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부산수영하수처리장 하수와 음식물쓰레기 병합처리 시 공정별 악취특성 및 후처리시설 효율평가 (Removal Efficiency of the Deodorization Equipment and Characteristics of Malodor during the Process in Co-treatment of Sewage and Food Waste of Su-young Wastewater Treatment Plant in Busan)

  • 이형돈;강대종;이민호;강동효;오광중
    • 청정기술
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    • 제18권4호
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    • pp.379-389
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    • 2012
  • 우리나라는 소득증가, 도시집중화, 인구증가로 인해 환경적인 문제에 대해 점점 관심이 증대되고 있으며, 이러한 다양한 환경문제 중 악취로 인한 피해는 심각한 환경문제 중 하나이다. 부산시 수영하수처리장 내 음식물처리장은 음식물과 하수를 병합처리하는 시설로 주거지역 인근에 위치해 있어 많은 민원이 제기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 악취물질분석과 기여도를 악취지수(odor quotient, OQ)와 총악취지수(sum of odor quotient, SOQ)를 평가하여 분석하였으며, 또한 후처리시설인 바이오필터의 효율을 평가하였다. 공기희석관능법에 의한 복합악취 측정결과, 7월과 8월에 분쇄기, 투입호퍼, 침출수 순으로 복합악취가 높은 것으로 나타났다. 기기분석법을 이용해 분석한 결과, 황화수소, 암모니아, 메틸메르캅탄, 아세트알데히드에 의한 영향이 가장 큰 것으로 나타났고, 메틸메르캅탄의 경우, 최소감지농도를 3,571배 이상 초과한 것으로 나타났다. 또한 악취기여도평가에서 메틸메르캅탄(49.95~59.08%), 황화수소(20.43~29.27%), 트리메틸아민(8.82~13.42%), 아세트알데히드(9.17~11.35%)순으로 기여도가 높은 것으로 나타났다. 다른 시설과의 기여도를 비교분석한 결과, 황화합물(메틸메르캅탄, 황화수소)의 OQ가 가장 높았으며, 분쇄기에서 SOQ가 7,067로 가장 높은 것으로 분석되었다. 또한 황화합물과 아세트알데히드, 트리메틸아민의 악취기여도가 분쇄공정에서 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구시설의 후처리시설에 대한 처리효율을 평가한 결과, 암모니아, 아민류는 90.00% 이상의 처리효율을 보였으나, 황화합물류의 처리효율은 평균 53.51%로 나타났다. 종합적으로 본 시설은 기타 처리시설에 비해 아세트알데히드와 트리메틸아민의 기여도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 또한 음식물처리장의 후처리시설은 복합적인 악취성분 처리 시 분해효율이 감소할 수 있어 적절한 용량 및 운전조건에 대한 검토가 필요하다.

황화물(黃化物) 및 불화물(弗化物)이 수도생육(水稻生育)과 수량(收量)에 미치는 영향(影響);I. 오염지역(汚染地域)에서의 생육장해(生育障害) 및 수량감소(收量減少) (Influence of Sulfur and Fluorine Compounds on the Growth and Yield of Rice Plants;I. Growth Retardation and Yield Reduction under Various Stressed Conditions in the Field)

