• 제목/요약/키워드: Model Fitness

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QUAL2Kw 모형을 이용한 자동보정 방법 비교분석과 섬강의 수질관리 대안 평가 (Comparative analysis of auto-calibration methods using QUAL2Kw and assessment on the water quality management alternatives for Sum River)

  • 조재현
    • 환경영향평가
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    • 제25권5호
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    • pp.345-356
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    • 2016
  • 본 연구에서는 GA와 QUAL2K를 통합한 QUAL2Kw 모형을 이용해서 수질모형 매개변수의 자동 보정 방법을 비교 분석하였다. 발전 속도가 빠른 원주시의 배출 오염부하의 영향을 크게 받는 섬강에 QUAL2Kw 모형을 적용하였고, 전 구간 단일 매개변수를 적용하는 방법과 구간별 매개변수를 적용하는 두가지 방법으로 자동보정 방법을 비교 분석하였다. CV(RMSE)의 오차와 GA의 적합도 분석결과 구간별 매개변수 방법이 단일 매개변수 방법보다 정밀도가 다소 높은 것으로 나타났으므로 본 연구에서는 구간별 매개변수 방법으로 계산한 자동보정 결과를 채택하였다. 검보정된 QUAL2Kw 모형을 섬강 수질관리를 위한 세가지 시나리오에 대해 적용해서 수질 개선 효과를 분석하였다. 원주하수처리장 방류수질을 개선하는 시나리오 1에서는 중권역 대표지점인 섬강 4-1지점의 BOD와 TP 농도가 각각 17.7%, 29.1% 감소되었고, 원주천 유입직후 섬강에서는 BOD와 TP 농도가 각각 50.4%, 40.5% 감소하여 섬강 수질 개선효과가 크다. 원주취수장을 폐쇄하고 섬강 이외의 수계에서 원주 일대에 광역상수도를 공급하는 시나리오 2에서는 섬강 중하류부의 유량이 증가함에 따라 섬강 본류의 수질이 소폭 개선된다. 원주천 합류 직후 섬강에서 BOD가 0.18mg/L, TP가 0.0063mg/L 감소하였다. 시나리오 3에서는 시나리오 1과 시나리오 2의 대안을 동시에 계획하는 것으로서 시나리오 1보다 섬강 수질이 소폭 더 개선된다. 시나리오별 수질 예측결과 원주하수처리장의 방류수질을 개선하는 것이 섬강 수질개선에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 특히 원주천 합류직후 섬강 수질이 크게 개선된다. 원주취수장을 폐쇄하고 타 수계에서 광역상수도를 통해 원주 지역에 상수도를 공급하는 방안도 섬강 수질을 소폭 개선할 수 있다.

소비자가 인식하는 산업체 급식업체의 지속가능경영활동이 점포이미지와 행동의도에 미치는 영향 (The influences of sustainability management at institutional foodservice on store image and behavioral intention)

