• 제목/요약/키워드: analytical solutions

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128 채널 뇌파를 이용한 사이버멀미 평가법 개발 (Development of a Method of Cybersickness Evaluation with the Use of 128-Channel Electroencephalography)

  • 한동욱;이동현;지경하;안봉영;임현균
    • 감성과학
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    • 제22권3호
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    • pp.3-20
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    • 2019
  • 가상현실 기술이 발전하면서 다양한 영역에서 여러 목적으로 활용되고 있다. 하지만 사용자로부터 메스꺼움, 어지러움 등과 같은 멀미 증상에 대한 부작용도 함께 보고되고 있다. 이런 멀미 증상을 사이버멀미라고 말하며, 사용자에게 불편을 야기시켜 불쾌감과 스트레스와 같은 부정적 영향을 줄 수 있으며, 현재 사이버멀미의 발생 원인과 해결책에 관한 공식적인 표준이 없다. 본 연구에서는 이런 한계점을 극복하기 위해 정량적, 객관적 사이버멀미 평가법을 제안하였다. 10명의 20대 남성 대상으로 이동과 회전을 하는 가상현실을 경험하게 하면서 128채널의 뇌파를 측정하였다. 11개 영역에서 Delta와 Alpha 상대 파워를 계산하고, ROC curve를 통해 area under the ROC curve (AUC)가 가장 높은 값을 가지는 다중회귀모형을 도출하였다. 이렇게 도출한 다중회귀모형은 11개의 설명변수로 피험자가 응답한 사이버멀미의 정도와 비교하여 95.1 % (AUC = 0.951)의 정확성으로 사이버멀미를 구분하는 것이 가능함을 알 수 있었다. 이러한 결과를 정리하면 본 연구에서는 128 채널의 뇌파를 통해 멀미에 대한 객관적 반응을 확인하였으며, 뇌의 특정부위에서 반응이 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과와 분석법을 활용하면 추후 사이버멀미 관련 연구에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

공간고조파법을 이용한 영구자석 선형 발전기의 특성 해석 (Characteristic Analysis of Permanent Magnet Linear Generator by using Space Harmonic Method)

  • 서성원;최장영;김일중
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.688-695
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    • 2017
  • 본 논문은 파력 에너지 수집 장치에 사용할 수 있는 영구자석 선형 동기발전기의 특성 해석에 관한 것이다. 파력 에너지는 요요시스템과 같은 기구로 부터 얻어진다. 영구자석을 이용한 선형 발전기는 영구자석의 자력을 통해 별도의 전원공급이 필요 없고 유지 보수가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한 높은 에너지 밀도를 갖는 희토류의 사용으로 영구자석 기기는 소형화 및 경량화가 가능하며 보다 높은 에너지 변환 효율을 얻을 수 있다. 영구자석 선형 동기발전기 특성 해석을 위해 2차원 극 좌표계 및 자기 벡터 포텐셜에 근거하여 영구자석과 전기자 반작용 자계해석을 수행 하였다. 해석 해를 이용하여 정현적인 속도입력에 의해 유도되는 유기기전력의 특성 식을 유도하고, 동일한 방법으로 역기전력 상수, 저항, 자기인덕턴스와 상호인덕턴스와 같은 전기적 파라미터를 얻었다. 본 논문에서 사용한 공간고조파법의 결과는 2차원 유한요소해석법 결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과는 영구자석 형 선형 발전기의 특성을 이해하는 것과 해석방법의 비교연구, 설계 최적화, 그리고 기기의 동적 모델링에 기여할 수 있다.

인위적으로 풍화시킨 일라이트 표면의 Cs 흡착 특성 (The Sorption Properties of Cs on the Surface of Artificially Weathered Illite)