  • 박완철;신응배;김광호
    • 한국환경농학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.53-65
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    • 1987
  • 본(本) 연구(硏究)는 1981년(年)부터 1984년(年)까지 4개년(個年)에 걸쳐 울산공업단지주변(蔚山工業團地周邊) 21 개지점(個地點)에서 수행(遂行)되었다. 대기중(大氣中) 황화물(黃化物) 및 불화물(弗化物)이 수도(水稻)의 생육(生育) 및 수량(收量)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위해 수도(水稻)의 수량구성요소(收量構成要素), 수량(收量), 대기중(大氣中)의 류황산화물(硫黃酸化物), 엽내류황(葉內硫黃) 및 불소함량(弗素含量), 엽피해율(葉被害率)을 조사(調査)하여 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 수도(水稻)의 수량(收量)에 대(對)한 수량구성요소(收量構成要素)의 기여율(寄與率)은 주당수수(株當穗數)의 기여율(寄與率)이 매년(每年) 제일 높았으며, 타(他) 수량구성요소(收量構成要素)들의 기여율(寄與率)은 주당수수(株當穗數)보다 현저히 낮았고, 이들의 기여정도(寄與程度)는 조사년도(調査年度)에 따라 차이(差異)가 있었다. 2. 수량(收量)과 주당수수(株當穗數) 및 등열율(登熱率)에 대(對)해서는 매년(每年) 엽내불소함량(葉內弗素含量)에 의한 영향도(影響度)는 엽내류황(葉內硫黃)에 의한 것보다 크고, 수당입수(穗當粒數)에 대(對)한 엽내류황(葉內硫黃)과 불소(弗素)에 의한 영향도(影響度)는 조사년도(調査年度)에 따라 일정(一定)한 경향(傾向)이 없었으며, 이들 오염지표(汚染指標)와 천립중간(千粒重間)에는 상관(相關)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되지 않았다. 그리고 수량(收量) 및 수량구성요소(收量構成要素)에 대(對)한 월별(月別) 오염물(汚染物)이 영향(影響)은 조사연도(調査年度)에 따라 차이(差異)가 있었으며, 매년(每年) 주당수수(株當穗數)의 감소(減少)에 가장 큰 영향(影響)을 미친 월별(月別) 오염물(汚染物)이 최종수량(最終收量)의 감소(減少)에도 가장 영향(影響)이 컸다. 3. 수도(水稻)의 수량추정(收量推定)에 적용(適用)할 오염지표(汚染指標)를 선정(選定)할 때 월별(月別) 엽내류황(葉內硫黃) 및 불소함량(弗素含量)과 엽피해율(葉被害率)을 함께 적용(適用)하는 것이 PSS 값이 제일 낮았다. 그리고 PSS에 의해 선정(選定)된 오염지표(汚染指標)를 이용(利用)하여 만든 회귀식(回歸式)에 의한 예측수량(豫測收量)과 실측수량간(實測收量間)에는 높은 상관관계(相關關係)가 인정(認定)되었다.

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하지동맥 재건술 후 폐쇄성 합병증에 대한 임상적 고찰 (Occlusive Complications after Lower Limb Arterial Bypass Surgery)

  • 김종원;정성운
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권2호
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    • pp.152-156
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    • 2005
  • 배경: 동맥 재건술 후에 발생하는 폐쇄성 합병증은 치료가 어렵고 재발 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 저자들은 동맥 재수술에 관하여 임상양상 및 수술방법, 사용된 이식편, 술 후 결과들을 분석하여 이식편 폐쇄에 영향을 미치는 인자를 알아보고 효율적인 치료 방침을 세우는 데 도움을 얻고자 하였다. 대상 및 방법: 1998년 1월부터 2002년 12월까지 부산대학교병원 흉부외과에서 시행된 173명의 동맥재건술 후 재수술을 받은 33명(55예)을 대상으로 조사하여 임상적 특성과 치초 수술의 유형, 재수술시까지의 경과한 시간, 사용한 이식편, 치료의 결과 등을 후향적으로 분석하였다. 결과: 33명 중 32명이 남자였고 재수술 당시의 평균연령은 63.5세였다. 첫 수술에서 재수술까지의 기간은 11.9개월이었고 원인질환은 동맥경화증이 28예, 버거씨병 5예였다. 동반된 질환은 고혈압 19예, 당뇨병 11예, 심부전 6예 등의 순이었다. 한 환자당 평균 1.67회의 재수술이 시행되었고 치초의 수술유형은 대퇴동맥-슬와동맥 우회술이 19예로 가장 많았다. 수술에 사용되었던 이식편은 PTFE가 25예, Dacron이 6예였고 이식편에 따른 재수술률은 차이가 없었다. 재수술은 혈전제거술이 20예, 혈관 성형술 18예, 우회로 재조성술이 13예, 요부 교감신경절제술이 4예에서 시행되었다. 재수술의 결과는 하지의 기능회복이 15명, 하지보존 7명, 슬상부절단 5명, 슬하부 절단 3명, 사망 3명이었다. 걸론· 하지 동맥 재건술 후 발생하는 폐쇄성 합병증은 유입 동맥이나 유출동맥의 폐쇄가 발생하며 생기는 경우가 많았다 치료의 방침은 최초의 수술방법과 사용된 이식편에 따라 다를 수 있고 무엇보다도 이식편의 감시가 중요한데 이차 수술의 시행빈도가 가장 높은 시기인 술 후 1년 이내의 이식편 감시가 중요하다고 생각한다. 또한 재우회로술 뿐만 아니라 방사선학적 중재술 및 교감신경 절제술과 같은 부가적인 치료도 적극적으로 시행하여야 하지 보존율의 향상을 기대할 수 있을 것이다.

