값은 활용성이 높다. 본 연구를 통해 디스크커터 당 연직력과 압입깊이의 상관관계 및 연직력과 회전력의 상관관계를 도출하였다. 이러한 상관관계들을 이용하여 70 MPa급 암반에 대해 굴진율 예측과 TBM 설계가 가능할 것으로 판단한다. 또한, 인공암반의 RQD가 100%로 현장적용에 대한 한계점에 대해 FPI의 개념을 도입하여 굴진율 모델의 활용성을 증대시키고자 하였다.

농촌 농특산품 전시판매시설 디자인 소비자 의식 분석 및 디자인 개발 - 농촌관광마을을 중심으로 - (An Analysis on Consumers' Awareness of a Rural Specialties Exhibition Shop and the Design Development : Focusing on Rural Tourism Village)

  • 진혜련;서지예;조록환
    • 농촌계획
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    • 제20권4호
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    • pp.253-262
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    • 2014
  • This, an association research for design-improvement and model-development of exhibition shops at rural tourism communities, is to secure objective data by analyzing customers' awareness-tendency of and demand for agricultural-specialty exhibition shops. Survey-questions for finding out consumers' awareness-tendency and demand were determined through brainstorming of a professional council, 30 rural communities of which visit-rate by consumers is considerably high were selected for the recruit of 200 consumers. For investigation and analysis, survey and in-depth interview were carried out at the scene with the application of frequency analysis and summarization of their opinions, which revealed that they have a strong will to visit the rural tourism communities for the purchase of agricultural specialties along with the experience of learning-program and on-the-scene direct dealing and that their viewpoint on the direct dealing at the scene was very positive. Also it was confirmed hat their satisfaction with the purchase of agricultural specialties by on-the-scene direct dealing, their pleasure at the purchase, their satisfaction with services and their intention for re-purchase of them were very high while their satisfaction with the exhibition shops was very low. With on-the-scene survey, the consumers' opinions could be listened to in depth. Almost all of them said their satisfaction with the trip to those rural tourism communities was considerably high since they could go to those communities themselves to relieve the stress from their modern life, to experience healing and to see the goods on the scene. Their satisfaction also was attributed to the fact that they have enough trust in purchase along with feeling the warm-heartedness of rural residents. As to their awareness of exhibition shops, they showed a positive response to the on-the-scene direct dealing at rural communities while they, thinking that the space in those exhibition shops was not sufficiently wide, demanded for more systematic counters in more accessible and affordable exhibition shops so that they might be more satisfied with the exhibition shops. Their demand for the necessity of exhibition shops selling agricultural specialties was found to be over 80%, which indicates that the necessity is very high. As to the suitability of function, they have the opinion that the business at those shops had better be focused on sales since they have the understanding of information when they take a trip to the rural communities, while there was another opinion: since agricultural products are seasonal items they should be exhibited and sold at the same time. More than 90% of the respondents had a positive viewpoint on direct dealing of agricultural specialties on the scene, which showed that their response to it was very high. They preferred the permanent shops equipped with roll-around table-booths. In addition, it was revealed that they want systematic exhibition shops in rural communities because they frequent those communities for on-the-scene direct purchase. The preferred type and opinion resulting from estimation of consumers' demands have been reflected for development of practical designs. The structure of variable principles has been designed so that the types of display-case and table-booth might be created. The result of this study is a positive data as a design model which can be utilized at rural communities and will be commercialized for the verification of its validity.

국내 Holstein 젖소의 유생산 형질과 유방 및 지제 선형심사 형질에 대한 유전모수 추정 (Estimation of Genetic Parameter for Milk Production and Linear Type Traits in Holstein Dairy Cattle in Korea)

