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집단지성 기반 학습자료 북마킹 서비스 시스템 (Learning Material Bookmarking Service based on Collective Intelligence)

  • 장진철;정석환;이슬기;정치훈;윤완철;이문용
    • 지능정보연구
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    • 제20권2호
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    • pp.179-192
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    • 2014
  • 최근 IT 환경의 변화에 따라 웹 서비스를 기반으로 대규모 사용자 대상의 상호 참여적인 MOOC(Massive Open Online Courses)과 같은 온라인 교육 환경이 부상하고 있다. 그러나 온라인 교육 시스템은 원거리로 학습이 이루어짐에 따라 학습자의 자발적 동기를 꾸준히 유지하기 어려우며, 또한 학습자 간에 지식을 공유하고 공유한 지식을 활용하는 기능이 부족하다. 이러한 문제를 극복하기 위해 구성주의적 학습이론과 집단지성에 기반하여 학습자가 보유한 학습자료를 공유하고 개인화된 학습자료 추천을 받을 수 있는 학습자료 북마킹 서비스인 WeStudy를 구현하였다. 위키피디아(Wikipedia), 슬라이드쉐어 (SlideShare), 비디오렉쳐스 (VideoLectures) 등 현존하는 집단지성 기반 서비스들의 주요 기능으로부터 필요한 집단지성 기능들을 검토하였으며, 본 서비스의 주요 기능으로 1) 리스트 및 그래프 형태의 학습자료 리스트 시각화, 2) 개인화된 학습자료 추천, 3) 보다 상세한 학습자료 추천을 위한 관심 학습자 지정 등을 도출하여 시스템을 설계하였다. 이후, 웹 기반으로 구현된 세 가지 주요기능 별로 개량된 휴리스틱 사용성 평가 방법을 통해 개발된 시스템의 사용성 평가를 실시하였다. 10명의 HCI 분야 전공자 및 현업 종사자를 대상으로 정량적 및 정성적인 평가 결과, 세 가지의 주요 기능에서 전반적으로 사용성이 우수한 것으로 판정되었다. 주요 기능 별 정성적인 평가에서 도출된 여러 마이너 이슈들을 반영할 필요가 있으며, 향후 대규모 사용자를 대상으로 본 서비스를 보급하고 이용할 수 있도록 제공하여 자발적인 지식 공유 환경을 조성할 수 있을 것으로 전망된다.

CoRe 개발 과정을 통한 과학교사의 PCK 변화에 관한 사례 연구 -중학교 1학년 "분자의 운동"을 중심으로- (A Case Study on the Development of Science Teachers PCK through development of Content Representation (CoRe) -Focusing on "Molecular Motion" for 7th grade class-)

  • 장효순;최병순
    • 한국과학교육학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.870-885
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    • 2010
  • 이 연구의 목적은 숙련된 전공 교사와 비전공 교사가 공동 작업으로 중학교 1학년 "분자의 운동"에 관한 CoRe를 개발하면서, 개발 과정에서 연구 참여자들이 경험하는 것은 무엇이며, 개발 과정 경험 후 이들이 수업에서 나타나는 PCK 변화는 무엇인지 알아보는 것이었다. 이 연구는 도구적 사례 연구이며, 연구 참여자를 의도적 표본 추출하였다. CoRe 개발 과정 녹음과 수업 관찰 녹화, 면담으로 자료를 수집하였고, 모든 자료는 전사 후 분석하였다. 연구 결과, 연구 참여자들이 CoRe 개발 논의 과정을 통해 교과 내용 지식과 이전 수업에 대해 반성하고, 교사 자신의 오개념을 수정하고 개념을 명료화했으며, 교수 내용과 목표를 분명히 인식하고, 학생들의 선개념에 대한 이해를 높이는 경험을 한다는 것을 확인할 수 있었다. 특히 비전공 연구 참여자들은 전공 교사와의 논의를 통해 이전의 수업에서 입자적 관점이 부족했었던 면을 확인하고, "분자의 운동"에서 무엇을 왜 가르쳐야 할지를 명확히 인식하게 되었음을 강조했다. CoRe 개발 경험 후 비전공 연구 참여자들은 PCK의 구성 요소 중 과학 교육과정에 대한 지식에 가장 큰 영향을 받아, 수업에서 입자성과 분자의 운동을 강조하는 모습을 보였다. 또 CoRe에서 논의된 새로운 교수 전략을 도입했다. 비전공 연구 참여 교사들의 PCK가 변하는 정도는 자신의 지식과 이전 수업에 대한 반성적 사고 정도와 교사의 정의적 특성에 따라 달랐다. 이 연구를 통해 CoRe 개발 과정이 교사의 전문성 신장에 필수적인 반성적 사고를 촉진시키고, PCK에도 유의미한 영향을 미침을 확인할 수 있었다. 특히 전공자와 비전공자가 공동으로 CoRe를 개발하는 논의 과정을 통해 통합 교과에서 비전공자들이 보이는 일종의 결여를 확인하고 보완할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 인식이 곧바로 실천으로 연결되는 것이 아니라 내면화되기까지는 시간과 노력이 요구된다는 것도 확인할 수 있었다.