지하매설물 중 도시가스 지하배관에 대한 위험성 서열화 분석 (Risk Ranking Analysis for the City-Gas Pipelines in the Underground Laying Facilities)

  • 고재선;김효
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.54-66
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    • 2004
  • 본 논문은 도시 가스 지하배관의 위험관리체계를 유지하는데 필요한 요소들 중 배관의 위험성평가에 적절한 기법을 제안하고, 그 평가결과에 근거하여 가장 비용-효과가 큰 배관 유지관리방안을 찾아내는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 제안된 지하배관의 위험성서열화의 접근방법은 세 가지 측면에서 행하여졌는데, 첫째는 RBI(Risk Based Inspection)으로서 배관의 위험도에 영향을 주는 주변인구조건, 관의 크기 및 두께. 사용시간 등을 기준으로 일차적 평가를 함으로서 노출위험도의 높고 낮음을 정성적으로 평가하였고, 둘째는 Scoring System으로서 매설된 배관의 환경적인 요소에 기초하여 점수화하여 구체적으로 위험도를 서열화 하였다. 셋째로는 THOMAS 이론으로부터 대상배관의 누출빈도를 정량화 하였다. 그 결과 도시 가스 대상배관의 노출위험도는 대략 중간이상의 값을 갖는 것으로 나타났으며, 제안된 SPC기법을 적용하여 위험성을 평가한 결과, 대상배관의 부식위험성 점수 값이 허용범위(30-70)에 골고루 분포하는 것으로 보아 설정된 평가기준이 실제배관에 대해 상대적인 부식위험성을 잘 서열화 됨을 알 수 있었다. 또한 THOMAS모델을 적용한 평가결과로서의 Score값은 배관의 길이를 포함한 여러 치수들에 무관한 환경요인에 관련된 값인 반면, 기본누출빈도는 배관의 길이를 포함해서 다른 치수들에 비례함을 보여주고 있다. 그 결과 점수 값이 상대적으로 적은 배관구간(상대적으로 위험성이 낮은 구간)도 배관길이가 훨씬 더 크다면 누출발생빈도가 더 높은 값을 갖는다는 것을 알 수 있었다. 또한 대상 파이프라인의 허용위험수용범위는 전체 누출 빈도 값인 최대 1.00E-01/yr로부터 최소 2.50E-02의 영역을 나타내고 있어 이에 상응되는 높은 Consequence를 수용 가능한 영역으로 낮추는 조치가 필요함을 보여주고 있고, 종합파손확률에 대해 사용시간을 회기 분석법(Regression Analysis)으로 예측한 결과, 이에 대한 방정식을 유추할 수 있었고, 그에 대한 결과가 대상 파이프라인의 사용 년 수인 11년에서 13년으로 나타나 실제 대상배관들의 연령과 거의 일치함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안된 위험성 서열화 접근방법은 실제적으로 지하배관의 유지관리를 하는데 있어서 매우 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

