• 대한원격탐사학회지
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• 제37권3호
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• pp.515-530
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• 2021

본 연구에서는 Sentinel-1 C-band SAR(Synthetic Aperture Radar) 위성영상을 기반으로 다중선형회귀모형을 활용하여 금강 유역 상류에 위치한 용담댐 유역의 토양수분을 산정하였다. 10 m 공간 해상도의 Sentinel-1A/B SAR 영상은 6일 간격으로 2015년부터 2019년까지 5년 동안 구축하였고, SNAP(SentiNel Application Platform)을 사용하여 기하 보정, 방사 보정 및 잡음(Noise) 보정을 수행하고 VV 및 VH 편파 후방산란계수로 변환하였다. 토양수분 산정 모형의 검증자료로 TDR로 측정된 6개 지점의 실측 토양수분 자료를 구축하였으며, 수문학적 개념인 선행 강우를 고려하기 위해 동지점에 대한 강수량 자료를 구축하였다. 다중선형회귀모형은 전체 기간 및 계절별로 나누어 모의하였으며, 독립변수의 증감에 따른 상관성 분석을 진행하였다. 산정된 토양수분은 결정계수(R²)와 평균제곱근오차(RMSE)를 활용하여 검증하였다. 초지 지역에서 후방산란계수만을 이용한 토양 수분 산정 결과 R²가 0.13, RMSE가 4.83%으로 나타났으며 선행강우를 5일까지 사용했을 경우 R²가 0.37, RMSE가 4.11%로 상관성이 상승하는 모습을 보였다. 이 때, 토양수분의 계절별 변동성과 감소 패턴의 반영을 위해 무강우누적일수의 적용과 계절별 회귀식을 작성한 결과 R²가 0.69, RMSE가 2.88%로 상관성이 크게 상승하였다. SAR 기반 토양수분 추정 시 선행강우 및 무강우누적일수의 활용이 효과적이었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1125-1139
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• 2022

무인항공기에 부착된 위성 항법 시스템/관성 측정 센서(global positioning system/inertial measurement unit, GPS/IMU)와 관측 센서 사이에는 물리적인 위치와 자세 오차가 존재한다. 해당 물리 오프셋으로 인해, 관측 데이터는 비행 방향에 따라 서로 위치가 어긋나는 이격 오차가 발생한다. 특히나, 다중 센서를 활용하여 데이터를 취득하는 다중 센서 무인항공기의 경우, 관측 센서가 변경될 때마다 고액의 비용을 지불하고 외산 소프트웨어 의존하여 물리 오프셋을 조정하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 다중 센서에 적용 가능한 초기 센서 모델식을 수립하고 물리 오프셋 추정 방법을 제안한다. 제안된 방안은 크게 3가지 단계로 구성된다. 먼저, 직접지리 참조를 위한 회전 행렬 정의 및 초기 센서 모델식을 수립한다. 다음으로, 지상기준점과 관측 센서에서 취득된 데이터 간의 대응점을 추출하여 물리 오프셋 추정을 위한 관측방정식을 수립한다. 마지막으로, 관측 자료를 기반으로 물리 오프셋을 추정하고, 추정된 파라미터를 초기 센서 모델식에 적용한다. 전주, 인천, 알래스카, 노르웨이 지역에서 취득된 데이터셋에 적용한 결과, 4개 지역 모두 물리 오프셋 적용 전에 발생되던 영상 접합부의 이격 오차가 물리 오프셋을 적용 후 제거되는 것을 확인했다. 인천 지역의 지상기준점 대비 절대 위치 정확도를 분석한 결과, 초분광 영상의 경우, X, Y 방향으로 약 0.12 m 위치 편차를 보였으며, 라이다 포인트 클라우드의 경우 약 0.03 m의 위치 편차를 보여줬다. 더 나아가 영상 내 특징점에 대하여 초분광, 라이다 데이터의 상대 위치 정확도를 분석한 결과, 센서 데이터 간의 위치 편차가 약 0.07 m인 것을 확인했다. 따라서, 제안된 물리 오프셋 추정 및 적용을 통해 별도 기준점 없이 정밀한 데이터 매핑이 가능한 직접 지리 참조가 가능하다는 것을 확인했으며, 다중 센서를 부착한 무인항공기에서 취득된 센서 데이터 간의 융합 가능성에 대해 확인하였다. 본 연구를 통해 독자적인 물리 파라미터 추정 기술 보유를 통한 경제적 비용 절감 효과 및 관측 조건에 따른 유연한 다중 센서 플랫폼 시스템 운용을 기대한다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권4호
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• pp.417-425
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• 2023