국내 기초·분석과학 분야 내 중국산 연구시설·장비 구축 현황에 따른 국산화 정책 제언 (Proposal of Localization Policy Based on the Status of Chinese's Research Facilities and Equipment Construction in Korean Basic and Analytical Science Field)

  • 김창용;정태원;공재현;박찬수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.460-471
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 과거 14년간 한국 정부가 투자한 연구시설 장비의 구축정보를 기반으로 기초 분석과학 분야에서 중국산 연구시설 장비가 국내연구장비 시장에서 차지하는 규모와 시장점유의 수준을 알아보기 위해 구축년도 장비표준분류 보유기관 유형별로 구축 수와 구축금액 차이를 비교 분석하였다. 또한 구축년도 장비표준분류 보유기관 유형 변수들 간에 상관성 유무도 분석하였다. 2019년 1월 1일을 기준으로 2005년부터 2018년까지 국내에 구축된 중국산 연구시설 장비를 대상으로 기초 분석과학 분야에 활용되는 연구시설 장비(구축금액이 3천만원 이상인 주장비 기준) 50점의 구축 수, 구축금액, 구축년도, 연구장비 보유기관, 그리고 장비표준분류를 분석 항목에 포함하였다. 구축년도 장비표준분류 보유기관 유형 내 중국산 연구시설 장비 구축 수 차이를 비교하기 위하여 단일표본 카이제곱검정 방법을, 구축년도 장비표준분류 보유기관 유형별 중국산 연구시설 장비 구축금액 차이를 비교하기 위하여 각각 맨-휘트니 U 검정과 크러스칼-왈리스 검정을 사용하였으며 구축년도 장비표준분류 보유기관 유형 간 상관성 유무는 교차분석을 통한 카이제곱검정을 이용하였다. 본 연구결과, 중국산 연구장비의 국내 구축 수와 금액은 구축년도 장비표준분류 보유기관 유형별로 통계학적으로 유의하게 증가(p<.05).하는 추세이며 2000년대에 비해 2010년대에 고가의 광학전자/영상장비가 사립대학 및 민간기업과 정부출연연구소에 구축되었다. 따라서 기초 분석과학 분야 내 중국산 연구시설 장비의 국내 구축현황은 국산보다는 그 수준이 아직 미비하지만 구축 수와 금액이 통계학적으로 유의하게 증가 추세이므로 중국산 연구시설 장비가 국내 연구산업시장을 잠식할 수 있다는 가능성을 인지함과 동시에 관련 대비책 마련이 정부 주도로 필요할 것이다.

반자성 물질을 이용한 자기공명영상검사에서의 인공물 감소 (Reduction of Artifacts in Magnetic Resonance Imaging with Diamagnetic Substance)

