• 한국수자원학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.403-417
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• 2023

본 연구에서는 CCTV 영상 기반 강우강도 산정 시 필수적으로 요구되는 적정 강우 이미지 DB를 구축하기 위한 방법론을 개발하였다. 먼저, 실환경에서 불규칙적이고 높은 변동성을 보일 수 있는 변수들(바람으로 인한 빗줄기의 변동성, 녹화 환경에서 포함되는 움직이는 객체, 렌즈 위의 흐림 현상 등)에 대한 통제가 가능한 한국건설생활환경시험연구원 내 기후환경시험실에서 CCTV 영상 DB를 구축하였다. 서로 다른 5개의 실험 조건을 고려하여 이상적 환경에서 총 1,728개의 시나리오를 구성하였다. 본 연구에서는 1,920×1,080 사이즈의 30 fps (frame per second) 영상 36개에 대하여 프레임 분할을 진행하였으며, 총 97,200개의 이미지를 사용하였다. 이후, k-최근접 이웃 알고리즘을 기반으로 산정된 최종 배경과 각 이미지와의 차이를 계산하여 빗줄기 이미지를 분리하였다. 과적합 방지를 위해 각 이미지에 대한 평균 픽셀 값을 계산하고, 설정한 픽셀 임계치보다 큰 자료를 선별하였다. 180×180 사이즈로의 재구성을 위해서 관심영역을 설정하고 10 Pixel 단위로 이동을 진행하여 픽셀 변동성이 최대가 되는 영역을 산정하였다. 합성곱 신경망 모델의 훈련을 위해서 120×120 사이즈로 재변환하고 과적합 방지를 위해 이미지 증강 과정을 거쳤다. 그 결과, 이미지 기반 강우 강도 합성곱 신경망 모델을 통해 산정된 결과값과 우량계에서 취득된 강우자료가 전반적으로 유사한 양상을 보였으며, 모든 강우강도 실험 조건에 대해서 약 92%의 데이터의 PBIAS (percent bias)가 절댓값 범위 10% 이내에 해당하였다. 본 연구의 결과물과 전이학습 등의 방법을 연계하여 기존 실환경 CCTV의 한계점을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.533-544
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• 2023

농림축산식품부는 농촌 중심지의 기능(문화·복지·경제·교육 등)을 강화하고, 중심지의 서비스가 배후마을로 전달되어 연계시키는 정책을 추진해왔다. 이러한 정책목적을 위해 일반농산어촌개발사업 내 농촌중심지활성화사업, 기초생활거점조성사업을 추진중에 있지만 실제 사업을 추진하는 과정에서 농촌 중심지의 기능 강화에 초점이 맞춰져 배후마을과의 서비스 전달 및 연계 등은 활성화되고 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 무주군 적상면에서 기 수행했던 사업과 지역현황을 분석하여 배후마을 서비스가 연계 및 활성화되지 못한 이유를 분석하여 앞으로 수행하게될 기초생활거점조성 2단계사업의 추진방향을 제시하고자 하였다. 배후마을 서비스가 활성화되지 못한 원인을 분석한 결과, 농촌의 분산거주 및 지형구조의 한계성으로 나타나는 서비스 접근의 불리함과 배후지역의 수요 발굴을 위한 서비스 전달 체계의 미확보 등이 문제점으로 나타났으며 그에 따른 개선방안을 다음과 같이 도출하였다. 첫 번째로, 지형적 한계를 극복하고자 제안한 디딤거점 조성계획이다. 서비스 중간 터미널 기능을 담당할 디딤거점을 설정하여 효율적인 서비스전달이 이루어지도록 한다. 두 번째로, 합리적 의사결정구조를 위해 중심지 및 배후마을 주민 그리고 다양한 계층이 포함된 주민위원회의 효율적 구성과 함께 다양한 소규모 커뮤니티를 운영하여 지역의 견을 촘촘하게 수렴할 수 있는 소통창구 배치계획을 제안하였다. 세 번째로, 지역주민을 전문강사로 양성하는 선순환 지역인력 양성계획이다. 서비스 전달에서 가장 중요한 서비스 전달자, 즉 활동가를 양성하여 지속 가능한 주민 주도 서비스 공급체계를 완성하고자 한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.169-178
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• 2020