  • 김영규;이은정
    • 한국광물학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.235-243
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    • 2004
  • 일라이트는 닳은 모서리(frayed edge)의 존재에 의하여 다른 알칼리 금속과 비교할 때 낮은 농도에서 선택적으로 Cs을 더 잘 흡수하는 것으로 알려져 있다. 이 닳은 모서리는 기존의 일반적인 흡착실헐에 의하여 존재한다고 알려져 있지만 다른 분석방법으로는 증명되지 않은 상태이다. 일라이트 표면에서의 Cs의 흡착특성을 알아보기 위하여 닳은 모서리를 증가시킨 인위적으로 풍화된 일라이트와 Cs을 여곤 농도에서 반응을 시켰다. 일라이트는 0.001 M의 HC1 용액에서 1시간, 2일, 14일 동안 반응시켜 K 이온의 방출 및 XRD, SEM, TEM 등으로 풍화상태를 확인하였다. 풍화되지 않은 일라이트와 풍화된 일라이트를 Na-일라이트로 교환한 후 $10^{-3}$$10^{-7}$ M 농도의 CsCl 용액에서 24시간 반응시켰다. Cs의 흡착특성은 $10^{ -5}$M Cs 용액농도를 기준으로 뚜렷한 차이를 보이다. 일라이트에 흡착된 Cs은 낮은 Cs 농도 (<$10^{-5}$ M )에서 높은 Cs 농도보다 상대적으로 많은 Cs이 흡착되었으며 이러한 상대적 흡착 농도는 용액의 농도가 낮아질수록 높아진다. 일반적으로 흡착된 Cs는 풍과가 오래된 시료일수록 낯은 농도에서 뚜렷하나 높은 농도에서는 그 차이가 적다. 이러한 결과는 낮은 농도에서 닳은 모서리라고 불리는 흡착자리의 존재에 의한 것이고 이러한 자리는 풍화가 진행됨에 따라서 증가된다.

균일모멘트를 받는 계단식 I형보의 비탄성 횡-비틀림 좌굴에 관한 연구 (A Study on Inelastic Lateral-Torsional Buckling of Stepped I-Beams Subjected to Pure Bending)

  • 김종민;김승준;박종섭;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.237-246
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    • 2008
  • 연속경간을 가지는 I형강 교량은 내부 지점근처에서 상대적으로 큰 부모멘트가 발생하게 되는데, 이에 경제적인 단면 활용을 위하여 내부 지점부위의 상부 및 하부플랜지에 플레이트를 보강한 변단면을 사용하고 있다. 본 연구에서는 기존 탄성 횡-비틀림 좌굴식에 관한 연구를 토대로 하여 비탄성 구간에 있는 계단식 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도를 범용구조해석프로그램 ABAQUS(2006)를 이용하여 산정하고, 간편한 설계식을 제안하고 있다. 유한요소해석에는 4절점 쉘요소인 S4R이 사용되었고, 국내외에서 많이 사용되는 I형강 단면(${W36{\times}160}$)을 대상으로 하였다. 양단 및 한쪽 끝단에 계단식 단면을 가지는 보에 대해서 고려하였으며, 플랜지 길이방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 계단식 I형보를 나타내었다. 해석에 사용된 매개변수는 각각 27가지 및 36가지 조합이고, 하중조건으로 보의 순수굽힘이 발생하는 균일모멘트를 적용시켰으며, 비탄성 구간범위 내에 있는 비지지 길이에 대하여 구조해석을 수행하였다. 비탄성 횡-비틀림 거동을 보기 위하여 잔류응력 및 초기결함을 고려한 비선형해석을 실시하였는데, Pi(1995)등이 고려한 잔류응력의 형상과 국내 I형강 표준 치수 허용치에 근거하여 부재 길이의 0.1%를 초기제작오차로 고려하였다. 본 연구 결과는 다양한 형식의 I형보가 사용되는 빌딩 및 교량의 경제적이고 합리적인 설계의 근간을 제공해 줄 것이며, 향후 다양한 하중 조건을 가지는 양단 또는 일단 계단식 단면 변화보의 비탄성 횡-비틀림 좌굴강도를 계산할 수 있는 설계식 개발에 적극 활용 될 수 있을 것이다.

가을철 대기환경 중 수용성 이온성분의 침적특성 (Deposition Characteristics of Water-soluble Inorganic Ions in the Iksan Ambient Air during Fall, 2004)