  • 안지윤;서선희
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제48권2호
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    • pp.199-210
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    • 2015
  • 본 연구는 급식업체의 지속가능경영활동에 대하여 고객들의 인식과 점포이미지 및 행동의도에 미치는 영향을 파악하였다. 연구 결과, 지속가능경영 요인 중 사회적 책임성만이 점포이미지에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 점포이미지는 고객의 재방문의도, 긍정적 구전의도, 추가지불의사에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 즉, 긍정적인 점포 이미지 형성은 우호적인 행동의도로 연결된다는 것을 확인할 수 있었다. 지속가능경영 요인 중 경제적 수익성은 재방문의도에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 긍정적 구전의도 및 추가지불의사에는 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 사회적 책임성은 재방문의도, 긍정적 구전의도, 추가지불의사에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 환경적 책임성은 재방문의도 및 추가지불의사에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 긍정적 구전의도에는 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이를 통해 지속가능경영의 세 가지 요인 중 사회적 책임성이 고객의 행동의도를 결정하는 데에 가장 중요한 요소임을 알 수 있다. 이와 같은 결과를 종합해보았을 때, 급식업체의 지속가능경영 활동은 점포이미지에 긍정적인 영향을 미치며 그로 인해 호의적인 행동의도로 연결된다는 것을 파악할 수 있다. 사회적 측면에서의 지속가능경영활동은 음식 및 서비스와 관련한 내용들로 고객들이 급식 이용과 동시에 직접적인 혜택을 느낄 수 있는 요소들이므로 그에 대한 피드백이 즉각적으로 나타나 점포이미지에 긍정적인 영향을 주는 것으로 생각된다. 또한 사회적 활동과 달리, 경제적 수익성 및 환경적 건전성에 해당하는 내용은 소비자의 급식업체에 대한 관심이 높지 않을 경우 쉽게 인지하기 어려운 부분들이 많아 상대적으로 급식업체의 이미지에 가시적인 효과가 나타나기 힘든 것으로 추측된다. 따라서 급식업체의 지속가능경영 활동에 대하여 적극적으로 홍보함으로써 고객으로 하여금 긍정적인 이미지가 형성될 수 있도록 노력해야할 것이다. 또한 긍정적인 행동의도로 유도할 수 있는 다양한 매개요인들을 연구하여 행동의도를 증가시킬 수 있도록 해야 할 것이다. 국내 대부분의 지속가능경영 관련 연구가 해당 기업의 경영자 및 관리자의 관점에서 분석한 것과 달리, 본 연구에서는 산업체 급식업체의 지속가능경영을 고객의 관점에서 분석하여 점포이미지 및 행동의도의 유기적인 영향 관계를 규명함으로써 기존 연구와의 차별성을 가지고 있다고 할 수 있다. 또한 기존 연구에서는 친환경활동과 관련한 환경보호활동에 중점을 둔 것과 반면, 본 연구는 경제, 사회, 환경 세 가지 요소를 통합적으로 고려하여 그 결과를 도출했다는 점에서 그 의의가 있다. 그러나 지속가능 경영활동에 대한 개념의 연구가 아직은 초기 단계로써 그 속성들이 완전하게 정립되지 않아 개념을 구체화하는데 있어 어려움이 있었으며 소비자들 역시 지속가능성의 개념이 생소하므로 정확한 응답 여부에 대한 한계점이 있다. 본 연구에서는 급식업체의 지속가능경영활동의 실제 실천 유무에 대한 구분 없이 단순히 소비자들의 인지 정도만으로 측정하였다. 그러므로 향후 연구는 지속가능경영 활동을 실천하는 업체와 실천하지 않는 업체를 명확히 구분하여 그에 따른 소비자의 인식을 비교하여 결과를 도출하는 것이 필요할 것으로 사료된다. 또한 급식업체 지속가능 경영활동에 대한 소비자들의 인식뿐만 아니라 운영자 및 관리자 (영양사 또는 지점장 등)를 대상으로 하는 연구가 필요할 것으로 보인다. 실제 경영자들의 인식 및 수행정도를 파악하고 그에 따른 경영 성과를 분석하여 지속가능경영활동을 보다 활성화 시킬 수 있는 노력이 필요할 것이다.

청소년 약물사용 잠재군 선별척도(SPDA) 활용을 위한 타당화 연구 (A Validation Study for the Practical Use of Screening Scale for Potential Drug-use Adolescents(SPDA))