한국판 역학연구 우울척도 개정판(K-CESD-R)의 표준화 연구 (Validation of the Korean version of Center for Epidemiologic Studies Depression Scale-Revised(K-CESD-R))

  • 이산;오승택;류소연;전진용;이건석;이은;박진영;이상욱;최원정
    • 정신신체의학
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    • 제24권1호
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    • pp.83-93
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    • 2016
  • 연구목적 역학연구 우울척도 개정판은 우울 증상을 평가하는 데에 유용성이 입증된 척도로 알려져 있으며 '정신장애의 진단 및 통계 편람 제4판(DSM-IV)'에 기술되어 있는 주요우울장애의 주요한 우울 증상들을 포괄하고 있다. 이 연구에서는 한국판 역학연구 우울척도 개정판을 제작하여 척도의 신뢰도, 타당도와 특성을 평가하고자 하였다. 방 법 DSM-IV의 진단기준에 근거한 MINI를 사용하여 주요우울증, 기분부전증, 달리 분류되지 않는 우울장애로 진단된 48명의 환자군과 48명의 정상 대조군이 연구에 참여하였다. 연구 참여자들은 한국판 역학연구 우울척도 개정판, 몽고메리-아스버그 우울증 평가척도, 우울증 선별척도, 단축형 우울증상 평가 척도, 상태-특성 불안척도를 포함한 척도검사를 시행하여 교차 검증하였다. Cronbach's alpha 계수, Pearson 상관계수, 주성분 분석, Receiver Operating Characteristic(ROC) 곡선, 최적 절단점 산출을 위한 통계분석을 시행하였다. 결 과 한국판 역학연구 우울척도의 Cronbach's alpha 계수는 0.98이었으며, 한국판 역학연구 우울척도 개정판의 총점은 본 연구에서 시행하였던 다른 우울 및 불안척도의 점수와 높은 상관 관계를 보였다. 주성분 분석에서는 두 요인이 전체 분산의 76.29%를 설명하였으며, ROC 곡선을 이용하였을 때, 한국판 역학연구 우울척도 개정판의 최적 절단점은 13점이었다. 결 론 본 연구는 한국판 역학연구 우울척도 개정판의 표준화를 위한 첫 번째 연구로, 한국판 역학연구 우울척도는 우울 증상을 평가하는데 있어 신뢰성 있고, 타당한 척도임을 밝혔다. 또한 이 척도가 진료 및 역학 연구에서 유용한 선별검사 도구로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

기업가적 기민성과 멘토링 및 멘토링 횟수와 기업성과 관계에서 기회인지의 매개효과 영향 (Mediating Effect of Opportunity Recognition Among Entrepreneurial Alertness, Mentoring, & Number of Mentoring on New Ventures' Performance)

