• 한국빅데이터학회지
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• 제8권1호
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• pp.99-109
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• 2023

최근에 우리나라에서 뿐만 아니라, 세계 곳곳에서 태풍, 산불, 장마 등으로 인한 재해가 끊이지 않고 있고, 우리나라 태풍 및 호우로 인한 재산 피해액만 1조원이 넘고 있다. 이러한 재난으로 인해 많은 인명 및 물적 피해가 발생하고, 복구하는 데도 상당한 기간이 걸리며, 정부 예비비도 부족한 실정이다. 이러한 문제점들을 사전에 예방하고 효과적으로 대응하기 위해서는 우선 정확한 데이터를 실시간 수집하고 분석하는 작업이 필요하다. 그러나, 센서들이 위치한 환경, 통신 네트워크 및 수신 서버들의 상황에 따라 지연 및 데이터 손실 등이 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 통신네트워크 상황에서도 분석을 정확하게 할 수 있는 2단계 하이브리드 상황 분석 및 예측 알고리즘을 제안한다. 1단계에서는 이기종의 다양한 센서로부터 강, 하천, 수위 및 경사지의 경사각 데이터를 수집/필터링/정제하여 빅데이터 DB에 저장하고, 인공지능 규칙기반 추론 알고리즘을 적용하여, 위기 경보 4단계를 판단한다. 강수량이 일정값 이상인데도 불구하고 1단계 결과가 관심 이하 단계에 있으면, 2단계 딥러닝 영상 분석을 수행한 후 최종 위기 경보단계를 결정한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.249-258
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• 2019

연구목적: 본 연구에서는 서울 경기지역의 화강암을 대상으로 시추조사 시 채취된 암석 시료에서 측정된 물리적 특성 중 탄성파속도와 탄성계수로부터 암석의 일축압축강도와의 상관성을 분석하여 암석의 일축압축강도를 추정하는 것을 목적으로 한다. 연구방법: 119개의 화강암 시추 코아 시료를 대상으로 탄성파 속도와 탄성계수 그리고 일축압축강도와의 상관관계를 도출하기 위하여 실내 암석 실험을 실시하였다. 연구결과: 화강암에 대하여 탄성파속도와 일축압축강도 그리고 탄성계수와의 상호 관계를 단순회귀와 다중회귀로 분석한 결과는 전반적으로 관계식에 나타난 것처럼 신뢰도가 낮음을 확인하였다. 이는 화강암의 구성 입자가 균질하지 못하여 탄성파속도와 탄성계수를 이용한 압축강도 추정에 대한 활용성이 낮은 원인으로 사료된다. 결론: 본 연구에서 암석의 탄성파속도와 탄성계수로부터 일축압축강도를 추정하기 위한 상관관계를 분석하기 위하여 단순회귀분석과 다중회귀분석 방법을 이용하였다. 단순회귀분석은 결정계수($R^2$)가 0.61~0.67 이었으며, 다중회귀분석은 0.71로 나타났다. 따라서 다중회귀분석을 이용하여 암석의 일축압축강도를 추정할 때 다소 신뢰성이 높아질 수 있다. 또한, 향후 탄성파 속도와 탄성계수를 이용한 암석의 일축압축강도를 추정할 때 다양한 통계분석 기법(회귀분석, 인공신경망, 빅데이터 분석 등)을 활용하면 보다 신뢰성이 높은 결과를 얻을 수 있을 것으로 본다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.65-72
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• 2013

