• 대한원격탐사학회지
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• 제38권2호
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• pp.179-188
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• 2022

지구온난화는 기후변화를 야기하며 전지구적으로 이상기상 현상을 유발하고 있다. 우리나라에서도 폭염, 가뭄과 같은 이상기상 현상이 증가하고 있는 상황이다. 이상기상 감시를 위하여 지표면온도(Land Surface Temperature, LST), 온도상태지수(Temperature Condition Index, TCI), 식생활력지수(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), 식생상태지수(Vegetation Condition Index, VCI), 식생건강지수(Vegetation Health Index, VHI) 등의 위성자료가 활용되고 있다. TCI와 VCI를 이용하여 계산되는 VHI는 온도, 강수와 같은 기상 요인에 의한 식생 스트레스를 나타내며, 기후변화 상황에서 가뭄 평가에 주로 활용되고 있다. TCI, VCI는 날짜 및 장소에 따른 LST, NDVI의 과거 평년치를 참조해서 산출되기 때문에, 아직 2년여의 자료밖에 없는 천리안위성 2A호(GK2A) AMI (Advanced Meteorological Imager) 자료로부터 TCI, VCI, VHI를 산출하는 것은 현재로서는 쉽지 않은 일이다. 본 연구에서는 대안적인 방법으로 VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) 센서의 LST, NDVI를 이용하여 GK2A의 VHI 산출 가능성을 모색하였다. GK2A와 VIIRS의 LST, NDVI는 상당히 높은 상관성을 보이기 때문에, GK2A에 존재하지 않는 과거 평년치를 VIIRS 자료로 대체하는 방식을 택하였다. 8일 간격으로 GK2A 격자에 해당하는 LST, NDVI의 최소·최대값 조견표를 구축하여 TCI, VCI, VHI를 산출하였고, 최근 우리나라 이상기상 현상에 대한 해석을 수행하였다. GK2A VHI는 2020년 3월과 6월의 폭염, 4월과 7월의 저온, 8월의 폭우 등으로 인한 식생 스트레스의 변화를 잘 표현하는 것으로 나타났지만, 미국 해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)의 VHI 산출물은 그렇지 않았다. 본 연구에서 제시한 GK2A VHI는 향후 LST, NDVI의 과거 평년치에 대한 통계적으로 엄밀한 보완을 거친다면 폭염, 가뭄으로 인한 식생 스트레스 감시에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_2호
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• pp.707-723
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• 2022

위성기반 해수면온도는 광역 모니터링이 가능한 장점이 있지만, 다양한 환경적 그리고 기계적 이유로 인한 시공간적 자료공백이 발생한다. 자료공백으로 인한 활용성의 한계가 있으므로, 공백이 없는 자료 생산이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 한반도 주변 해역에 대해 극궤도와 정지궤도 위성에서 생산되는 해수면온도 자료를 두 단계의 기계학습을 통해 융합하여 4 km의 공간해상도를 가지는 일별 해수면온도 합성장을 만들었다. 첫번째 복원 단계에서는 Data INterpolate Convolutional AutoEncoder (DINCAE) 모델을 이용하여 다종 위성기반 해수면온도 자료를 합성하여 복원하였고, 두번째 보정 단계에서는 복원된 해수면온도 자료를 현장관측자료에 맞춰 Light Gradient Boosting Machine (LGBM) 모델로 학습시켜 최종적인 일별 해수면온도 합성장을 만들었다. 개발된 모델의 검증을 위해 복원 단계에서 무작위 50일의 자료 중 일부분을 제거하여 복원한 뒤 제거된 영역에 대해 검증하였으며, 보정 단계에서는 Leave One Year Out Cross Validation (LOYOCV) 기법을 이용하여 현장자료와의 정확도를 검증하였다. DINCAE 모델의 해수면온도 복원 결과는 상당히 높은 정확도(R²=0.98, bias=0.27℃, RMSE=0.97℃, MAE=0.73℃)를 보였다. 두번째 단계의 LGBM 보정 모델의 정확도 개선은 표층 뜰개 부이와 계류형 부이 현장자료와의 비교에서 모두 상당한 향상(RMSE=∆0.21-0.29℃, rRMSE=∆0.91-1.65%, MAE=∆0.17-0.24℃)을 보여주었다. 특히, 모든 현장 자료를 이용한 보정 모델의 표층 뜰개 부이와의 정확도는 동일한 현장 자료가 동화된 기존 해수면온도 합성장보다 나은 정확도를 보였다. 또한 LGBM 보정 모델은 랜덤포레스트(random forest)를 사용한 선행연구에서 보고된 과적합의 문제를 상당부분 해결하였다. 보정된 해수면온도는 기존의 초고해상도 해수면온도 합성장들과 유사한 수준으로 수온 전선과 와동 등의 중규모 해양현상을 뚜렷하게 모의하였다. 본 연구는 다종위성 자료와 기계학습 기법을 사용해 시공간적 공백 없는 고해상도 해수면온도 합성장 제작 방법을 제시하였다는 점에서 가치가 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.275-285
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• 2021