본 연구는 난대상록수종인 붉가시나무에 대한 수간곡선을 도출하고 이를 이용하여 수간재적표를 작성하기 위함이 그 목적이다. 분석에 사용된 공시목은 전남, 경남, 제주 등에서 수집된 688본이며, 수간곡선 도출을 위하여 적용한 수간곡선 모형은 Max & Burkhart 모델, Kozak 모델 및 Lee 모델 등이다. 3가지 모델 중 우리나라 붉가시나무 수간형태를 가장 잘 설명하는 것은 Kozak 모델인 것으로 분석되었다. 이 모델의 적합도는 0.9583, 편의는 0.0352, 추정치 표준오차의 백분율은 1.1439, 평균절대편차는 0.6751로 각각 나타났다. 붉가시나무의 수간재적표는 수간곡선을 설명하는데 최적인 것으로 나타난 Kozak 모델을 이용하였으며, 재적 계산은 수간고별 직경으로 Smalian 식을 적용시켜 산출하였다. 그리고 이전에 만들어진 붉가시나무 수간재적표 2가지(2007년, 2010년)와 이번에 만든 재적표(2023년) 간을 서로 비교하기 위해 분산분석을 실시하였다. 그 결과 2007년 완도지역에서 만든 재적표가 2010년과 2023년에 만든 재적표 보다 약 2배가 많은 값을 가지는 것으로 나타났다. 이번에 작성된 수간재적표(2023년)는 공시재료의 지역별 수집범위와 공시목이 많을 뿐만 아니라, 충분한 과학적 기반 하에서 만들어졌다. 따라서 전국단위의 공식적인 붉가시나무 수간재적표로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권1호
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• pp.7-12
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• 2013

본 연구에서는 멸균처리공정이 없는 돈육 포장공정을 대상으로 작업장에서 직접 분리한 야생균주인 Salmonella spp. KSC101를 작업장의 온도와 시간을 주요 변수로 하여, 이들 현장에서의 Salmonella spp. KSC101의 성장 특성을 파악하고, 이를 수학적으로 예측할 수 있는 모델을 개발하였다. 돈육포장공장 현장을 반영하여 온도는 0, 5, 10, 15, $20^{\circ}C$로, 시간은 0, 1, 2, 3시간으로 하였으며, $0^{\circ}C$와 $5^{\circ}C$에서는 성장이 발생하지 않았으며, $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$에 는 약간의 성장이 있었으나 증가수준은 평균 0.34 log CFU/g정도였고, $20^{\circ}C$에서 성장율이 더 높았으나 $15^{\circ}C$와는 통계적으로는 유의하지 않았다(p < 0.05). 하지만 PMP와 비교시 야생균주인 Salmonella spp. KSC101의 성장이 더 빠른 것으로 나타났다. 이들 실험결과를 바탕으로 1차 모델은 Gompertz 4 parameter식을, 2차 모델은 Exponential decay식을 이용하여 성장예측모델을 개발하였으며, $R^2$값은 0.99이상으로 나타났다. 개발된 모델에 대한 검증으로 RMSE를 이용하였으며, 값이 0.103으로 양(+)의 방향으로 약간 초과 예측하는 것으로 나타났으나, 최종적으로 실험값과 예측값이 ${\pm}0.5$ log cfu/g 내에서 일치하고 있어, 본 연구에서 개발된 모델은 추후 냉장돈육 포장공정에서 위생관리기준 설정에 대한 과학적 근거자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권1호
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• pp.1-10
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• 2016