국방부는 감소되는 부대 및 병력자원의 문제해결과 전투력 향상을 위해 4차 산업혁명 기술(빅데이터, AI)의 적극적인 도입을 추진하고 있다. 국방 정보시스템은 업무 영역 및 각군의 특수성에 맞춰 다양하게 개발되어 왔으며, 4차 산업혁명 기술을 적극 활용하기 위해서는 현재 폐쇄적으로 운용하고 있는 국방 데이터 관리체계의 개선이 필요하다. 그러나, 국방 빅데이터 및 인공지능 도입을 위해 전 정보시스템에 데이터 표준을 제정하여 활용하는 것은 보안문제, 각군 업무특성 및 대규모 체계의 표준화 어려움 등으로 제한사항이 있고, 현 국방 데이터 공유체계 제도적으로도 각 체계 상호간 연동 소요를 기반으로 체계간 연동합의를 통해 직접 연동을 통하여 데이터를 제한적으로 공유하고 있는 실정이다. 4차 산업혁명 기술을 적용한 스마트 국방을 구현하기 위해서는 국방 데이터를 공유하여 잘 활용할 수 있는 제도마련이 시급하고, 이를 기술적으로 뒷받침하기 위해 국방상호운용성 관리지침 규정에 따라 도메인 및 코드사전을 생성된 국방 전사 표준과 각 체계별 표준 매핑을 관리하고 표준간 연계를 통하여 데이터 상호 운용성 증진을 지원하는 국방 데이터의 체계적인 표준 관리를 지원하는 다중 데이터 저장소 관리(MRMM) 기술개발이 필요하다. 본 연구에서는 스마트 국방 구현을 위해 가장 기본이 되는 국방 데이터의 도메인 및 코드사전을 생성된 국방 전사 표준과 각 체계별 표준 매핑을 관리하고, 표준간 연계를 통하여 데이터 상호 운용성 증진을 지원하는 다중 데이터 저장소 관리 (MRMM) 기술을 제시하고, 단어의 유사도를 통해 MRMM의 실현 방향성을 구현하였다. MRMM을 바탕으로 전군 DB의 표준화 통합을 좀 더 간편하게 하여 실효성 있는 국방 빅데이터 및 인공지능 데이터 구현환경을 제공하여, 스마트 국방 구현을 위한 막대한 국방예산 절감과 전투력 향상을 위한 전력화 소요기간의 감소를 기대할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권4호
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• pp.397-415
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• 2022