  • 강공언;김남송;전선복
    • 한국환경보건학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.359-372
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    • 2006
  • In order to investigate the daily deposition characteristics of water-soluble inorganic components in airborne deposit on the Iksan, deposition samples were collected using a deposition gauge from October 16 to November 1, 2004. Deposition samples were collected using two different sampling gauges, a dry gauge and a wet gauge, respectively. To get wet the bottom of wet gauge during the sampling period, the volume of $30{\sim}50ml$ distilled ionized water was added in a wet gauge before the beginning of each deposition sampling. Deposition samples were collected twice a day and analyzed for inorganic water-soluble anions ($Cl^-,\;{NO_3}^-,\;{SO_4}^{2-}$) and cations (${NH_4}^+,\;Na^+,\;K^+,\;Mg^{2+},\;Ca^{2+}$) using ion chromatography. Qualify control and quality assurance of analytical data were checked by the data obtained from reinjection of standard solution, Dionex cross check standard solutions, and random several deposition samples, and measured data was estimated to be reliable. Considering the deposition sample volume, the sampling time, the surface area of sampling container, and the ion concentration measured, the daily deposition amounts for measured ions were calculated in $mg/m^2$. The total daily deposition amounts of all measured ions for dry and wet gauge were $7.5{\pm}2.8$ and $17.7{\pm}4.2mg/m^2$, respectively. A significant increase in deposition amount during rainfall days was observed for both wet gauge and dry gauge, having no difference of deposition amount between in wet gauge and in dry gauge. The mean deposition of all ions measured in this study were higher in wet gauge than in dry gauge because of the surface difference of the sampling container, especially for ${NH_4}^+\;and\;{SO_4}^{2-}$. The mean deposition amounts of ${NH_4}^+\;and\;{SO_4}^{2-}$ in wet gauge were found to be about 10 times and 3 times higher than those in dry gauge, while the rest of the chemical species were equal or a little higher in wet gauge than in dry gauge. Dominant species in dry gauge were ${NO_3}^-\;and\;Ca^{2+}$, accounting for 21% and 28% of the total ion deposition, whereas those in wet gauge were ${SO_4}^{2-}\;and\;{NH_4}^+$, accounting for 19% and 41% of the total ion deposition, respectively.

소성숏이 포함된 3차원 다중충돌 대칭-셀 해석모델을 이용한 면적평균 피닝잔류응력해 (Area-Averaged Solution of Peening Residual Stress Using a 3D Multi-impact Symmetry-cell FE Model with Plastic Shots)

  • 김태형;이형일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권4호
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    • pp.310-320
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    • 2009
  • 피닝잔류응력은 통상 XRD 실험법으로 측정되며, 다양한 X-선 조사면적들에서 면적평균해를 준다. 해석연구들 대부분 단일절점 해석해를 소개할 뿐 면적평균해를 전혀 고려하지 않고 있다. 따라서 XRD 실험해와 큰 차를 갖는 것은 자명하다. 이에 본 연구에서는 3차원 다중충돌 대칭-셀 모델을 활용해, 면적평균 피닝잔류응력해를 얻었다. 대칭-셀은 통합인자와 소성숏을 포함하며, 숏피닝 현상 들이 충분히 반영된다. 대칭-셀 A-D 네 충돌위치 에서 4-절점평균해를 얻었으며, 대칭-셀의 각 단면 ($0.4mm{\times}0.4mm$)에 포함된 전체절점에서 면적평균 해를 얻었다. 그리고 해석해들을 XRD 실험해와 비교했다. 소성숏 면적평균해가 4-절점평균해보다 XRD 실험해로의 근접성이 뛰어났다. 또한 양축 등가응력으로의 완벽한 수렴성을 보였다. 이로써 면적평균해에 기초한 유한요소 알멘선도를 구해, 유한요소 아크하이트, 유한요소 피닝커버리지 및 투사속도들간의 관계식들을 유도하였다. 유한요소 알멘선도는 김태형과 이형일이 정리한 실험적 알멘선도의 추이를 따랐으며, 그 유효성이 한층 향상됐다. 유도식들을 활용하여, 주요 피닝소재들 AISI4340, AISI4140, SPS8에서 유한요소 면적평균 해들을 얻고 XRD 실험해들과 비교했다. 피닝소재 모두에서 표면 및 최대압축잔류응력, 변형깊이가 실험해와 잘 일치하여, 피닝부품들의 잔류응력해 예측에 유한요소 알멘선도가 매우 유용함을 확인 했다. 이상과 같이 본 연구의 면적평균해가 실제 XRD 잔류응력 측정해를 매우 잘 따른다는 점에 주목되며, 궁극적으로 실재하는 숏피닝 잔류응력 평가를 위한 체계적인 해석방법임을 확인했다.

