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정수시설 설계에 대한 어포던스 이론 적용 연구: 베트남 빈딘 사례를 중심으로 (Applying the Theory of Affordance to the Design of Water Purification Facilities : Focusing on the Case of Binh Dinh in Vietnam)

  • 박혜린;황여경;김슬기;이준민;황준석
    • 적정기술학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.28-36
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    • 2020
  • 지속가능한 적정기술은 대상 지역의 정치적, 문화적, 환경적 측면에 대한 고려와 함께 사용자 중심 설계가 요구된다. 하지만 적정기술 준비과정에서 보급 이후 실제 사용자 행위를 결정하는 사용자 의도와 경험에 대한 사전 파악에 한계가 있다. 그 결과, 해당 기술이 설계자의 의도와는 다르게 사용되거나 불편한 경우가 많다. 본 연구는 적정기술 사례를 마이어의 어포던스 이론을 반영한 분석틀로 분석하고, 디자인 측면의 개선책을 제시하고자 한다. 어포던스 이론은 사용자가 사물에 대해 사전 지식과 경험에 근거한 해석을 통해 그 특징을 파악하고 사용하도록 하는 요인에 대한 이론이다. 이 연구에서 분석 사례는 2015년 8월부터 2018년 1월까지 베트남 빈딘성에 설치된 6개의 학교 중 3개 학교의 정수시설 설계자 인터뷰, 관리교육자료, 관리자 인터뷰 내용이다. 해당 사례는 주기적인 설치, 관리, 점검으로 개선하려 했지만 유사한 문제가 지속적으로 발생한 사례로, 본 연구의 분석대상으로 적합하다고 판단되었다. 우선, 시설 점검 및 관리자 인터뷰 내용을 설치 당시 배부한 관리자 교육자료와의 비교를 통해 불일치하는 시설을 발견한다. 다음으로, 설계자가 의도한 어포던스와 실제로 관리 행위에 영향을 준 어포던스를 분석한 뒤 문제가 발생한 3개 사례에서 도출된 공통적인 어포던스를 바탕으로 설계 보완책을 제시한다. 이를 통해 적정기술의 보급 전 사용자의 행위를 고려한 디자인의 적용이 필요함을 시사하고, 기존의 문제가 발생한 기술에 대해 어포던스를 바탕으로 한 분석틀을 통해 개선책을 찾는 과정에서 본 연구가 선례가 될 수 있을 것이라 사료된다.

Trinexapac-ethyl, Amidochlor 및 Mefluidide가 들잔디 직립생장에 미치는 효과 (Vertical Shoot Growth of Korean Lawngrass (Zoysia japonica Steud.) Influenced by Trinexapac-ethyl, Amidochlor, and Mefluidide)

  • 김경남;김용선
    • 원예과학기술지
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    • 제17권5호
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    • pp.572-577
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    • 1999
  • 여러 가지 생장조절제가 들잔디 직립생장에 미치는 영향을 규명함으로써 예초관리에 적절한 생장조절제 종류 및 적용수준을 파악하고자 본 연구를 수행하였다. 실험은 페어웨이 수준으로 유지되고 있는 들잔디 연구포장에서 1995년 2회에 걸쳐 각각 다른 장소에서 실시하였다. 공시한 3종류 생장조절제 모두 들잔디 생장을 억제하였지만, 억제기간은 종류에 따라 다르게 나타났다. 처리 1주 후 대부분의 생장조절제 처리구에서 약 10%에서 20% 정도의 억제효과가 있었다. Amidochlor 처리구는 $0.30mL{\cdot}m^{-2}$에서 $0.60mL{\cdot}m^{-2}$ 사이까지 3, 4주 정도 효과가 지속되었고, $0.08mL{\cdot}m^{-2}$ 이상의 trinexapacethyl 처리구에서는 8주까지 약 35% 정도의 억제효과가 관찰되었다. 다른 생장조절제에 비해 생장억제가 3, 4일 정도 빨리 나타난 mefluidide 처리구도 8주 정도 억제효과가 있었지만, 엽색 퇴화도 동시에 관찰되었다. 직립생장억제 관점에서 관리 정도가 낮게 유지되는 한국잔디에서 장기간 효과는 trinexapac-ethyl 처리가 amidochlor 및 mefluidide 보다 더 효과적인 것으로 사료되었다. 계절에 따라 생장조절제의 효과차이가 다르게 나타났는데, 들잔디 생육왕성기인 7월 처리에 비해 6월 처리시 직립경 생장억제 정도가 높게 나타났다. 본 연구를 통해 잔디 관리시 생장조절제 종류에 따라 30%에서 60% 정도 예초 회수를 감소시킬 수 있는 것으로 나타났으나, 예초 관리와 관련하여 기대하는 생장억제 기간에 따라 생장조절제 종류 및 적용 수준을 선택하는 것이 필요하다.

