• 제목/요약/키워드: 다변량 통계기법

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다변량 통계기법을 이용한 시·공간적 수질변화의 평가: 임진강유역에 관한 연구 (Assessment of Spatiotemporal Water Quality Variation Using Multivariate Statistical Techniques: A Case Study of the Imjin River Basin, Korea)

  • 조용철;이수웅;류인구;유순주
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.641-649
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    • 2017
  • 본 연구에서는 오염원의 변화 특성이 다양한 임진강유역을 대상으로 통계분석을 이용하여 상관분석, 주성분 및 요인분석, 군집분석을 통해 수질특성을 파악하였다. 신천3 지점의 평균 수질농도가 BOD 13.4 mg/L, COD 19.9 mg/L, TN 11.145 mg/L, TP 0.336 mg/L, TOC 14.2 mg/L로 높게 나와 전체 유역 중 신천 유역에 대한 집중적인 수질관리가 필요한 것으로 나타났다. 전체 수질측정 자료의 상관분석 결과 COD는 TOC, BOD, TN 수질인자와 유의한 상관관계를 보여 유기물과 영양염류인자간의 상관성이 높은 것으로 나타났다. 주성분분석 결과 전체 측정소 자료는 81.221%로 2개의 주성분, 계절별 자료는 96.241%로 3개의 주성분이 추출되었다. 요인분석 결과 전체 측정소 자료와 계절별 자료의 수질영향 요인은 공통적으로 BOD, COD, TN, TP, TOC 항목이 나타났다. 시 공간적 군집분석 결과 계절별 특성 및 토지이용에 따라 각각 4개, 3개 그룹으로 나타났다. 본 연구는 임진강유역을 중심으로 8년간 시 공간적 특성을 고려한 수질 요인을 분석한 것으로 향후 유역환경변화에 따른 임진강 유역의 수질 변화를 이해하기 위한 기초 분석 자료가 될 것이다.

초단주기 지표온도 위성자료와 다변량 공간통계기법을 결합한 산지 지역의 기온 분포 추정 (Estimating Air Temperature over Mountainous Terrain by Combining Hypertemporal Satellite LST Data and Multivariate Geostatistical Methods)

  • 박선엽
    • 대한지리학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.105-121
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    • 2009
  • 지형 굴곡이 심한 하와이 화산섬의 경우, 측후소 분포가 매우 제한적이어서 공식적인 기온 분포도가 작성되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 기온 지도화의 문제점을 해결하는 방법으로 위성기반의 지표온도 자료로부터 기온추정치를 추출하여 내삽법에 필요한 입력자료로 사용하였다. 추출된 온도값을 표본값으로하여 거리 역비례 가중치법(IDW)과 공동크리깅 (cokriging)을 적용하여 기온추정치를 지도화하였다. 기온과 고도값을 함께 이용한 cokriging이 IDW에 비해 크게 향상된 추정 오차값을 나타내었다. Cokriging은 주 변수와 고도와 같은 추가 변수 간의 상관관계가 유의하게 나타날 때 효과적으로 사용되는 내삽법이지만, 내삽 정확도는 계절적인 기상조건에 민감하게 영향받는 것으로 조사되었다. 강수량이 크게 증가하는 우기에는 건기에 비해 공간적인 기온변화가 크며, 이에 따라 기온 추정 오차값도 우기에 높게 나타났다.