동해 표층 해수에서 측정한 이산화탄소 분압($pCO_2$)에 대해 기 확보된 자료는 해양-대기간 $CO_2$ 교환율을 정량화하고자 통계 기법을 적용하기에는 부족한 편이다. 이를 보완하기 위해 위성자료를 이용하여 관측이 이루어지지 않은 해역의 $pCO_2$를 신경망모델을 이용하여 채워 넣는(mapping) 연구를 시도하였다. 본 연구는 동해에서 현장관측자료가 가장 많이 축적된 울릉분지를 대상으로 2003년부터 2012년까지의 표층$pCO_2$자료와, Aqua 위성의 MODIS 센서로 관측한 해표면 온도(SST)와 엽록소(chlorophyll) 자료, 경위도 자료로 신경망모델을 구축하여 $pCO_2$ 분포도 작성과 변동성을 추정하고자 하였다. 신경망모델의 학습은 $pCO_2$ 관측자료와 모델결과값의 상관도가 95% 이상을 달성하도록 하였다. 모델 결과의 평균제곱근오차(RMSE)는 $19.2{\mu}atm$으로 관측자료의 변동 크기와 비교해서 훨씬 작은 수준이었다. SST와 chlorophyll에 연관된 $pCO_2$의 변동성을 살펴보면 chlorophyll 보다는 SST에 대해 더욱 강한 음의 상관 관계를 보였다. 모델이 출력한 $pCO_2$의 변동성은 SST가 내려감에 따라 커지는 경향을 보였다. $15^{\circ}C$ 이하에서는 $pCO_2$ 변동성에 대한 SST와 chlorophyll의 기여도가 뚜렷하게 나타났다. 반면 SST가 $15^{\circ}C$ 이상일 경우에는 $pCO_2$ 변동성은 SST와 chlorophyll의 변화에 대해 그리 민감하게 반응하지 않았다. 신경망모델 출력값으로 추정한 2003-2014년 사이의 울릉분지 표층수의 연평균 $pCO_2$ 증가율은 $0.8{\mu}atm$이었다. 신경망 모델이 울릉분지의 $pCO_2$에 대해 이전 연구보다 해상력과 오차가 향상된 $pCO_2$ 채워넣기를 가능케 해 준 점에 비추어 볼 때 국제정세에 따라 전역 관측이 수월하지 않은 동해의 탄소순환을 이해하는데 유용한 도구로 쓰일 수 있을 것으로 판단된다.

• 치위생과학회지
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• 제14권2호
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• pp.158-166
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• 2014

본 연구는 남자 고등학생들의 스트레스와 구강건강의 중요성 및 주관적 구강건강상태 인식, 칫솔질 횟수에 따른 스트레스와 구강건강관련 삶의 질에 대한 연관성을 파악하여 고등학생들에 대한 실질적인 구강보건교육 필요성을 강조하며 청소년기의 구강위생관리가 올바르게 이루어져 성인 및 노인기까지 구강건강이 유지 증진되어 전반적인 삶의 질이 향상될 수 있는 기초자료를 제공하고자 한다. 2013년 5월부터 7월까지 충남에 위치한 2개 고등학교 1, 2학년을 대상으로 편의표본추출법에 의한 자기기입식으로 설문조사를 실시하였다. PASW Statistics 18.0과 AMOS 5.0 프로그램을 이용하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 잠재변수 스트레스가 하위 5가지 영역의 스트레스와 구강건강관련 삶의 질과의 관련성을 분석결과 모두 유의한 것으로(p<0.001)로 나타났으며, 스트레스가 구강건강관련 삶의 질에 주는 영향력은 구강건강의 중요성 인식에 따라 구강건강이 중요하지 않다고 인식할 때보다(-0.38, p<0.001), 중요하다고 인식할 때(-0.32, p<0.001) 구강건강관련 삶의 질이 높은 것으로 나타나 스트레스의 영향이 낮은 것을 알 수 있으며, 주관적 구강건강 인식에서 또한 스스로 구강건강이 좋다고 인식할 때 스트레스의 영향력이-0.14 (p<0.05)로 낮게 나타나 구강건강관련 삶의 질이 높은 것으로 나타났다. 구강건강관리 행태와의 관련성에서는 하루 칫솔질 횟수가 1회로 낮을 때 스트레스가 구강건강의 삶의 질에 주는 영향력이 -0.69 (p<0.001)로 매우 높아 구강건강관련 삶의 질에도 매우 부정적인 영향을 주었다. 이상의 결과를 바탕으로 모델의 적합도 검정결과 GFI, AGFI, CFI, NFI에서 모두 0.9 이상을 보였으며, RMR과 RMSEA 값이 모두 0.1보다 작은 값이 추정되어 양호한 모형이다. 본 연구결과 스트레스와 구강건강관련 삶의 질은 연관성이 있다고 볼 수 있다. 또한 학생들의 구강건강 중요성 인식과 주관적 구강건강 인식도는 구강건강관련 삶의 질과 연관성이 있음을 확인되었고, 구강위생 관리 행태 중 칫솔질 횟수와도 연관성이 나타났다. 그러므로 본인의 구강건강을 스스로 책임져야 할 시기인 고등학생들이 구강건강을 위하여 바람직한 인식과 습관 형성을 위한 실질적이고 체계적인 구강보건교육이 시행되야 할 것이다.

