• 제목/요약/키워드: growth conditions

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인공신경망을 이용한 식물플랑크톤의 대량 증식 제어 알고리즘 개발 (Development of Mass Proliferation Control Algorithm of Phytoplankton Using Artificial Neural Network)

  • 박성화;김종구;권민선
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.435-444
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    • 2023
  • 새만금 내에서는 종종 식물플랑크톤이 증식하기에 알맞은 환경조건이 생성되며 일시에 식물플랑크톤 대증식이 발생하면서 조류 관리기준을 초과하는 사례가 발생하고 있다. 이를 대비하기 위하여 과학적 예측기법을 토대로, 식물플랑크톤의 종별로 가장 효과적이고 효율적인 녹조발생 억제 방안을 제안하기 위하여 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측하고, 제어할 수 있는 모델을 개발하였다. 즉, 하천에서 유입하는 영양염(DIN, PO4-P)을 정책적으로 조절하고, 갑문운영을 통해 호 내 염분을 제어하는 것이다. 먼저 관측치로부터 인공신경망 알고리즘을 이용해 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측 결과, 모델의 Kappa 수는 0.7889 ~ 1.0000의 범위로, good ~ excellent 수준이었다. 다음으로 Garson 알고리즘을 이용하여 종별로 설명변수의 중요도를 평가하였고, 또한 DIN 및 염분 값의 변화에 따른 식물플랑크톤 대량 증식 확률을 예측하였다. 그 결과, 각 종별로 식물플랑크톤의 대증식을 억제할 수 있는 DIN과 염분 농도를 정량적으로 예측할 수 있었다. 따라서, 향후 새만금과 같은 거대한 인공 호수에서 식물플랑크톤의 대증식을 억제하기 위한 효율적이고 효과적인 대응방안을 마련할 수 있도록 녹조제어모델을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

마애불 암반의 단열특성과 지질맵핑을 이용한 안정성 해석 (Rock Mass Stability of the Buddha Statue on a Rock Cliff using Fracture Characteristics and Geological Face-Mapping)

  • 임명혁
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권1호
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    • pp.539-544
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    • 2023
  • 연구 대상은 경상북도 ◯◯시 ◯◯동에 위치한 마애여래입상 암반으로서 안정성이 우려되는 중생대 백악기 화강섬록암 마애불상이다. 안정성 해석을 위해 마애불 암반의 3차원 face mapping과 절리의 지질공학적 특성, 3차원 스캐닝, 초음파속도, 편광현미경 분석, 전자현미경 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 더불어 손상상태 조사, 평사투영해석, 암반분류 및 한계평형해석으로 마애불 암반의 안전율을 산정하였다. 구간별로 손상 및 가능한 붕괴의 유형과 규모는 암석의 풍화도와 절리면의 배향과 특성에 따라 다르나 쐐기파괴와 전도파괴가 소규모로 예상된다. face-mapping 자료, RMR, 암석의 물성·역학시험, 평사투영해석 및 한계평형해석으로 종합·검토한 결과, 마애불 암반의 건기 시와 우기 시의 허용안전율 1.2에 미달하여 안정성이 우려된다. 손상유형은 박리, 균열, 입상분해 및 초목생장, 균열 방향별 점유율은 전면이 가장 우세한 것으로 나타난다. 마애불 암석은 화강섬록암이며, 표면 변색의 물질은 K, Fe, Mg로 판명되었고, 4조의 절리 중 J1은 인장절리이고 나머지는 전단절리이다. 초음파탐사로 추정한 일축압축강도는 514kgf/cm2로서 대부분 연암과 일부 풍화암에 해당한다. 암반분류 결과 5등급으로 추산되며, 마애여래입상 전면부 불안정성이 예상된다. 기존의 문화재 안전진단의 방법과 더불어 이들 기법은 석조문화재의 객관적인 해석 및 안정성 검토의 합리적인 도구가 될 것으로 예상한다.

머신러닝 기반의 실시간 자동화계측 데이터 분석 기법 연구 (A Study on Machine Learning-Based Real-Time Automated Measurement Data Analysis Techniques)

  • 최정열;한재민;안대희;정지승;김정호;이성진
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권1호
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    • pp.685-690
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    • 2023
  • 도시의 인구증가 및 고밀화에 따라 기존 지하구조물에 인접하여 대심도 굴착 공사 물량이 증가하는 추세인 것으로 분석되었다. 현재 지하구조물 및 궤도는 외부요인에 의해 지하구조물의 손상이 다수 발생되는 실정이며 터널 내의 계측결과로 원인을 분석하여 예방차원이 아닌 사후처리에 대해서 측정을 하고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 공용중인 도시철도 선로와 인접한 굴착공사에 따른 구조물의 변형에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 또한 외적 요인으로 인해 지하구조물 및 궤도 손상 및 파괴가 발생하기 전 구조물의 변위를 머신러닝 기법을 통해 구조물의 안전성을 평가하고자 한다. 분석결과, 분석한 데이터세트에서 구조물관리기준치에 도달하는 시간을 예측하기에 적합한 모델은 다항회귀 머신러닝 알고리즘인 것으로 분석되었다. 그러나 본 연구에서 적용한 자동화계측 데이터에 한정될 수 있으므로 추가적으로 구조물 조건의 다양성과 데이터양을 늘리는 향후 연구가 필요하다.