  • 원정일;당창권;임현주;정연섭;임석기;윤호백
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권1호
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    • pp.167-178
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    • 2016
  • 본 연구는 국내 Holstein 젖소의 유생산 및 선형심사 형질의 유전적 특성을 파악하기 위해 실시하였다. 자료는 2009년 1월부터 2013년 4월까지 분만한 1산차인 Holstein 젖소 10,218두의 능력검정 자료와 유방 및 지제의 선형심사 자료를 이용하였고, 능력검정 자료 및 선형심사 자료는 각각 농협중앙회 젖소개량사업소 및 사)한국종축개량협회에서 수집한 자료이며, 사)한국종축개량협회의 33,436두에 대한 혈통정보를 분석에 활용하였다. 각 형질의 유전모수 추정은 Animal Model에 근거하여 개발 된 WOMBAT package를 이용하였으며, 추정된 유전분산 및 잔차분산을 이용하여 유전력을 계산하였다. 유량(MY), 유지방량(FY), 유단백량(PY), 유지방율(FP), 유단백율(PP) 및 체세포지수(SCS)의 유전력은 각각 0.128, 0.144, 0.100, 0.273, 0.333 및 0.090이었으며, 유방깊이(UD), 유방질(UT), 정중제인대(MS), 앞유방 붙음성(FUA), 앞유두 위치(FTP), 뒷유방 높이(RAH), 뒷유방 너비(RAW), 뒷유두 위치(RTP), 유두길이(FTL), 발굽기울기(FA), 뒤꿈치 깊이(HD), 뼈질(BQ), 옆에서 본 뒷다리(RLSV), 뒤에서 본 뒷다리(RLRV) 및 보행성(LC)에 대해 각각 0.179, 0.066, 0.104, 0.109, 0.127, 0.099, 0.059, 0.069, 0.154, 0.014, 0.010, 0.052, 0.065, 0.175 및 0.031로 추정되었다. MY와 UD, UT, FTP, RAW, FTL, FA 및 RLSV의 유전상관은 각각 0.334, 0.271, 0.445, 0.544, 0.076, -0.281 및 -0.228 이었고, PP와 MS, FTP, RTP, FTL, FA, BQ, RLSV, RLRV 및 LC의 유전상관은 각각 -0.147, -0.182, -0.262, -0.136, 0.355, 0.311, 0.135, 0.233 및 0.143으로 나타났다. 특히, MY는 RAW와 가장 높은 정의상관(0.544)을 나타낸 반면, SCS는 LC와 가장 높은 부의상관(-0.603)을 나타냈다. FP는 대부분의 유방 선형심사형질과 부의상관 관계를 나타낸 반면, FP는 지제 선형심사형질과 정의상관(0.056~0.355) 관계를 나타냈다.

사구체 여과율 측정을 위한 한국인의 신장 깊이에 관한 방정식 도출과 이용 (Development of Formulas for the Estimation of Renal Depth and Application in the Measurement of Glomerular Filtration Rate in Koreans)

  • 유이령;김성훈;정용안;정현석;이해규;박영하;이성용;손형선;정수교;김현미;이형구
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.418-425
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    • 2000
  • 목적: 감마카메라를 이용한 사구체 여과율 측정에 필요한 신장 깊이에 관한 자료는 대부분 Tonnesen 등이 서양인의 신장 깊이를 토대로 작성한 방정식을 채용하고 있는데 이 방법은 신장 깊이를 과소 평가하는 것으로 알려져 있다. 이에 저자들은 서양인과 체격 조건이 다른 한국인의 신장 깊이에 관한 방정식을 도출하여 다른 방법과 비교하고 이를 사구체 여과율 측정에 이용하고자 하였다. 대상 및 방법: 신장에 이상 소견이 없는 성인 300명(남:여=167:133, 평균나이, 50.9세)의 복부 CT 사진 중 신문이 나온 영상에서 피부면으로부터 신장의 최전면과 최후면까지의 깊이를 각각 측정하여 평균 깊이를 구하였다. 대상이 된 300명중 200명을 무작위 추출하여 성별, 나이, 체중, 키를 변수로 하여 방정식을 도출하였고, 이를 토대로 산출한 신장 길이와 대조군 100명의 신장 길이 측정치를 비교하였다. 이어 Tc-99m DTPA 신장 신티그람을 시행한 또 다른 48명(남:여=25:23, 평균나이: 50.6세)에서 Tonnesen, Taylor와 저자들의 방정식으로 각각 산출한 신장 깊이를 사용하여 Gates 방법으로 사구체 여과율을 측정하여 비교 분석하였다. 결과: CT로 측정한 신장 깊이의 평균은 남자 우신; 6.9 좌신; 6.7, 여자 우신: 6.7 좌신: 6.6 cm이었다. 저자들의 측정치와 비교할 때 Tonnesen 방정식으로 구한 산출기(남자 우신: 5.5 좌신: 5.5, 여자 우신: 5.4 좌신: 5.4 cm)는 낮았고 그 차이는 통계적으로 유의하였다. Taylor 방정식의 산출치(남자 우신: 6.8 좌신: 6.4, 여자 우신: 6.6 좌신: 6.1 cm)는 여자 좌신을 제외하고는 모두 비슷하였다. 저자들이 도출한 방정식은 남자 우신: 12.813(체중/키)+0.002(나이)+2.264, 좌신: 15.344(체중/키) +0.011(나이) +0.557, 여자 우신: 12.936(체중/키)+0.014(나이)+1.462 좌신: 13.488(체중/키)+0.019(나이)+0.762 이었다. 이 방정식의 산출치를 대조군의 측정치와 비교한 결과 남자 우신과 좌신, 여자 우신과 좌신에서의 상관계수 r은 각각 0.529, 0.729, 0.601, 0.724 이었다. 3가지 방정식을 이용하여 측정한 사구체 여과율 중 저자들의 방정식으로 구한 것이 가장 큰 값을 보여 정상 사구체 여과율에 가장 가까웠고 Tonnesen 방정식으로 구한 것이 가장 낮았다. 결론: 한국인 신장 깊이를 토대로 만든 방정식을 이용하여 한국인의 사구체 여과율을 비롯한 신장 청소율과 Tc-99m DMSA 신장 섭취율 등을 보다 정확하게 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

