• 제목/요약/키워드: Modularity

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CPS 및 DT 연계를 위한 토양-지하수 관측기술 소개 (Introduction to Soil-grondwater monitoring technology for CPS (Cyber Physical System) and DT (Digital Twin) connection)

  • 김병우;최두형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.14-14
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    • 2023
  • 산업발전에 따른 인구증가, 기후위기에 따른 가뭄 및 물 부족심화, 그리고 수질오염 등은 2015년 제79차 UN총회의 물 안보측면에서 국제사회의 물 분야 위기관리를 위해 2030년을 지속가능한 발전 목표(Sustainable Development Goals)로 하였다. 또한, 현재 물 산업은 빠르게 성장하고 있으며, 2016년 세계경제포럼(World Economic Forum) 의장 클라우스 슈밥(Klaus Schwab)부터 주창된 제4차 산업혁명로 인해 현재 물 산업의 패러다임 또한 급속히 변화하고 있다. 이는 컴퓨터를 기반으로 하는 CPS(Cyber Physical System) 및 DT(Digital Twin) 연계 분석방식의 혁신을 일컫는다. 2002년경에 DT의 기본개념이 제시되었고, 2006년경에는 Embedded System에서의 DT와 같은 개념으로 CPS의 용어가 등장했다. DT는 현실세계에 존재하는 사물, 시스템, 환경 등을 S/W시스템의 가상공간에 동일하게 모사(Virtualization) 및 모의(Simulation)할 수 있도록 하고, 모의결과를 가상시스템으로 현실세계를 최적화 체계 구현 기술을 말한다. DT의 6가지 기능은 ① 실제 데이터(Live Data), ② 모사, ③ 분석정보(Analytics), ④ 모의, ⑤ 예측(Predictions), ⑥ 자동화(Automation) 이다. 또한, CPS는 대규모 센서 및 액추에이터(Actuator)를 가지는 물리적 요소와 이를 실시간으로 제어하는 컴퓨팅 요소가 결합된 복합시스템을 말한다. CPS는 물리세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있는 다양한 센서를 통해 환경인지 기능을 수행한다. 센서로부터 수집된 정보와 물리세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 사이버 물리공간을 인지·분석·예측할 수 있다. CPS의 6가지 구성요소는 ① 상호 운용성(Interoperability), ② 가상화(Virtualization), ③ 분산화(Decentralization), ④ 실시간(Real-time Capability), ⑤ 서비스 오리엔테이션(Service Orientation), ⑥ 모듈화(Modularity)이다. DT와 CPS는 본질적으로 같은 목적, 내용, 그리고 결과를 만들어내고자 하는 같은 종류의 기술이라고 할 수 있다. CPS 및 DT는 물리세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있으며, 토양-지하수 센서를 포함한 관측기술을 통해 환경인지 기능을 수행한다. 지하수 관측기술로부터 수집된 정보와 물리세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 사이버 물리공간 및 디지털 트윈 공간을 인지·분석·예측할 수 있다. CPS 및 DT의 기본 요소들을 실현시키는 것은 양질의 데이터를 모니터링할 수 있는 정확하고 정밀한 1차원 연직 프로파일링 관측기술이며, 이를 토대로 한 수자원 관련 빅데이터의 증가, 빅데이터의 저장과 분석을 가능하게 하는 플랫폼의 개발이다. 본 연구는 CPS 및 DT 기반 토양수분-지하수 관측기술을 이용한 지표수-지하수 연계, 지하수 순환 및 관리, 정수 운영 및 진단프로그램 개발을 위한 토양수분-지하수 관측장치를 지하수 플랫폼 동시성과 디지털 트윈 시뮬레이터 시스템 개발 방향으로 제시하고자 한다.