보길도 격자봉 일대 능선부에 분포하는 회양목 생육지의 생태적 특성 (Ecological Characteristics of Buxus sinica Habitat Distributed on the Ridge of Gyeokjabong(Mt.), Bogildo)

  • 이수동;진민화;강현경;오충현
    • 한국환경생태학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.662-675
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    • 2022
  • 본 연구는 보길도 격자봉과 큰길재를 잇는 능선부를 중심으로 분포하는 회양목 생육지역의 체계적인 보전 및 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 식물군집구조 현황을 조사·분석하였다. 조사구는 관목층에 분포하는 회양목의 밀도와 지형, 향 등 입지적인 특성을 고려하여 대표적인 식생 군락 또는 지형의 변화가 있는 지역을 대상으로 총 26개소를 설정하였다. DCA와 TWINSPAN에 의해 소사나무-낙엽활엽수군락, 소사나무군락, 소사나무-회양목군락, 소사나무-상록활엽수군락, 붉가시나무군락, 황칠나무-붉가시나무군락으로 분류되었다. 소사나무가 우점하는 군락은 당분간 현상태를 유지할 것이나 장기적으로는 주변에 붉가시나무가 우점하고 있어 이들 종으로의 천이잠재성이 높았다. 붉가시나무군락, 황칠나무-붉가시나무군락의 경우 난대림의 극상 수종으로 알려진 붉가시나무가 우점하는 현상태를 유지할 것이다. 회양목의 경우에도 소사나무가 우점하는 군락은 지형적인 조건으로 인해 양호한 상태를 유지하겠으나 붉가시나무 우점 군락의 경우, 피도가 높은 특성으로 인해 생육상 어려움이 예상된다. 환경요인과 식생분포간의 관계에서는 토양산도(pH)만 식생분포에 영향을 미친 것으로 분석되었다. 그 외에 pH는 3.78~5.30, 전기전도도는 0.186~0.543dS/m, 유기물함량은 2.25~2.89%로 전반적으로 낮았다.

라이다 플랫폼과 딥러닝 모델에 따른 잣나무와 낙엽송의 분류정확도 비교 및 평가 (Comparison and Evaluation of Classification Accuracy for Pinus koraiensis and Larix kaempferi based on LiDAR Platforms and Deep Learning Models)

  • 이용규;이상진;이정수
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권2호
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    • pp.195-208
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    • 2023
  • 본 연구는 잣나무와 낙엽송을 대상으로 라이다로부터 취득된 3차원의 Point cloud data (PCD)를 이용하여 딥러닝 기반의 수종 분류 모델을 구축하고 분류정확도를 비교·평가하였다. 수종 분류 모델은 라이다 플랫폼(고정식과 이동식), Farthest point sampling (FPS) 기반의 다운샘플링 강도(1024개, 2048개, 4096개, 8192개), 딥러닝 모델(PointNet, PointNet++) 3가지 조건에 따라 총 16개의 모델을 구축하였다. 분류 정확도 평가 결과, 고정식 라이다는 다운샘플링 강도가 8192개인 PCD 자료에 PointNet++ 모델을 적용하였을 때 카파계수가 93.7%로 가장 높았으며, 이동식 라이다는 다운샘플링 강도가 2048개에 PointNet++을 적용하였을 때 카파계수가 96.9%로 가장 높았다. 또한, 플랫폼과 다운샘플링 강도가 동일한 경우 PointNet++이 PointNet보다 정확도가 높았다. 구축된 16개 모델의 오분류 사례는 첫 번째, 수종 간의 구조적인 특징이 유사한 개체목 두 번째, 경사지 또는 임도 주변에 위치하여 편심생장한 개체목 세 번째, 개체목 분할 시 수관부가 수직으로 분할된 개체목에 대해 발생하였다.