  • 박미정;이선호;황보윤
    • 벤처창업연구
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    • 제16권4호
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    • pp.1-24
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    • 2021
  • 최근 정부는 제2 벤처 붐 확산을 위해 창업지원 프로그램을 확대하고 지원 규모도 늘리고 있다. 그러나 창업기업의 지속적인 성장을 위해서는 창업가가 갖추어야 할 기업가정신 교육이나 멘토링이 중요한 부분임에도 불구하고 정부 지원프로그램에 선정된 기업 중 일부에서는 사업화 자금만을 목적으로 하고 기업가정신 교육이나 멘토링 등의 프로그램 참여를 기피하는 현상이 나타나고 있는 실정이다. 본 연구는 정부 창업지원사업에 선정된 창업기업을 대상으로 제공되고 있는 멘토링의 내용과 횟수, 그리고 기업가적 기민성이 기회인지를 매개로 기업의 성과에 미치는 영향에 관해 연구함으로써 기업가적 기민성과 멘토링 프로그램의 중요성을 강조하고자 한다. 본 연구 실증분석에 따르면 첫째, 기업가적 기민성의 하위요인인 연합-연결력을 제외하고는 관찰-탐색력과 평가-판단력은 기회인지를 매개로 기업의 성과(재무, 비재무)에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 자금조달, 기술지원, 경영지원 멘토링은 기회인지를 매개로 기업의 재무 및 비재무성과에 영향을 주는 것으로 나타났다. 셋째, 멘토링 횟수 또한 기회인지를 매개로 기업의 재무, 비재무성과에 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구의 시사점은 기업가적 기민성 하위요인 중 연합-연결력이 기회인지를 매개로 기업성과에 영향을 주지 않는 것으로 볼 때 프로그램 운영자들이 프로그램 설계와 운영시 창업자의 전략적 의사결정 기회를 침해하지 않는 방안에 대해 고려해야 한다는 것을 재점검해 볼 필요가 있다. 또한, 정부 창업지원 사업에서 창업기업에 제공되는 멘토링이 중요하다는 것이 실증적으로 규명된 만큼 각 창업기업의 성과목표에 맞는 맞춤형 멘토링이 필요하다는 것을 강조할 수 있다. 본 연구의 기여점은 기업가정신에 관한 연구에서 핵심 구성 요소로 다루어지고 있는 기업가적 기민성과 기회 인지, 그리고 실무적 측면에서 창업기업 성과에 중요한 요소로 인식되는 멘토링과 멘토링 횟수에 대한 요인들을 기업성과 영향 요인으로 이론적 실증적으로 규명하였다는 점이다. 아울러 멘토링을 지원하는 창업기업 지원 기관들에게 논리적 근거를 제시하였다는 것이다.

자궁경부암 조직에서 에스트로겐 수용체 알파 mRNA의 진단적 유용성 (Diagnostic Availability of Estrogen Receptor Alpha mRNA on Cervical Cancer Tissue)

  • 김지혁;유광민;김정호;김서용;박선영;안성우;이지영;김성현;박호현;이동섭
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.449-456
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    • 2018
  • 자궁경부암은 세계적으로 여성에서 네번째로 많이 진단되는 암이다. 개발 지수가 낮은 개발도상국이나 후진국에서는 자궁경부암의 발생률과 사망률이 훨씬 심각하다. 따라서 더 나은 진단법과 치료법이 시급하다. 인유두종바이러스가 자궁경부암 발생의 주요 원인으로 알려진 이후로 바이러스에 대한 검사가 세포검사 조직검사와 함께 자궁경부암을 진단하는데 일상적으로 쓰이고 있다. 하지만, HPV 검사에서 음성을 보이는 환자가 자궁경부암으로 발전하는 사례가 계속해서 발견되고 있다. 본 연구에서는 HPV 외에 자궁경부암의 원인으로 생각되는 인자들에 대해 분석하였다. 그 중에서도 에스트로겐 수용체 알파의 mRNA 발현양을 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응을 통해 분석하였다. 에스트로겐 수용체 알파에 대해서는 예전부터 자궁내막을 성숙시키면서 동시에 자궁경부암의 발암 기전에 연관이 있을 것이라는 추측이 있었는데, 본 연구에서는 이에 대해 임상검체를 통해 양적 분석을 진행하였다. ROC 곡선을 바탕으로, 85%의 민감도와 75%의 특이도를 확인할 수 있었는데, 이 값은 기존의 HPV 검사법보다 유사하거나 더 높은 값이었다. 나이, 병변의 심한 정도 등을 포함한 임상 정보를 바탕으로 회귀 분석한 결과 폐경 여부와 에스트로겐 수용체 알파의 발현양이 높은 연관성을 확인하였다. 본 연구는 예비 연구의 일종으로, 추후 연구에서 가능성이 확인된 호르몬과 폐경에 관련된 유전자를 대상으로 더 많은 검체로 분석해야 할 것이다.