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양성자치료기 가속기 시설에서의 작업종사자의 방사선 피폭 연구 (A Study of Radiation Exposure in Proton Therapy Facility)

  • 이상훈;신동호;윤명근;신정욱;라정은;곽정원;박성용;신경환;이두현;안성환;김대용;조관호;이세병
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권1호
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    • pp.37-42
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    • 2009
  • 국립암센터에 설치된 양성자 치료기는 양성자 가속기의 운영을 통해 많은 양의 이차방사선을 방출하게 되는데, 이는 양성자 빔이 가속 중에 주위의 물질과 반응을 하여 이차 입자를 발생하고 방사성 동위원소도 생성하기 때문이다. 생성된 방사성 동위원소에 의한 방사선량은 시간에 따라 감쇠되지만 양성자 치료기의 운영 및 유지보수를 위해 수시로 가속기 작업종사자들이 시설내부로 접근해야 하며 이로 인해 이차방사선에 의한 피폭 문제가 발생될 수 있다. 본 논문에서는 양성자 가속기(Cyclotron)를 포함한 양성자 치료기의 운영을 위해 필요한 작업종사자들의 작업환경을 평가하고, 적절한 수준의 방사선 방호대책을 수립하기 위해 양성자 치료기 운영 중 가장 높은 수준의 방사선이 발생되는 양성자 가속기(Cyclotron) 및 주변 지역에서의 가속기 가동에 따른 방사선 발생 정도를 측정하였고 그 지속시간을 분석하였다. 이를 위해 양성자 빔의 손실이 가장 큰 가속기 주변과 에너지 선택 시스템(Energy Selection System, ESS)지역의 탄소(graphite, $^{12}C$) 재질로 구성된 에너지 감쇠장치(degrader)에서의 방사선 변화를 추적하고, 가속기에서 생산된 230 MeV의 고정된 에너지 빔이 에너지 감쇠장치(degrader)를 거쳐 ESS를 통해 전송된 빔의 효율을 산출하고 빔의 전송 구간에서의 상대적인 방사화 정도를 분석하였다. 이러한 분석 자료를 토대로 작업종사자들의 작업간 피폭 수준을 계산하고 연간 피폭 정도를 측정하였다. 작업 중 가속기 시설내의 선량은 수십 ${\mu}Sv/h$로 다른 방사선 치료기에 비해 상대적으로 높은 수준이지만 작업시간을 고려한 연간 총 피폭 선량은 작업자에 따라 1~3 mSv/year 정도로, 연간 피폭 한계 선량보다 충분히 낮은 수준으로 운영이 가능하였다.

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비가열 냉동떡의 제조공정에 대한 미생물 오염도 평가 (Evaluation of Microbial Contamination in the Manufacturing Process of Non-Heated Frozen Rice Cakes)