  • 이기영;김영미;임혁;박미진;박선희
    • 한국사회복지학
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    • 제57권3호
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    • pp.305-335
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    • 2005
  • 이 논문은 2003년에 개발된 SPDA(A Screening Scale For Potential Drug-use Adolescents)의 타당성검증을 위한 2차년도 연구결과이다. SPDA는 청소년들의 약물사용에 대한 조기 예방적 개입을 위한 선별도구로서 활동을 그 목적으로 한다. 연구를 위한 조사대상자는 전국에 재학중인 중 고등학생(n=4,307)으로서 층화표집과 할당표집으로 선발되어 SPDA와 관련척도에 대하여 응답하였으며, 비교집단으로 전국 보호관찰청소년(n=305)들도 동일한 조사에 참여케 하였다. 타당화의 주요한 내용은 신뢰도, 내용타당도, 구성타당도, 기준관련타당도, 동시타당도 등을 검증하는 것이었다. 연구 결과, 척도의 신뢰도는 Cronbach 알파계수 0.914를 나타냈다. 구성타당성을 위한 탐색적 요인분석 결과 SPDA는 개인특성, 문제행동, 부모의 문제와 약물경험, 부모와의 관계, 음주환경과 태도, 약물사용환경과 태도 등 7가지 요인으로 나뉘었고, 확인적 요인분석결과는 모형적합도 지수, 요인부하량을 검토할 때 SPDA의 각 요인구조가 적합도가 높은 측정모델로 입증되었다. 그리고 기준관련 타당도를 검증하기 위한 판별분석에서는 본 척도의 분류 적중률이 86.6%(중학생 78.8%, 고등학생 87.4%)로 나타나 적절한 예측타당도를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 동시타당도에서는 "Hare Home Self-Esteem Scale", "Hare School Self-Esteem", "Zuckerman-Kuhlman Sensation-seeking scale" 세 척도와 모든 영역의 상관계수가 유의미한 값을 보여주었다. 또한 SPDA 총 약물사용에 대한 잠재군과 비잠재군(일반중고생)에 대해 유의미한 변별력을 가지고 있었다. 실제적 활용을 위해 잠재군을 분류할 수 있는 절단점으로 T-점수(+0.5SD)를 이용하였으며 잠재 약물사용군으로 분류될 수 있는 대상은 총 점수 77점 이상일 경우였다.

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비교 분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법에 따른 1-(5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chlore-4-fluorobenzene 유도체들의 Protox 저해 활성에 관한 이해 (Understanding the Protox Inhibition Activity of Novel 1-(5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chloro-4-fluorobenzene Derivatives Using Comparative Molecular Similarity Indices Analysis (CoMSIA) Methodology)

  • 송종환;박경용;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권4호
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    • pp.414-421
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    • 2004
  • 새로운 5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chloro-4-fluorobenzenes 유도체들의 구조 변화에 의한 벼(Orysa sativa L.)와 논피 (Echinochloa crus-galli) 뿌리와 줄기 부위의 protox 저해활성에 대한 3차원적 구조-활성관계(3D-QSAR)에 근거하여(성낙도, 등 (2004) 한국응용생명화학회지 47(3), 351-356) 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법으로 연구하였다. 두 초종의 부위별 protox 저해활성에 관한 CoMSIA 모델들은 수소결합 주게장이 제외된 입체장, 정전기장, 소수성장, 수소결합 받게장 등으로 조합된 CoMSIA장과 부가적 설명 인자로서 LUMO 분자 궤도장, 몰라 굴절을(MR) 및 쌍극자 능율(DM) 등이 추가된 조건에서 유도되었다. 방제 대상인 논피에 대한 모델이 벼에 대한 모델보다 양호하였으며 논피에 대한 모델은 cross-validated $r^2\;_{cv.}$$(q^2=0.871{\sim}0.913)$과 non cross-validated $r^2\;_{ncv.}$$(0.936{\sim}0.920)$ 그리고 PRESS 값$(0.255{\sim}0.273)$에 근거하여 매우 좋은 예측성을 나타내었다. 그리고 protox 저해 활성은 분자의 입체장$(5.4{\sim}15.7%)$ 및 소수성장$(68.0{\sim}84.3%)$과 높은 상관성을 보였다. 이같은 CoMSIA 분석결과, 논피에 대한 선택적인 protox 저해활성은 C-phenyl 고리상 ortho-위치가 steric bulky 할수록 클 것으로 예상되었다.

예측미생물학을 활용한 미강 식이섬유 함유 떡갈비의 유통기한 설정 (Application of Predictive Microbiology for Shelf-life Estimation of Tteokgalbi Containing Dietary Fiber from Rice Bran)