중소·벤처기업의 업종, 영업형태, 조직문화가 기업성과에 미치는 영향에 관한 연구: 삼원분산분석(3-way ANOVA)을 중심으로 (An Empirical Study on Classification, Business Type, Organizational Culture on Performance of Korean IT SMEs·Venture)

  • 노두환;황경호
    • 벤처창업연구
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    • 제14권2호
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    • pp.221-233
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    • 2019
  • 우리나라의 중소기업은 전체 사업체 수의 99.8%, 종사자 비중의 87.8%, 전체 생산액의 48.4%를 차지하는 등 국가경제의 근간을 형성하고 있으며, 고용창출, 기술혁신, 산업의 다양성, 지역균형개발 등 여러 측면에서 국민경제 발전에 있어서 실질적인 원동력이 되고 있다. 이로 인해 중소기업은 기술혁신을 통해서 기술역량을 확보하는 것이 더욱더 필요해졌다. 하지만 대부분의 중소기업은 자금부담 능력은 물론 R&D인력, 연구장비 등 R&D 역량이 대체적으로 부족한 실정이다. 이에 정부에서는 중소기업 지원을 위해서 정부 출연(연)을 통해 다양한 정책적 지원을 강화하고 있다. 즉, 정부출연연구소는 산업 전반의 혁신활동을 증진시키고, 기업의 기술역량을 강화하기 위해 R&D를 통해 창출된 지식과 기술을 꾸준히 시장에 제공하고 있으며, 중소 중견기업이 견실한 기업으로 도약할 수 있도록 인력지원, 장비지원/연구시설 등을 통해 기업들을 지원하는 역할을 수행하고 있다. 특히 중소기업은 국민경제에서 차지하는 비중이 높을 뿐만 아니라 정치, 경제적인 면에서도 그 영향력이 커서 중소기업의 경쟁력 제고는 지속적인 경제 성장을 위해 반드시 달성해야 할 국가적인 주요 정책목표가 되고 있다. 이러한 이유로 중소기업의 경쟁력 제고를 위해 기업을 둘러싸고 있는 환경, 전략, 조직문화 등과 같은 추상화된 개념들 사이의 관계를 구체적으로 살펴볼 필요가 있다. 본 연구는 중소 벤처기업이 지속적인 경쟁력을 유지하기 위해 외부환경과 전략, 조직구조의 일치성(fit)을 추구할 때, 중소 벤처기업의 업종별, 영업형태별로 어떠한 조직문화가 기업성과(영업이익)에 유의미한 영향을 미치는지 알아보고자 665개 기업을 대상으로 실증분석을 하였다. 삼원분산분석(3-way ANOVA)을 통해 기업성과(영업이익)에 대한 중소 벤처기업의 업종, 영업형태, 조직문화의 주효과 및 상호작용효과를 검증한 결과, 중소 벤처기업의 업종은 통계적으로 유의미한 주효과가 있는 것으로 나타났으나, 영업형태와 조직문화는 유의미한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 중소 벤처기업의 세 가지 독립변수 간의 상호작용효과를 분석한 결과, 업종, 영업형태, 조직문화 간에는 통계적으로 유의미한 상호작용효과가 있는 것으로 나타났다. 구체적으로 살펴보면, ICT 서비스의 경우, B2B 기업은 관계지향적 문화, B2C 기업은 위계지향적 문화, ICT 기기의 경우는 B2B와 B2C 기업 모두 과업지향적 문화에서 기업성과가 상대적으로 높게 나타났으며, SW 기타의 경우, B2B와 B2C 기업 모두 위계지향적 문화에서 기업성과가 상대적으로 높게 나타났다. 이는 기업의 업종과 영업형태별로 적합한 조직문화가 존재한다는 것을 보여주고 있어, 향후 중소 벤처기업의 육성 및 기업성과와 관련된 촉진정책을 수립할 때 의미 있는 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