본 연구에서는 청소년 자살 문제를 조기 자살 예방 프로그램을 통해 초등학생에 적용하고 프로그램 전과 후의 효과를 비교 분석하여 학생들의 감정 상태와 자살에 대한 충동 등, 심리상태 변화를 확인하였고, 자살예방 프로그램으로서 활용 가능성을 제시하였다. 청소년기는 인지적으로 미성숙하며 정서적으로 충동적인 시기이므로 발달 과정상 매우 불안한 시기이다. 사소한 자극이나 갈등상황에 대해 자살이라는 극단적 현실 도피, 충동적 문제해결 등의 방법으로 자살을 선택할 만큼 정서적으로 불안정하고 예측하기 어려운 시기이다. 최근 핵가족화와 부모들의 자식에 대한 기대감과 교육문제, 사회 환경적요인, 개인 심리적 요인 등의 많은 스트레스는 학생들을 자살이라는 극단적 행동까지 이르게 하고 있다. 이에 본 연구는 자살예방 프로그램을 초등학생 때부터 경험하는 스트레스의 영역과 자살생각과 충동의 정도를 파악하고, 명상교육, 호흡법 등의 예방 프로그램을 통해 분노조절, 감정정화, 자기극복 체험을 통해 긍정적인 자아정체성 확립과 자기조절 능력, 자존감과 생명의 소중함을 깨닫게 함으로 자살예방에 미치는 영향과 효과를 분석하였다. 연구 대상자는 고양시 관내 초등학교 6학년 2개 반 51명을 한 달 동안 매일 아침 30분씩 뇌과학 교육의 원리와 방법을 체험 및 활동 중심으로 진행 하였고, 수업활동지 및 생활 실천교육으로 내면화하여 학습효과를 높이도록 하였다. 자료 수집은 4주간 20회 차 아침수업 실시 전과 후에 자살 가능성을 효과적으로 예측할 수 있도록 개발한 Suicide Probability Scale(이하 SPS-A), 자살위험성 예측척도를 활용하여, 긍정적 전망, 가족 내 친밀감, 충동성, 대인 적대감, 절망감 징후, 절망감 증후군, 자살사고 등 7가지 영역으로 조사 실시 하였다. 분석 방법 및 검증은 SPSS 프로그램을 이용한 Wilcoxon's signed rank test를 이용하였다. 짧은 기간 동안의 프로그램 진행이었지만 평균 비교 분석 시 7가지 영역에서 효과적이고 긍정적인 결과가 나왔다. 그러나 t-test 결과에서는 또 다른 결과가 나왔다. SPS-A 31개 문항 중 3개 문항(7번, 14번, 19번)에서만 변화가 있고, 나머지 문항에서는 변화가 없는 것으로 나타났다. 또한 B반 학생들에 비해 A반 학생들이 변화가 큰 것으로 나타났다. 그리고 A반 학생들의 경우 7가지 영역 중 자살과 가장 밀접한 관계가 있는 절망감증후군과 자살사고 영역에서 프로그램 진행 후 심리적 변화가 있는 것으로 검증 됐다. 학생의 성향에 따라 또는, 프로그램을 진행하는 전문가(담임교사, 진행강사)에 따라 다른 결과가 도출된다는 것도 본 연구를 통해서 알 수 있었다. 본 논문에서 제시한 자살예방 프로그램은 지속적인 프로그램으로 제도화, 활성화 하여 정서적인 스트레스 해소 및 긍정적인 자아정체성 회복, 뇌파 안정을 통한 감정 및 충동 조절을 함으로 학습효과와 자살예방에 도움이 될 것이며, 짧은 시간의 교육 프로그램으로 사장되지 않고, 아동기 부터 청소년기까지 연계하여 정신적, 육체적으로 건강하게 성장할 수 있는 주변 환경을 조성함으로 사회적 문제인 자살 예방에 효과적인 프로그램이 될 것이라 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제23권4호
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• pp.353-364
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• 2009