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2011년 주요 의료 판결 분석 (Review of 2011 Major Medical Decisions)

  • 유현정;서영현;이정선;이동필
    • 의료법학
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    • 제13권1호
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    • pp.199-247
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    • 2012
  • According to the review and analysis of medical cases that are assigned to the Supreme Court and all local High Court in 2011 and that are presented in the media, it was found that the following categories were taken seriously, medical and pharmaceutical product liability, the third principle of trust between medical institutions, negligence and causation estimation, responsibility limit, the meaning of medical records and related judgment of disturbed substantiation, Oriental doctors' duties to explain the procedures, IMS events, whether one can claim for each medical care operated by non-physician health care institutions to the nonmedical domain in the National Health Insurance Corporation, and the basis of norms for each claim. In the cases related to medical pharmaceutical product liability, Supreme Court alleviated burden of proof for accidents with medical and pharmaceutical products prior to the practice of Product Liability Law and onset the point of negative prescription as the time of damage strikes to condition feasibility of the specific situation. In the cases related to the 3rd principle of trust between medical institutions, the Supreme Court refused to sentence the doctor who has trusted the judgment of the same third-party doctors the violations of the care duty. With respect to proof of a causal relationship and damages in a medical negligence case, the Supreme Court decided that it is unjust to deny negligence by the materials of causal relationship rejecting the original verdict and clarified that the causal relationship shall not deny the reasons to limit doctors' responsibilities. In order not put burden on patients with disadvantages in which medical records and the description of the practice or the most fundamental and important evidence to prove negligence and causation are being neglected, the Supreme Court admitted in the hospital's responsibility for the case of the neonate death of suffocation without properly listed fetal heart rate and uterine contraction monitor. On the other hand, the Seoul Western District Court has admitted alimony for altering and forging medical records. With respect to doctors' obligations to description, the Supreme Court decided that it is necessary to explain the foreseen risks by the combination of oriental and western medicines emphasizing the right of patient's self-determination. However, questions have arisen whether it is realistically feasible or not. In a case of an unlicensed doctor performing intramuscular stimulation treatment (IMS), the Supreme Court put off its decision if it was an unlicensed medical practice as to put limitation of eastern and western medical practices, but it declared that IMS practice was an acupuncture treatment therefore the plaintiff's conduct being an illegal act. In the future, clear judgment on this matter should be made. With respect to the claim of bills from non-physical health care institutions, the Supreme Court decided to void it for the implementation of the arrangement is contrary to the commitments made in the medical law and therefore, it is invalid to claim. In addition, contrast to the private healthcare professionals, who are subject to redemption according to the National Healthcare Insurance Law, the Seoul High Court explicitly confirmed that the non-professionals who receive the tort operating profit must return the unjust enrichment and have the liability for damages. As mentioned above, a relatively wide range of topics were discussed in medical field of 2011. In Korea's health care environment undergoing complex changes day by day, it is expected to see more diverse and in-depth discussions striding out to the development in the field of health care.