수온 상승에 따른 게바다말의 광합성 및 호흡률 변화 (Photosynthetic and respiratory responses of the surfgrass, Phyllospadix japonicus, to the rising water temperature)

  • 김혜광;김종협;김승현;;이근섭
    • 환경생물
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    • 제40권3호
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    • pp.352-362
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    • 2022
  • 우리나라 동해와 남해 연안에 주로 분포하는 게바다말의 수온 상승에 따른 탄소수지 변화를 예측하기 위하여 5℃에서 30℃까지의 수온에서 5℃ 간격으로 광합성과 호흡률을 측정하였다. 광합성 매개변수 중 광합성 효율(α)을 제외한 최대광합성률(Pmax)과 보상광도(Ic), 포화광도(Ik)가 수온이 상승함에 따라 증가하였으며, 호흡률(R) 또한 수온 상승에 따라 증가하였다. 가장 높은 수온(30℃)에서 Pmax와 Ik는 급격히 감소하였으나, 반면에 Ic와 호흡률은 지속적으로 증가하였다. Pmax :R ratio는 가장 높은 수온(30℃)에서 최소값을, 가장 낮은 수온(5℃)에서 최대값을 보였다. 이러한 결과를 토대로 게바다말이 양의 탄소수지를 유지하기 위해 필요한 일일 포화광도 시간(Hsat)을 계산한 결과, 5℃에서는 2.50시간 이상, 30℃에서는 10.61시간 이상이 요구되어, 수온이 상승할수록 더 많은 시간의 포화광도(Hsat)가 요구되는 것으로 나타났다. 따라서 수온이 꾸준히 상승되어 여름철 고수온이 장기간 지속되면 우리 연안 게바다말 생육지의 분포에 부정적인 영향을 미칠 것으로 판단되었다.

지방 도시 규모별 지역개발사업 추진방안 연구 (A Study on Strategies for Local Development Projects by Types of Regional Cities)

  • 배민철;안정근;안우성
    • 지역연구
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    • 제39권2호
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    • pp.3-18
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    • 2023
  • 본 연구는 지역개발사업의 실태분석을 통해 문제점을 분석하고 지방 도시 규모에 따른 지역개발사업 추진방안을 제시하는데 목적이 있다. 지방 도시 규모에 따른 지역개발사업 추진방안을 제시하기 위하여 지역개발사업 실태분석을 통해 문제점을 분석하고 지방 도시 규모에 따른 지역개발사업 추진방안을 계획, 전략, 정책, 제도부문으로 구분하여 도출하였다. 지역개발사업의 문제는 지역개발사업을 추진하는 조직이 다기화로 인한 유사·중복된 사업추진, 지역전문가 참여 부재, 지역개발사업을 정부에 의해 지정 및 지원하는 하향식 구조로 추진, 예산 부족 등의 문제가 나타났다. 이러한 문제를 해결하기 위해 지역전문가들은 지방 도시 규모에 따라 차별적인 추진방안을 제시하였다. 계획부문에서 경제·문화·사회·복지기능 확충은 대도시 중심으로 계획 및 세부실천 방안을 마련하고 지역개발사업 유형은 중소도시를 중심으로 확대 및 개편해 나가야 하며, 전략부문에서 다양한 파트너십 형성과 지역개발사업의 단계적 절차를 통해 장기적으로 추진은 대도시 지역을 중심으로 전략 수립이 필요하다고 제시하였다. 정책부문에서 지자체 주도하에 상향식 개발 시행은 중소도시를 중심으로 추진하여야 하고, 특정 산업 중심의 정책에서 기업 성장 정책으로 전환은 대도시를 중심으로 정책 수립이 필요하며, 제도부문에서 재원사용에 대한 성과평가시스템 구축과 재원확충 제도는 중소도시를 중심으로 제도마련이 필요하다고 제시하였다.

머신러닝을 활용한 기상조건에 따른 공공도서관 도서대출 수요분석 (Analysis of public library book loan demand according to weather conditions using machine learning)

  • 오민기;김건욱;신세영;이진명;장원준
    • 디지털융복합연구
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    • 제20권3호
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    • pp.41-52
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    • 2022
  • 국내 공공도서관은 1, 2차 도서관 발전 종합계획을 토대로 양적 성장을 이루었으나, 질적으로는 다소 부족한 점이 있어 이를 개선하기 위한 다양한 연구가 수행되었다. 대다수 선행연구에서는 사회·경제적 요인과 통계분석에 한정되어 수행된 한계점이 있다. 이에 본 연구에서는 시공간적 개념을 적용하여 강우와 폭염으로 인한 공공도서관 대출 수요 감소를 정량적으로 산출하고, 기상 변화로 도서 대출 수요 감소가 높은 지역과 그렇지 않은 지역을 군집화하여 공공도서관 내·외부 요인들과 결합한 후 기상변화에 따른 공공도서관 대출 수요 변화를 분석하였다. 분석 결과 공공도서관별 기상으로 인한 감소 차이가 존재하였으며, 공공도서관의 특성과 공간적 위치에 따라 일부 다르게 나타났다. 또한, 기온이 35℃ 이상인 폭염일 경우 도서 대출 수요 감소 폭이 많이 증가하였으며, 랜덤포레스트 모형으로 분석한 결과 유의미한 요인이 도출되었다. 내적 요인으로는 좌석 수, 장서 수, 면적이 도출되었으며, 외적 요인으로는 공공도서관 접근 경사로, 카페, 독서실, 10대 유동인구, 30/40대 여성 유동인구가 중요한 변수로 분석되었다. 이러한 분석 결과는 특정 시즌 기상을 고려한 공공도서관 이용 활성화 정책 수립에 이바지할 것으로 판단되며, 연구의 한계점도 제시하였다.

