• 한국과학교육학회지
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• 제19권2호
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• pp.185-193
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• 1999

학생의 과학 지식 성취도에 대한 장기간의 경향성은 과학 교육 정책의 효율성을 점검하는데 매우 중요한 요인이다. 그러나 지금까지 우리 나라 학생들의 학업 성취도의 경향성을 이해해보려는 진지한 노력이 현실적으로 거의 없었다. 최근까지 한국교원대학교 과학교육연구소에서는 전국에 있는 초 중 고 학생들을 대상으로 학생들의 과학 지식 성취도를 알아보기 위한 연구를 진행시켜왔다. 연구의 첫 단계에서는 평가 문항을 개발하였다. 두 번째 단계에서는 개발된 문항을 전국적으로 투입하고 그 결과를 수집하여 2년간의 변화를 분석하는 것으로써, 이 논문은 두 번째 단계에 관한 내용을 담고있다. 이 연구에서는 권재술 등(1998)이 개발한 국가 수준의 과학 지식 평가 도구를 일부 수정하여 사용하였다. 검사는 1997년 2월과 1999년 3월에 각각 시행하였다. 1997년에는 전국적으로 8,766명의 학생을, 1999년에는 4,398명의 학생을 조사 대상으로 하였다. 조사 대상은 지역별, 성별 등을 고려하여 우리 나라 전체 학생의 모집단을 대표할 수 있는 표본으로 선정되었다. 연구 결과, 2년 동안 초 중 고 학생들의 과학 지식 성취 수준의 서로 다른 변화를 확인할 수 있었다. 초등학생의 경우는 성취도가 감소하였으나, 고등학생의 경우는 증가하였고 중학생의 경우는 두 시기에 의미 있는 차이가 없었다. 과학 지식 영역의 하위 영역별 분석 결과를 보면, 초등학생의 경우 개념 체계에 대한 지식 수준은 유의미하게 향상되었으나, 사실과 원리에 관한 지식 수준은 낮아졌다. 반면 고등학생의 경우는 지식 수준이 향상되었으며 특히, 사실 영역에서 크게 향상 되었다. 연구에서는 이 자료를 성별, 지역별, 행동 목표 수준 그리고 검사 문항의 상황 등으로도 나누어서 분석 하였다. 한국교원대학교 과학교육연구소에서 개발한 과학 성취 수준 점검 시스템은 국가 수준에서 학생들의 과학성취도를 점검하는데 효과적인 도구가 될 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.279-287
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• 2020

방사선은 의료, 연구, 산업 등 다양한 분야에서 활용되고 있어 방사선 이용기관 및 방사선작업종사자의 수가 증가하고 있으며, 방사선 관련 피폭 사고도 발생함에 따라 방사선방호 및 안전에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 원자력안전법에서는 방사선원을 이용하는 장소에 대해서는 선량한도를 초과하지 않도록 하기 위해 차폐물을 설치하도록 규정하고 있다. 특히, 고정 설치된 차폐시설이 없는 곳에서 방사선투과검사 작업 수행 시, 일정한 선량율을 기준으로 작업장 출입 및 일반인 접근 여부를 감시하고 있다. 하지만, 고정 설치된 차폐시설 없는 곳에서의 방사선투과검사 작업 허가 신청 시, 방사선관리구역 및 (일반인) 감시구역거리 및 해당 거리에서의 피폭선량 계산에 고려해야 할 인자들은 법적으로 규정되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 방사선방호용 도구(납 담요, Collimator)의 특성(규격, 두께 등), 사용 선원 등을 입력 시, 자동으로 방사선관리구역 및 (일반인) 감시구역 거리와 비용을 산정해 주는 Excel model을 개발하였다. 이후 특정 가정을 바탕으로 방사선방호용 도구 두께에 따른 피폭선량 및 거리 변화율을 분석한 결과, 방사선방어용 도구의 두께가 증가함에 따라 방사선관리구역의 거리는 감소하였으나, 납 담요 두께가 25 mm, Collimator의 두께가 21.5 mm 이상부터는 거리의 변화율이 낮았다. 따라서, 해당 두께 이상의 방사선방어용 도구를 사용하고도 방사선관리구역 및 (일반인) 감시구역에서의 피폭선량이 높은 경우, 방사선방어용 도구 이외의 요소를 변화시켜 피폭선량을 낮추어야 할 것으로 예상된다. 또한, 본 연구에서는 1) 피폭선량 계산 시, 산란성 및 Build up 등을 고려하지 않은 점, 2) 납 담요 및 Collimator의 실제 모양이 아닌 직육면체와 중심이 빈 원기둥 모양으로 가정 등으로 인해 실제 피폭선량과 차이가 있다는 한계점이 있었다. 따라서, 향후 앞선 한계점들을 고려하면서 실제 작업환경에 대한 자료를 활용하여 연구를 수행한다면, 실제 작업환경을 바탕으로 방사선관리구역 거리 및 피폭선량 등에 대한 Database 구축이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제53권4호
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• pp.355-365
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• 2014