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코로나19 전후 서울시 공공 자전거 이용 패턴의 변화 (Changes in Public Bicycle Usage Patterns before and after COVID-19 in Seoul)

  • 서일정;조재희
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.139-149
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    • 2021
  • 서울시의 공공 자전거 대여 서비스인 따릉이는 서울시민의 생활교통 수단으로 자리 잡아가면서 매년 이용이 증가하고 있다. 코로나19 이후 우리의 삶은 여러 부문에서 크게 바뀌었고, 비대면 단거리 교통수단인 따릉이 이용도 행태와 패턴이 변화하였을 것으로 추측해볼 수 있다. 본 연구의 목적은 기술통계 분석과 네트워크 분석을 이용하여 코로나19 이전과 이후 따릉이 이용 패턴의 변화를 탐색하는 것이다. 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 코로나19 이후 전 시간대에 걸쳐 평균주행거리와 평균주행속도가 감소하였다. 왕복주행비율은 새벽과 아침에 높아졌고 저녁과 밤에 낮아졌다. 평균가중연결과 평균군집계수는 감소하였고 모듈성은 증가하였다. 서울시의 한강 북쪽에 위치한 군집들은 코로나19 전후의 지리적 분포가 비슷한 반면, 한강 남쪽에 위치한 군집들은 지리적 분포가 달라졌다. 강남의 서쪽에 위치한 군집들은 코로나19 이후 지리적 범위가 변동되거나 지리적 위치가 변동되었다. 하지만 강남의 동쪽에 위치한 군집들은 큰 변동이 없었다. 아침 시간에는 코로나19 이후 대부분의 상위 주행경로가 변경되었다. 코로나19 이후 새롭게 추가된 경로들은 평균주행거리가 1000미터 미만으로 현격하게 줄어들었다. 낮 시간과 밤 시간 모두 '고속터미널역 8-1번, 8-2번 출구 사이'의 왕복주행 경로가 목록에서 사라지고, 이를 대체하는 왕복주행 경로가 새롭게 추가되었다. 본 연구의 결과가 서울시 공공 자전거 서비스의 개선과 시민들의 공익 향상에 도움이 되기를 기대한다.

가정간호사업 운용을 위한 정보전달체계 개발 I (가정간호 데이터베이스 구축과 뇌졸중 환자의 가정간호 전산개발) (Development of the Information Delivery System for the Home Nursing Service)

  • 박정호;김매자;홍경자;한경자;박성애;윤순녕;이인숙;조현;방경숙
    • 가정간호학회지
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    • 제4권
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    • pp.5-22
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    • 1997
  • The purpose of the study was to development an information delivery system for the home nursing service, to demonstrate and to evaluate the efficiency of it. The period of research conduct was from September 1996 to August 31, 1997. At the 1st stage to achieve the purpose, Firstly Assessment tool for the patients with cerebral vascular disease who have the first priority of HNS among the patients with various health problems at home was developed through literature review. Secondly, after identification of patient nursing problem by the home care nurse with the assessment tool, the patient's classification system developed by Park (1988) that was 128 nursing activities under 6 categories was used to identify the home care nurse's activities of the patient with CAV at home. The research team had several workshops with 5 clinical nurse experts to refine it. At last 110 nursing activities under 11 categories for the patients with CVA were derived. At the second stage, algorithms were developed to connect 110 nursing activities with the patient nursing problems identified by assessment tool. The computerizing process of the algorithms is as follows: These algorithms are realized with the computer program by use of the software engineering technique. The development is made by the prototyping method, which is the requirement analysis of the software specifications. The basic features of the usability, compatibility, adaptability and maintainability are taken into consideration. Particular emphasis is given to the efficient construction of the database. To enhance the database efficiency and to establish the structural cohesion, the data field is categorized with the weight of relevance to the particular disease. This approach permits the easy adaptability when numerous diseases are applied in the future. In paralleled with this, the expandability and maintainability is stressed through out the program development, which leads to the modular concept. However since the disease to be applied is increased in number as the project progress and since they are interrelated and coupled each other, the expand ability as well as maintainability should be considered with a big priority. Furthermore, since the system is to be synthesized with other medical systems in the future, these properties are very important. The prototype developed in this project is to be evaluated through the stage of system testing. There are various evaluation metrics such as cohesion, coupling and adaptability so on. But unfortunately, direct measurement of these metrics are very difficult, and accordingly, analytical and quantitative evaluations are almost impossible. Therefore, instead of the analytical evaluation, the experimental evaluation is to be applied through the test run by various users. This system testing will provide the viewpoint analysis of the user's level, and the detail and additional requirement specifications arising from user's real situation will be feedback into the system modeling. Also. the degree of freedom of the input and output will be improved, and the hardware limitation will be investigated. Upon the refining, the prototype system will be used as a design template. and will be used to develop the more extensive system. In detail. the relevant modules will be developed for the various diseases, and the module will be integrated by the macroscopic design process focusing on the inter modularity, generality of the database. and compatibility with other systems. The Home care Evaluation System is comprised of three main modules of : (1) General information on a patient, (2) General health status of a patient, and (3) Cerebrovascular disease patient. The general health status module has five sub modules of physical measurement, vitality, nursing, pharmaceutical description and emotional/cognition ability. The CVA patient module is divided into ten sub modules such as subjective sense, consciousness, memory and language pattern so on. The typical sub modules are described in appendix 3.