  • 최우전;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.581-588
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    • 2019
  • 자기공명영상검사는 조직의 대조도 와 해상력이 우수하지만, 인공물이 발생 될 경우 진단에 영향을 주어 판독이 불가능한 영상을 생성하기도 한다. 치아에 삽입된 금속은 강자성체 또는 상자성체로 되어있는 경우가 대부분이며 자화율 차이로 인하여 기하학적 왜곡을 유발하여 영상진단에 저해되는 경우가 많으며 이를 저감시킬 필요가 있다. 이에 본 연구는 반자성 물질을 사용에 따른 금속 인공물 분석을 실시하고자 한다. 자성 물질로는 치아교정용 와이어와 브라켓인 스테인리스 스틸이 사용되었고 반자성 물질은 구리, 아연, 비스무트를 사용하였다. 검사장비는 1.5T, 3T가 사용되었으며 사용된 시퀀스는 SE, TSE, GE, EPI을 사용하여 측정하였다. 자체 제작된 팬텀을 물질은 균등한 신호를 위하여 아가로스 겔(10%)을 사용하였으며 인공물 유발 물질은 스테인리스 스틸은 팬텀의 정중앙에 위치시켜 검사하고 각 길이 10mm의 정 육면체 반자성 물질의 씌워 검사하였다. 인공물 측정은 Image J를 사용하여 순수한 팬텀 영상에서 자성물질을 포함한 영상을 감산하여 얻은 영상에서 Low Threshold 값을 10으로 설정 한 후 Wand tool을 사용하여 인공물 영역설정 후 면적을 구하였다. 스테인리스 스틸에서 발생한 금속 인공물은 반자성 물질 중 비스무트를 사용한 영상에서 금속 인공물이 가장 많이 감소하였으며 구리와 아연은 약간은 감소하지만, 그 정도의 차이는 크지 않다고 하겠다. 이러한 이유는 비스무트의 반자성 자화율이 가장 작아서 강자성체에서의 자화율을 가장 많이 상쇄하였기 때문이라고 생각된다. 1.5T 와 3T 모두에서 비스무트를 사용한 영상의 인공물이 가장 적게 나왔다. 시퀀스별 인공물 감소는 1.5T에서는 TSE에서 가장 많이 인공물이 감소하였으며 3T에서는 SE에서 가장 많은 인공물이 감소하였다. 따라서 반자성물질의 따른 인공물 변화의 결과는 자화율(${\chi}$)이 가장 낮은 비스무트를 사용한 영상에서 금속인공물이 기준인 Implant 인공물 보다 줄어든 양상을 보여 자화율이 낮은 물질일수록 금속 인공물이 줄어든다는 것을 알 수 있었으며, 기존 금속 인공물의 해결 방법의 단점으로 지적되어온 스캔 시간의 증가 등이 나타나지 않으면서도 인공물을 줄일 수 있는 방법으로 향후 치아 교정 물질뿐만 아니라 치아 보철물 전체에 대한 금속 인공물 저감에 관한 연구의 기초 자료로 사용될 것으로 사료된다.

개인 일기의 연구 자료로서의 가치와 전망 "5월12일 일기컬렉션"을 중심으로 (Value and Prosect of individual diary as research materials : Based on the "The 12th May Diaries Collection")

  • 최효진;임진희
    • 기록학연구
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    • 제46호
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    • pp.95-152
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    • 2015
  • 일상아카이브란 '보통사람들'의 삶과 문화를 구체화, 범주화하여 이에 따라 개인이나 공동체, 더 나아가 한 사회의 기억과 이를 담은 기록물을 수집, 평가, 선별, 보존하는 조직이나 시설, 장소를 말한다. 일기를 비롯해 자서전, 회고록, 편지, 메모 등 실물자료와 온라인 공간에서 주고받는 블로그나 카페 게시물, SNS에 업로드되는 일상의 사진도 여기에 속한다. 이렇게 매 순간 생산되는 일상기록의 수집과 보존에 관한 필요성이 기록학계를 비롯해 다양한 분야에서 제기되고 있다. 특히 일기는 시대를 불문하고 한 개인이 매일같이 경험한 사실과 자아성찰 등을 정리한 글로서 기록의 원천성과 개별성, 유일성 등의 가치가 크게 중요시 되고 있다. 최근 여러 편의 일기들이 발굴, 소개되면서 역사학을 비롯해 다양한 인문사회과학 분야에서도 일기와 기록주체, 생산된 시대 연구가 이루어져왔다. 또한 언어학, 교육학, 심리학 등의 분야에서는 일기에서 관찰되는 언어습관, 문화수용양상, 저자의 감정이나 심리변화 등을 분석한다. 이 글에서는 국내외에서 이루어지는 일기 관련 연구 동향을 정리하고 이 맥락에서 일상기록으로서 "5월12일 일기컬렉션"이 갖는 의미를 찾는다. "5월12일 일기컬렉션"은 매년 5월12일 시민들이 직접 생산, 기증한 일기로 구성되어 있다. 명지대 디지털아카이빙연구소가 2013년 첫 '5월12일 일기수집 이벤트'를 개최한지 3년이 되는 현재 유치원생부터 80대 참가자들이 육필 (그림)일기, 전자문서, 디지털사진/영상, 음성녹음 등 다양한 유형으로 생산된 일기가 2천여 건 수집되었다. 이 글에서는 이렇게 수집된 일기를 정량적으로 분석하고 개별 기록물들이 어떤 내용을 담고 있는지를 살펴본다. 가족, 친구, 학교생활, 진로고민 등 연령별 지역별 직업별로 시민들의 생활상과 진솔한 고민을 읽을 수 있다. 개별 기록물에서 추출되는 키워드와 주제어에 따라 이 일기들이 담고 있는 주제를 더욱 포괄적으로 살펴보고자 한다. 또한 수집된 일기들을 형식과 내용에 따라 연구자료로 언어학, 교육학을 비롯해 역사학, 인류학 등 다양한 학문 분야에서 어떻게 활용될 수 있을지 그 연구 가능성을 제언해본다. 그리고 "5월12일 일기컬렉션"이 일상아카이브로서 수집, 보존되기 위해 필요한 과제가 무엇인지 살펴본다.

