• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권3호
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• pp.179-185
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• 2021

현대사회에서 실내원예는 크게 벽면녹화나 가정 미니정원과 같은 복합설치 실내원예와 꽃꽂이, 테라리움, 실내 미니식물 재배와 같은 식물 위주 분야로 크게 나눌 수 있다. 이러한 실내원예에서 테라리움은 가장 일반인이 접근하기 쉽지만, 한국에서의 테라리움은 미적 감각이 우선 시 되었기 때문에 테라리움의 본래 목적인 밀폐공간에서 식물을 지속 가능하게 성장하고자 하는 취지가 상실되어버렸다. 또한 밀폐된 공간안에 식물을 식재하기 위해서는 식물의 미니화가 필요하다. 이러한 식재식물의 제한성 때문에 다육식물, 선인장, 이끼 등에 이용 가능 식물이 국한되어 있다. 이와 같은 문제점들을 극복하기 위해 본 연구에서는 다육식물 브론즈(X Graptosedum, Bronze)를 이용하여 테라리움 식재식물의 건전주화, 테라리움 식재를 위한 미니식물의 다양성, 미니식물의 대량생산을 통한 가격절감 등 3가지 문제점을 개선하였다. 특히 조직배양 된 다육식물을 조직배양 용기의 교체 및 식물체의 조성을 새롭게 하여 비보리움으로 발전시켰다. 본 논문에서는 현재 테라리움 문제점을 개선하고자, 새로운 실내원예 분야인 비보리움을 창안함으로 보다 일반인이 쉽게 접근할 수 있는 새로운 실내원예 분야를 창안하였다고 할 수 있다. 현대사회와 같은 1인 가구의 증가 및 팬데믹(Pandemic) 시대에서의 실내활동 증가로 인한 새로운 실내 원예 분야의 소개와 참여는 심리적 안정에도 도움이 될 수 있다고 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권4호
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• pp.64-80
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• 2018

우리나라의 시민들은 범죄에 대한 일반적인 사항만을 알 수 있을 뿐, 자신이 범죄위험에 얼마나 노출되어 있는지를 파악하기 어렵다. 경찰의 입장에서도 범죄발생 지역을 예측할 수 있다면 경찰력이 부족한 상황에서 효율성 있게 범죄에 대처 가능할 것이지만 아직 우리나라에서는 예측시스템이 없고, 관련 연구도 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 범죄발생 위험지역 예측 자동화 시스템 개발의 첫 번째 단계로 빅데이터로 구축 가능한 범죄정보와 도시지역 자료를 바탕으로 머신러닝 방식을 통해 한국형 범죄발생 위험지역 예측 모형을 개발하고자 한다. 또한 시나리오를 가정하여 범죄발생 확률을 지도로 시각화함으로써 사용자의 이해도를 높이도록 하였다. 선행 연구 및 사례에서 범죄발생에 영향을 미치는 요인 중 빅데이터로 구축 가능한 범죄정보, 날씨정보(기온, 강수량, 풍속, 습도, 일조, 일사, 적설, 전운량), 지역정보(평균 건폐율, 평균 용적율, 평균 높이, 총 건축물수, 평균 공시지가, 평균 주거용도면적, 평균 지상층수)를 머신러닝에 활용할 수 있도록 데이터를 사전 처리하였다. 머신러닝 알고리즘으로서 지도학습 모형 중 다양한 분야에서 활용되며 정확도가 높다고 알려진 의사결정나무모형, 랜덤포레스트모형, Support Vector Machine(SVM)모형을 활용하여 범죄 예측 모형을 구축하고 비교 분석하였다. 그 결과 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error, RMSE)가 낮아 예측력이 높은 의사결정나무모형을 최적모형으로 선정하였다. 이를 바탕으로 가장 빈번하게 발생하는 절도와 폭력범죄를 대상으로 시나리오를 작성하여 범죄 발생 위험지역을 예측한 결과, 사례도시 J시는 위험지역이 3가지 패턴으로 발생하는 것으로 나타났으며, 각각 발생확률을 3 등급으로 구분하여 $250{\times}250m$ 단위의 지도형태로 시각화할 수 있었다. 본 연구는 향후 자동화 시스템으로 개발하여 시시각각으로 변하는 도시 상황에 따라 실시간으로 예측 결과를 시각화하여 제공함으로써 보다 범죄로부터 안전한 도시환경 조성에 기여하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1061-1071
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• 2018