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소셜 네트워크 분석을 통한 무형문화유산 공동체 지식연결망 연구 - 정선아리랑을 중심으로 - (A Study of Intangible Cultural Heritage Communities through a Social Network Analysis - Focused on the Item of Jeongseon Arirang -)

  • 오정심
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제52권3호
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    • pp.172-187
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    • 2019
  • 본 논문의 목적은 무형문화유산 일반전승자의 역할을 주목하면서, 소셜 네트워크 분석을 활용해 무형문화유산 전승공동체의 연결망과 전승활동에서 발생하는 지식 흐름의 구조적 특징을 분석하는 데 있다. 이러한 연구 목적을 이루기 위해 본 논문에서는 연구 대상을 국가무형문화재 종목들 중에서 일반인의 전승활동이 활발한 '아리랑'으로 선정하였다. 아리랑은 오랜 기간 제도권 밖에서 일반대중 활동을 중심으로 자생적으로 전승되었으며, 2015년에 전문전승자 지정 없이 국가무형문화재로 지정된 최초의 사례이다. 현재 아리랑은 약 60여 종, 3,600여 곡에 이르는 것으로 추정된다. 본 논문에서는 이 중에서 전문전승자와 일반전승자의 상호교류가 활발한 향토민요 '정선아리랑'을 중심으로 연구하였다. 소셜 네트워크 분석은 사람과 사람 사이의 관계를 노드(Node)와 링크(Link)로 모델링하여 수치화 통계화 시각화하여 해석하는 방법을 말한다. 이 방법은 전통적으로 사회학에서 사회조직 및 취약계층을 연구하는 데 꾸준히 활용되었다. 최근에는 문헌정보학, 문화콘텐츠학, 경영학 등과 같은 분야에서 연구경향, 시장동향, 조직관리 등을 연구하는 데 이 방법이 활용되고 있다. 이처럼 여러 학문 분야에서 소셜 네트워크 분석을 이용한 연구가 증가하는 추세지만 문화재 분야에서는 관련 연구를 찾아보기가 어렵다. 소셜 네트워크 분석은 크게 3단계, '연결망 모델링', '데이터 수집', '데이터 분석 및 시각화'로 진행된다. 본 논문에서는 첫 번째, 2017년 기준으로 정선아리랑보존회 회원 전체를 조사 대상으로 선정하여 완전한 연결망으로 모델링하였다. 두 번째, 데이터 수집은 보존회 회원 명부를 확보해 2017년 10월 17일 면대면 조사와 2017년 12월 15일 전화 설문조사를 통해 하였다. 세 번째, 데이터 분석은 Netminer 4.0 프로그램을 이용해 중심성 분석, 구조적 등위성 분석, 커뮤니티 분석 등을 주요 지표로 하였다. 본 논문은 기존에 무형문화유산 계보조사에서 소수 사람들의 구술자료에 의존해 파악하던 방식에서 벗어나 객관적이고 계량적인 방법으로 조사할 수 있는 기반을 제공하였다는 점에서 연구 의의가 있다. 그리고 무형문화유산 전승공동체 구성원들의 관계 및 지식 흐름의 구조를 지식지도(2D Spring Map) 형태로 시각화함으로써 추상적인 내용을 직관적으로 파악할 수 있게 했다는 점에서 의미가 있다.