웨이블릿을 이용한 주기 신호 데이터의 이상 탐지에 관한 연구 (A Study on Fault Detection of Cycle-based Signals using Wavelet Transform)

  • 이재현;김지현;황지빈;김성식
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.13-22
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    • 2007
  • 주기 신호 데이터를 가지는 공정의 이상 탐지를 위해 대표값을 사용하는 단변량 SPC 차트나 PCA, PLS 등과 같은 다변량 통계방법들이 사용되고 있다. 이러한 방법들은 주기 신호 데이터의 다양한 정보를 분석하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 Haar 웨이블릿 변환을 이용하여 주기 신호의 형태를 반영하는 웨이블릿 계수를 구하고, 이 계수들에 SPC 차트를 적용하여 공정 이상여부를 탐지하였다. 본 논문에서는 보다 효율적인 이상 신호 탐지를 위해 웨이블릿을 이용한 잡음 제거 기법과 Haar 웨이블릿 계수의 분산 차이를 이용한 중요 계수 선택 방법을 제안하였다. 다양한 이상 상황에 대하여 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘의 효율성을 확인하였다.

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해양유출유의 형광지문에 의한 식별연구 (Identification of Spilled Oils in the Marine Environment by Fluorescence Fingerprints and Library Search System)

  • 박용철;김영희;이창섭;이기복
    • 한국해양학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.295-303
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    • 1991
  • 해양에 유출되는 유류오염의 정확하고 신속한 식별을 기하기 위하여 국내에 반입 되는 33종의 원유와 기타 6종 등 총 39종 유류의 형광특성을 연구하였다. 연구결과 각 유류는 내포되어 있는 방향족 화합물의 특성에 따라 독특한 유류지문도를 보였다. 이 들에 대한 다변량 통계분석의 결과 대체로 2개의 유류군으로 대분되었다. 이들 유류가 해양에 유출된 뒤 10일이 경과되어도 물리화학적 풍화작용과 미생물에 의한 분해작용 에도 불구하고 본 연구의 기법으로 오염 유류원을 식별할 수 있었다. 이에 반하여 GC 에 의한 조사에서는 6일 경과된 풍화유출유의 경우 탄소수가 12 이하인 화합물의 상당 부분이 소실되어 나타나 유류식별이 어려웠다. 따라서 본 연구로 해양에 유출된 유류 의 정확하고 신속한 유류원 판별 식법으로 형광지문이 검증되었으며 풍화과정이 형광 지문특성에 미치는 영향과 형광특성 측정을 이용한 응용방법이 논의되었다.

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청남대 관광객의 재방문 행태에 관한 연구 (Behavioral Analysis of Revisiting Tourism for Chung Nam Dae Sightseeing Site)

  • 이현재
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.370-380
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    • 2013
  • 본 연구는 고유한 특성이 강해 초기 관광객의 재방문을 유도하기가 용이하지 않은 관광지인 청남대를 대상으로 재방문 행태를 분석하기 위한 시도이다. 분석기법으로는 다변량 통계분석인 시차변수를 활용하였으며, 분석방법은 청남대 관광객의 재방문 행태를 입장료나 소득수준과 같은 경제적 요인을 바탕으로 하였다. 청남대 관광객의 재방문 의도를 결정하는 장기적인 분석결과에 의하면 단기분석과는 달리 청남대 관광객의 재방문은 전국을 대상으로 하고 있으며 충청권 및 충북지역의 재방문 관광객은 오히려 감소하는 것으로 나타났다. 한편, 청남대 재방문 의도의 결정 요인을 살펴보면 입장료에 의한 영향은 초기 방문을 통해 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 그러나 소득수준에 의한 영향은 시차가 길어질수록 그 영향력이 큰 것으로 분석되었다. 따라서 청남대 재방문의 기회를 확대하기 위해서는 청남대 입장료의 요금체계 개선뿐만 아니라 이에 부합하는 시설 확충, 이미지 제고, 서비스개선 및 프로그램 개발 등의 노력이 수반되어야 할 것이다. 그리고 장기적으로는 잠재된 관광지 가치의 개발이나 주변의 유사 관광지와의 연계개발 등도 고려해야 할 것이다.