  • 허찬;김현욱;최윤상;김천제;백현동
    • 한국축산식품학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.232-239
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    • 2008
  • 본 연구는 미강 추출 식이섬유 혼합물을 첨가한 떡갈비의 미생물학적 안전성 확보와 유통기한 산출을 위하여 예측미생물학을 이용하였다. 이를 위해 미강 추출 식이섬유 혼합물을 0, 1, 2, 3%의 비율로 첨가하였으며 냉장($4{\pm}1^{\circ}C$) 조건에서 15일간 저장하며 일반세균수, 혐기성균, 저온균, 내열성균, 대장균군의 미생물학적 변화를 관찰하였다. 일반세균수의 초기 균수(저장 0일)의 경우 3.23-3.85 log CFU/g을 나타내었으며 혐기성균, 저온균의 경우 비슷한 초기균수를 나타내었다. 일반세균수와 혐기성균의 경우 저장 3-5일차에서 균수의 급격한 증가를 나타내었다. 저장기간 동안 측정된 균수를 Baranyi function을 바탕으로 성장예측곡선과 생육 지표를 예측하였으며, 성장예측곡선의 적합성을 검증한 결과 일반세균수, 혐기성균, 저온균의 경우 처리구간 모두 0.923 이상의 높은 $R^2$값을 나타내었으며 $B_f$, $A_f$의 경우 역시 이상적인 값인 1에 가까운 값은 나타내었다. RSME 값 역시 모두 0.65 이하를 나타내어 실측치와 예측치 간의 높은 정확성을 나타내었다. Baranyi function 식 (1), (2)을 이용하여 계산된 균수가 5 log CFU/g이 되는 시점인 predicted shelf-life의 경우 control, T1, T2, T3의 경우 각각 2.5, 3.5, 3.5, 3.6일로 예측되었으며 안전계수(1/1.5)를 고려한 estimated shelf-life의 경우 1.7, 2.3, 2.3, 2.4일로 측정되었다 미강 식이섬유 혼합물이 첨가된 처리구가 control보다 약 0.6-0.7일 긴 유통기한을 가지는 것으로 측정되었고 식이섬유가 3% 함유된 떡갈비가 2.4일로 가장 긴 유통기한을 갖는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해, 미강 추출 식이섬유 혼합물이 첨가된 떡갈비의 유통기한을 예측미생물학을 적용하여 측정할 수 있었으며, 식품산업에 있어서 이러한 예측미생물학은 식품의 제조 가공 판매 등을 결정할 때 미생물의 정량적 위험성을 판단하는 도구로서 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

반응표면분석법을 이용한 댕댕이 기능성성분의 마이크로웨이브추출조건 최적화 (Optimization of microwave-assisted extraction process for blue honeysuckle (Lonicera coerulea L.) using response surface methodology)

  • 박대희;이재준;박종진;박상환;이원영
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.623-630
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    • 2017
  • 본 실험은 댕댕이의 마이크로웨이브 추출장치를 활용한 플라보노이드, 안토시아닌, 폴리페놀, 항산화능 등을 반응표면분석법을 통하여 최적추출조건의 예측과 추출조건에 따른 추출물의 기능성 성분 함량을 모니터링 하였다. 중심합성계획법을 통해 추출공정에 중요한 독립변수인 용액농도($X_1$: 0, 25, 50, 75, 100%), 추출시간($X_2$: 1, 4, 7, 10, 13 min), microwave power($X_3$: 180, 210, 240, 270, 300 W)를 각각 독립변수로 설정하였고, 총 플라보노이드 함량($Y_1$), 총 안토시아닌 함량($Y_2$), 총 폴리페놀 함량($Y_3$) 그리고 DPPH 라디칼 소거능($Y_4$) 등을 종속변수로 하여 회귀분석을 실시하였다. 예측된 최적조건 범위는 에탄올 농도 53-64%, 추출시간 7.4-7.9 min, microwave power 242-250 W로 나타났다. 플라보노이드 함량의 최대점은 에탄올의 농도 52.9%, 추출시간 7.5분, microwave power 244 W일 때 최대값은 65.74 mg RE/g으로 예측되었다. 안토시아닌 함량의 최대점은 에탄올의 농도 54.8%, 추출시간 7.4분, microwave power 248 W일 때 최대값은 0.45 mg CGE/g으로 예측되었다. 폴리페놀 함량의 최대점은 에탄올의 농도 56.9%, 추출시간 7.7분 및 microwave power 250 W 일 때 최대값은 14.71 mg GAE/g로 예측되었다. 항산화능의 최대점은 에탄올의 농도 64.10%, 추출시간 7.9분 및 microwave power 242 W일 때 최대값은 92.54%로 예측되었다. 예측값과 실험값의 차이가 거의 없는 것으로 보아 본 실험은 정확도가 높고 신뢰성이 높음을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 댕댕이 마이크로웨이브 추출방법에 있어서 최적의 추출조건에 대한 정보를 주는 것이며, 더 나아가 고농도 댕댕이 기능성 성분이 함유된 제품 개발에 기초정보를 제공하는 결과라 사료된다.