초대형 지하구조물인 해저터널은 평상시는 물론 지진 시에도 안정성을 확보하여야 한다. 특히 해저터널의 지진 시 주위 지반과의 상대적인 강성, 변위 차이에 의하여 다양한 지진 응답거동이 유발되므로 그 거동 특성을 예측하기가 쉽지 않다. 본 연구의 목적은 주위 지반과 물성이 다른 단층대를 통과하는 가상해저터널의 지진 시 동적 거동특성 파악이며, 이를 위하여 3차원 내진해석의 결과를 토대로 실내시험을 통해 단층대를 통과하는 해저터널의 동적 응답거동을 파악하였다. 이 때, 해저터널은 내진성능 향상을 위하여 가동세그먼트(Flexible Segment)가 적용된 형태를 고려하였다. 추후, 다양한 조건에서의 해석 및 시험을 통하여 검증된 결과를 획득하고 이를 바탕으로 다양한 지반의 3차원 내진해석을 통한 D/B 구축이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 3차원 내진해석의 결과를 검증하기 위하여 1 g 진동대 시험(1 g Shaking table test)을 수행하였다. 축소 모형시험의 상사율(1:100)을 고려하여 아크릴로 모형을 제작하고 3가지 Case의 시험을 수행하였다. 입력 지진파는 장, 단주기 지진특성을 모두 가진 인공지진파를 터널 진행방향과 직교하는 수평방향으로 가진 하였으며 단층대를 모델링하였다. 수치해석시 단층대를 모사하기 위하여 단층대의 탄성계수는 터널 주위 각 해당지반의 탄성계수의 1/5에 해당하는 값으로 가정하여 적용하였다. 그 결과 단층대의 물성이 증가함에 따라 가속도 감소를 확인할 수 있었으며 진동대 시험결과도 3차원해석결과와 동일한 경향을 나타냄을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권9호
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• pp.627-635
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• 2019

우리나라에서도 최근 들어 과거 눈이 내리지 않던 지역에 폭설이 내리거나 대설에 의한 인명피해가 발생하는 등의 설해가 발생하였다. 이에 자연재해저감 종합계획에 대설에 의한 설해 대비를 포함하는 등의 정책적인 변화가 생겼으나, 우리나라는 그동안 대설 피해가 많지 않았었기 때문에 대설이나 적설 자료의 특성에 대한 연구를 다양한 각도에서 수행한 적이 거의 없다. 우리나라의 적설자료는 강우자료와 특성이 다른 경우가 많다. 예를 들어, 우리나라 남해안 일부 지역은 연중 눈이 한 번도 내리지 않는 경우가 다수 있어, 연최대치계열 자료 중에 값이 없는 경우가 빈번히 존재하는 등 중도절단 자료(censored data)와 비슷한 특성을 가진다. 실제로 부산 지점은 적설관측시 시작된 이후 연최대치계열 자료의 값이 없는 경우가 전체 시계열의 36% 이상이었다. 그럼에도 불구하고 적설자료의 빈도해석은 기존 강우자료의 빈도해석 절차에 준해 시행되는 경우가 대부분이었다. 연최대치계열 자료가 존재하지 않는 경우, 기존의 빈도해석 방법을 적용하기 위해 자료가 존재하지 않는 기간에 대해 0으로 가정하여 빈도해석을 수행하거나 해당기간을 제외하고 빈도해석을 수행할 수 있다. 그러나 두 가지 경우 모두 구해진 확률분포의 적합도가 매우 낮은 경우가 존재했다. 그러므로 본 연구에서는 우리나라 적설자료의 특성을 고려하기 위해 조건부결합확률분포를 이용하여 확률밀도함수를 선정하는 방법을 제안하였다. 그 결과 기본 방법에 비해 적합도가 더 높은 확률밀도함수를 구할 수 있었으며, 100년 빈도 이상의 고빈도에서 기존 방법에 비해 대체로 적설심이 작아지는 경향을 보였으며, 최대 15%의 차이를 보였다. 눈의 단위중량에 따라 지역별로 하중은 달라질 수 있으며 그 영향의 크기가 달라질 수 있으나, 본 연구의 결과는 건축물의 설계기준에도 영향을 미칠 수 있고, 재해저감을 위한 대책 수립에도 큰 기여를 할 수 있을 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제24권4호
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• pp.345-353
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• 2022