배추좀나방(Plutella xylostella)이 국내에서 월동이 가능한 지 명확하지 않았다. 본 연구는 배추좀나방의 내한성에 기초한 야외 노출 실험을 실시하여 월동 환경 조건을 결정하고, 동계 야외 지역의 배추좀나방 유충 서식지 관찰 및 성페로몬을 이용한 성충 모니터링을 통해 월동이 가능한 지 조사하였다. 또한 이들 월동집단의 유래를 추적하기 위해 다형유전좌위를 이용한 집단 분석을 실시하였다. 배추좀나방의 체내빙결점 보다 높은 $-5^{\circ}C$로 처리한 결과 모든 미성숙 발육태에서 뚜렷한 생존력 저하를 보여 직접적 냉해 피해를 주었다. 여기서 유충발육태는 가장 낮은 냉해 피해를 받았다. 그러나 $5^{\circ}C$로 장기간(4 주) 처리한 결과 냉해 피해는 없었지만, 유충의 경우 먹이가 없는 상태에서 치사율이 증가했다. 모든 발육태의 배추좀나방을 대상으로 겨울 기간 동안 야외조건에 노출시킨 결과 모든 발육태에서 생존력 저하를 나타냈다. 그러나 비가온 실내조건에서 저온 피해를 줄였으며 유충의 경우 먹이가 공급되면 생존력이 뚜렷하게 증가하였다. 동계 성페로몬 모니터링 결과 2014년도 최초의 성충발생일은 유사한 시기에 서로 다른 지역(약 260 Km 거리)에서 나타났으며 월동집단의 성충은 4월 상순까지 포획되었다. 지역간 이들 월동집단의 유전적 거리는 다형분자마커를 이용하여 분석되었으며 이들 월동집단들 사이에 뚜렷한 유전적 분화가 있는 것을 나타냈다. 본 연구는 배추좀나방의 국내 월동이 남쪽 지역 또는 기주 식물이 있는 시설재배지에서 가능한 것으로 제시하고 있다.

• 환경생물
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• 제38권2호
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• pp.299-307
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• 2020