• 치위생과학회지
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• 제13권4호
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• pp.471-479
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• 2013

본 연구는 남자 고등학생들의 스트레스와 구강악습관, 학업 수준과 경제수준에 따른 스트레스와 구강악습관에 대한 연관성을 파악하여 구강악습관에 대한 교육 필요성을 강조하며 구강악안면 부위의 구강건강까지 올바르게 이루어지도록 기초자료를 제공하고자 한다. 2013년 5월부터 7월까지 충남에 위치한 2개 고등학교 1, 2학년을 대상으로 편의표본추출 법에 의한 자기기입식으로 설문조사를 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 5개 영역 스트레스 중 학교생활 스트레스가 2.11점으로 가장 높았고, 가정문제 스트레스가 1.51점으로 가장 낮게 나타났다. 2. 학년별 스트레스는 2학년이 1학년보다 모든 영역에서 높았으며, 학교생활 스트레스(p<0.01), 대인관계 스트레스(p<0.01), 자신 문제 스트레스(p<0.05)에서 유의한 차이를 보였다. 3. 잠재변수 스트레스에 따른 5가지 영역의 스트레스와 구강악습관과의 유의성 분석 결과 모두 유의한 것으로(p<0.001)로 나타났으며, 스트레스와 구강악습관의 상관관계는 -0.30의 약한 음의 상관관계를 보였고 학교생활 스트레스와 자신 문제 스트레스, 환경문제 스트레스와 대인관계 스트레스와는 0.7 이상의 매우 높은 양의 상관관계를 보였다. 4. 스트레스, 학업 수준, 가정경제수준 모델의 적합도 검정 결과는 GFI, AGFI, NFI에서 모두 0.9 이상을 보였으며, RMR과 RMSEA 값이 모두 0.1보다 작은 값이 추정되어 양호한 모형이다. 이상의 연구결과를 보면 스트레스와 구강악습관과의 연관성이 있다고 볼 수 있다. 또한 학생의 성적수준, 경제수준과도 구강악습관 발생과 연관성이 있음을 확인되었으며, 본인의 구강건강을 스스로 책임져야 할 시기인 고등학생들이 구강건강을 위하여 바람직한 습관 형성을 위한 구강보건교육이 시행돼야 할 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권1호
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• pp.11-36
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• 2021

비천문조인 연주조(Sa)와 반년주조(Ssa)는 해수특성 변화와 기상 상태에 영향을 받는 비대칭 월평균 해수면의 연변화와 관련이 깊다. 국립해양조사원이 운영하는 21개 조위관측소에서 관측한 1시간 간격의 19년(1999~2017년) 간 해수면 높이 자료에 대하여 두 종류의 조석 조화분해 프로그램(Task2K와 UTide)을 사용하여 Sa와 Ssa의 조화상수를 산출하였다. 조화분해에 사용되는 자료의 시작 시기와 길이에 따른 Sa의 안정도를 조사하였으며, Sa와 Ssa의 조화상수의 분포 특성을 살펴보았다. 먼저, 인천 조위관측소의 20년(1999~2018년) 해수면 관측자료를 1일씩 이동하면서 1년(369일) 조화분해를 수행하고 그 결과를 비교하였을 때, 두 프로그램 모두 자료의 시작 시기에 따라 Sa 조화상수가 불규칙하게 크게 변동한다는 사실을 알 수 있었다. Task2K가 Sa 분조 계산식에 근일점 천문변수를 고려하지 않아서, 두 프로그램 간에 약 78°의 지각 차가 났으며, 이들 진폭 차이는 1 cm 이하였다. 우리나라 연안에서는 Sa 조화상수가 해마다 크게 다르므로, 조위 예측 정확도와 관련하여 안정적인 조화상수 산출에 필요한 적절한 자료 길이를 결정하기 위해 관측자료 길이(1년, 2년, 3년, 5년, 9년, 19년)에 따른 인천 조위관측소의 Sa 조화상수 값의 변동성을 살펴보았다. 대표성 있는 Sa 조화상수를 구하기 위해서 조화분해를 수행할 때 5~9년 동안의 관측자료를 사용하면 조화상수 예측오차가 상당히 줄어들며, 19년 자료를 사용 것이 가장 바람직하다는 결론을 얻었다. Sa 분조의 진폭은 각 해역별로 다른 해양·대기 환경 특성에 의해 서해안에서 15.0~18.6 cm, 제주도를 포함한 남해안에서 10.7~17.5 cm이었으며, 울릉도를 포함한 동해안에서 10.5~13.0 cm이었다. 울릉도 등 동해 일부 해역을 제외하고 우리나라 연안에서 Ssa 분조의 영향으로 인해 연중 최고(최저) 해수면 높이가 발생하는 시기가 늦어(빨라)져서 해수면의 계절변화가 시간적으로 비대칭적인 특성을 보였다. 끝으로, 월평균 해수면, 대기압 보정 해수면, 비부피 높이 간 관계로부터 해수면의 해해변화와 계절변화의 비대칭성에 대기압 효과와 해수밀도가 가장 큰 영향을 끼친다는 사실을 확인하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권1호
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• pp.80-90
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• 2014

