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Integrating physics-based fragility for hierarchical spectral clustering for resilience assessment of power distribution systems under extreme winds

  • Jintao Zhang;Wei Zhang;William Hughes;Amvrossios C. Bagtzoglou
    • Wind and Structures
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    • 제39권1호
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    • pp.1-14
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    • 2024
  • Widespread damages from extreme winds have attracted lots of attentions of the resilience assessment of power distribution systems. With many related environmental parameters as well as numerous power infrastructure components, such as poles and wires, the increased challenge of power asset management before, during and after extreme events have to be addressed to prevent possible cascading failures in the power distribution system. Many extreme winds from weather events, such as hurricanes, generate widespread damages in multiple areas such as the economy, social security, and infrastructure management. The livelihoods of residents in the impaired areas are devastated largely due to the paucity of vital utilities, such as electricity. To address the challenge of power grid asset management, power system clustering is needed to partition a complex power system into several stable clusters to prevent the cascading failure from happening. Traditionally, system clustering uses the Binary Decision Diagram (BDD) to derive the clustering result, which is time-consuming and inefficient. Meanwhile, the previous studies considering the weather hazards did not include any detailed weather-related meteorologic parameters which is not appropriate as the heterogeneity of the parameters could largely affect the system performance. Therefore, a fragility-based network hierarchical spectral clustering method is proposed. In the present paper, the fragility curve and surfaces for a power distribution subsystem are obtained first. The fragility of the subsystem under typical failure mechanisms is calculated as a function of wind speed and pole characteristic dimension (diameter or span length). Secondly, the proposed fragility-based hierarchical spectral clustering method (F-HSC) integrates the physics-based fragility analysis into Hierarchical Spectral Clustering (HSC) technique from graph theory to achieve the clustering result for the power distribution system under extreme weather events. From the results of vulnerability analysis, it could be seen that the system performance after clustering is better than before clustering. With the F-HSC method, the impact of the extreme weather events could be considered with topology to cluster different power distribution systems to prevent the system from experiencing power blackouts.

지리적 프로파일링을 활용한 해양 범죄 및 해양사고 대응력 강화에 관한 연구 (The research on enhance the reinforcement of marine crime and accident using geographical profiling)

  • 순길태
    • 시큐리티연구
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    • 제48호
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    • pp.147-176
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    • 2016
  • 한반도는 삼면이 바다로 둘러싸여 있는 지정학적 특성으로 인해 수출입 물동량의 97% 이상을 해양을 통하여 교류하고 있으며, 세계화 국제화 추세에 따라 외국적 선박 및 국제 여객선을 통한 외국여행객들의 출입이 증가하는 추세에 있다. 또한 국민소득 향상과 해양에 대한 관심도 높아짐에 따라 해양 레저객이 급증하고 있어 해양에서의 사건, 사고가 연간 끊임없이 발생하고 있다. 해양에서 치안을 담당하는 해양경비안전본부의 관할 면적은 국토의 약4.5배에 달하며, 해안선의 길이는 도서지역 포함하여 14,963km, 안전센터 1개소 당 94km를 관장하고 있으며, 경비함정 1척당 $24,068km^2$를 담당하고 있어 효율적인 순찰 및 방범활동이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제 인식아래 해양경비안전본부에서 취급하는 해양 범죄의 현황과 추세를 분석하여 보다 효율적인 순찰, 방범 방안을 제시하고자 한다. 증가하는 해양 범죄에 효율적으로 대응하기 위한 방안으로 1900년대 초 미국에서 개발되어 활용하고 있는 지리적 프로파일링 기법의 도입을 제안하였다. 지리적 프로파일링은 공간분석과 지도화를 응용하여 범죄 위험 지역을 예측하고 상습적으로 발생하는 지역에 대해 특별관리 하는 핫스팟 분석 등 다양한 기법으로 활용되고 있으며, 국내에서도 경찰청에서 2008년부터 도입하여 죄종별, 시간대별, 지역별, 범죄 다발지, 범죄 발생 우려지 등으로 구분하여 일상화된 순찰 개념이 아닌 고도화된 분석에 의한 순찰과 방범활동에 활용하고 있다. 이러한 지리적 프로파일링을 해양에서도 도입하여 해양 범죄를 유형별, 장소별, 시기별, 기간별 등으로 세분화하여 분석, "해양 범죄 지도"를 작성하고, 이를 토대로 살인, 강도, 절도, 실종, 변사, 충돌 등 중요범죄에 대한 위험발생 지역을 "범죄 지점" 일명, 크리미널 포인트(Criminal Point)로 지정 하고 이 지역을 중심으로 시기별, 시간대별로 구분하여 경비함정을 배치하고 정기 또는 수시 경비활동과 방범활동 등을 전개한다면 해양 범죄 및 해양 사고 대응력이 향상될 것으로 기대한다.