  • 윤용식;양은인;김영수
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.400-410
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    • 2022
  • 본 연구에서는 비가열 떡 제조업체 3곳을 대상으로 원재료, 제조설비 및 계절별 제조공정에 대한 미생물 오염도를 분석하였고, 여름철 불림 시간에 따른 미생물 오염도 및 불림 수 온도 조절을 통한 미생물 저감 효과를 확인하고자 하였다. 3업체의 원재료 일반세균수는 2.69-5.08 log CFU/g 범위로 검출되었으나 제조공정 중 불림공정에서 미생물 오염도가 급격히 증가함을 확인하였다. 계절에 따른 제조공정별 미생물 오염도 분석결과, 여름철 불림공정에서 일반세균 및 대장균군이 7.01 및 3.96 log CFU/g로 다른 계절에 비해 유의적으로 높게 나타났고, 이후 공정에서도 높은 오염도를 유지하여 냉동공정에서 일반세균이 6.24 log CFU/g로 법적인 기준을 초과하여 검출되었다. 여름철 불림 초기 수온은 19.1℃에서 불림 12시간 후 26.8℃까지 상승하였고, 불림시간에(3, 6, 9, 12 h) 따른 제조공정별 미생물 오염도 분석결과, 불림시간이 길어질수록 미생물 오염도가 유의적으로 높게 나타났고, 불림 9시간 이후부터 냉동공정의 일반세균 수치가 냉동식품의 법적인 기준을 초과하여 검출되었다. 여름철 불림 수의 온도 상승을 억제하기 위하여 얼음팩을 이용하여 불림 수온을 조절한 결과, 불림 12시간까지 20.1℃로 유지되어 조절 전보다 약 7℃가량 낮게 나타났다. 이에 따른 제조공정별 미생물 오염도 분석결과, 3업체의 불림 12시간 이후 냉동공정 일반세균 평균값이 4.42 log CFU/g로 조절 전보다 1.77 log CFU/g 감소한 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 볼 때, 안전한 비가열 냉동떡 생산을 위해서는 업체에 맞는 불림시간 및 불림 수 온도조절 등의 선행요건 관리기준 설정이 필요하며, 이러한 선행요건 관리기준의 적용으로 비가열 냉동떡 제조 HACCP system의 안전성이 확립될 수 있을 것으로 판단되었다.

휴대용 기체분석기와 자동 개폐 챔버를 활용한 벼논에서의 메탄 플럭스 관측 (Observation of Methane Flux in Rice Paddies Using a Portable Gas Analyzer and an Automatic Opening/Closing Chamber)

  • 최성원;강민석;김종호;손승원;조성식;박주한
    • 한국농림기상학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.436-445
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    • 2023
  • 벼논에서 배출되는 메탄은 주로 폐쇄형 챔버법 또는 에디 공분산법을 이용하여 관측이 이루어진다. 본 연구에서는 기존 측정법들이 갖고 있는 장점은 활용하고 단점은 보완할 수 있는 레이저 기반의 휴대용 기체 분석기(LI-7810)와 자동 개폐식 챔버(Smart Chamber) 를 결합한 새로운 관측 기술을 소개하였다. 벼의 최대 생장 높이에 맞춰 원통 형태의 칼라를 제작하여 측정 보조 도구로 활용하였다. 시범 관측은 경기도 파주시 적성면 객현리 일대의 영농형 태양광 설비가 갖춰진 논에서 2021년 8월부터 2022년 10월까지 이루어졌다. 벼논에서의 메탄 관측을 통해 얻게 되는 가장 일반적인 그래프는 벼의 통기조직을 통한 배출로 인해 메탄의 혼합비가 일정한 기울기로 꾸준히 증가하는 특징이 나타난다. 측정되는 모든 종류의 데이터뿐만 아니라 측정과 동시에 계산되는 메탄 플럭스 값도 실시간 모니터링이 가능하며, 측정이 끝난 후에는 'SoilFluxPro' 라는 소프트웨어를 통해 관련 데이터를 확인할 수 있다. 기존의 챔버법에서는 불가능했던 포집된 온실가스 농도의 연속적인 시계열 변화를 현장에서 바로 확인할 수 있다는 점은 새 관측 기술의 가장 큰 장점이다. 동시에 좁은 지역에 다양한 처리 조건을 가지는 경우에도 적용할 수 있으며, 에디 공분산법보다 사용법이 더 간단하고 설치 및 유지보수에 들어가는 노력이 덜하다는 점에서 매력이 있다. 하지만 관측시스템이 여전히 고가이고 그 운용에 전문적인 지식이 필요하며, 다양 한 관측 구역에 여러 개의 칼라를 설치하고 이동하며 측정하는데 인력이 많이 들어간다는 단점도 존재한다. 새로운 관측 방식이 벼논에서의 메탄 배출 경로를 확인하고 그에 따른 배출량을 정량화하는데 많은 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

공주 청량사지 오층석탑 및 칠층석탑의 정밀 계측모니터링과 미세거동 해석 (Interpretation of Microscale Behaviors and Precision Measurement Monitoring for the Five-story and Seven-story Stone Pagodas from Cheongnyangsaji Temple Site in Gongju, Korea)