<성인인상무>에 대한 연구 (A Study on 'Seungininsangmu' of Haejugwonbeon)

  • 김영희;김경숙
    • 공연문화연구
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    • 제35호
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    • pp.93-123
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    • 2017
  • 한국 민속춤의 정수인 승무는 춤의 연원이나 유래, 춤의 명칭과 복식을 볼 때 불교와 깊은 영향관계를 가지고 오랜 세월 변화 발전되어 온 춤이다. 현재 주로 추어지고 있는 승무는 장삼춤과 북춤의 구성으로 고착되어 있으나, 일제강점기의 승무는 그 역사성과 다양한 유래설 만큼이나 여러 양상의 승무를 유추해 볼 수 있다. 1940년을 전후해서 해주권번의 사범이었던 장양선은 양소운을 통해 <성인인상무>를 작품화했다. 2010년 '양소운 추모공연'에서 추어진 <성인인상무>의 영상을 분석해 본 결과, 첫째, 이 춤은 춤의 제목에서 전달하고자 하는 주제가 뚜렷하고, 승무의 유래설 중에서 불제자가 수도 중에 번뇌하고 타락했다가 다시 불교에 회귀한다는 기원설을 내포하고 있음을 확인할 수 있다. 둘째, 장삼춤 - 북놀이 - 바라춤 - 허튼춤 - 회심곡 - 귀의로 이어지는 과정은 작품의 주제의식을 순차적으로 잘 보여주고 있었다. 셋째, 불교의식무용인 바라무, 민속적 특징인 개성과 즉흥성이 강한 허튼춤, 불교음악인 회심곡 등 내용과 그 전개에 따라 여러 표현방법이 결합한 형식이었다. 이는 20세기 초 승무를 무대화 내지는 작품화하고자 했던 흐름을 잘 반영하고 있음을 알 수 있었다. <성인인상무>는 현재 장삼춤과 북춤만의 장대한 형식의 승무와 비교했을 때, 내용면에서는 본래 승무가 담고자 했던 의미를 살펴볼 수 있었고, 형식적인 측면에서는 악가무와 극적 요소가 결합된 다양성을 되돌아보게 한다. 미래지향적으로 발전할 수 있는 승무를 위해 많은 시사점을 제시하고 있다는 점에서 본 연구의 의의가 있다고 하겠다.