북한이탈주민을 위한 비영리단체의 운영 실태분석 (An Analysis on Operational Conditions of Non-Profit Organizations for the North Korean Defector)

  • 최희;김영순
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.31-41
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    • 2017
  • 이 연구는 북한이탈주민지원정책의 변천과정에 따라 북한이탈주민을 위한 비영리단체의 등장배경을 살펴보고 비영리단체의 특성과 역할에서 나타나는 문제점을 파악하는 것이다. 1990년대부터 북한이탈주민의 증가와 함께 다문화사회의 진입으로 인한 국내사회환경변화 등 다양한 환경요인으로 민간단체들이 급증하였다. 하지만, 단체의 제도적 형식조차 갖추지 않은 단체도 있으며 사업목적과 다른 활동을 하는 경우도 있었다. 또한 서울 거주 북한이탈주민 전체의 수는 25.5%에 비해 북한이탈주민관련단체는 서울지역에만 83%를 차지하고 있다 보니 성향이 비슷한 일부 단체들의 과도한 영역경쟁으로 불법과 편법의 온상으로 변질된다는 목소리가 높을 수밖에 없다. 단체의 유형에서는 실질적으로 북한이탈주민에게 필요한 취업이나, 미래의 주역이 될 청소년의 통일의식함양을 위한 통일교육 분야는 미미하게 성장하고 있었으며 이러한 결과는 단체라는 활동은 사회의 한 구성원으로 권리와 책임의식을 가져야 하며 또한 문제 개선을 위한 정부의 실질적인 노력도 필요하다는 것을 보여주고 있다.

QTL Identification for Slow Wilting and High Moisture Contents in Soybean (Glycine max [L.]) and Arduino-Based High-Throughput Phenotyping for Drought Tolerance

  • Hakyung Kwon;Jae Ah Choi;Moon Young Kim;Suk-Ha Lee
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.25-25
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    • 2022
  • Drought becomes frequent and severe because of continuous global warming, leading to a significant loss of crop yield. In soybean (Glycine max [L.]), most of quantitative trait loci (QTLs) analyses for drought tolerance have conducted by investigating yield changes under water-restricted conditions at the reproductive stages. More recently, the necessity of QTL studies to use physiological indices responding to drought at the early growth stages besides the reproductive ones has arisen due to the unpredictable and prevalent occurrence of drought throughout the soybean growing season. In this study, we thus identified QTLs conferring wilting scores and moisture contents of soybean subjected to drought stress in the early vegetative stage using an recombinant inbred line (RIL) population derived from a cross between Taekwang (drought-sensitive) and SS2-2 (drought-tolerant). For the two traits, the same major QTL was located on chromosome 10, accounting for up to 11.5% of phenotypic variance explained with LOD score of 12.5. This QTL overlaps with a reported QTL for the limited transpiration trait in soybean and harbors an ortholog of the Arabidopsis ABA and drought-induced RING-D UF1117 gene. Meanwhile, one of important features of plant drought tolerance is their ability to limit transpiration rates under high vapor pressure deficiency in response to mitigate water loss. However, monitoring their transpiration rates is time-consuming and laborious. Therefore, only a few population-level studies regarding transpiration rates under the drought condition have been reported so far. Via employing an Arduino-based platform, for the reasons addressed, we are measuring and recording total pot weights of soybean plants every hour from the 1st day after water restriction to the days when the half of the RILs exhibited permanent tissue damage in at least one trifoliate. Gradual decrease in moisture of soil in pots as time passes refers increase in the severity of drought stress. By tracking changes in the total pot weights of soybean plants, we will infer transpiration rates of the mapping parents and their RILs according to different levels of VPD and drought stress. The profile of transpiration rates from different levels of severity in the stresses facilitates a better understanding of relationship between transpiration-related features, such as limited maximum transpiration rates, to water saving performances, as well as those to other drought-responsive phenotypes. Our findings will provide primary insights on drought tolerance mechanisms in soybean and useful resources for improvement of soybean varieties tolerant to drought stress.

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