  • 이정은;박석태;이찬희
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제56권4호
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    • pp.132-158
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    • 2023
  • 공주 청량사지 오층 및 칠층석탑은 계룡산 삼불봉 아래에 있으며, 고려 중기에 창건한 것으로 알려진 탑으로 한 시대에 두 유형의 백제계 석탑이 공존하는 쌍탑으로서 역사적 및 학술적 가치를 인정받고 있다. 두 탑은 1944년 도굴로 칠층석탑이 전도되고 그 영향으로 오층석탑에 기울어짐이 발생하였다. 1961년에 석탑을 복원하였으나 구조적 불안정성은 지속적으로 제기되었다. 따라서 이 연구에서는 2021년 5월부터 2022년 3월까지 계측자료를 축적하고 계절적 특성을 검토하여, 동일 기간의 기온변화와 강수량에 따른 석탑의 미세거동을 해석하였다. 이 결과, 모든 계측기에서 일간 기온변화에 따라 미세한 열탄성거동을 반복하였으며, 경사와 변위 모두 미세거동이 나타났다. 경사계에서는 기온변화에 따라 석재의 표면과 내부에 포함된 수분이 팽축을 반복하며 미세한 움직임을 보였고, 변위계에서도 시계열에 따라 기온이 상승하면서 모두 이격거리가 감소하였다. 특히 오층석탑 상부는 북서쪽으로 최대 3.89° 거동하였으며, 칠층석탑은 북동쪽으로 최대 0.078° 기울었다. 최대 변위는 오층석탑과 칠층석탑에서 각각 0.127 및 0.149mm로 기록되었다. 이 값들은 계측 종료시점에 원래 상태로 회귀하는 경향은 있으나 완전히 회복하지 못하여 면밀한 감시가 필요한 상태를 지시하였다. 이 연구를 통해 획득한 결과는 두 석탑의 안정적 보존을 위한 기초자료로 활용될 수 있다. 이를 기반으로 다양한 환경요소를 고려한 거동특성이 분석되어야 하며, 계측시스템의 유지관리를 통한 예방보존이 지속되어야 할 것이다.

S-MTS를 이용한 강판의 표면 결함 진단 (Steel Plate Faults Diagnosis with S-MTS)

  • 김준영;차재민;신중욱;염충섭
    • 지능정보연구
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    • 제23권1호
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    • pp.47-67
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    • 2017
  • 강판 표면 결함은 강판의 품질과 가격을 결정하는 중요한 요인 중 하나로, 많은 철강 업체는 그동안 검사자의 육안으로 강판 표면 결함을 확인해왔다. 그러나 시각에 의존한 검사는 통상 30% 이상의 판단 오류가 발생함에 따라 검사 신뢰도가 낮은 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 연구는 Simultaneous MTS (S-MTS) 알고리즘을 적용하여 보다 지능적이고 높은 정확도를 갖는 새로운 강판 표면 결함 진단 시스템을 제안하였다. S-MTS 알고리즘은 단일 클래스 분류에는 효과적이지만 다중 클래스 분류에서 정확도가 떨어지는 기존 마할라노비스 다구찌시스템 알고리즘(Mahalanobis Taguchi System; MTS)의 문제점을 해결한 새로운 알고리즘이다. 강판 표면 결함 진단은 대표적인 다중 클래스 분류 문제에 해당하므로, 강판 표면 결함 진단 시스템 구축을 위해 본 연구에서는 S-MTS 알고리즘을 채택하였다. 강판 표면 결함 진단 시스템 개발은 S-MTS 알고리즘에 따라 다음과 같이 진행하였다. 첫째, 각 강판 표면 결함 별로 개별적인 참조 그룹 마할라노비스 공간(Mahalanobis Space; MS)을 구축하였다. 둘째, 구축된 참조 그룹 MS를 기반으로 비교 그룹 마할라노비스 거리(Mahalanobis Distance; MD)를 계산한 후 최소 MD를 갖는 강판 표면 결함을 비교 그룹의 강판 표면 결함으로 판단하였다. 셋째, 강판 표면 결함을 분류하는 데 있어 결함 간의 차이점을 명확하게 해주는 예측 능력이 높은 변수를 파악하였다. 넷째, 예측 능력이 높은 변수만을 이용해 강판 표면 결함 분류를 재수행함으로써 최종적인 강판 표면 결함 진단 시스템을 구축한다. 이와 같은 과정을 통해 구축한 S-MTS 기반 강판 표면 결함 진단 시스템의 정확도는 90.79%로, 이는 기존 검사 방법에 비해 매우 높은 정확도를 갖는 유용한 방법임을 보여준다. 추후 연구에서는 본 연구를 통해 개발된 시스템을 현장 적용하여, 실제 효과성을 검증할 필요가 있다.