코로나19는 선원교대를 지연시키면서 선박과 선원의 안전에 위협을 가하고 있다. 선원의 승선환경에 있어 해운기업과 정부가 놓치고 있는 사각지대는 존재하고 있다. 선원의 안전을 위협하는 비상체제 상황에서 인적사고를 유발할 가능성을 제거하기 위해 효과적인 교대방안을 구상해볼 필요가 있다. 본 연구에서는 전직 및 현직 선원을 대상으로 설문조사를 진행한 결과, 승선생활에서 가장 중요하게 생각하는 요인은 안전이었으며 비상체제 상황에서 가장 필요한 것은 임금 및 복지의 향상보다 선원의 원활한 교대방안이 우선적으로 확보되어야 한다고 응답하였다. 국적해운기업의 대륙별 주요 항로를 분석하여 기항 횟수가 많고 항공연계성지수가 높은 항만을 거점항만으로 선정하였다. 또한, 국제해운에 승선하는 국내 선원의 효과적인 교대를 위한 이동경로를 구상하였다. 그를 위해 비상 시 선원의 안전한 본국 귀환 및 이송을 위하여 선박과 항만, 항공을 연계한 이동경로 구축은 다른 나라와의 협의가 필수적이다. 또한, 국제해사기구의 협력을 통해 선원교대의 어려움에 처해있는 선원들을 위해 함께 노력할 필요가 있다. 이를 시작으로 국적 선원이 승선하는 정기선과 부정기선의 귀항로 및 불귀항로 정보와 선원 수에 대한 모니터링 체계를 갖추어 상시 확인할 수 있어야 한다. 그러한 체계가 갖추어진다면 비상체제 발생 시 우리나라의 정책 대응방향을 보다 빠르게 결정할 수 있을 것이다. 선원들의 처우를 개선하기 위한 해운기업의 노력과 더불어 개정이 필요한 국내법을 검토하고 선원에 대한 인식을 개선하기 위한 국민적·사회적 관심이 필요할 것이다.

• 분석과학
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• 제35권3호
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• pp.136-142
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• 2022

안락사 시킨 유기견의 사체를 고온 및 고압 처리하여 가루로 만들고 사료 원료(육골분)로 사용했다는 언론보도에 따라 안락사에 사용된 마취제 케타민과 덱스메데토미딘의 사료 내 잔류가능성이 제기되었다. 이에 신속한 잔류 조사를 위해 QuEChERS 전처리와 질량분석기를 이용한 동시분석법을 개발하였다. 개발된 동시분석법의 직선성은 0.999 이상을 보였다. 선택성은 무처리 시료와 케타민과 덱스메데토미딘이 정량한계수준으로 처리된 시료의 비교를 통해 평가하였고, MRM 크로마토그램을 확인한 결과 각각의 머무름 시간에서 매질의 간섭은 없었다. 검출한계는 0.6 ㎍/L, 정량한계는 2 ㎍/L로 설정하였으며, 분석법의 최종 정량한계는 10 ㎍/kg로 설정하였다. 육골분, 육분, 애완용 배합사료 중 케타민의 회수율 실험 결과, 80.48-98.63 %, 상대표준편차 5.00 % 이하의 결과를 보였으며, 덱스메데토미딘은 회수율 72.75-93.00 %, 상대표준편차 4.83 % 이하의 결과를 보였다. 개발된 분석법을 활용하여 케타민과 덱스메데토미딘의 잔류실태조사를 실시하였다. 해당 원료가 배포된 시기에 제조된 육골분 등의 사료 6 점을 수거하여 분석한 결과, 육골분 시료 한점에서 케타민이 10.8 ㎍/kg이 검출되었고, 덱스메데토미딘은 정량 한계 미만의 농도로 확인되었다. 이에 해당 원료를 사용한 제품은 전량 회수, 폐기되었다. 이후에도 육골분 사료의 안전성 확보를 위해 육골분 및 배합사료 등의 시료 32점을 추가로 수거하여 케타민과 덱스메데토미딘에 대한 잔류 조사를 실시 하였고, 분석결과 두 성분 모두 검출되지 않았다. 하지만 이번 조사를 통해 마취제 같은 의약품들이 고온 및 고압에도 분해되지 않고 잔류할 수 있다는 사실을 확인하였고, 이에 따라 육골분 사료에서 관리하고 있지 않은 다른 잠재적 유해물질들에 대한 조사의 필요성이 제기되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권12호
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• pp.1041-1052
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• 2022