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고령자 특성 및 서비스 특성이 정부24 이용 의도에 미치는 영향 (Effects of Elderly Characteristics and Service Characteristics on the Use Intention of Government 24)

  • 이정재 ;이기동
    • 벤처혁신연구
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    • 제6권1호
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    • pp.75-93
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    • 2023
  • 4차 산업 코로나19의 진전으로 비대면 접촉이 활성화되면서 정부의 민원서비스도 급격히 이러한 현상을 반영하고 있다. 하지만 디지털 문화에서 비교적 소외 되고 있는 고령자에게는 상당히 부담스럽고 오히려 불편하게 다가오는 경우도 있다. 이에 본 연구에서는 정부민원통합서비스인 '정부24'를 고령자들이 이용함에 있어서 영향을 미치는 요인들을 실증적으로 분석하고자 했다. 이를 위해 고령자의 특성과 서비스의 특성에 주목하였다. 고령자의 특성 요인으로 인지적 특성, 심리적 특성, 신체적 특성을 도출하였고 서비스의 특성으로 '정부24' 이용 시 유용성, 용이성, 보안성 그리고 정부의 지원을 도출하였다. 이러한 요인들이 정부24 이용의도에 미치는 영향을 실증 분석하였다. 실증 분석을 위해 60대 이상 고령층을 대상으로 설문조사를 실시하였으며, 이중 유효한 250부를 분석의 대상으로 삼았다. 분석 결과는 다음과 같다. 고령자의 특성중 인지적 특성, 심리적 특성, 신체적 특성은 모두 정부24 이용의도에 유의한 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 한편, 유용성, 용이성, 정부지원은 '정부24' 이용의도에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면 보안성은 정부24 이용의도와 유의한 관계가 검정되지 않았다. 유의한 영향을 미치는 변수 중에서 정부24 이용의도에 가장 큰 영향을 미치는 것은 고령자의 심리적 특성으로 나타났다. 이어서 유용성, 인지적 특성, 신체적 특성, 용이성, 정부지원 순으로 나타났다. 본 연구는 고령자의 특성과 서비스 특성을 결합하여 실증 분석한 점은 학술적 차원에서 의미가 있었다. 아울러 심리적 특성이 가장 중요한 요인으로 나타난 것을 감안하여 고령층의 정부24 이용 활성화를 위해 이러한 점을 감안할 필요가 있어 보인다.

지방자치단체 자체 복지사업 지출 영향요인 분석 : 사회보장정보시스템을 통한 접근 (Analysis on Factors Influencing Welfare Spending of Local Authority : Implementing the Detailed Data Extracted from the Social Security Information System)

  • 김경준;함영진;이기동
    • 지능정보연구
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    • 제19권2호
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    • pp.141-156
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    • 2013
  • 그 동안 한국 사회에서 지방자치단체(이하 지자체) 복지사업과 재정지출에 대한 연구는 장애인, 노인, 보육 등 복지사업 대상 등을 중심으로 부문별 복지지출에 대한 영향요인 연구가 대부분 이루어져 왔다. 최근 지자체의 자체적인 복지노력도 측면에서 자체 사업에 대한 연구가 특정 지역의 사례를 중심으로 이루어지기는 하고 있지만, 자료에 대한 접근과 조사의 한계로 여러 요인이 실증적으로 고려되지 못하여 정책적 함의를 도출해 내기 어려웠다. 현재 우리사회의 복지예산과 그 지출규모는 국가 예산의 30%에 이를 만큼 높은 비중을 차지하고 있다. 이에 따라 국가적 차원에서 공공복지 전달체계의 효율적 운영과 관리를 위해 사회보장 정보시스템을 구축, 운영하고 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 사용하는 지방재정시스템이 아닌 사회보장 정보시스템을 통하여 지자체 복지재정 지출과 관련, 기존 연구에서 한계점으로 지적되었던 전수데이터에 대한 접근과 조사를 실시하여 학문적이고 정책적인 함의를 도출해 내고자 한다. 사회보장정보시스템은 복지전달체계의 효율화를 위해 구축되었으며, 이를 통해 17개 부처 292개 복지사업이 집행되며, 230개 지자체 4만여 개 복지사업의 정보가 관리되고 있다. 이에 따라 본 연구는 사회보장정보시스템을 통해 관리되는 지자체 복지사업을 중심으로 지자체 복지지출에 미치는 영향요인을 탐색하고자 한다. 이를 위해 지자체 복지노력도로 대변되는 순수 시 군 구 복지예산액을 종속변수로 설정하였으며, 기존문헌 검토를 바탕으로 인구사회학적, 지역 경제적 그리고 지자체 재정적 요인을 독립변수로 설정하였다. 또한 독립변수 요인간 다중공선성 문제를 점검하였고, 다중공선성의 문제가 없는 것으로 확인된 수급자 비율, 영유아 비율, 아동청소년 비율, 복지비 비율, 구인배율, 재정자립도, 재정자주도의 총 7개 독립변수와, 소속 정당을 통제변수로 사용하여 결정요인의 변화를 분석하였다. 연구결과를 살펴보면 기본모델에서는 복지비 비율, 영유아 비율, 재정자립도, 재정자주도, 구인배율이 유의한 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 그리고 기존 문헌에서 분석되지 못했던 시 군 구별 복지지출 영향요인의 차이점을 분석하였다. 또한 복지예산 총량 데이터에 근거한 기존 연구들이 논의하지 못했던 자체 복지사업 예산에 미치는 영향요인을 구체적으로 밝혀내는데 의의가 있다.