맞벌이 가정 부친의 육아참가 발생과정 (Examination of Generating Mechanism Concerning Father's Participation in Child-rearing)

  • Park, Ji-Sun;Kondo, Rie;Kim, Jung-Suk;Sasai, Tsukasa;Takahashi, Shigesato;Park, Chun-Man;Nakajima, Kazuo
    • 보건교육건강증진학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.57-70
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    • 2009
  • 목적: 이 연구는 맞벌이 가정의 부친의 육아참가 발생과정을 인과관계모델로 구축하여 이 모델에 대한 데이터로의 적합성에 대해 검토하는 것을 목적으로 하였다. 방법: 조사대상은 I 현 A,B시, II현 C시의 어린이집 21곳과 유치원 4곳을 이용하는 2,006세대(A시:499세대, B시:1113세대, C시:98세대)의 부친으로 하였다. 조사내용은 부친의 연령, 학력, 자녀수, 막내자녀나이, 부모역할관, 1일 노동시간, 귀가시간, 육아참가로 구성하였다. 결과: 부친의 육아참가 발생과정 모델의 데이터로의 적합성에 대해 검토한 결과, 적합도 지표는 CFI=0.912, RMSEA=0.082였다. 경로계수를 살펴보면, 막내자녀나이에서 긍정적 부모역할관으로 향하는 경로계수는 0.08, 긍정적 부모역할관에서 육아참가로 향하는 경로계수는 0.19로 통계학적으로 유의하였다. 또한 저해요인으로서 상정한 귀가시간과 1일 노동시간은 부친의 긍정적/부정적 부모역할관으로부터 영향을 받지 않고, 육아참가에 직접효과를 나타내었다. 이때, 귀 시간에서 육아참가로 향하는 경로계수는 -0.43, 노동시간에서 육아참가로 향하는 경로계수는 -0.13, 귀가시간과 노동시간 간의 상관계수는 0.80이었다. 결론: 이상의 결과를 통해 본 연구에서 제기한 모델의 타당성을 증명하였고, 부친의 육아참가 발생 매커니즘에 관한 기초자료로 활용될 수 있음을 시사한다.

일산화탄소중독(一酸化炭素中毒)의 진료대책(診療對策) 수립(樹立)을 위한 추계학적(推計學的) 연구(硏究) (A Stochastic Study for the Emergency Treatment of Carbon Monoxide Poisoning in Korea)