Deep Convolution Neural Networks 이용하여 결함 검출을 위한 결함이 있는 철도선로표면 디지털영상 재 생성 (Regeneration of a defective Railroad Surface for defect detection with Deep Convolution Neural Networks)

  • 김현호;한석민
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.23-31
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    • 2020
  • 본 연구는 철도표면상에 발생하는 노후 현상 중 하나인 결함 검출을 위해 학습데이터를 생성함으로써 결함 검출 모델에서 더 높은 점수를 얻기 위해 진행되었다. 철도표면에서 결함은 선로결속장치 및 선로와 차량의 마찰 등 다양한 원인에 의해 발생하고 선로 파손 등의 사고를 유발할 수 있기 때문에 결함에 대한 철도 유지관리가 필요 하다. 그래서 철도 유지관리의 자동화 및 비용절감을 위해 철도 표면 영상에 영상처리 또는 기계학습을 활용한 결함 검출 및 검사에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 영상 처리 분석기법 및 기계학습 기술의 성능은 데이터의 수량과 품질에 의존한다. 그렇기 때문에 일부 연구는 일반적이고 다양한 철도표면영상의 데이터베이스를 확보하기위해 등간격으로 선로표면을 촬영하는 장치 또는 탑재된 차량이 필요로 하였다. 본연구는 이러한 기계적인 영상획득 장치의 운용비용을 감소시키고 보완하기 위해 대표적인 영상생성관련 딥러닝 모델인 생성적 적대적 네트워크의 기본 구성에서 여러 관련연구에서 제시된 방법을 응용, 결함이 있는 철도 표면 재생성모델을 구성하여, 전용 데이터베이스가 구축되지 않은 철도 표면 영상에 대해서도 결함 검출을 진행할 수 있도록 하였다. 구성한 모델은 상이한 철도 표면 텍스처들을 반영한 철도 표면 생성을 학습하고 여러 임의의 결함의 위치에 대한 Ground-Truth들을 만족하는 다양한 결함을 재 생성하도록 설계하였다. 재생성된 철도 표면의 영상들을 결함 검출 딥러닝 모델에 학습데이터로 사용한다. 재생성모델의 유효성을 검증하기 위해 철도표면데이터를 3가지의 하위집합으로 군집화 하여 하나의 집합세트를 원본 영상으로 정의하고, 다른 두개의 나머지 하위집합들의 몇가지의 선로표면영상을 텍스처 영상으로 사용하여 새로운 철도 표면 영상을 생성한다. 그리고 결함 검출 모델에서 학습데이터로 생성된 새로운 철도 표면 영상을 사용하였을 때와, 생성된 철도 표면 영상이 없는 원본 영상을 사용하였을 때를 나누어 검증한다. 앞서 분류했던 하위집합들 중에서 원본영상으로 사용된 집합세트를 제외한 두 개의 하위집합들은 각각의 환경에서 학습된 결함 검출 모델에서 검증하여 출력인 픽셀단위 분류지도 영상을 얻는다. 이 픽셀단위 분류지도영상들과 실제 결함의 위치에 대한 원본결함 지도(Ground-Truth)들의 IoU(Intersection over Union) 및 F1-score로 평가하여 성능을 계산하였다. 결과적으로 두개의 하위집합의 텍스처 영상을 이용한 재생성된 학습데이터를 학습한 결함 검출모델의 점수는 원본 영상만을 학습하였을 때의 점수보다 약 IoU 및 F1-score가 10~15% 증가하였다. 이는 전용 학습 데이터가 구축되지 않은 철도표면 영상에 대해서도 기존 데이터를 이용하여 결함 검출이 상당히 가능함을 증명하는 것이다.

ICT기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜의 현황과 미래 (Current status and future of insect smart factory farm using ICT technology)

  • 석영식
    • 식품과학과 산업
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    • 제55권2호
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    • pp.188-202
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    • 2022
  • 최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.