본 연구는 산지황폐계류에 시공한 사방공작물이 계곡생태계에 미치는 영향을 분석하고자 시공 전후를 기준으로 조사지점별로 저서성 대형무척추동물의 출현종의 변화분석 및 생물학적 수질평가를 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 시공 전 출현한 저서성 대형무척추동물의 총 수는 4문 6강 11목 22과 25종 3,086개체였으나 시공 후 조사에서는 4문 6강 10목 17과 19종 1,208개체로 감소하였다. 특히, 직접적인 사방공작물의 시공이 이루어진 조사지점에서는 시공 후 생물종이 전혀 출현하지 않거나, 극소량만이 채집되어 서식종의 현존량을 기초로 하는 다양도 지수, 풍부도 지수, 균등도 지수가 감소 또는 산출되지 않았다. 저서생물의 군집분석 결과 및 저서성 대형무척추동물의 생태점수(ESB)는 모든 조사지점에서 시공전보다 시공 후에 오수생물계열, 환경상태, 수질등급과 같은 계곡환경질이 저하된 것으로 나타났다. 즉, 시공전 상류는 양호 및 다소 양호, 중류는 다소 불량, 하류는 불량 및 매우 불량으로 분석되었으나, 시공 후 상류 일부 지역을 제외한 나머지 수역은 매우 불량으로 분석되었다. 또한 대상 계류의 수질등급의 경우 시공 전에는 $I{\sim}III$등급 사이로 분류되었으나, 시공 후 대조군을 제외하고는 모두 $IV{\sim}V$등급으로 악화되었다 이와 같이 사방공작물의 시공후 모든 조사지점에서 발생한 저서성 대형무척추동물의 서식 환경 파괴는 개체수의 감소와 수질악화로 이어졌다. 이 결과는 사방공작물의 시공 직후에 조사 분석한 것이므로, 향후 장기간의 모니터링을 통하여 시공한 사방공작물의 재해방지 효과와 함께 계류 생태계의 회복과정에 대한 지속적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권1호
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• pp.121-129
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• 2012

산불피해강도와 함께 가장자리 관련지역은 생태계회복에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있으나 연구가 미미한 상황이다. 따라서 이 연구는 산불피해강도와 가장자리 효과의 복합적 영향에 의한 산불 후 식생의 초기 반응을 분석하는 것을 목적으로 한다. 산불피해강도 즉 ${\Delta}NBR$는 삼척지역의 산불전과 후의 인공위성 이미지를 이용하여 계산되었다. 산불피해지는 231개의 $1-km^2$ 격자 단위로 구분하였으며, 격자들은 산불피해강도와 가장자리 지역의 포함 유무에 따라 4개의 그룹으로 재분류되었다. 4개의 그룹은 저강도 산불피해강도의 산불피해지 내부지역(그룹 A), 저강도 산불피해강도의 산불피해지 가장자리 지역(그룹 B), 고강도 산불피해강도의 산불피해지 내부지역(그룹 C), 고강도 산불피해강도의 산불피해지 가장자리 지역(그룹 D)을 포함한다. 4개 그룹 간 식생재생변화(${\Delta}NDVI$)는 T-test로 비교되었으며, 고강도 강도지역의 그룹 C(${\Delta}NDVI$ = 0.047)와 D(${\Delta}NDVI$ = 0.059)가 저강도 연소강도지역의 그룹A(${\Delta}NDVI$ = -0.039)와 B(${\Delta}NDVI$ = -0.036)에 비해 상당히 높은 식생재생을 보였다. 또한 동일 산불피해강도 지역에서 산불피해지 가장자리 지역이 내부지역에 비해 높은 식생재생변화가 관찰되었다. 즉 산불피해지 가장자리 지역의 그룹 B(${\Delta}NDVI$ = -0.036)와 D(${\Delta}NDVI$ = 0.059)는 산불피해지 내부지역의 그룹 A(${\Delta}NDVI$ = -0.039)와 C(${\Delta}NDVI$ = 0.047)에 비해 높은 식생재생변화를 보여주었다. 따라서 산불피해로 인한 이차적 피해를 최소화하고 연소된 산림의 회복을 위해 산불피해지 내부지역에 대한 적절한 회복전략이 요구된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권5호
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• pp.477-487
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• 2010