한강은 서울 및 수도권 지역의 수자원으로 다양하게 이용되고 있어 지속적인 모니터링과 관리가 필요하다. 본 연구는 2012년도 한강 하류의 식물플랑크톤 군집구조와 계절별 변화를 규명하였다. 현장시료는 서울통과 구간의 상류(팔당대교), 중류(청담대교), 하류(성산대교)에서 월 1회 채집하였으며, 현장에서 수온, 용존산소, pH, 전도도를 측정하였다. 환경요인은 3개 정점에서 유사한 값으로 조사되었으며, 수온은 2~30℃ 범위이고 DO는 4.8~19.1 mg L^-1로 온대지역의 전형적인 패턴을 보였다. 식물플랑크톤 수는 990 cells mL^-1(팔당대교, 12월)~2.9×10⁴ cells mL^-1(성산, 3월)의 변동이었고, 엽록소는 0.6 ㎍ L^-1(팔당대교, 12월)~10.3 ㎍ L^-1(성산, 3월)로 세포수와 같은 양상을 보였다. 조사된 식물플랑크톤 군집은 규조류 37종, 녹조류 29종, 남조류 11종, 와편모조류 2종 등 총 75속 95종 이었다. 계절별 최저 출현은 9종(5월, 팔당대교)에서 최고 35종(12월, 청담)으로 변화폭이 컸다. 봄철(3~5월)에 평균 15종으로 적은 출현종수를 보였으며, 겨울철(12월)에 평균 27종으로 다른 계절보다는 다양한 출현 종수를 보였다. 규조류는 여름철을 제외하고 모든 정점과 계절에서 가장 우점하였다. 반면 녹조류와 남조류는 여름철과 가을철에 산발적으로 높은 우점률을 나타냈지만, 제 1우점군은 아니었다. 출현빈도 10% 이상 되는 종으로, 규조류는 Aulacoseira granulate, Cyclotella sp., Stephanodiscus hantzschii이며, 녹조류는 Actinastrum hantzschii이고, 남조류는 Microcystis sp.였다. 본 연구는 2012년 한강 하류의 식물플랑크톤 군집 변화 및 현존량, 우점종의 변화를 분석한 것으로, 향후 진행될 연구들과 환경변화에 따른 한강의 수질 및 식물플랑크톤 군집 변화를 이해하기 위한 좋은 기초 자료가 될 것이다.

• 환경영향평가
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• 제24권6호
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• pp.578-592
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• 2015

본 연구는 수도권 지역 OC와 EC의 지역적, 계절적 특성을 파악하기 위하여 서울 은평구 불광동에 위치한 수도권 대기오염집중측정소에서 2014년 1월부터 12월까지 1년간 Semi-Continuous OC/EC Analyzer (Sunset Laboratory INC., USA)를 사용하여 $PM_{2.5}$ 중 OC와 EC를 측정하였다. 그 결과, 수도권 지역의 OC와 EC의 연평균 농도(${\mu}g/m^3$)는 각각 $4.1{\pm}2.7$, $1.6{\pm}1.0$으로 나타났다. 계절별로 살펴보면 봄: $4.0{\pm}2.2$, $1.8{\pm}0.8$; 여름: $3.6{\pm}2.7$, $1.4{\pm}0.9$; 가을: $3.6{\pm}2.4$, $1.3{\pm}0.9$; 겨울: $5.2{\pm}3.3$, $2.0{\pm}1.3$으로 나타나 겨울 > 봄 > 여름 > 가을 순으로 높은 농도를 나타냈으며, OC/EC 비는 2.4 ~ 3.4 수준으로 여름이 가장 높고 봄이 가장 낮은 수준을 보였다. 시간별 OC, EC 농도 변화를 살펴보면, 출 퇴근시간인 아침과 저녁에 증가하는 경향을 보였으며, OC/EC 비 역시 출 퇴근시간대의 교통량 증가로 인한 EC농도 증가로 인해 급격히 낮아지는 현상을 보여 수도권 지역의 탄소성 입자 농도에 가장 큰 영향을 주는 것은 자동차와 같은 교통수단인 것으로 판단된다. 이번 연구를 통해 수도권 지역 탄소성분의 배출특성 및 계절별 특징, 농도 수준을 파악하고, 대기질 개선 정책의 효과적인 수립을 위한 과학적인 기초자료의 제공이 가능할 것으로 판단된다.

• 핵의학기술
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• 제21권2호
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• pp.74-79
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• 2017