산업과 생활환경에서 사용된 공학적 미세입자는 결국 하수처리장을 거쳐 수계로 배출되므로 미세입자의 수계 배출 제어에 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 그러나 다수 연구에서 하수처리장 유출수 내 미세입자의 농도가 무영향관찰농도(No Observed Effective Concentration, NOEC)를 빈번히 초과하고 있는 것으로 보고되고 있어 전통적인 하수처리 기능과 더불어 미세입자를 보다 효과적으로 제어할 수 있도록 하수처리장의 설계와 운영을 최적화시킬 필요가 있다. 이를 위해서는 하수처리장 내 단위공정별 특성 및 운전조건에 따른 미세입자의 거동특성과 제거효율에 대한 예측이 선행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 하수처리장 내 각 공정 특성별 및 주요 운전조건의 영향에 따른 미세입자 제거효율예측을 위한 모델을 개발함으로써 하수처리장에서 미세입자를 보다 효율적으로 제어하기 위한 도구를 제공하고자 하였다. 개발 모델에서는 수처리 계통에서의 4개 단위공정(1차침전지, 생물반응조, 2차침전지, 및 총인처리시설)을 고려하고, 슬러지처리 계통은 농축, 소화, 탈수 공정 등의 다중 공정을 통합한 단일 공정으로 모의한다. 모의 대상 미세입자는 TiO₂ (nano-TiO₂)로서, 수중에서의 용해와 변환은 미미하므로 부유성 고형물과의 부착 기작만을 고려하였다. 부유성고형물에의 nano-TiO₂ 부착 기작은 고-액상 간 평형가정에 기반한 겉보기분배계수(Kd)를 매개변수로 반영하였으며 정상상태에서의 미세입자의 농도 및 부하를 공정별로 계산할 수 있도록 하였다. 아울러 개발 모델 구동의 편의를 위하여 MS 엑셀기반 사용자 인터페이스를 제작하였다. 개발 모델을 이용하여 주요 운전인자인 고형물체류시간(Solid Retention Time, SRT)이 nano-TiO₂ 제거효율에 미치는 영향을 파악하였다.

• 지능정보연구
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• 제26권4호
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• pp.67-86
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• 2020

추천시스템은 시간이 흐를수록 사용자와 기업에게 점점 더 큰 영향을 주고 있다. 최근 코로나(COVID-19) 팬데믹 현상이 전 세계적으로 일어나면서 세대를 뛰어넘어 E-Commerce의 중요성이 증대되었고 추천시스템은 E-Commerce 활성화의 최중심에 있다. 추천시스템이 개발된 이래로 다수의 알고리즘이 추천시스템의 정확도를 올리는 것에 집중되어 있었고, 추천시스템의 희귀성, 다양성, 우연성 등과 같은 다른 가치들이 간과되고 있다. 본 논문에서는 사용자의 만족도는 추천시스템의 정확도에만 달려있지 않고 다양한 성능을 겸비했을 때 고객에게 만족스러운 추천서비스 경험을 제공할 것이라 생각하여 다양성을 위한 그래프 기반의 추천시스템을 개발하였다. 사용자 네트워크를 구성한 뒤 카테고리를 활용한 무게중심변화를 통해 유사도가 낮은 이질적인 사용자를 찾아 추천상품의 유사성을 낮추는 방식으로 다양성을 도모하였다. 또한, 추천의 다양성은 사용자의 다양성 선호 수준에 따라 상이할 것이라는 가정에 따라 사용자의 다양성 선호 수준을 구별하였고 다양성 모델 성능이 사용자 특성별로 다름을 확인할 수 있었다. 전체 연구 결과, 추천시스템의 정확성과 다양성이 트레이드 오프 관계에 놓여있다는 것을 확인할 수 있었지만 본 연구모델을 통해 근소한 정확도 손실 대비 높은 다양성을 얻을 수 있었다. 본 연구는 그래프 기반의 추천시스템을 통해 사용자의 만족도를 향상시키는 다양성을 실현하였다는 연구적 의의와 사용자 수준을 고려한 추천의 다양성을 적용 결과를 통해 기업의 장기적 이윤을 상승시킬 수 있는 모델 개발이라는 실무적 의의를 꼽을 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.431-449
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• 2022