북한의 산림은 1970년대부터 산지개간과 땔나무 채취, 벌목 등에 의해 대규모로 황폐화되었으며, 이러한 산림황폐지는 경제적, 환경적, 재해발생 측면에서 반드시 복구되어야 한다. 본 연구의 목적은 산림황폐지가 대규모로 발견되고 있는 북한 혜산 지역에 대해 산림복구사업 (A/R CDM 사업)을 계획할 수 있는 잠재적 대상지를 추출하기 위한 목적으로, 입목지와 산림황폐지(무립목지, 개간산지, 산간나지)를 보다 정확하게 분류하지 위한 고해상도 영상 기반의 영상분류기법을 개발하고자 한다. 북한의 산림황폐지 유형은 분광특성뿐 아니라 질감특성에 따라 구분될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2.5m SPOT Pan-Sharpened 영상을 이용해 분할영상을 제작하고 이 과정에서 생성된 질감(texture) 정보를 산림피복 분류 시 분광정보와 함께 활용했다. 분할영상의 제작 시 Scale factor 40/Shape Factor 0.3을 적용하였을 떼 각 산림피복 항목을 분리할 수 있는 적절한 규모의 분할조각이 생성되었다. 또한 산림 피복을 가장 잘 분류해내는 최적밴드를 선정한 결과 기존의 분광밴드 1/2/3 에 질감밴드인 GLCM_dissimilarity (밴드2), GLCM homogeneity (밴드2), GLCM_standard deviation (밴드3)를 추가 하였을 때 산림황폐지 유형간 분리도가 가장 커지는 것으로 나타났다. 질감특성을 이용한 분할영상기반 분류결과기법에 따른 분류결과(80.4%)는 분광정보만을 이용하는 방법의 분류결과(70.3%) 보다 정확도가 높았으며, 특히 입목지와 무립목지의 분리에 있어서 약 23~25%의 정확도 향상 효과를 보였다. 결론적으로 본 연구에서는 직접 현지조사를 하기 어려운 북한지역에 대해 고해상도 위성영상이 효과적인 산림피복분류의 근거를 제공했으며 영상의 분류 시 질감특성을 함께 활용하는 것이 상세한 산림피복 분류에 있어서 정확도 향상에 기여를 할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.53-62
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• 2023

본 논문은 국내 조선산업의 요양 재해 현황에 나타난 미숙련 기술인력들의 높은 재해 발생률을 낮추기 위한 방안으로 XR(Extended reality) 기술을 활용한 훈련 콘텐츠 도입의 필요성을 윈치를 활용한 케이블 포설을 중심으로 제시하였다. 국내 조선산업의 요양재해율은 타 제조업에 비해 평균 97.4%(2017~2020)나 높았으며, 특히 조선산업요양 재해의 31.8% 이상이 근속 기간 6개월 미만의 근로자들에게 발생하여 이는 신규입사자들이 업무에 대한 정보 부족과 미숙련도 및 작업환경에 익숙하지 못한 것이 그 원인으로 보인다. 최근 조선산업은 경기 회복으로 많은 신규인력이 유입되고 있으며, 이로 인해 재해 발생률이 높아질 가능성이 있다. 이런 점은 단기간에 신규인력들을 작업환경에 익숙해지는 데 도움이 되는 훈련방법을 도입할 필요가 있음을 말해준다. 국내 조선소의 교육훈련은 용접, 도장, 기계설치, 전기설치 등 특정 기술의 숙련에 치우쳐 있으며 작업환경에 익숙해질 수 있는 훈련은 작업용 2D 도면을 이용하여 선박 건조방법 등을 설명하는 단편적인 교육에 머무르고 있다. 이러한 이유로 현장에서는 다시 OJT(On-the-Job Traning)를 반복 실시하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 XR 기술을 활용한 훈련의 도입을 제안하고 구체적인 예로 Unity로 선박에서 윈치를 활용한 케이블 포설(Pulling) 작업 과정을 XR 기반 훈련 콘텐츠로 구현하였다. 개발된 콘텐츠를 활용하면 신규작업자들이 가상공간에서 시뮬레이션을 통해 실제 작업 과정을 미리 경험하고, 이를 통해 신규인력이 작업환경에 익숙해지는 데 도움을 줄 수 있는 보다 효과적인 훈련 콘텐츠가 될 수 있음을 예증하였다.