응답함수를 이용한 해저처분장의 방벽에 대한 핵종전달 모델 (A Nuclide Transfer Model for Barriers of the Seabed Repository Using Response Function)

  • Lee, Youn-Myoung;Kang, Chul-Hyung;Hahn, Pil-Soo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제28권2호
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    • pp.175-184
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    • 1996
  • 해저에 건설된 방사성폐기물 처분장 방벽에서 핵 종 전달을 평가할 수 있는 한 모델이 제시되었다. 방벽의 출구에서의 물질전달계수와 각 방벽에 대하여 정의된 방벽응답함수를 이용하여 이들 방벽으로부터의 핵종의 전달률을 구할 수 있다. 이러한 접근은 단순하고 즉각적인 계산결과가보수적인 측면에서 요구되어지는 경우 방벽들을 연속된 별개의 매질로 다루어 각각의 응답함수를 적용할 수 있기 때문에 유용하다. 단점으로는 인접한 두 방벽사이에서, 이전의 방벽으로부터의 핵종의 유출율이 연속되는 방벽으로의 유입율로 되어 핵종속은 보존되는 반면 핵종의 농도는 반드시 보존되지는 않는다는 것으로, 이는 두 방벽 매질의 경계에서 핵종전달저항이 없다고 가정할 수 있는 것으로 해결될 수 있다. 물질전달계수는 방벽의 출구 쪽 경계에서의 핵 종의 농도가 일정하다고 보아 구할 수 있고, 매질의 응답함수는 각 방벽에 대하여 핵종의 단위 펄스입력에 대해 경계에서의 농도에 대한 해를 구한 후 물질전달계수를 적용하여 얻을 수 있다. 이리하여 한 방벽매질에 대한 시간 종속적인 핵종의 총전달률은 응답함수에 이전의 방벽에 대해 계산된 핵종의 전달률을 컨볼루트하여 구할 수 있다.

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Directions towards sustainable agricultural systems in Korea

  • Kim, Chang-Gil
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.3-3
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    • 2017
  • The question of how to establish sustainable agricultural systems has become as prominent as questions related to water, energy and climate change. High input/high output agriculture has brought with it many adverse effects; the massive deterioration of soil and water in both quantity and quality, increased greenhouse gas emissions and an increased prevalence of unsafe foods. Additionally, urbanization and climate change has worsened the shortage of farmland and reduced the supply of agricultural water. Given these challenges, maintaining, conserving and efficiently using agri-environmental resources, through fostering of sustainable agriculture, have emerged as key tasks in solving these problems. What is needed therefore is research, based on systematic and comprehensive empirical analyses, that can propose plans and methods for establishing an appropriate sustainable agricultural system. The empirical analysis of sustainable agricultural system is approached separately from economic, environmental and social aspects. An analysis of environment effect reveals that the available phosphate level is 1.3~2.1 times greater than the optimal amount in rice paddies, upland fields and orchards. Further examination has revealed that the excess nutrient is polluting both ground water and surface water. Analytical results for economic feasibility show that factors of production have been invested heavily in the rice crop. Under these conditions, sustainable agriculture, including low-input agriculture, appears to be a possible alternative that will facilitate simultaneous improvements in both economic feasibility and environment effects. Analysis results for sociality reveal that social factors include the value of producer, association and interior networks. Social conditions are comprised of leadership, consumers' awareness, education and conflict solutions. In addition, analysis as to the degree investments contribute to improving agricultural value added has revealed that the direct payment program is the most effective instrument. Experts confirm that economic feasibility can be improved by scientific and well-reasoned nutrient management on the basis of soil testing. Farmers pointed to 'economic factors' as being the largest obstacle to switching to the practice of sustainable agriculture. They also indicate 'uncertainty with regards to sustainable agriculture technology' as an impediment to practicing sustainable agriculture. Even so, farmers who believe environmental and regional issues to be the most pressing problems have expanded their practice of sustainable agriculture. The keys to establishing sustainable agriculture system are classified into the following four aspects. Firstly, from an economic aspect, the research indicates that agricultural policy needs to be integrated with environmental policy and that the function of market making based on the value chain needs to be revitalized. Secondly, from an environmental aspect, there is a need for an optimal resource management system to be established in the agricultural sector. In addition, sustainable agriculture practice will need to be extended with attendant environmentally-friendly and sustainable intensive technology also requiring further development. Thirdly, from a social aspect, green agriculture management needs to be fostered, technology and education extended, and social conflict mediated. Lastly, from a governance aspect, it will be necessary to strengthen good governance, assign and share suitable roles and responsibilities, build a cooperation system and utilize community supported agriculture.