극소저출생체중아에서 생후 첫 주의 제한적 수액투여가 기관지폐이형성증과 동맥관개존증 발생에 미치는 영향 (The effect of restricted fluid intakes in the first week of life on the risk of bronchopulmonary dysplasia and patent ductus arteriosus in very low birth weight infants)

  • 구회경;최은나;남궁란;박민수;박국인;이철
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권6호
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    • pp.536-542
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    • 2007
  • 목 적 : 극소저출생체중아에서 생후 초기에 유지량 이하의 제한적 수액 투여가 선호되고 있으나 이런 제한적 수액 투여로 기관지폐이형성증이나 동맥관개존증의 발생이 감소되는지 확실하지 않다. 극소저출생체중아에서 생후 첫 주에 유지량 이하 수액의 투여량에 따라 동맥관개존증이나 기관지폐이형성증의 발생 위험에 차이가 있는지 확인해보고자 하였다. 방 법 : 2002년 1월부터 2004년 12월까지 세브란스병원에서 출생하여 신생아 집중 치료실에 입원한 출생 체중 1500 g 미만의 극소저출생체중아 중 28일 이상 생존한 적정 체중아 83명을 대상으로 하였다. 본 신생아 집중 치료실에서는 유지 수액량을 불감성 수분 손실과 예견되는 소변량을 이용하여 계산하여 투여하였고 인공 호흡기 치료의 경우에는 계산된 유지 수액량의 70-80%로 제한하였다. 생후 1, 3, 7일간의 수액량을 일일 체중 당 수액량(mL/kg/day) 으로 환산하여 각 기간에서 25 백분위수 미만을 저수액군, 25백분위수 이상 75백분위수 이하를 중수액군, 75백분위수를 초과한 경우를 고수액군으로 분류하였다. 각 기간별 수액군 간의 기관지폐이형성증과 동맥관개존증의 빈도와 임상적 및 인구학적 인자를 비교하였다. 결 과 : 전체 대상 환아의 재태 주령은 $28.6{\pm}1.7(24^{+6}-32^{+6})$주, 출생 체중은 $1124{\pm}225(600-1490)g$, 남아가 44례(53.0%), 여아가 39례(47.0%), 다태 임신은 19례(22.9%), 신생아 호흡 곤란 증후군은 72례(86.7%), 인공호흡기 사용기간은 $15.3{\pm}13.6$일, 인공호흡기를 3일 이상 사용한 경우는 75례(90.4%)이었다. 기관지폐이형성증은 15례(18.1%)에서, 동맥관개존증은 17례(20.5%)에서 진단되었다. 각 기간별 수액군간에 기관지폐이형성증이나 동맥관개존증의 발생에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 기관지폐이형성증 발생은 단변량 분석에서 유의한 관계를 보인 출생 체중, 인공 호흡기 사용 기간, 동맥관개존증 등의 영향을 보정하여도 각 기간별 수액군간에 유의한 차이는 없었다. 동맥관개존증 발생은 단변량 분석에서 유의한 관계를 보인 재태 주령, 출생 체중, 인공 호흡기 사용 기간 등의 영향을 보정하여도 각 기간별 수액군간에 유의한 차이는 없었다. 결 론 : 생후 첫 주에 소변량과 불감성 수분 손실을 기준으로하여 수액 투여를 하는 경우 수액 투여량의 많고 적음이 기관지폐이형성증이나 동맥관개존증의 발생에 영향을 주지 않는 것으로 생각된다. 이러한 결과에 따르면 극소저출생체중아에서 유지 수액량의 결정시에 체중 변화 및 소변량을 기준한 방법은 수액 투여의 기준으로 사용하기에 적합하다고 사료된다.