지금까지 국내에서는 수 많은 터널들이 완공되어 오면서 시공에서뿐 아니라 설계에서도 다양한 경험과 기술이 지속적으로 축적되어 왔다. 따라서 이제는 매우 복잡한 지질조건 또는 특수한 터널구조가 아니라면 일반적인 터널설계작업은 설계 항목에 따라 기존 유사 설계사례를 수정 또는 보완하는 것만으로도 충분한 경우도 적지 않다. 특히 터널발파설계의 경우, 실제 터널시공시 현장에서 시험발파를 통해 시공을 위한 발파설계를 추가로 수행하는 것이 일반적이라는 것을 감안할때, 설계단계에서 수행하는 발파설계는 예비설계 성격을 지니고 있어 기존의 유사 설계사례를 참고하는 것도 타당하다고 사료된다. 한편 최근 4차산업혁명시대에 들어서면서 전 산업분야에 걸쳐 그 활용도가 급증하고 있는 인공지능은 터널 및 발파분야에서도 다양하게 활용되고 있지만, 발파터널의 경우 발파진동 및 암반분류 등의 예측 분야에서 주로 활용되고 있을 뿐 터널발파패턴 설계에 활용된 사례는 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 터널발파설계를 인공지능의 한 분야인 머신러닝 모델을 이용하여 자동화하기 위한 시도를 하였다. 이를 위하여 25개 학습용 터널설계 자료 및 2개의 시험용 설계자료에서 4가지의 입력데이터(지보패턴, 도로유형, 상반 및 하반 단면적) 및 16개의 출력데이터(심발공 종류, 비장약량, 천공수, 각 발파공 그룹별 공간격과 저항선 등)를 발췌하였다. 이를 기반으로 3가지 머신러닝 모델, 즉, XGBoost, ANN, SVM 모델을 시험한 결과 XGBoost모델이 상대적으로 최상의 결과를 나타내었다. 또한 이를 이용하여 실제 발파설계 상황을 가정하여 발파패턴을 제안하도록 한 결과 일부 항목에서 보완이 필요하긴 하지만 일반적 설계와 유사한 결과를 나타내었다. 본 연구가 기초연구 성격이어서 전체 발파설계를 완벽하게 수행하기는 아직 부족하지만, 향후 충분한 발파설계데이터를 확보하고 세부적인 처리과정을 보완하여 실용적인 활용이 가능하도록 추가 연구를 수행할 계획이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권1호
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• pp.174-187
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• 2022

본 연구는 가정 내의 식품구매와 조리를 주로 담당하는 주부를 대상으로 나트륨 줄이기 영양교육프로그램을 개발하고 전국적인 교육을 실시한 후 설문지로 교육전·후환경적·인지적·행동적 요인의 변화와 행동변화 단계 분포를 조사하여 교육효과를 분석하였다. 교육에 참여하여 분석된 대상자는 387명으로 평균연령 54세, 고졸이상 학력이 87.6%였다. 교육 후 나트륨 줄이기와 관련된 사회적 노력과 영양표시에 대한 인지 비율이 증가하고 소금, 간장, 치즈, 스낵 및 칩 등의 저나트륨 제품 구매경험이 높아졌다. 나트륨 섭취 줄이기의 긍정적 결과로 골다공증 예방에 대한 기대가 높아졌고, 부정적 장애요인의 평균점수가 낮아졌는데 특히 '가족이나 친구와 함께 식사할 때 사회적 관계의 제한으로 혼자 저나트륨식을 실천하기 어려움', '저나트륨식은 맛이 없음', '나트륨 줄이기 실천을 위한 기술, 정보, 방법을 모름', '국, 찌개 등의 국물음식 선호' (p <0.05)의 항목들이 유의미하게 개선되었다. 나트륨 섭취 줄이기와 관련된 인식 및 영양지식은 모든 항목에서 향상되었으나 나트륨 섭취 줄이기 실행과 관련된 자아효능감은 '가공식품과 인스턴트 식품보다는 신선식품을 구매하겠음' 항목만 유의미한 점수향상을 보였다 (p < 0.05). 또한 교육 후 나트륨 섭취 줄이기와 관련된 식행동도 '국, 찌개나 국수류의 국물을 다 먹는 편이다' (p < 0.05)와 '식품구매나 외식할 때 영양표시의 나트륨 함량을 확인하는 편이다' (p < 0.001)의 항목만 개선되어 한계가 있었다. 나트륨 줄이기 행동변화 단계는 행동전단계가 교육 전 43.2%에서 교육 후 21.5%로 감소하고, 행동단계는 교육 전 19.6%에서 교육 후 43.5%로 증가되었다. 특히 교육 전 행동전단계인 대상자들은 교육 후 모든 부분의 점수가 향상되어 가장 뚜렷한 효과가 나타났다. 결론적으로 나트륨 섭취 줄이기를 위한 식품구매와 조리에 집중하여 주부 대상으로 개발된 본 영양교육 프로그램은 단기간임에도 나트륨 섭취 줄이기에 대한 결과기대와 인식, 영양지식을 향상시키고 나트륨 섭취 줄이기 실행단계를 개선시켜 집단의 행동변화 유도에 효과적이었으며, 식행동개선을 위한 후속 연구의 기초자료를 제공한 점에서 의의가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1D호
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• pp.25-32
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• 2009