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쉴드터널 라이닝 세그멘트의 해석과 거동 특성 (Analysis and structural behavior of shield tunnel lining segment)

  • 정두회;이환우;김관수
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.37-47
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    • 2007
  • 환경훼손 및 주거 과밀지역의 민원을 최소화할 목적으로 도심지 공사에서 쉴드터널공법의 적용이 날로 증대되고 있다. 쉴드터널의 주 구조체인 라이닝 세그멘트는 연속체가 아닌 이음부를 가지는 구조로 되어져 있다. 지금까지 설계실무에서는 라이닝 세그멘트의 구조해석 모델이나 설계하중 및 지반정수의 영향 등에 대한 별다른 검증 평가없이 과거의 국내 외 설계자료를 관행적으로 적용하고 있다. 본 연구에서는 국 내외에서 현재 사용하고 있는 쉴드터널의 세그멘트 해석 및 설계 모델들에 대해 이론해와 수치해의 비교를 통하여 적정성을 평가하였다. 그 결과, 사용의 편이성과 현장조건 의 적용성, 해석결과의 적용성 측면에서 전주면빔이음스프링 모델(1R-S0)을 제안하였다. 그리고, 제안된 모델을 이용하여 이음부 강성과 지반강성, 이음부 분할 분포 및 분할 개수 등에 대한 매개변수 해석을 수행하였다. 그 결과, 이음부를 갖는 라이닝 세그멘트에 발생하는 휨모멘트는 일정한 크기 이상의 지반강성에서 이음부가 없는 연속체의 라이닝 세그멘트에 발생하는 휨모멘트의 크기에 일정한 비율로 수렴함을 알 수 있었다. 또한, 이음부의 강성이 작을수록 측벽부에 비하여 천정부와 바닥부의 휨모멘트가, 수평변위에 비하여 수직변위가 이음부 분할 분포에 따라 큰 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

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관객개발을 위한 공연예술 소비자 빅데이터 분석 사례 고찰 (A Case Study on Big Data Analysis of Performing Arts Consumer for Audience Development)

  • 김선영;이의신
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.286-299
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    • 2017
  • 국내 공연예술은 공급과잉과 유통영역의 부재, 뚜렷하지 않은 비즈니스 모델 등으로 인한 침체기를 맞고 있다. 이러한 어려움을 타개하기 위해서는 무엇보다 객관적으로 제공되는 시장데이터를 활용해 마케팅의 효율성과 정확도를 높임으로써 관객개발과 충성도 확보가 필요한 시점이다. 본 연구는 이를 해결하기 위한 대안 중 하나가 보다 보편적이고 정확한 통계와 공연별 맞춤형 서비스 제공이 가능한 '빅데이터' 분석이라는 관점에서 시작되었다. 먼저 빅데이터의 특징과 분석기술, 그리고 공연예술 소비자 분석에 대한 이론적 배경과 함께 한 신용카드사가 실시한 빅데이터 분석사례를 살펴보았다. 이를 통해 빅데이터에 의한 공연예술 소비자 연구의 의미와 한계, 그리고 그러한 한계들을 극복하기 위한 대안을 제시하고자 하였다. 사례분석 결과, 공연 구매자 대상의 카드사 데이터 자체의 불완전성, 기존 이론 검증의 한계, 낮은 활용도, 소비자 성향 및 구매 동인 분석의 한계 등이 도출되었다. 또한 이러한 문제점을 극복하기 위한 대안으로 장르와 공연명 파악이 가능하고 성향이나 구매요인 등을 추출해낼 수 있는 예매처 정보, 설문조사와의 결합과 소셜 데이터와의 매쉬업을 통해 구매동기 등의 정성적 분석을 그 대안으로 제시하였다. 이 연구는 궁극적으로는 공연예술 소비자에 대한 연구가 빅데이터 시대에 어떠한 방향으로 이루어져야하며, 어떤 변화를 모색해야 할 것인가에 대한 고민의 시작점이라고 할 수 있다. 이러한 연구결과를 바탕으로 공연예술 관객개발을 위한 보다 구체화된 정성적 분석 사례들이 많이 출현하기를 기대하며, 지금의 공연예술시장의 흐름을 정확하게 대변해 주는 빅데이터 분석과 가공을 위한 솔루션들이 계속 개발되기를 바란다.