사용자 수요 기반의 재난 상황관리 지능화에 관한 연구 (Research on Making a Disaster Situation Management Intelligent Based on User Demand)

  • 최선화;손종영;김미송;윤희원;류신혜;윤상훈
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_2호
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    • pp.811-825
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    • 2023
  • 데이터 활용을 통한 지능형 행정서비스 정책을 적극적으로 추진하고 있는 정부 기조에 따라, 재난안전관리 분야도 신종·복합재난에 효율적으로 대응하기 위한 데이터 기반의 상황관리시스템을 구축·운영하고 있다. 하지만 재난 상황 발생 시 현장 상황 파악에 어려움이 있고, 방대한 데이터의 표출만으로는 상황판단 및 수습·대응에 필요한 정보를 제공하는 데 여전히 한계가 있다. 본 논문은 재난안전상황실 근무자의 상황관리 업무에 대해 지능정보기술을 활용하여 지능화 및 효율화에 필요한 구체적인 기술 도출을 목적으로 한다. 중앙재난안전상황실 근무자를 대상으로 개별 면담 및 조사를 통해 재난 상황관리 업무 범위와 GIS 통합상황관리시스템의 활용 상황 및 시스템에 구축된 데이터의 용도와 특징을 조사·분석하였다. 그리고 상황관리 업무의 지능화 및 효율화에 필요한 기술을 도출하기 위하여 신속·정확한 현장상황 파악, 데이터 기반 상황판단, 효율적 상황관리 업무 지원을 전략으로 하여 실행과제를 정의하고, analytic hierarchy process (AHP) 분석을 통해 실행과제의 중요도를 평가하여 우선순위를 결정하였다. 그 결과 상황관리 효율화를 위해서는 영상 및 센서 데이터에 대한 수집·분석·관리와 사람이 수행하는 경우 많은 시간이 소요되거나 오류가 있을 수 있는 작업, 즉 상황관련 자료 수집 및 보고서 작업에 지능정보기술 활용이 필요한 것으로 분석되었다. 결론적으로 상황관리 지능화 전략 가운데 중요도가 높은 신속하고 정확한 현장상황의 파악과 효율적 상황관리 업무 지원이 우선적으로 상황관리 지능화 기술 개발 대상으로 추진할 수 있을 것이다.

생성 AI 스타트업에 대한 벤처투자 분석과 예측: 미국과 한국을 중심으로 (Analysis and Forecast of Venture Capital Investment on Generative AI Startups: Focusing on the U.S. and South Korea)

  • 이승아;정태현
    • 벤처창업연구
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    • 제18권4호
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    • pp.21-35
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    • 2023
  • 생성 AI 기술의 막대한 파급력에 대한 기대가 산업계를 휩쓸고 있다. 생성 AI 기술의 활용과 발전에 창업생태계가 중요한 역할을 할 것으로 기대되는 만큼, 이 분야의 벤처투자 현황과 특성을 더 잘 이해하는 것도 중요하다. 본 연구는 생성 AI 기술과 창업생태계를 주도하는 미국을 비교 대상으로 삼아 한국의 벤처투자 내역을 분석하고 향후 벤처투자 금액을 예측한다. 분석을 위해서 미국의 117개 생성 AI 스타트업의 2008년부터 2023년까지 286건의 투자 내역과 한국의 42개 생성 AI 스타트업의 2011년부터 2023년까지 144건의 투자 내역을 수집하여 새로운 분석 자료를 구축했다. 분석 결과, 생성 AI 기업의 창업과 벤처 투자가 최근 들어 급증하고 있으며, 초기 투자에 절대다수의 투자 건이 집중됐다는 점이 미국과 한국에서 공통적으로 확인됐다. 양국의 차이점도 몇 가지 발견됐다. 미국의 경우 한국과는 다르게 같은 투자 단계에서 최근의 투자 규모가 그 이전보다 285%에서 488%까지 증가했다. 단계별 투자 소요 기간은 한국이 미국보다 다소 길었으나 그 차이가 통계적으로 유의하지는 않았다. 또한, 전체 벤처투자 금액 중 생성 AI 기업에 대한 투자 비중도 한국이 미국보다 높았다. 생성AI의 세부 분야별로는 미국은 텍스트와 모델 분야에 전체 투자액의 59.2%가 집중된 반면, 한국은 비디오, 이미지, 챗 기술에 전체 투자액의 61.9%가 집중돼 차이를 보였다. 2023년부터 2029년까지 한국의 생성 AI 기업에 대한 벤처 투자 예상 금액을 네 가지 다른 모델로 예측한 결과, 평균 3조 4,300억 원(최소 2조 4,085억 원, 최대 5조 919억 원)이 필요할 것으로 추정됐다. 본 연구는 미국과 한국의 생성 AI 기술 분야의 벤처투자를 다각도로 분석하고, 한국의 벤처투자 예상 금액을 제시하였다는 점에서 실무적 의의를 찾을 수 있다. 또한, 아직 학술적 연구가 충분하지 않은 생성AI 벤처투자에 대한 현황을 구체적 자료와 실증근거를 통해 분석함으로써 향후 깊이 있는 학술 연구의 토대를 제시한다는 점에서 학술적 의의가 있다. 본 연구에서는 벤처투자 금액 예측을 위한 방법 두 가지를 새롭게 개발하여 생성 AI의 향후 벤처투자 금액을 예측하는데 적용했다. 이 방법도 후속 학술 연구에서 다양한 분야로 확장·적용되고 정제된다면 벤처투자 예상 금액 예측 방법을 풍부하게 하는 데 공헌할 수 있을 것이다.