다변량 통계 분석기법을 이용한 한강수계 지천의 수질 평가 (Evaluation of Water Quality for the Han River Tributaries Using Multivariate Analysis)

  • 김요용;이시진
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.501-510
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    • 2011
  • 한강의 주요 14개 지류하천 유역의 수질오염원을 평가하고, 2007. 1~2009. 12의 하천 수질자료(14 data set)로 SPSS-17.0을 이용하여 하천별 수질 특성을 평가하였다. 시 공간변화에 대한 군집 분석을 실시한 결과 공간변화에 따라 4그룹으로 평가되었으며, 유역의 오염원 종류 및 밀도가 군집분류에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 시간변화에 따라 여름에서 가을까지(7~10월)와 겨울에서 초여름까지(11~6월)의 2그룹으로 분류되어 강우와 기온 그리고 부영양화 현상이 군집화에 기여하는 것으로 평가되었다. 조사대상 하천의 수질오염 요인은 유기물질 영양염류 세균오염요인과 하천 내 물질대사요인으로(71~90%) 설명되었고, 계절에 따라 주요인(수질오염물질)은 변화하는 것으로 나타났다. 각 하천의 수질특성은 요인과 유역 오염원을 같이 평가하였을 때 유용한 결과를 얻을 수 있었다.

FT-IR 스펙트럼 데이터의 다변량 통계분석 기법을 이용한 바위솔속 식물의 분류학적 유연관계 예측 및 판별 (Prediction and discrimination of taxonomic relationship within Orostachys species using FT-IR spectroscopy combined by multivariate analysis)

  • 권용국;김석원;서정민;우태하;유장렬
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제38권1호
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    • pp.9-14
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    • 2011
  • To determine whether pattern recognition based on metabolite fingerprinting for whole cell extracts can be used to discriminate cultivars metabolically, leaves of nine commercial Orostachys plants were subjected to Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). FT-IR spectral data from leaves were analyzed by principal component analysis (PCA) and Partial least square discriminant analysis (PLS-DA). The dendrogram based on hierarchical clustering analysis of these PLS-DA data separated the nine Orostachys species into five major groups. The first group consisted of O. iwarenge 'Yimge', 'Jeju', 'Jeongsun' and O. margaritifolius 'Jinju' whereas in the second group, 'Sacheon' was clustered with 'Busan,' both of which belong to O. malacophylla species. However, 'Samchuk', belong to O. malacophylla was not clustered with the other O. malacophylla species. In addition, O. minuta and O. japonica were separated to the other Orostachys plants. Thus we suggested that the hierarchical dendrogram based on PLS-DA of FT-IR spectral data from leaves represented the most probable chemotaxonomical relationship between commercial Orostachys plants. Furthermore these metabolic discrimination systems could be applied for reestablishment of precise taxonomic classification of commercial Orostachys plants.

사회복지 이용시설의 서비스 질이 시설 재이용에 미치는 영향: 시설 이미지, 이용자 충성도, 시설만족도 병렬 삼중매개 효과분석 (The Effect of Service Quality of Social Welfare Facilities on Facility Reuse: Focusing of Multi-Parallel Triple Mediation Effect of Facility Image, User Loyalty, and Facility Satisfaction)

  • 윤일현
    • 디지털융복합연구
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    • 제19권5호
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    • pp.127-133
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    • 2021
  • 본 연구는 사회복지 이용시설 이용자들을 대상으로 사회복지 서비스 질과 시설 재이용 간 관계에서 시설 이미지, 이용자 충성도, 시설만족도 병렬 삼중매개 효과의 영향을 연구하는 데 목적이 있다. 사회복지시설 이용자 219명을 대상으로 설문 조사를 하여 자료를 수집하였다. 분석을 위해 빈도분석, 상관분석, 신뢰도 분석, 병렬 삼중매개 효과 검증은 Bootstrapping을 적용하였다. SPSS 23.0 for Windows와 Process macro를 이용하였다. 즉, 본 연구는 process macro 프로그램을 사용하였기 때문에 경로 분석을 적용한 분석기법이다. 그 결과 첫째, 변인 간에는 모두 통계적으로 유의한 정적 관계를 형성하고 있었다. 둘째, 시설 이미지, 이용자 충성도, 시설만족도는 병렬 삼중매개 효과가 있었다. 본 연구는 팬데믹 상황에서 사회복지시설 대응방안에 다변량을 활용한 새로운 모델을 제시하였으며, 재난 상황에서 사회복지 이용자 중심의 대응 매뉴얼과 대처전략에 대한 정책적 함의를 제시하였다. 끝으로, 향후 다른 변수들을 확대한 병렬 삼중매개 효과 연구의 필요성과 제언을 하였다.