본 연구는 낙동강 본류의 안동댐 하류(4,565.7 km²) 하천을 대상으로 1차원 물리적 서식처 모형인 PHABSIM과 2차원 물리적 서식처 모형인 River2D를 활용하여 대상어종에 대해 환경생태유량을 산정하고 어류서식처에 대한 2차원 공간분석을 수행하였다. 서식처 모형의 구축을 위해 낙동강유역의 하천기본계획보고서를 활용하여 하천단면정보와 수리학적 입력자료를 수집하였다. PHABSIM 구축범위는 구담수위관측소(GD)로부터 약 410.0 m, River2D의 경우 GD를 포함한 약 6.0 km에 대해 구축하였다. 대상어종 선정 및 HSI 구축을 위해 대상하천의 하류에 위치한 풍지교에서 어류 현장조사를 수행하였다. 어류 현장조사 결과, 피라미가 우점종으로 나타나 피라미(Zacco platypus)를 대상어종으로 선정하였고 피라미의 물리적 서식처 특성을 활용하여 HSI를 구축하였다. 피라미의 최적 HSI 범위는 유속에서 0.3~0.5 m/s, 수심에서 0.4~0.6 m, 그리고 하상재료는 모래에서 잔자갈로 나타났다. HSI를 PHABSIM에 적용하여 환경생태유량을 산정한 결과, 대상하천의 최적 환경생태유량은 20.0 m³/sec로 산정되었다. River2D를 활용하여 어류서식처의 2차원 공간분석을 수행한 결과 WUA는 환경생태유량 조건에서 107,392.0 m₂/1000 m으로 산정되었고, Q₃₅₅ 조건과 비교하여 하천 전반적으로 어류서식처가 확보되는 것을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.105-119
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• 2023

기후 변화에 따라 용수 공급량은 줄어들고 있으며, 해안 및 도서지역은 지하수의 의존도가 높아 활용 가능한 용수의 양이 줄어들고 있다. 지속 가능한 해안 도서 지역의 물 공급을 위해 현재의 상태를 정확히 진단하고 효율적인 용수의 배분 및 관리가 필요하다. 해안 도서 지역의 지하수 흐름의 정밀한 분석을 위해 제주 동부의 성산유역을 대상으로 해안 담지하수 유출량을 산정하였다. 중요 매개변수인 담수층의 두께의 산정은 다심도 관측공에서 측정되는 전기전도도를 이용하여 수직적인 보간을 통해 추정하는 방법과 Ghyben-Herzberg의 이론적인 비율을 이용하여 추정하는 방법을 사용하였다. Ghyben-Herzberg의 비율을 사용한 값은 변화하는 담-염수 경계면의 정밀한 추정이 불가능하며, 전기전도도로 분석한 값은 담-염수 경계면의 현재 상태를 나타낼 수 있다. 매개변수는 가상의 격자에 분포시키고, 각각의 격자에 대한 해안 담지하수 유출 유량의 평균을 유역 대표 유량으로 결정하였다. 유역 규모의 연도별 해안 담지하수 유출량 산정과 유량 분포를 나타냈으며, 2018년에서 2020년까지의 해안 담지하수 유출량은 전기전도도로 추정한 담수층의 두께를 적용한 방법은 6.27 × 10⁶ m³/year, Ghyben-Herzberg의 비율을 적용한 방법은 10.87 × 10⁶ m³/year로 나타났다. 본 연구에서 나타낸 결과는 해안 도서지역의 정밀한 물수지 분석 등을 이용하여 지속가능한 용수의 공급을 결정하는 정책의 근거 자료로 활용할 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.193-205
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• 2023