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빅테크 플랫폼 기업의 스포츠콘텐츠 사업의 특징과 시사점 : 아마존을 중심으로 (Characteristics and Implications of Sports Content Business of Big Tech Platform Companies : Focusing on Amazon.com)

  • 신재휴
    • 벤처혁신연구
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    • 제7권1호
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    • pp.1-15
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    • 2024
  • 본 연구는 디지털 대전환이 빠르게 진행되는 환경에서 빅테크 플랫폼 기업들의 스포츠콘텐츠 비즈니스의 특징을 밝히는 데 있다. 구체적으로는 아마존을 대상으로 빅테크 플랫폼 기업의 시장구조를 살펴보고 이런 구조에서 스포츠콘텐츠가 그들에게 어떤 역할을 하는지 아마존의 스포츠마케팅 사업의 특징을 밝혀 빅테크 플랫폼 기업의 스포츠콘텐츠 비즈니스를 전망하였다. 양면시장 플랫폼 비즈니스를 기반으로 한 빅테크 플랫폼 기업들은 자신들의 플랫폼의 가치를 제고하는 전략에 스포츠콘텐츠가 존재하고 있다. 때문에 스포츠콘텐츠는 이들에게 플랫폼의 가치를 높이고 나아가 인프라와 같은 플랫폼 생태계의 시너지를 높여 수익을 극대화함으로써 독점적 지위를 공고히 하는 도구로 사용된다. 아마존은 대륙이나 국가별로 인기 있는 라이브스포츠중계권을 획득하여 이를 플랫폼에 공급하여 신규고객의 증가와 구매효과 뿐 아니라 경기단체나 팀에게 IT솔루션 서비스를 제공하고 다양한 프로모션 콘텐츠를 기획 공급하면서 광고 사업을 비롯한 아마존 플랫폼 전체에 시너지를 내고 있다. 아마존프라임비디오와 아마존 프라임에 라이브 스포츠 콘텐츠를 공급하고, 아마존 웹 서비스를 통해 다양한 스포츠 이해관계자들에게 기술적 서비스를 제공하고 있으며 동시에 광고주의 광고와 마케팅 성과를 분석하고 예측하는 아마존마케팅클라우드 서비스를 제공하면서 비즈니스 기회를 넓히고 아마존 전체의 가치를 높이고 있다. 이는 양면시장 플랫폼 기반의 빅테크 기업과 단면시장 기반의 레거시 글로벌 기업과의 시장구조의 차이에서 기인하며 디지털시대 스포츠마케팅 비즈니스의 새로운 변화라고 할 수 있다. 이 새로운 모델의 핵심은 라이브스포츠 스트리밍 중계권을 기반으로 한 다양한 콘텐츠 개발을 통한 비즈니스이며 스포츠콘텐츠 마케팅은 기존 중계권, 스폰서십과 함께 스포츠비즈니스의 주요 분야가 될 것이다. 아마존, 애플, 구글과 같은 빅테크 플랫폼 글로벌 기업들은 또 다른 새로운 글로벌 스포츠마케팅 기업이 될 수 있으며 현재의 스포츠마케팅 회사와 광고회사 그리고 팀과 경기단체들은 위기와 기회가 공존해 있다.