서울시 보건소 물리치료사들의 지역사회중심재활에 대한 인식 (A Recognition for community Based Rehabilitation by Public Health Center Physical Therapists in Seoul Province)

  • 김찬문;홍완성;배성일
    • 대한물리치료과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.549-556
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    • 1998
  • To survey the recognition of Community Based Rehabilitation(CBR) by Public Health Center(PHC) Physical Therapists in Seoul Province. This study analysed general characteristic of Physical Therapists and cognition, participation, education, problems and requirements for CBR. The subjects of this study were 31 therapists who work at PHC in Seoul Province and Seoul City Childerns Municipal Hospital. Data was collected for 18 days from April 13 to 31, 1998 and results computed from 25 responses. First, Female therapists outnumber males. The age category 30 to 35 old represented 44.0% of the total number studied. 48.0% of therapists had worked more than 7 years and therapists usually 84.0% worked from 3 to 4 years at the PHC. Junior colleage graduates were 72.0%, and respondents with family responsibility were 52.0%. Second, Recently pain control and therapeutic exercises has become the major requirement of patients at PHC(56.0%). If the offered expanded services, a rehabilitation programe at PHC(36.0%) was highly. When asked about a working guide book, nobody had one. Third, 64.0% of therapists were aware of the present level of CBR, 28.0% of them had gotten an information from newspaper and mass media. Fourth, For CBR, 72.0% had positive ideas in which they could participate. 56.0% wished to compose a team of various rehabilitation specialists. 52.0% wished for the meeting day to be flexible and 64.0% desired to meet once or twice a week. Fifth, Almost all(92.0%) desired more educational opportunity about CBR. Example, once or twice a year(48.0%) and training period of 4 to 7 day(44.0%). They wanted to learn theory and parctice together(88.0%) and 48.0% wanted national mutirehabilitation center as a educational managing organization. Sixth, The most important requirement for accomplishing CBR by Physical Therapists was job security and adequate number of therapists(48.0%). Required number of physical therapists in the PHC was 3(52.0%). The cooperative agency should be the distict govement(32.0%) and community welfare center of the disabled persons(32.0%). Factors inhibiting the execution of CBR were lack of physical therapists(56.0%), and equipments for pain control and for therapeutic exercises(68.0%).

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첨단산업단지가 주변지역 주택가격에 미치는 영향요인 분석 (An Analysis on the Impacts of High-Tech Complex on Neighborhood Housing Price)

  • 박동웅;이주형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.4543-4550
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    • 2012
  • 본 연구는 지역의 첨단산업단지가 주변지역과 상호보완적 발전을 이루도록 개선방안을 제시하기 위해 성공사례로 꼽히는 서울디지털산업단지를 대상으로 주변지역 주택가격에 미치는 종합적 영향요인에 대한 실증분석을 진행하였다. 본 연구에서는 '첨단산업시설'요인 뿐 아니라 기존의 연구에서 주택가격 요인으로 충분히 고려되지 못했던 주변 입지특성으로 '교통시설', '편의시설', '안전시설', '문화체육시설' 등 다양한 주변 도시계획시설을 종합적으로 고려하였다. 이렇게 구축된 자료를 SPSS 18.0 Version을 이용하여 다중회귀분석 한 결과 첫째, 단지특성부문에서는 '노후도', '아파트 브랜드', '난방방식' 등이 주요 영향요인으로 도출되었다. 둘째, 입지특성의 중분류 부문으로 '교육시설', '교통시설', '안전시설', '복지시설', '문화체육시설', '편의시설' 등에서 세부 영향요인들이 도출되었다. 셋째, '첨단산업 내 우수기업' 역시 본 연구결과를 통하여 주택가격에 영향을 주는 영향요인으로 실증분석 되었다. 향후 첨단산업단지 주변지역의 상생발전을 위한 배후 주거지 개발계획이 수립 시 종합적 입지적 특성, 단지특성 등 주택가격 형성요인을 고려하고 첨단산업단지의 종사자와 부양가족에 실수요에 맞는 적합한 주택정책이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