양성자선을 이용한 치료는 기존의 광자를 이용하였을 때 보다 병소 주위 정상 조직에 영향을 거의 주지 않고 암세포를 치료할 수 있는 정밀한 방사선 치료법이다. 양성자선 조사 시 인체 내 조직과의 상호작용으로 양전자 방출 핵종이 발생하며 양전자 방출 단층촬영은 이러한 특성을 이용하여 양성자 치료 후 그 효과를 확인하는데 이용된다. 그러나 이 때 발생하는 소멸복사선은 짧은 반감기로 인하여 영상 획득 시간에 어려움이 발생하게 된다. 본 논문에서는 양성자선 조사 후 영상 획득 시간에 따른 영상의 차이를 비교하여 그 효율성을 알아보고자 한다. 증류수를 가득 채운 2001 IEC body 모형에 37, 28, 22 mm 구체를 삽입하고 구체의 중심에 양성자선이 조사되도록 CT로 치료 계획을 수립하였다. 양성자선은 wobbling technique, gantry $0^{\circ}$, 100 MU, 구체 크기별로 범위는 각각 16.4, 14.7, 9.3 cm로 조사하였다. 조사를 마친 모형은 약 5분의 거리를 이동하여 PET/CT로 1 분씩 50 개의 영상을 획득하여 1에서 10. 11에서 21, 21에서 30, 31에서 40, 41에서 50으로 10개씩 영상을 합산하여 재구성 하였다. 합산된 영상에서 열소 부위와 배후 방사능에 ROI를 그린 후 방사능 농도 값을 산출하고 대조도 잡음비를 계산하여 영상의 질을 평가하였다. 전체 영상의 CNR은 37 mm 구체에서 0.43, 0.42, 0.40, 0.31, 0.21로 나타났으며, 28 mm 구체는 0.36, 0.32, 0.27, 0.19, 0.09로 측정되었다. 22 mm의 구체는 0.25, 0.25, 0.19, 0.11, 0.08로 측정되었다. CNR은 37 mm 구체에서는 30분 이후에 빠르게 감소하였고, 28 mm와 22 mm 에서는 20분 이후에 급격히 감소하였다. 치료 효과 확인을 위한 PET 촬영에서 양성자선 조사 후 데이터의 획득 시점과 총 획득 시간이 매우 중요하다. 실험 결과에서 병소의 크기가 22 mm 이상이라고 가정한다면 영상 획득은 조사 후 25분 내에 완료될 수 있도록 진행하는 것이 바람직하다. 종양의 크기가 작거나 저 선량이 조사될 경우에는 보다 긴 영상 획득 시간을 적용한다면 도움을 될 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권1호
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• pp.18-26
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• 2013

살충성 유전자 mcry1Ac1을 포함하고 있는 해충저항성 유전자변형(GM) 벼 Agb0101이 국내에서 개발되었다. 향후 Agb0101 벼의 환경방출에 따른 모니터링과 이력추적을 위해서는 신뢰성 있는 검출방법의 개발이 필요하다. 따라서, 본 연구에서 해충저항성 GM벼의 사후 안전관리를 위한 정성적 및 정량적 PCR 검정 방법을 개발하였다. 벼 녹말분지효소 유전자 RBE4를 PCR 분석의 내재유전자로 사용하였고, 이의 primer쌍 RBEgh-1/-2는 101bp의 PCR 증폭산물을 형성하였다. 정성 PCR 분석을 위해서 삽입된 T-DNA를 바탕으로 특이 primer를 제작하였고, 이벤트 특이적 검출 primer의 경우 Agb0101의 도입유전자 및 벼 염색체 DNA 사이의 5' 또는 3' 인접염기부위를 정확하게 특이적으로 PCR 증폭하였다. 반면, 대조구인 각종 작물, 국내 벼 품종 및 Agb0101과 동일 형질전환 벡터를 갖는 해충저항성 벼에서는 어떠한 PCR 증폭산물도 형성하지 않았다. 표준물질로써 내재유전자 및 이벤트 특이적 단편으로 제조된 pRBECrR을 이용한 real-time PCR 분석에 의해서 정량한계(LOQ)가 10 copies 농도의 범위인 것으로 확인되었고, 이의 유효성을 검증하기 위하여 상이한 농도의 Agb0101시료(10, 5, 3 및 1%)를 real-time PCR 분석하여 정량검정에 대한 표준편차 및 상대표준편차가 각각 0.06 ~ 0.40 및 3.80 ~ 7.01%의 낮은 범위에 포함되는 것을 확인할 수 있었다. 이들 결과로 본 연구에서 개발된 정성 및 정량 PCR 검정 방법이 해충저항성 GM벼 Agb0101의 모니터링 및 이력추적에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 본다.

• Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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• 제3권1호
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• pp.9-16
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• 2000

목 적: 위식도 역류 질환 환아에서 이중 채널 24시간 식도 pH 측정 검사의 유용성을 평가하고 식도 원위부와 근위부에서 얻은 식도 pH 검사 계측치를 비교 평가하고자 본 연구를 하였다. 대상 및 방법: 1997년 7월부터 1998년 12월까지 조선의대 병원 소아과에서 식도역류가 의심되어 내원한 환아 46명을 대상으로 18~24시간 동안 식도의 상부와 하부 두 부위에서 동시에 식도 pH를 측정하였다. 병적 역류의 기준은 95백분위수 이상의 역류지표를 병적 역류로 정의하였다. 결 과: 1) 원위부 병적 위식도역류를 보인 환자군(group I)은 24명으로 평균연령이 $36.7{\pm}12$개월이었으며, 원위부 생리적 위식도 역류를 보인 대조군(group II)은 22명으로 평균연령이 $31.4{\pm}19$개월이었다. 가장 흔한 증상은 구토와 역류였으며 재발성 흡인성폐렴, 속 쓰림, 천식 등이었다. 2) 환자군에서 근위부와 원위부의 24시간 식도 pH 검사의 성적을 비교하면 최장 역류시간을 제외하고 pH 4.0 이하인 시간의 백분율, 총 역류횟수, 5분 이상 지속된 역류횟수, score 등의 항목에서 통계학적으로 의의 있는 차이를 보였다(p<0.01). 원위부와 근위부의 pH 검사 성적을 비교해 보았을 때 최장 역류시간과 총 역류횟수에서 상관계수가 각각 0.646과 0.451로 높은 상관관계가 있었다. 3) 대조군에서 근위부와 원위부의 24시간 pH 검사결과를 비교해 보았을 때, 모든 항목에서 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 4) 원위부 병적 위식도 역류를 보인 환자군의 50%에서는 근위부 식도에도 병적 역류가 있었다. 근위부에서 비정상 역류점수를 보인 군과 정상 역류점수를 보인 군간에 원위부에서 역류점수는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 결 론: 근위부 위식도 역류는 원위부 역류외에도 중력, 식도 체부의 운동능력에 영향을 받은 것으로 생각되며 위식도 역류 환아 특히 재발성 호흡기증상을 보이는 경우에는 이중채널 식도 pH 측정검사가 필요할 것으로 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.351-363
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• 2020

연안 충적층 지역은 토양침식, 지반침하 등 지질 재해와 태풍, 홍수 해양 재해에 노출되어 인명 또는 재산 피해의 위험에 취약하다. 지반 침하는 지표 물질이 지하로 이동하면서 지반의 점진적인 또는 급격한 침강이 발생하는 현상으로 지속적인 감시가 요구된다. 영상레이더 위상간섭기법 (Radar Interferometry)은 마이크로파 영역에서 관측된 위상정보를 이용하여 지형 변위를 정밀하게 관측할 수 있는 기술이다. Small BAseline Subset(SBAS) 기법은 최소 20장 이상의 영상레이더 자료를 사용하여 대상 지역에 대한 시계열 지표 변위를 정밀하게 분석할 수 있어 지반침하 감시에 유용하다. X- 또는 C-밴드에 비해 장파장인 L-밴드 영상레이더 자료는 긴밀도 유지에 보다 유리하여 지구과학용으로 적합하다. 하지만 L-밴드 ALOS-2 PALSAR-2은 전지구 관측 프로그램을 운영하고 있어 시계열 분석을 하기에 영상 획득이 충분하지 않을 수 있다. 관심 지역인 부산의 경우, Stripmap 영상은 11장으로서 SBAS 시계열 분석 기법을 적용하기에는 부족한 촬영 수이다. 일반적으로 동일한 모드의 영상 간 위상간섭기법의 적용이 가능하지만, 비슷한 관측 기하에서 관측한 Stripmap과 ScanSAR 영상을 이용한 위상간섭기법의 적용이 성공적으로 수행된 바 있다. 해당 지역의 ScanSAR 영상은 18장으로 Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법을 적용하면 SBAS 기법을 이용한 향상된 시계열 분석이 가능하게 된다. 본 연구에서는 Gamma 소프트웨어를 이용하여 ALOS-2 PALSAR-2로부터 획득된 L-band 영상 자료에 대한 위상간섭기법 적용 가능여부를 평가하였다. Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법 적용을 위해 이종 모드 관측 영상 사이의 chirp bandwidth와 pulse repetition frequency (PRF)의 차이를 고려한 영상레이더 자료 처리를 수행하였으며, radar carrier frequency의 차이 보정과 common band filtering 적용 여부에 따라 발생하는 위상간섭도의 품질을 분석하였다. Radar carrier frequency 차이 보정에 따른 위상간섭도의 긴밀도 변화는 크게 나타나지 않았으나, common band filtering으로 인해, 위상간섭도에서 azimuth 방향으로 주기적인 잡음과 전체적인 긴밀도 저하가 발생하였다. 따라서 Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법을 적용하는 경우 두 관측 모드의 range와 azimuth 방향의 밴드 폭의 특성에 따라 주의 깊은 자료 처리가 요구된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_2호
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• pp.989-1006
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• 2020