최근 지구 온난화 문제가 심각해짐에 따라 탄소 순환에 대한 교육적 요구가 커지고 있다. 이와 관련하여 탄소 순환에 대한 체계적인 이해를 위해 시스템 사고 능력의 접목이 요구되고 있다. 더욱이 급변하는 환경, 사회, 경제적 상황에서, 시스템 사고 교육은 미래 사회를 살아갈 학생들에게 요구되는 역량을 강화할 수 있으므로 더욱 강조되고 있다. 이 연구의 목적은 첫째, 탄소 순환에 대한 시스템 사고 검사 도구를 개발하고 루브릭을 활용한 분석 방법을 구성하고, 둘째, 개발된 검사도구 및 루브릭 분석 방법을 적용하여 학생들의 시스템 사고 능력을 분석하는 것이다. 이 연구를 위해 탄소 순환 및 시스템 사고와 관련된 다양한 선행 연구를 분석하였다. 이 결과를 바탕으로 시스템 사고 검사도구 및 루브릭을 활용한 시스템 사고 능력 분석 방법을 개발하였다. 이를 고등학생 및 대학생 172명에게 적용하여 시스템 사고 능력을 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 선행연구 분석을 통해 탄소 순환 및 시스템 사고 검사를 위한 시사점을 도출하였고, 탄소 순환에 대한 시스템 사고 검사도구 및 이를 평가하기 위한 루브릭 채점 가이드를 개발하였다. 이를 중학생을 대상으로 예비 투입을 진행하고, 전문가 자문을 통해 최종 완성하였다. 둘째, 개발된 검사도구를 활용하여 학생들의 시스템 사고 능력을 분석한 결과, 학생들은 탄소 순환과 관련된 요인을 식별하는 것과 같은 낮은 수준의 시스템 사고는 잘 수행하였지만, 시간 지연이나 피드백 과정과 같은 높은 수준의 시스템 사고는 부족한 것으로 나타났다. 지구 온난화는 현재 인류가 직면한 가장 시급한 문제 상황으로, 탄소 순환의 중요성이 커지고 있다. 이러한 복잡한 문제 상황은 시스템 사고 능력의 적용을 바탕으로 올바르게 이해하고 근본적인 해결책을 모색할 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_4호
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• pp.1135-1144
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• 2023

국내 농업용 저수지는 1970년 이전에 축조되어 준공 년도가 50년 이상 된 노후화된 시설이 대다수이며, 소규모 저수지는 기본 제원 및 수위 등을 파악할 수 있는 계측시스템이 없는 미계측 저수지이다. 준공 이후 호우발생 시 퇴적된 토사 유입, 퇴사량 증가에 따른 저수지 용량 감소 및 산업 고도화에 따른 수질악화 등은 저수지의 용수공급능력을 저하시키고 형상 변화를 야기한다. 따라서, 디지털 정보 및 원격탐사 정보를 결합한 계측 기술을 활용하여 미계측 저수지 수체 모니터링을 위한 공간정보 구축 방안이 필요하다. 본 연구에서는 지표면의 고도정보와 형태를 파악할 수 있는 Light Detection And Ranging (LiDAR) 센서를 활용하여 저수지 시설물의 고해상도 Digital Surface Model (DSM), Digital Elevation Model (DEM) 자료를 구축하고, 멀티빔(MultiBeam) 음향 측심기 기반 수심측량 정보의 융합을 통해 디지털 공간정보 융합 방안을 제시하고자 한다. 드론용 LiDAR를 활용하여 공간해상도 50 cm의 DSM 및 DEM 자료를 구축하여, 저수지 제방, 여수로, 용수로 등의 수리시설물의 디지털 공간정보를 구축하였다. 다분광 영상을 활용하여 수체를 탐지하기 위해 정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), 정규수분지수(Normalized Difference Water Index, NDWI)를 산정하여, 저수지의 수표면을 산정하였다. 또한, 고해상도 DEM 자료는 수심측량 자료와 융합하여 수심도를 작성하였으며, Triangulated Irregular Network (TIN)로부터 저수지 만수면적 및 체적을 산정하였다. LiDAR 센서 및 멀티빔 기반의 수심측량, 광학위성자료 영상 및 다중분광 드론영상을 활용한 수체 탐지 기술 등의 공간정보 융합은 미계측 저수지의 디지털 인프라를 구축하여 저수지의 가용용수공급능력을 모니터링 하기 위한 기초자료로서 활용성이 높을 것으로 사료된다.