쌀을 이용한 편의식품의 선택속성에 관한 중요도-수행도 분석(IPA) (Study on Importance-Performance Analysis Regarding Selection Attributes of Rice-Convenience Foods)

  • 박효진;오나래;장진아;윤혜려;조미숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.593-601
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    • 2016
  • 본 연구에서는 쌀을 이용한 편의식품의 선택속성에 대한 중요도와 수행도를 조사함으로써 쌀을 이용한 편의식품과 관련된 업체의 제품 개발 전략에 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 쌀을 이용한 편의식품은 점심 대용으로 이용하는 경우가 37.4%로 가장 많았고, '주먹밥 및 김밥류'가 식사대용으로 39.9%, 간식대용으로 61.5%로 가장 많이 이용되었다. 쌀을 이용한 편의식품에 대한 정보를 '마트 및 매장에서 직접 얻는다'가 53.7%로 가장 많은 것으로 조사되었으며, 쌀을 이용한 편의식품을 이용하는 이유는 '시간이 충분하지 않거나 식사준비가 번거로워서'가 42.2%로 가장 높게 조사되었다. 요인분석 결과 내재적 속성의 16가지 항목은 3개의 요인으로 나뉘었으며, 그 중 첫 번째 요인은 건강요인으로 안전성(식품첨가물 등), 위생(청결성), 제품의 영양, 식재료 계절상품 활용, 식재료의 조화, 제품의 소화성, 제품의 신선도, 식재료의 다양성, 제품의 가격이 속하였고, 두 번째 요인은 감각요인으로 제품의 맛, 제품의 질, 제품의 양, 제품의 식감이 속하였으며, 마지막 요인은 다양성 요인으로 제품의 신 메뉴 출시, 제품의 독창성, 제품 종류의 다양성이 속하였다. 외재적 속성의 11가지 항목은 2개의 요인으로 나뉘었는데 첫 번째 요인은 신뢰요인으로 포장용기의 위생(청결), 유통기한 표시, 포장용기 운반 시 안정성(흐트러지지 않음), 포장용기 재질의 안전성, 원산지 표시, 영양성분 표시, 인증마크 표시(HACCP, LOHAS 등), 생산자 표시, 개폐의 용이성이 속하였고, 두 번째 요인은 외형요인으로 업체와 맞는 포장 이미지, 포장용기 색상이 속하였다. 쌀을 이용한 편의식품의 선택속성에 대한 중요도-수행도 차이 분석 결과에 대해서는 내재적 속성의 16가지 항목(P<0.01), 외재적 속성 중 포장용기의 색상을 제외한 10가지 항목(P<0.001)에서 유의적으로 차이가 있었으며, 내재적 및 외재적 속성 각각의 전체 중요도의 평균과 수행도의 평균 또한 유의적인 차이를 나타내었고(P<0.001) 모든 항목이 중요도가 수행도보다 높은 점수로 나타났다. 쌀을 이용한 편의식품 선택속성에 관한 IPA 분석 결과 높은 중요도에 비해 낮은 수행도를 보여 노력과 자원을 집중해야 하는 영역인 제 IV사분면에 해당하는 항목으로 내재적 속성에서는 제품의 가격과 안전성(식품첨가물 등)이, 외재적 속성에서는 포장용기 재질의 안전성, 영양성분 표시가 속하는 것으로 나타났다. 본 연구에서와 같이 IV사분면에 위치한 제품의 가격과 안전성(식품첨가물 등), 포장용기 재질의 안전성, 영양성분 표시는 소비자들이 매우 중요하게 생각하는 반면, 현재 수행되고 있다고 인지하는 정도는 낮으므로 이에 대한 개선 및 보완 등의 해결책이 필요할 것으로 생각된다. 식사 및 간식 대용으로 이용되는 편의식품 소비의 지속적인 증가가 기대되는 만큼 고객이 중요시하는 제품의 속성에 따른 전략적 마케팅 및 제품 개발 방향이 수행되어야 할 것이다.