  • 김용익;윤덕로;신영수
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제16권1호
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    • pp.135-152
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    • 1983
  • Emergency medical service is an important part of the health care delivery system, and the optimal allocation of resources and their efficient utilization are essentially demanded. Since these conditions are the prerequisite to prompt treatment which, in turn, will be crucial for life saving and in reducing the undesirable sequelae of the event. This study, taking the hyperbaric chamber for carbon monoxide poisoning as an example, is to develop a stochastic approach for solving the problems of optimal allocation of such emergency medical facility in Korea. The hyperbaric chamber, in Korea, is used almost exclusively for the treatment of acute carbon monoxide poisoning, most of which occur at home, since the coal briquette is used as domestic fuel by 69.6 per cent of the Korean population. The annual incidence rate of the comatous and fatal carbon monoxide poisoning is estimated at 45.5 per 10,000 of coal briquette-using population. It offers a serious public health problem and occupies a large portion of the emergency outpatients, especially in the winter season. The requirement of hyperbaric chambers can be calculated by setting the level of the annual queueing rate, which is here defined as the proportion of the annual number of the queued patients among the annual number of the total patients. The rate is determined by the size of the coal briquette-using population which generate a certain number of carbon monoxide poisoning patients in terms of the annual incidence rate, and the number of hyperbaric chambers per hospital to which the patients are sent, assuming that there is no referral of the patients among hospitals. The queueing occurs due to the conflicting events of the 'arrival' of the patients and the 'service' of the hyperbaric chambers. Here, we can assume that the length of the service time of hyperbaric chambers is fixed at sixty minutes, and the service discipline is based on 'first come, first served'. The arrival pattern of the carbon monoxide poisoning is relatively unique, because it usually occurs while the people are in bed. Diurnal variation of the carbon monoxide poisoning can hardly be formulated mathematically, so empirical cumulative distribution of the probability of the hourly arrival of the patients was used for Monte Carlo simulation to calculate the probability of queueing by the number of the patients per day, for the cases of one, two or three hyperbaric chambers assumed to be available per hospital. Incidence of the carbon monoxide poisoning also has strong seasonal variation, because of the four distinctive seasons in Korea. So the number of the patients per day could not be assumed to be distributed according to the Poisson distribution. Testing the fitness of various distributions of rare event, it turned out to be that the daily distribution of the carbon monoxide poisoning fits well to the Polya-Eggenberger distribution. With this model, we could forecast the number of the poisonings per day by the size of the coal-briquette using population. By combining the probability of queueing by the number of patients per day, and the probability of the number of patients per day in a year, we can estimate the number of the queued patients and the number of the patients in a year by the number of hyperbaric chamber per hospital and by the size of coal briquette-using population. Setting 5 per cent as the annual queueing rate, the required number of hyperbaric chambers was calculated for each province and for the whole country, in the cases of 25, 50, 75 and 100 per cent of the treatment rate which stand for the rate of the patients treated by hyperbaric chamber among the patients who are to be treated. Findings of the study were as follows. 1. Probability of the number of patients per day follows Polya-Eggenberger distribution. $$P(X=\gamma)=\frac{\Pi\limits_{k=1}^\gamma[m+(K-1)\times10.86]}{\gamma!}\times11.86^{-{(\frac{m}{10.86}+\gamma)}}$$ when$${\gamma}=1,2,...,n$$$$P(X=0)=11.86^{-(m/10.86)}$$ when $${\gamma}=0$$ Hourly arrival pattern of the patients turned out to be bimodal, the large peak was observed in $7 : 00{\sim}8 : 00$ a.m., and the small peak in $11 : 00{\sim}12 : 00$ p.m. 2. In the cases of only one or two hyperbaric chambers installed per hospital, the annual queueing rate will be at the level of more than 5 per cent. Only in case of three chambers, however, the rate will reach 5 per cent when the average number of the patients per day is 0.481. 3. According to the results above, a hospital equipped with three hyperbaric chambers will be able to serve 166,485, 83,242, 55,495 and 41,620 of population, when the treatmet rate are 25, 50, 75 and 100 per cent. 4. The required number of hyperbaric chambers are estimated at 483, 963, 1,441 and 1,923 when the treatment rate are taken as 25, 50, 75 and 100 per cent. Therefore, the shortage are respectively turned out to be 312, 791. 1,270 and 1,752. The author believes that the methodology developed in this study will also be applicable to the problems of resource allocation for the other kinds of the emergency medical facilities.

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A hybrid algorithm for the synthesis of computer-generated holograms