• 경영정보학연구
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• 제21권4호
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• pp.143-156
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• 2019

혁신의 유형은 단순화, 정보화, 자동화, 지능화로 분류할 수 있고 지능화는 혁신의 최상위 단계이며 RPA는 지능화의 하나로 볼 수 있다. 인공지능을 가미한 소프트웨어 로봇인 RPA(Robotic Process Automation)는 단순 반복적인 대량의 트랜젝션 처리 작업을 하는 곳에 적합한 지능화 사례이다. 이미 국내의 많은 기업들에서도 현재 운영 중에 있는 RPA는 강한조직 문화의 필요성이 증대되면서 자발적인 리더십, 강한 팀워크와 실행력, 프로답게 일하는 문화가 강조되는 상황에서 자연스럽게 핵심적 업무에 집중하기 위해 필요한 것이 무엇인지를 찾고자 하는 필요성에 따라 자연스럽게 도입이 검토되고 있다. 로봇 프로세스 자동화 또는 RPA는 구조적인 작업을 빠르고 효율적으로 처리하는 것을 목표로 인간 업무를 교체하는 기술이다. RPA는 ERP 시스템이나 생산성 도구와 같은 소프트웨어를 사용하여 사람을 모방한 소프트웨어 로봇을 통해 구현된다. RPA 로봇은 컴퓨터에 설치된 소프트웨어로 작동 원리에 의해 로봇으로 불리다. RPA는 백엔드를 통해 다른 IT 시스템과 통신하는 기존 소프트웨어와 달리 프런트 엔드를 통해 IT 시스템 전체에 통합된다. 실제로 이것은 소프트웨어 로봇이 인간과 똑 같은 방식으로 IT 시스템을 사용하고 정확한 단계를 반복하며 시스템의 API(Application Programming Interface)와 통신하는 대신 컴퓨터 화면의 이벤트에 반응하는 것을 의미한다. 다른 소프트웨어와 의사소통하기 위해 인간을 모방하는 소프트웨어를 설계하는 것은 직관력이 떨어질 수 있지만 이러한 접근 방식에는 여러 가지 이점이 있다. 첫째, 타사 응용 프로그램에 대한 개방성과 상관없이 사람이 사용하는 거의 모든 소프트웨어와 RPA를 통합할 수 있다. 많은 기업의 IT 시스템은 공통적으로 적용되는 API가 많지 않음으로 독점적이며 다른 시스템과의 통신 기능이 크게 제한되나 RPA는 이 문제를 해결한다. 둘째, RPA는 매우 짧은 시간 내에 구현될 수 있다. 엔터프라이즈 소프트웨어 통합과 같은 전통적인 소프트웨어 개발 방식은 상대적으로 많은 시간이 소요되지만 RPA는 2~4주의 상대적으로 짧은 시간에 구현할 수 있다. 셋째, 소프트웨어 로봇을 통해 자동화된 프로세스는 시스템 사용자가 쉽게 수정할 수 있다. 기존 방식은 작동 방식을 크게 수정하기 위해 고급 코딩 기술이 필요한 반면에 RPA는 상대적으로 단순한 논리 문장을 수정하거나 인간이 수행하는 프로세스의 화면 캡처 또는 그래픽 프로세스 차트 수정을 통해 지시받을 수 있다. 이로 인해 RPA는 매우 다양하고 유연하다. 이러한 RPA는 기업에서 추구하는 D2I(Digital to Intelligence)의 좋은 적용 사례이다.

• 한국항만경제학회지
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• 제40권2호
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• pp.21-38
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• 2024