교통시설공급정책의 한계를 극복하고자 다양한 교통수요관리 정책이 연구 시행되고 있으며, 본 연구는 이러한 연장선상 에서 현재 국내에 연구된 적이 없는 HOT(High Occupancy Toll) Lane에 대해 국내 도입여부 및 효과분석을 실시하였다. 본 연구에서는 HOT Lane의 국내 도입을 위해 현재 버스전용차로제가 시행되고 있는 경부고속도로 일부구간을 대상으로 IC에서 HOT Lane으로 접근까지의 최소차로변경구간과 HOT Lane으로 진입하려는 차량, 일반차로로 진출하려는 차량들의 엇갈림구간에 대한 교통처리방안을 제시함은 물론, HOT Lane의 효과분석을 수행하였다. 효과는 평소 교통수요가 많아 상습 적인 정체가 발생되는 경부고속도로 기흥IC~수원IC 구간(5.2km)과 서울외곽고속도로 학의JC~판교JC(8.3km) 구간에 대해 1 개 차로가 HOT Lane으로 운영되는 것을 가정하에 차선변경율(5~30%)을 고려하여 시뮬레이션 프로그램(VISSIM)을 사용하여 각 시나리오별로 분석한 결과, 일반차로의 통행속도가 시행 전에 비해 1.57~2.62km/h 향상되는 것으로 나타났다. 통행속도의 향상효과와 더불어 다양한 교통수요정책 연구라는 취지에서 국내에서의 연구가 전무한 환경에서 HOT Lane운영이라는 하나의 교통수요관리 정책분석은 향후 유사 연구의 기초가 될 수 있는 자료로서의 의미가 있다고 할 수 있을 것이다. 향후 버스의 수단분담률이 증가할 것으로 예상되나 버스간의 통행사이에서 여유gap 등이 생기는 버스전용차로에 대한 효율적인 운영방안 중 하나의 대안으로 HOT Lane의 연구가 향후 다른 고속도로 구간에서도 유용한 버스차로 관리정책대안으로서 구체적으로 검토되어야 할 필요성이 있는 것으로 사료된다.

• 한국심리학회지:학교
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• 제15권3호
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• pp.399-431
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• 2018

본 연구는 한국과 미국의 일반학교에서 실행한 다층지원체계 중심의 긍정적 행동지원(PBS)에 관한 실험연구 논문들을 비교분석하여 한국형 학교차원 PBS 모형 및 매뉴얼 개발을 위한 기초자료를 제공하고, 향후 한국에서의 PBS 실행에 관한 연구 방향의 제시 및 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해 한국과 미국의 학술 검색엔진을 통해 2005년부터 2018년까지의 PBS 실행 논문 중, 보편적 1차 지원, 또는 1차 지원을 실행하면서 2차 혹은 3차 지원을 실행한 한국의 연구 논문 11편과 미국의 연구 논문 24편을 분석대상으로 하여 일반적 연구특성(대상, 설계, 기간, 종속 변인 등)과 PBS의 주요특성 및 결과(대상자 선별과정, 중재 과정과 내용, 사회적 타당도 등)를 지원 차원 별로 구분하여 비교하였다. 분석 결과, 한국과 미국의 모든 연구에서 PBS는 지원 차원을 막론하고 학생 행동과 기타 영역에서 긍정적 성과가 있음을 보고하고 있었다. 1차 지원의 경우 한국은 학교 또는 학급의 교육환경 수정과 사회적 기술교수에 초점을 둔 반면, 미국은 이 외에도 표준화된 중재 프로그램에 관한 교사훈련과 체계적인 교사지원에 초점을 둔 것으로 나타났다. 2차 지원의 경우 미국은 한국에 비해 학교차원의 PBS 내에서 1차 지원과 함께 실행하고 있는 학교가 많았고, 주로 Check/In Check/Out(CICO)를 중재방법으로 사용하고 있었다. 또한 대상 선별방법에서 보다 체계적인 선별도구나 절차를 사용하였고, 부모가 적극적으로 참여하여 가정에서도 중재가 이루어지도록 하는 차이를 보였다. 3차 지원의 경우, 미국은 종합적 행동기능평가 결과를 중심으로 중재계획을 수립한 점과 선별방식이 체계화되었다는 점이 한국과 차이가 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 한국에서의 다층지원체계 중심의 학교차원 PBS 실행을 위한 각 차원별 PBS 실행충실도와 사회적 타당도 및 맥락적 적합성(contextual fit)에 대한 타당화된 측정도구 개발의 필요성 등 시사점을 도출하였으며, 본 연구의 의의와 제한점, 향후 연구방향에 대해 논의하였다.