집중강우 시 육상으로부터 다량으로 유입된 부유쓰레기는 사회, 경제적 및 환경적으로 부정적인 영향을 주고 있으나 부유쓰레기 집적 구간 및 발생량에 대한 모니터링 체계는 미흡한 실정이다. 최근 인공지능 기술의 발달로 드론 영상과 딥러닝 기반 객체탐지 모델을 활용하여 수계 내 광범위한 지역을 신속하고 효율적인 연구의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 육상기인 부유쓰레기의 효율적인 탐지 기법을 제시하기 위해 드론 영상뿐만 아니라 다양한 이미지를 확보하여 You Only Look Once (YOLO)v5s와 최근에 개발된 YOLO7 및 YOLOv8s로 학습하여 모델별로 성능을 비교하였다. 각 모델의 정성적인 성능 평가 결과, 세 모델 모두 일반적인 상황에서 탐지성능이 우수한 것으로 나타났으나, 이미지의 노출이 심하거나 수면의 태양광 반사가 심한 경우 YOLOv8s 모델에서 대상물을 누락 또는 중복 탐지하는 사례가 나타났다. 정량적인 성능 평가 결과, YOLOv7의 mean Average Precision (intersection over union, IoU 0.5)이 0.940으로 YOLOv5s (0.922)와 YOLOvs8(0.922)보다 좋은 성능을 나타냈다. 데이터 품질에 따른 모델의 성능 비교하기 위해 색상 및 고주파 성분에 왜곡을 발생시킨 결과, YOLOv8s 모델의 성능 저하가 가장 뚜렷하게 나타났으며, YOLOv7 모델이 가장 낮은 성능 저하 폭을 보였다. 이를 통해 수면 위에 존재하는 부유쓰레기 탐지에 있어서 YOLOv7 모델이 YOLOv5s와 YOLOv8s 모델에 비해 강인한 모델임을 확인하였다. 본 연구에서 제안하는 딥러닝 기반 부유쓰레기 탐지 기법은 부유쓰레기의 성상별 분포 현황을 공간적으로 파악할 수 있어 향후 정화작업 계획수립에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국노년학
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• 제29권1호
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• pp.149-175
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• 2009

본 연구는 제도 시행 초기인 2008년 10월 현재 여러 부분에서 동시다발적으로 발생하는 노인장기요양보험 재가서비스의 다양한 문제점과 원인을 파악하여 분석한 후, 그에 대한 개선방안을 마련하는 데 목적이 있다. 연구방법은 크게 선행 연구된 2차 자료를 분석하는 문헌조사와 관련 전문가를 대상으로 하는 서베이 조사방식을 통해 진행되었다. 자료의 분석은 길버트와 스펙트의 정책분석틀에 근거하여 대상자체계, 급여(서비스)체계, 재정체계, 전달체계의 영역으로 구분하여 분석하였다. 본 연구를 통해 도출된 노인장기요양보험 재가서비스의 문제점은 첫째, 대상자체계에서는 가입대상자와 서비스 대상자의 불일치, 수요자 추계의 문제점 및 등급판정 관련 문제 등이 있으며, 둘째, 서비스 체계에서는 서비스 인력의 전문성 결여, 방문요양기관 인력기준 완화로 인한 서비스 질 저하, 서비스 이용시간 제한의 불합리성 및 방문요양 수가의 등급별 균등지급의 문제가 있는 것으로 나타났다. 셋째, 재정체계에서는 본인부담금과 비급여항목으로 인한 이용자 부담과중, 기존운영비 지원 기관에 대한 지원중단으로 인한 서비스의 사각지대 발생 및 구조조정 및 파트타임 증가로 서비스 질 저하 문제가 나타났으며, 마지막으로 전달체계에서는 서비스의 질 관리체계 미비, 재가장기요양기관 남설로 인한 과다 경쟁, 영리적 운영으로 인한 서비스 공공성과 질저하, 대상자 모집의 어려움으로 인한 운영난 및 요양보호사 교육기관 난립으로 인한 과다배출과 부실교육 등의 문제가 있는 것으로 조사되었다. 이상의 결과에 근거하여 다음과 같이 제언하였다. 첫째, 장기적으로 가입자와 서비스 대상자를 일치시킬 필요가 있다. 둘째, 공단직원의 전문성 향상 및 인력충원이 필요하며, 셋째, 등급외자에 대한 효율적 서비스 연계, 넷째, 체계적인 요양보호사 관리시스템 구축 및 서비스 표준지침서 개발, 다섯째, 서비스 내용과 절차에 관한 일부 법규의 수정이 필요하며, 여섯째, 본인부담금의 일부 조정도 필요하다. 일곱째, 노인복지법에 의한 재가시설에 운영비를 지원해야 하며, 여덟째, 관리감독 기관의 모니터링 시스템 강화 및 서비스 제공 기관과 서비스 인력에 대한 평가 체계 마련, 그리고 마지막으로 기관설치 기준의 강화가 필요하다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.335-344
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• 2023