동적 $[^{11}C]Raclopride$ 뇌 PET의 움직임 보정이 선조체 내인성 도파민 유리 정량화에 미치는 영향 (Effects of Motion Correction for Dynamic $[^{11}C]Raclopride$ Brain PET Data on the Evaluation of Endogenous Dopamine Release in Striatum)

  • 이재성;김유경;조상수;최연성;강은주;이동수;정준기;이명철;김상은
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.413-420
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    • 2005
  • 목적: 수용체 결합능 정량화를 위해서는 방사성추적자의 동태를 충분히 관찰하기 위해서 보통 뇌 PET 영상을 60-120분 정도 얻어야 한다. 이처럼 장기간 PET 영상을 얻게 되는 경우 보통 피험자의 수의적/불수의적 움직임을 피할 수 없고 이러한 피험자의 머리 움직임은 재구성된 PET 영상의 공간해상도를 저하시키고 측정된 방사능 농도의 정확성을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이 연구에서는 동적 영상 정보만을 이용하여 피험자의 머리 움직임을 보정할 수 있는 방법을 개발하고 이를 피험자의 움직임이 불가항력적인 뇌활성화 도파민 D2 수용체 영상에 적용하여 움직임 보정이 리간드 결합능 및 외부 자극에 의한 도파민 유리(release) 정량화에 미치는 영향을 평가하였다. 대상 및 방법: 4명의 정상인 자원자에서 비디오 게임에 의한 도파민 유리를 평가하기 위한 실험으로 순간+연속 주입법을 이용하여 얻은 $[^{11}C]raclopride$ PET 영상을 이용하였으며 실제로 도파민 유리를 계산하기 위해서 필요한 프레임들만을 선별해서 영상 정합 기법을 적용하였다. 즉, $[^{11}C]raclopride$을 투여한 후 선조체에서의 리간드의 특이적 결합이 항정상태(steady state)에 최초로 도달하는 과제 수행 전 (30-50 분) 영역과, 비디오 게임 과제에 의해 도파민이 유리된 후 다시 항정상태에 도달하는 70-90분, 비디오 게임을 멈춘 후 다시 항정상태에 도달하는 110-120 분 데이터에만 움직임 보정 기법을 적용하는 방식이다. 각 항정상태 구간은 보통 2-4개의 프레임으로 구성되므로 먼저 이들 프레임들간의 영상정합을 수행(intra-condition registration)하여 평균 영상을 만들고 이들 평균 영상들을 정합하여 최종적으로 움직임 보정(inter-condition registration)을 하였다. 게임 수행 전후의 도파민유리를 평가하기 위하여 머리 움직임 보정 전후의 게임 과제 수행 전후의 결합능 백분율 변화를 구하였으며 각 조건에 대한 결합능 파라미터 영상을 구하고 움직임 보정 전후의 결합능 영상의 화소별 차이를 SPM2를 이용한 t-test(쌍체 검정)로 알아보았다. 결과: 움직임 보정 전후의 영상을 비교하였을 때, 움직임 보정 전 영상에서, 게임 수행시 영상이 게임을 위한 스크린 위치에 따른 시야 변동으로 게임 수행전 영상에 비하여 앞쪽 아래로 기울어져 있음을 알 수 있었으며 이러한 경향은 대상 피험자 모두에서 관찰되었다. 보정 전 영상으로부터 측정된 비디오 게임에 의한 도파민 유리는 putamen에서 29%, caudate head에서 57%, ventral striatum에서 17% 였으나, 보정 후 영상으로부터 구한 도파민 유리는 이들 영역에서 각각 3.9%, 14,1%, 0.6%로 움직임 보정을 하지 않은 경우 선조체 모든 구소물에서 결합능 감소, 즉 게임에 의한 도파민 유리가 과대평가됨을 알 수 있다. SPM 분석결과에서도 움직임을 보정하지 않은 영상을 이용한 경우, 선조체 구조물에서의 결합능 감소와 움직임에 의한 영상강도 저하가 복합적으로 영향을 주어 결합능 차이가 매우 유의하게 평가되었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유의성이 움직임 보정 전에 비하여 낮음을 알 수 있었다. 결론: 뇌활성화 과제 수행시에 동반되는 피험자의 머리 움직임에 의하여 도파민 유리가 과대평가되었으며 이는 이 연구에서 제안한 영상정합을 이용한 움직임 보정기법에 의해서 개선되었다.