건물탐지 기반의 건물 변화 모니터링은 발사예정인 차세대 중형위성 1, 2호와 같은 고해상도 다시기 광학 위성영상을 이용한 인공 구조물 모니터링 측면에서 가장 중요한 분야 중 하나이다. 하지만 지표면에 위치하는 건물들의 형태와 크기는 다양하며, 이들 주변에 존재하는 그림자 또는 나무 등에 의해 정확한 건물탐지에 어려움이 따른다. 또한, 영상 촬영 당시의 플랫폼의 방위각(Azimuth angle)과 고도각(Elevation angle)에 따라 생기는 기복 변위로 인해 건물 변화탐지 수행 시 다수의 변화 오탐지가 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 건물 변화탐지 결과 향상을 위해 다시기 영상 취득 당시의 태양의 방위각과 그에 따른 그림자의 주방향(Main direction)을 이용한 객체기반 건물탐지를 수행하였으며, 이후 플랫폼의 방위각과 고도각을 이용한 건물 변화탐지를 수행하였다. 고해상도 영상에 객체 분할 기법을 적용한 후, Shadow intensity를 통해 그림자 객체만을 분류하였으며, 건물 후보군 탐지를 위해 각 객체의 Rectangular fit, GLCM(Gray-Level Co-occurrence Matrix) homogeneity 그리고 면적(Area)과 같은 특징(Feature) 정보들을 이용하였다. 그 후, 건물 후보군으로 탐지된 객체들의 중심과 태양의 방위각에 따른 건물 그림자 사이의 방향과 거리를 이용하여 최종 건물을 탐지하였다. 각 영상에서 탐지된 건물 객체 간 변화탐지를 위해 객체들 간의 단순 중첩, 플랫폼의 고도각에 따른 객체의 크기 비교, 그리고 플랫폼의 방위각에 따른 객체 간의 방향 비교 총 3가지의 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 주거 밀집 지역을 연구지역으로 선정하였으며, KOMPSAT-3와 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)의 이종 센서에서 취득된 고해상도 영상을 이용하여 실험 데이터를 생성하였다. 실험 결과, 특징 정보를 이용해 탐지한 건물탐지 결과의 F1-score는 KOMPSAT-3 영상과 무인항공기 영상에서 각각 0.488 그리고 0.696인 반면, 그림자를 고려한 건물탐지 결과의 F1-score는 0.876 그리고 0.867로 그림자를 고려한 건물탐지 기법의 정확도가 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 그림자를 이용한 건물탐지 결과를 바탕으로 제안한 3가지의 건물 변화탐지 제안기법 중 플랫폼의 방위각에 따른 객체 간의 방향을 고려한 방법의 F1-score가 0.891로 가장 높은 정확도를 보이는 것을 확인할 수 있었다.