경기도 보건소 물리치료사들의 지역사회심재활에 대한 인식 (A Recognition for Community Based Rehabilitation by Public Health Center Physical Therapists in Kyoungki Province)

  • 김찬문;정재훈
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제10권1호
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    • pp.75-80
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    • 1998
  • To survey the recognition of Community Based Rehabilitation (CBR) by Public Health Center(PHC) Physical Therapists in Kyoungki Province. This study analysed general characteristic of Physical Therapists and congnition, participation, education, problems and requireanents for CBR. The objects of this study were 37 therapists who work at 27 of 39 PHC in Kyoungki province and data was collected for 20days from Jan. 12 to 31. 1998 and the results computed from 32 responses. First, Female therapists outnumber males. The age category 30 to 35 old represneted $56.2\%$ of the total number studied. $59.4\%$ of therapists had worked more than 7 years and therapists usually$(46.9\%)$ worked from 6 month to 2 years at the PHC. Junior college graduates were $84.4\%$, and respondents with family responsibilirt were $65.6\%$. Second, Recently pain control has become the major requirment of patiants at PH$(53.1\%)$. If they offered expaneded services - a rehabilitation program $(53.1\%)$, home vistation $(31.3\%)$. when asked about a working guide book, nobody had one. Third, $68.7\%$ of therapists were aware of the present level of CBR, $40.9\%$ of them had gotten an information from educated colleagues, and $68.7\%$ of therapists were aware of the present level of CBR, $86.4\%$ of therapists felt responsible to provide rehabilitation Fourth, For CBR, $93.7\%$ had positive ideas in which they could participate. $73.3\%$ wished to composed a team of various rehabilitational specialists. $73.3\%$ wished for the meeting day to be flexible and $86.6\%$ desired to meet once or twice a week. Fifth, Almost all$(96.9\%)$ desired more educational opportunity about CBR. Example, once or twice a year$(56.2\%)$ and training period of 4-7 days $(43.7\%)$. They wanted to learn theory and practice together$(74.2\%)$ and $74.2\%$ wanted the mational multi-rehabilitation center as a educational managing organization. Sixth, The most important requirment for accomplishing CBR by physical therapists was job security and an adequate number of therapists$(84.4\%)$ Required number of physical therapists in the PHC was 3 $(43.7\%)$. The cooperative agency should be the district goverment organization $(56.2\%)$. Factors inhibiting the execution of CBR were lack of administrative support, physical therapists, and equipments for pain control and for therapeutic exercise.

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인터넷쇼핑몰의 서비스품질차원과 지각된 위험에 관한연구 (Testing the SERVQUAL scale and Perceived risk in the Internet Shopping-mall)

  • 정기한;오재신
    • 마케팅과학연구
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    • 제7권
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    • pp.239-259
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    • 2001
  • 본 연구는 기존의 서비스품질차원과 더불어 인터넷쇼핑몰에서의 서비스품질차원과 지각 된 위험의 실증분석을 통한 인터넷쇼핑몰의 미래연구에 대한 방향을 제시한다. 실증연구의 결과는 다음과 같다. 인터넷쇼핑몰에서의 서비스품질 8가지 차원 중 전반적인 서비스품질과 상관정도는 오락성, 보장성, 보안성 순이었다. 소비자들이 인터넷쇼핑몰에서 느끼는 위험요인들 중 시간위 험과 성능위험이 전반적인 서비스품질과 유의한 음의 상관을 가졌다. 지각된 위험과 구매 화수와의 관계에서 신체적 위험과 성능위험이 구매회수와, 구매회수와 전반적인 서비스품 질은 양의 상관이 있는 것으로 나타났다. 위험요인들과 전반적인 서비스품질 그러고 구매 회수의 상관관계분석에서 유의한 상관관계률 나타낸 것들 중 성능위험과 전반적잉 서비스 품질, 그리고 구매회수와 전반적인 서비스풍질에서의 상관계수를 제외하고는 대체적으로 상관관계가 낮았다. 8가지 차원 중 전반적인 서비스품질과 유의수준 5%에서 유의한 상관관계률 가진 것은 오락성(0.151), 보장성(0.147), 보안성(0.128), 공감성(0.127), 편리성(0.124), 신뢰성(0.117)이었다. 요인분석과 상관관계분석의 결과로 볼 때, 기존의 서비스품질차원 5가지와 본 연구에서 첨 가시킨 3가지 차원은 서로 구별되는 차원이며, 전반적인 서비스품질과 상관정도에 있어서 도 기존의 5가지와 3가지는 비슷한 정도를 나타내었다.