현재 항만 및 관련 산업 상황은 물동량 증가, 항만시설 확충 등 양적 성장에서 고부가가치 창출을 통한 항만 역할의 질적 성장으로 전환되고 있다. 이제 항만은 단순히 물동량을 늘리고 항만시설을 확충하는 것이 아니라, 고부가가치를 창출함으로써 경제성장과 발전에 중요한 역할을 담당하는 것으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 AHP를 활용하여 요소별 개선방안의 우선순위를 도출하고, 해양기자재산업에 영향을 미치는 요인의 중요도를 평가함으로써 부산항의 해양기자재산업 개선에 영향을 미치는 요인의 중요성을 평가하였다. 조선기자재산업 개선방안 선정 시 고려해야 할 요소는 가격경쟁력 강화, 정부 및 지자체 관심도 제고, 프로모션 강화, 글로벌 네트워크 구축 등 4가지 요소로 선정됐다. 주요 하위요인은 각 계층별로 2개의 요인을 선정하여 8개의 세부 평가요인으로 구성하였다. 분석은 해양기자재산업 개선방안 선정을 위한 요인위계를 3단계로 나누고, 쌍별 비교를 위한 설문 문항을 작성하여 설계하였다. AHP를 활용한 분석결과 우선순위는 가격경쟁력 강화, 정부 및 지자체 관심 증대, 글로벌 네트워크 구축, 프로모션 강화 순으로 나타났다. 2차 하위요인에 대한 분석 결과, 가격경쟁력 강화요인 중 낮은 유통비용과 보관비용이 가장 중요하게 고려되었으며, 그 다음으로는 조선기자재업체 간 과도한 경쟁 지양이 나타났다. 정부와 지자체의 관심을 높이는 요인으로는 통관절차 개선과 관세환급절차 개선이 가장 중요하게 꼽혔고, 정부와 부산시의 인센티브 강화가 그 뒤를 이었다. 글로벌 네트워크 구축을 위한 요소로는 대규모 해양 기자재 기업 육성이 가장 중요하게 꼽혔고, 그 다음으로는 국제 해양 기자재 관련 협회에 적극적으로 참여하는 것이 꼽혔다. 홍보 강화 요인으로는 인터넷의 적극적인 활용이 가장 중요한 것으로 나타났으며, 국내 및 해외 전시회 개최가 그 뒤를 이었다. 본 연구를 바탕으로 해양기자재산업 활성화를 통한 경쟁력 제고, 수로교통 창출, 새로운 부가가치 창출을 통해 부산항 시장 활성화에 도움이 되기를 기대한다.

• 유기물자원화
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• 제25권2호
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• pp.41-48
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• 2017

기존 혐기성 및 호기성 처리에서 우수성이 입증된 E-PFR을 적용한 다단수직형 암모니아 스트리핑조를 개발하고 랩스케일 실험을 수행하였다. 다단수직형 암모니아스트리핑조의 단수별 암모니아성 질소 제거 실험(pH 10, 온도 $35^{\circ}C$, 기액비 $3min^{-1}$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 단이 없는 반응기는 약 52.5%의 제거율을 나타났으며, 5단 반응기에서는 약 62.6%의 제거율이 나타나 약 10%의 효율 차이가 있는 것으로 확인하였다. pH 변화에 따른 암모니아성 질소 제거 실험 (5단 반응기, 온도 $35^{\circ}C$, 기액비 $3min^{-1}$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 pH 9는 약 42.6%의 제거율을 나타났으며, pH 11에서 약 74.4%의 제거율이 나타났다. 온도 변화에 따른 암모니아성 질소 제거 실험 (5단 반응기, pH 10, 기액비 $3min^{-1}$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 $25^{\circ}C$에서 약 51%의 제거율을 나타났으며, $45^{\circ}C$에서 약 87.2%의 제거율이 나타났다. 공기주입량 변화에 따른 암모니아성 질소 제거 실험 (5단 반응기, pH 10, 온도 $35^{\circ}C$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 기액비 $2min^{-1}$에서 약 45.8%의 제거율을 나타났으며, 기액비 $4min^{-1}$에서 약 75%의 제거율이 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 추후 연속 운전 평가를 통해 실증플랜트 설계를 위한 인자 도출에 활용하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제23권1호
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• pp.116-124
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• 2013