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미얀마 북서부 보피붐 크롬광화대 연구결과 리뷰 (Review on Research Result for Bophi Vum Chrome Mineralized Zone in Northwestern Myanmar)

  • 허철호;류충렬;박계순
    • 자원환경지질
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    • 제52권5호
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    • pp.499-508
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    • 2019
  • 미얀마 북서부 물웨룻 크롬-니켈광화대(약 $800km^2$)의 산출지를 대상으로 예비조사를 통해, 자료원, 지질잠재성, 광상구 소재여부, 대상광물의 자원개발 필요성, 기탐사실적, 품위, 광상형, 인근 가행광산 여부, 인프라환경 및 탐사예상 효과를 면밀히 검토한후 보피붐 지역을 정밀탐사지역으로 선정하였다. 이후 2013년부터 2016년까지, 한국지질자원연구원과 미얀마지질조사광물탐사국은 1:1,000 축척 지질 및 토양지구화학탐사, 자력탐사($1.672km^2$ 면적), 트렌치조사(총연장 392 m 19개), 피트탐사(총 심도 42.6m 18개), 탐사시추(2015년, 6개공 600m 시추 및 2016년, 13개공 617.4m)를 수행했다. 이중 11개공에서 77개 시추코어시료를 채취하고 각각 비중과 Cr 및 Ni 함량을 양곤 DGSE 분석센터에서 분석했다. 기수행 지표지질조사, 지구화학탐사, 자력탐사, 트렌치조사, 시추자료를 고려하여 보피붐 지역을 8개 블록으로 구분했으며 자원량평가는 정측자원량 및 개측자원량으로 평가했다. 정측자원량은 약 9,790톤이며, 개측자원량은 약 12,080톤이고, 평균품위는 Cr 11.8% 및 Ni 0.34%이다. 보피붐 지역의 경우, 남쪽의 웨불라(Webula) 크롬광화대와 연계해서 개발한다면 중규모급 광산의 개발여지가 있으며, 미얀마는 지질학적으로 오피올라이트 벨트가 서측과 동측에 광대하게 분포하고 있어 보피붐 지역에서 기초탐사를 수행하면서 습득한 탐사기법은 향후 미얀마 오피올라이트벨트에서 잠두 크롬광체를 발견하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

부스팅 기반 기계학습기법을 이용한 지상 미세먼지 농도 산출 (Estimation of Ground-level PM10 and PM2.5 Concentrations Using Boosting-based Machine Learning from Satellite and Numerical Weather Prediction Data)

  • 박서희;김미애;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.321-335
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    • 2021
  • 미세먼지 (PM10) 및 초미세먼지 (PM2.5)는 인체에 흡수 가능하여 호흡기 질환 및 심장 질환과 같이 인체건강에 악영향을 미치며, 심각할 경우 조기 사망에 영향을 줄 수 있다. 전 세계적으로 현장관측기반의 모니터링을 수행하고 있지만 미 관측지역에 대한 대기질 분포의 공간적인 한계점이 존재하여 보다 광범위한 지역에 대한 지속적이고 정확한 모니터링이 필요한 상황이다. 위성기반 에어로졸 정보를 사용함으로써 이러한 현장 관측자료의 한계점을 극복할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 위성 및 모델자료를 활용하여 2019년도에 대해 한 시간 단위의 지상 PM10 및 PM2.5 농도를 추정하였다. GOCI 위성의 관측영역을 포함하는 동아시아 지역에 대해 트리 기반 앙상블 방법을 사용하는 Boosting 기법인 GBRTs (Gradient Boosted Regression Trees)와 LightGBM (Light Gradient Boosting Machine)을 활용하여 모델을 구축하였다. 또한, 기상변수 및 토지피복변수의 사용유무에 따른 모델의 성능을 비교하기 위해 두 가지 festure set으로 나누어 테스트하였다. 두 기법 모두 주요 변수인 AOD (Aerosol Optical Depth), SSA (Single Scattering Albedo), DEM (Digital Eelevation Model), DOY (Day of Year), HOD (Hour of Day)와 기상변수 및 토지피복변수를 함께 사용한 Feature set 1을 사용하였을 때 높은 정확도를 보였다. Feature set 1에 대해 GBRT 모델이 LightGBM에 비해서약 10%의 정확도 향상을 보였다. 가장 정확도가 높았던 기상 및 지표면 변수를 포함한 Feature set1을 사용한 GBRT기반 모델을 최종모델로 선정하였으며 (PM10: R2 = 0.82 nRMSE = 34.9%, PM2.5: R2 = 0.75 nRMSE = 35.6%), 계절별 및 연평균 PM10 및 PM2.5 농도에 대한 공간적인 분포를 확인해본 결과, 현장관측자료와 비슷한 공간 분포를 보였으며, 국가별 농도 분포와 계절에 따른 시계열 농도 패턴을 잘 모의하였다.