  • Nguyen The Anh;An Jun Won;Choe Jae Gwang;Kim Nam
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.60-61
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    • 2003
  • A new approach to reduce the computation time of genetic algorithm (GA) for making binary phase holograms is described. Synthesized holograms having diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are proven in computer simulation and experimentally demonstrated. Recently, computer-generated holograms (CGHs) having high diffraction efficiency and flexibility of design have been widely developed in many applications such as optical information processing, optical computing, optical interconnection, etc. Among proposed optimization methods, GA has become popular due to its capability of reaching nearly global. However, there exits a drawback to consider when we use the genetic algorithm. It is the large amount of computation time to construct desired holograms. One of the major reasons that the GA' s operation may be time intensive results from the expense of computing the cost function that must Fourier transform the parameters encoded on the hologram into the fitness value. In trying to remedy this drawback, Artificial Neural Network (ANN) has been put forward, allowing CGHs to be created easily and quickly (1), but the quality of reconstructed images is not high enough to use in applications of high preciseness. For that, we are in attempt to find a new approach of combiningthe good properties and performance of both the GA and ANN to make CGHs of high diffraction efficiency in a short time. The optimization of CGH using the genetic algorithm is merely a process of iteration, including selection, crossover, and mutation operators [2]. It is worth noting that the evaluation of the cost function with the aim of selecting better holograms plays an important role in the implementation of the GA. However, this evaluation process wastes much time for Fourier transforming the encoded parameters on the hologram into the value to be solved. Depending on the speed of computer, this process can even last up to ten minutes. It will be more effective if instead of merely generating random holograms in the initial process, a set of approximately desired holograms is employed. By doing so, the initial population will contain less trial holograms equivalent to the reduction of the computation time of GA's. Accordingly, a hybrid algorithm that utilizes a trained neural network to initiate the GA's procedure is proposed. Consequently, the initial population contains less random holograms and is compensated by approximately desired holograms. Figure 1 is the flowchart of the hybrid algorithm in comparison with the classical GA. The procedure of synthesizing a hologram on computer is divided into two steps. First the simulation of holograms based on ANN method [1] to acquire approximately desired holograms is carried. With a teaching data set of 9 characters obtained from the classical GA, the number of layer is 3, the number of hidden node is 100, learning rate is 0.3, and momentum is 0.5, the artificial neural network trained enables us to attain the approximately desired holograms, which are fairly good agreement with what we suggested in the theory. The second step, effect of several parameters on the operation of the hybrid algorithm is investigated. In principle, the operation of the hybrid algorithm and GA are the same except the modification of the initial step. Hence, the verified results in Ref [2] of the parameters such as the probability of crossover and mutation, the tournament size, and the crossover block size are remained unchanged, beside of the reduced population size. The reconstructed image of 76.4% diffraction efficiency and 5.4% uniformity is achieved when the population size is 30, the iteration number is 2000, the probability of crossover is 0.75, and the probability of mutation is 0.001. A comparison between the hybrid algorithm and GA in term of diffraction efficiency and computation time is also evaluated as shown in Fig. 2. With a 66.7% reduction in computation time and a 2% increase in diffraction efficiency compared to the GA method, the hybrid algorithm demonstrates its efficient performance. In the optical experiment, the phase holograms were displayed on a programmable phase modulator (model XGA). Figures 3 are pictures of diffracted patterns of the letter "0" from the holograms generated using the hybrid algorithm. Diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are measured. We see that the simulation and experiment results are fairly good agreement with each other. In this paper, Genetic Algorithm and Neural Network have been successfully combined in designing CGHs. This method gives a significant reduction in computation time compared to the GA method while still allowing holograms of high diffraction efficiency and uniformity to be achieved. This work was supported by No.mOl-2001-000-00324-0 (2002)) from the Korea Science & Engineering Foundation.

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현실임분 생장특성에 의한 편백 임분수확표 개발 (Development of Stand Yield Table Based on Current Growth Characteristics of Chamaecyparis obtusa Stands)

  • 정수영;이광수;이호상;배은지;박준형;고치웅
    • 한국산림과학회지
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    • 제109권4호
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    • pp.477-483
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    • 2020
  • 본 연구는 남부지방 대표수종인 편백 현실림의 생장 특성을 반영한 수확표를 작성하기 위하여 수행되었다. 200개소 이상의 편백의 표준지 생장조사 자료를 분석에 이용하였다. 기존의 임분수확표 작성 절차인 직경분포의 추정, 적합, 예측의 단계를 거쳤으며, 직경분포모델은 Weibull 함수를 이용하였다. 임지생산력을 평가하기 위한 기준인 지위지수(기준임령 30년)는 Chapman-Richards식을 이용하여 추정하였다. 임분수확표 작성을 위한 평균직경 등 여러 추정식은 적합도를 고려하여 최적의식을 선정하고 이용한 결과, 조사된 편백 현실임분의 지위지수는 10~18 범위에 있음이 밝혀졌다. 추정된 임분재적 모델은 편백림의 임분재적에 대해 62%의 설명력을 가지는 것으로 나타났다. 실재적과 추정재적 간의 잔차도분석 결과 '0'을 중심으로 모두 고른 잔차를 보여 본 추정 결과를 이용함은 문제가 없을 것으로 판단되었다. 이번 남부지방을 대표하는 침엽수인 편백에 대한 임분수확표 작성 결과가 현실의 산림경영에 폭넓게 사용되기를 바라며, 향후 편백 임분 생장이 더욱 안정화되고 생육발달로 장벌기 대경재 생산지가 많이 확보되면 더욱 개선된 수확표의 작성도 가능할 것으로 기대된다.