기후변화 생물지표인 남색이마잠자리(B. chalybea flavovittata)는 우리나라에는 2010년 제주도에서 최초로 관찰되어 기록된 이후 최근 영산강 일대에서 월동이 확인되었다. 본 연구는 MaxEnt 모델을 이용하여 남색이마잠자리의 잠재적 분포를 예측하고, 기후변화에 따른 서식지 확산을 예측하고자 하였다. 본 종의 분포 자료는 세계생물다양성정보 기구인 GBIF의 검색 결과를 수집하였으며, 2019년 5월부터 2023년 5월까지 확보된 현장조사 결과를 포함하였다. 또한, 생물기후변수는 WorldClim 데이터베이스에서 제공받아 사용하였다. 잠재적 종 분포예측과 미래 분포예측은 MaxEnt 모델을 사용하였다. 유충은 위도상 제주특별자치도 제주시(33.318096°)부터 경기도 여주시(37.366734°)까지, 경도상 전라남도 진도군(126.054925°)부터 경상남도 양산시(129.016472°)까지 관찰되었다. 본 종의 서식지는 람사르 습지유형 분류체계에 따라 M(permanent rivers, streams, creeks) 유형의 습지가 12개소(50.0%)로 가장 많았으며, Tp(permanent freshwater marshes, pools) 유형이 11개소(45.8%), F(estuarine waters) 유형이 1개소(4.2%)로 분류되었다. 현재 분포지역에 기초하여 MaxEnt 모델을 이용한 잠재적 분포 예측 결과, 기존 서식지 외에 울산광역시, 대구광역시 일대가 서식확률이 높았다. 또한, 미래 시나리오를 적용하였을 때, 2050년대와 2090년대 분포 가능지역이 넓어져 가까운 미래에 남부 서남해안, 남부 내륙 대구광역시 일대, 동해안 일대로 서식범위가 확장될 것으로 예측되었다. 남색이마잠자리는 가까운 미래에 서식범위를 확장할 가능성이 높게 예측되었는데, 본 연구 결과는 향후 모니터링을 지속하면서 서식지를 공유하는 토착 자생생물자원의 보전 및 관리를 위한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.552-561
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• 2023

한반도 중부 서해안의 곰소만에서 조하대의 수심측량과 갯벌의 고도측량을 통해 곰소만의 해저지형을 조사하였다. 곰소만은 80%의 갯벌과 20%의 조하대로 구성되며, 만의 중앙부를 가르는 주진천 하구수로에 의해 외만과 내만으로 나뉜다. 외만 갯벌은 조류로가 거의 없고, 지형단면이 위로 오목하며, 쉐니어와 조간대사주가 발달하는 특징을 보여 파랑의 영향을 받는 경사가 완만한 침식해빈의 모습과 유사하다. 내만 갯벌은 고도가 높아 상부갯벌과 중부갯벌이 넓고, 조류로 시스템이 잘 발달하며, 조류로 사이의 지형단면이 위로 볼록한 특징을 보여 조석과 조류로 작용이 활발한 퇴적 우세 환경임을 나타낸다. 곰소만 갯벌에서 1981년과 2018년 사이의 등수심선 변화를 조사하여 갯벌환경의 수평적 이동을 분석한 결과, 곰소만 갯벌환경이 점차 내만 쪽(육지 방향)으로 후퇴한 것으로 나타났다. 곰소만의 수심 변화가 침식 및 퇴적에 따른 해저의 고도 변화와 해수면 변화(1.49mm/y)에 기인한 것으로 가정하고 곰소만의 침·퇴적 특성을 분석한 결과, 지난 37년(1981-2018) 동안 외만에서는 평균 1cm가 침식되었고(0mm/y), 내만에서는 평균 50cm가 퇴적되었다(14mm/y). 특히 작은 침식이 일어난 외만 갯벌에서는 상부갯벌이 크게 침식되었는데, 이곳 해안을 모니터링한 사진들은 외만의 상부갯벌 침식이 대부분 1999년을 전후로 몇 년 사이(1997-2002)에 발생하였고, 주로 해안사구와 고조선해빈의 침식에 의해 이루어졌음을 보여주었다.