본 연구의 목적은 저항성 운동 후 골격근에서 저항성 관련 유전자를 규명하는 것이다. 연구 목적을 달성하기 위하여 총 32두의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 분양 받은 후 4주차 통제군(4 wks CON, n=8), 8주차 통제군(8 wks CON, n=8), 4주차 운동군(4 wks REG, n=8), 8주차 운동군(8 wks REG, n=8)으로 집단을 분류하였다. 저항성 운동군은 꼬리에 무게를 달고 동물용 사다리(1-m vertical, 85 degree incline)를 오르는 저항성 사다리 운동을 1회 10번, 주당 3일, 4주와 8주간 점증적으로 실시하였으며, 골격근 조직은 저항성 운동 후 장무지굴근(flexor hallucis longus; FHL)을 적출하여 분석에 이용하였다. 적출한 골격근에서 total RNA를 분류한 후, 대규모 유전자 발현분석을 위하여 Illumina RatRef-12 Expression BeadChip을 이용한 Beadarray를 시행하였으며, Beadarray 결과를 확인하기 위해 qPCR (real-time quantitative PCR)를 실시하였다. 유의성 검증은 Beadstudio software를 이용하여 실시하였으며, Beadarray 데이터 중 Detection p-value to <0.01, M-value {M= $log_2$ (condition)-$log_2$ (reference)} to >1.0, DiffScore to >20인 유전자만을 통계적으로 의미 있는 유전자로 선택하였다. 4주차 저항성 운동 후 통제집단에 비해 2배 이상 유의하게 발현이 증가한 유전자는 30개였으며, 6개의 유전자가 감소하였다. 8주차 저항성 운동 후에는 5개의 유전자가 발현이 증가하였으며, 12개의 유전자가 유의하게 감소하였다. 연구결과 다음의 유전자를 포함한 저항성 운동과 근비대와 관련 후보 유전자를 도출하였다; 1) 세포 성장 조절(IGFBP1, PLA2G2A, OKL38); 2) 근육발생(CSRP3); 3) 조직 재생과 근육 발달(MUSTN1, MYBPH); and 4) 비대 모델(CYR61, ATF3, NR4A3); and 5) 당대사(G6PC, PCK1). 이러한 연구결과는 차후 저항성 운동과 관련된 다양한 생리학적 변인을 연구하는데 있어서 기초 자료를 제공할 것으로 생각된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.167-175
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• 2019

차량화재가 대부분인 터널 화재 사고에 효과적으로 대응하기 위해서는 초기에 화재를 진압하는 것이 가장 효율적이다. 그러나 도심지 터널의 경우 화재 사고시 차량 정체로 인해 소방대 투입이 어려워 신속한 소화 활동에 제약을 받으며, 이러한 문제는 최근 장대화 및 대심도화 되고 있는 지하도로(복층터널)의 경우 더욱더 심하게 나타날 것으로 판단된다. 국내의 경우 터널에서 발생되는 재난 재해에 대비하여 터널연장과 터널 조건별로 정해지는 위험도 지수를 토대로 연장등급과 방재등급을 산정하여 방재시설 설치 범위를 규정하고 있으며, 특히 터널 화재에 직접적으로 대응하기 위한 설비로 소화기구, 옥내소화전설비, 물분무설비 등을 등급에 따라 기본시설로 지정하고 있다. 그러나 이런 소화설비는 현실적으로 기능적이고 기술적인 측면에서 많은 약점이 발생되어 개선방안이 필요한 실정이다. 특히, 하나의 단면을 중간 슬래브로 나눠 상하행선으로 사용하는 형태인 복층터널의 경우 일반 소화설비보다 더 신속하고 효과적으로 화재 진압이 가능한 설비가 필요할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 기존 터널 방재시설(소화설비)이 가지는 문제점을 보완하고, 복층터널의 구조적 특수성에 최적화된 원격 자동소화 시스템을 개발하였다. 그 결과로 낮은 층고를 고려한 장거리용 설비와 보급성을 확대한 옥내소화전용 설비 등 두 가지 형태의 시스템 개발을 완료하여 성능을 검증하였으며, 실제 터널에 보급되어 널리 활용될 수 있도록 현재 실용화를 추진 중에 있다.