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유니버설 네트워크 상에서 웹서비스 프레임워크 구현 (Implementation of Web Services Framework for Web Services on Universal Networks)

  • 임형준;오일진;황윤영;이경하;이강찬;이승윤;이규철
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권2호
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    • pp.143-157
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    • 2008
  • 유비쿼터스 웹서비스는 어떠한 단말/네트워크 환경에서도 다양한 응용 서비스를 연계하여 이용할 수 있도록 하는 미래형 웹서비스 기술로 정의될 수 있다. 또한, 유비쿼터스 환경에서는 계속 유동적인 상태 변화를 갖는 디바이스가 가진 서비스의 동적인 검색과 이용이 요구되며, ad-hoc한 환경에서의 검색 방법 등을 보장해야 한다. 이에 관련하여 최근에 트랜잭션, 보안, QoS, 시멘틱과 웹서비스 조합 등 여러 분야로 연구되고 있다. 하지만 최근 컴퓨팅 및 네트워크 기술의 발전으로 유비쿼터스에 대한 관심이 증가하고 있지만 아직 이에 대한 연구는 초기 단계에 있다. 유비쿼터스 환경에서는 기존 프로토콜 중 하나가 각종 디바이스 및 서비스의 위치, 정보, 상태 등의 유동성과 같은 발생되는 문제를 모두 해결하기는 어렵다. 이를 위해, 다양한 이질적인 서비스 디스커버리 미들웨어가 존재함에도 불구하고, 개인 전자기기 및 가전제품에 특화된 새로운 서비스 디스커버리 미들웨어가 생겨나고 있다. 따라서 본 논문에서는 산재한 이질적인 서비스 디스커버리 미들웨어들 즉, 유니버설 네트워크(Universal Networks)간의 상호운용성을 제공하기 위한 프레임워크인 WSUN(Web Services on Universal Networks)을 제안하고 구현한다. 본 논문에서 제안하는 WSUN은 웹서비스의 관점으로 접근하고 있으며 SOA 기반의 유니버설 서비스 브로커(Universal Service Broker)를 통해 서비스 디스커버리 미들웨어들 간의 상호운용성을 제공한다. 또한, 시나리오를 통해 WSUN의 필요성을 도출하였고, 유니버설서비스 브로커가 지원해야 하는 요구사항과 범위를 정의함으로써 새로운 서비스가 등장하거나 퇴장하는 경우 등의 이벤트를 부가의 작업 없이 바로 적응하여 사용자로 하여금 유니버설 서비스(Universal Service)의 검색 및 연결이 가능하도록 한다.

인공지능 분야 국방 미래기술에 관한 실증연구 (An Empirical Study on Defense Future Technology in Artificial Intelligence)

  • 안진우;노상우;김태환;윤일웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.409-416
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    • 2020
  • 4차 산업 혁명의 핵심 동력으로 각광받고 있는 인공지능은 고성능 하드웨어와 빅데이터의 활용, 데이터 처리기술, 학습방법 및 알고리즘의 발전에 따라 단순한 학문적 지식 수준을 넘어 스마트 공장, 자율주행 등 다양한 산업분야에서 활용되며 영역을 넓혀가고 있다. 국방 분야에서도 국방 예산 감축, 병역 자원 감소, 무인 전투체계의 보편화 등 안보 환경이 변화함에 따라 선진국을 중심으로 상황 인식, 결심 지원, 업무 프로세스 간소화, 효율적 자원 활용 등 인공지능을 국방 업무에 접목하기 위한 정책 및 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 이유에서 잠재력 있는 미래 국방기술의 발굴 및 연구개발을 위해 기술주도형 기획과 조사의 중요성 또한 증대되고 있다. 본 연구에서는 미래 국방기술 도출을 위해 진행되었던 연구 자료를 바탕으로 인공지능 분야 미래기술에 관한 특성 평가지표를 분석하고 실증연구를 수행하였다. 이를 통해 국방 인공지능 분야 미래기술에서는 무기체계 적용성, 경제적 파급효과가 유망도와 유의미한 관련성을 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다.