본 연구는 강원대학교 학술림을 대상으로 조사한 42개 표본점의 재적정보와 Landsat TM 영상으로 추출한 Remote Sensing(RS)정보를 이용하여 잣나무임분의 재적을 추정하는 것을 목표로 한다. 실험 대상 학술림 잣나무림의 ha당 평균재적은 $307.7m^3/ha$, 표준편차는 $168.4m^3/ha$이며 산출된 잣나무림 재적을 등급화하였다. TM 영상에 3 by 3 majority filtering을 수행하기 전과 후에 각각 11개의 지수를 추출하였으며, 지수별 평균 화소 값을 이용하여 선형 회귀식 도출에 필요한 독립변수를 선정하였다. 11개의 지수는 6개의 DN(밴드값, 열감지밴드인 Band6을 제외), NDVI(정규식생지수), Band Ratio(BR1:Band4/Band3, BR2:Band5/Band4, BR3:Band7/Band4), Tasseled Cap-Greeness(TC G) 1개로 구성하였다. 그 결과, 필터링 전과 후 모두 NDVI와 TC G가 회귀식에 가장 적합한 지수로 선정되었으며, $R^2$는 필터링 전과 후가 각각 0.736, 0.753로 모두 높았다. 또한, 정확도 비교를 위하여 오차검증을 실시한 결과, RMSE는 필터링 전과 후가 각각 약 $69.1m^3/ha$, 약 $67.5m^3/ha$으로 필터링 후가 낮았으며, bias는 각각 약 $-12.8m^3/ha$, 약 $9.7m^3/ha$으로 필터링 후의 편차가 적어 필터링을 실시한 회귀식이 적합한 모형으로 선정되었다. 필터링 후의 회귀식을 적용하여 추정한 임반별 재적은 총 재적이 약 $160,947m^3$이며, 평균 재적은 약 $315m^3/ha$로 실제 잣나무림의 재적보다 약 1.2배 높게 추정되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.190-197
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• 2011

고선량률 근접치료에 사용되는 상업용 선원과 치료계획 시스템들은 AAPM TG 43에서 권고하는 점 및 선 선원에 의해 선량분포를 계산한다. 하지만, 근접치료용 선원에 대한 인체 내의 정확한 선량계산을 위해서 3차원 부피의 선원을 고려하는 MC 기반의 선량계산 방법이 필요하다. 본 연구에서는 microSelectron HDR Ir-192 선원을 작은 부분으로 분할하여 계산하는 미소선원 적분법을 이용하여 기하학적 인수를 계산하였다. 또한, 범용 방사선 수송코드인 MCNPX를 사용하여 30 cm 직경의 구형 물 팬텀 내에서 선원의 선량률을 계산하여 비등방성함수와 반경선량함수를 구하였다. 그 결과를 MC 기반 광자 수송코드인 MCPT를 사용하여 계산한 Williamson의 결과와 비교 및 분석하였다. 미소선원 적분법과 선 선원 근사법에 따른 기하학적 인수는 $r{\geq}0.5cm$에서는 0.2% 이내에서 일치하였고 r=0.1 cm일 때 1.33%의 차이를 보였다. 본 연구에서 계산된 비등방성함수와 반경선량함수가 Williamson의 계산된 결과의 차이는 비등방성함수의 경우 r=0.25 cm에 서 2.33%의 가장 큰 R-RMSE를 보였고 $r{\geq}0.5cm$에서는 1% 미만의 R-RMSE를 보였다. 반경선량함수의 경우는 r=0.1~14.0 cm에서 0.46%의 R-RMSE를 보였다. 미소선원 적분법과 선 선원 근사법으로 계산한 기하학적 인수는 $r{\geq}0.1cm$에서 잘 일치하지만 3차원의 Ir-192 선원을 적용하여 계산한 미소선원 적분법이 실제 기하학적 인수를 잘 반영할 것으로 생각된다. r=0.25 cm에서 비등방성함수를 제외하고는 MCPT와 MCNPX의 몬테칼로 코드를 이용하여 얻어진 비등방성함수와 반경선량함수는 각각의 몬테칼로 코드에 대한 불확실성 이내에서 잘 일치함을 확인하였다. 따라서 MCNPX 전산모사 결과를 통해 TG-43의 선량 계산식에 사용된 인자를 Williamson 등의 결과와 비교 및 검증함으로써, 추후 다른 종류의 선원에 대해서도 Monte Carlo 기반의 연구가 가능할 것으로 기대된다.