Using the METHONTOLOGY Approach to a Graduation Screen Ontology Development: An Experiential Investigation of the METHONTOLOGY Framework

  • Park, Jin-Soo;Sung, Ki-Moon;Moon, Se-Won
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제20권2호
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    • pp.125-155
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    • 2010
  • Ontologies have been adopted in various business and scientific communities as a key component of the Semantic Web. Despite the increasing importance of ontologies, ontology developers still perceive construction tasks as a challenge. A clearly defined and well-structured methodology can reduce the time required to develop an ontology and increase the probability of success of a project. However, no reliable knowledge-engineering methodology for ontology development currently exists; every methodology has been tailored toward the development of a particular ontology. In this study, we developed a Graduation Screen Ontology (GSO). The graduation screen domain was chosen for the several reasons. First, the graduation screen process is a complicated task requiring a complex reasoning process. Second, GSO may be reused for other universities because the graduation screen process is similar for most universities. Finally, GSO can be built within a given period because the size of the selected domain is reasonable. No standard ontology development methodology exists; thus, one of the existing ontology development methodologies had to be chosen. The most important considerations for selecting the ontology development methodology of GSO included whether it can be applied to a new domain; whether it covers a broader set of development tasks; and whether it gives sufficient explanation of each development task. We evaluated various ontology development methodologies based on the evaluation framework proposed by G$\acute{o}$mez-P$\acute{e}$rez et al. We concluded that METHONTOLOGY was the most applicable to the building of GSO for this study. METHONTOLOGY was derived from the experience of developing Chemical Ontology at the Polytechnic University of Madrid by Fern$\acute{a}$ndez-L$\acute{o}$pez et al. and is regarded as the most mature ontology development methodology. METHONTOLOGY describes a very detailed approach for building an ontology under a centralized development environment at the conceptual level. This methodology consists of three broad processes, with each process containing specific sub-processes: management (scheduling, control, and quality assurance); development (specification, conceptualization, formalization, implementation, and maintenance); and support process (knowledge acquisition, evaluation, documentation, configuration management, and integration). An ontology development language and ontology development tool for GSO construction also had to be selected. We adopted OWL-DL as the ontology development language. OWL was selected because of its computational quality of consistency in checking and classification, which is crucial in developing coherent and useful ontological models for very complex domains. In addition, Protege-OWL was chosen for an ontology development tool because it is supported by METHONTOLOGY and is widely used because of its platform-independent characteristics. Based on the GSO development experience of the researchers, some issues relating to the METHONTOLOGY, OWL-DL, and Prot$\acute{e}$g$\acute{e}$-OWL were identified. We focused on presenting drawbacks of METHONTOLOGY and discussing how each weakness could be addressed. First, METHONTOLOGY insists that domain experts who do not have ontology construction experience can easily build ontologies. However, it is still difficult for these domain experts to develop a sophisticated ontology, especially if they have insufficient background knowledge related to the ontology. Second, METHONTOLOGY does not include a development stage called the "feasibility study." This pre-development stage helps developers ensure not only that a planned ontology is necessary and sufficiently valuable to begin an ontology building project, but also to determine whether the project will be successful. Third, METHONTOLOGY excludes an explanation on the use and integration of existing ontologies. If an additional stage for considering reuse is introduced, developers might share benefits of reuse. Fourth, METHONTOLOGY fails to address the importance of collaboration. This methodology needs to explain the allocation of specific tasks to different developer groups, and how to combine these tasks once specific given jobs are completed. Fifth, METHONTOLOGY fails to suggest the methods and techniques applied in the conceptualization stage sufficiently. Introducing methods of concept extraction from multiple informal sources or methods of identifying relations may enhance the quality of ontologies. Sixth, METHONTOLOGY does not provide an evaluation process to confirm whether WebODE perfectly transforms a conceptual ontology into a formal ontology. It also does not guarantee whether the outcomes of the conceptualization stage are completely reflected in the implementation stage. Seventh, METHONTOLOGY needs to add criteria for user evaluation of the actual use of the constructed ontology under user environments. Eighth, although METHONTOLOGY allows continual knowledge acquisition while working on the ontology development process, consistent updates can be difficult for developers. Ninth, METHONTOLOGY demands that developers complete various documents during the conceptualization stage; thus, it can be considered a heavy methodology. Adopting an agile methodology will result in reinforcing active communication among developers and reducing the burden of documentation completion. Finally, this study concludes with contributions and practical implications. No previous research has addressed issues related to METHONTOLOGY from empirical experiences; this study is an initial attempt. In addition, several lessons learned from the development experience are discussed. This study also affords some insights for ontology methodology researchers who want to design a more advanced ontology development methodology.