FT-IR 스펙트럼 데이터 기반 다변량통계분석기법을 이용한 아티초크의 대사체 수준 품종 분류 (Establishment of discrimination system using multivariate analysis of FT-IR spectroscopy data from different species of artichoke (Cynara cardunculus var. scolymus L.))

  • 김천환;성기철;정영빈;임찬규;문두경;송승엽
    • 원예과학기술지
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    • 제34권2호
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    • pp.324-330
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    • 2016
  • 본 연구는 FT-IR 스펙트럼 데이터를 기반한 다변량통계분석을 이용한 대사체 수준에서 아티초크(Cynara cardunculus var. scolymus L.) 품종 구분하였다. FT-IR 스펙트럼 데이터로부터 PCA(principal component analysis), PLS-DA(partial least square discriminant analysis) 그리고 HCA(hierarchical clustering analysis) 분석을 실시하였다. 아티초크 품종들은 1700-1500, 1500-1300, $1100-950cm^{-1}$ 부위에서 대사체의 양적, 질적 패턴 변화가 FT-IR 스펙트럼상에서 나타났다. FT-IR 스펙트럼의 $1700-1500cm^{-1}$ 부위는 주로 Amide I 과 II을 포함하는 아미노산 및 단백질계열의 화합물들의 질적, 양적 정보를 나타내고, $1700-1300cm^{-1}$ 부위는 phosphodiester group을 포함한 핵산 및 인지질의 정보가 반영이 되고, $1100-950cm^{-1}$ 부위는 단당류나 복합 다당류를 포함하는 carbohydrates 계열의 화합물들이 질적, 양적 정보가 반영되는 부위이다. PCA 상에 나타난 10품종의 아티초크들은 품종간에 중첩이 많이 이뤄지는 모습을 나타냈다. 아티초크 10개의 품종 중에서 'Cardoon'과 'Green Globe'가 계통분류학적으로 유연관계가 낮고, 서로간에 대사체 수준의 차이가 뚜렷하게 나타나는 것으로 보아 대사체 수준에서 마커 탐색에 가장 중요한 품종으로 작용할 것으로 판단된다. PLS-DA 분석의 경우 PCA 분석 보다 아티초크의 종간 식별이 뚜렷하게 나타났다. 따라서 본 연구에서 확립된 대사체 수준에서 아티초크의 품종 식별 기술은 품종, 계통의 신속한 선발 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대되며 육종을 통한 품종개발 가속화에 기여 할 수 있을 것으로 예상된다.

낙동강 중·하류 보 구간의 수질특성 및 Chl-a와 수질인자의 상관관계 분석 (Analysis of Water Quality factor and Correlation between Water Quality and Chl-a in Middle and Downstream Weir Section of Nakdong River)

  • 정선영;김일규
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.89-96
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    • 2017
  • 본 연구는 보가 건설된 이후 분석되는 시기인 2012년 1월부터 2016년 10월까지의 낙동강 중 하류에 위치한 4개 보구간의 수질인자의 특성을 분석하고 다양한 통계분석 기법을 이용하여 Chlorophyll-a(Chl-a)와 수질인자간의 상관관계를 분석하였다. 연구결과, 달성보(DS)부터 창녕함안보(CH)까지의 영양염류와 Chl-a 농도가 강정고령보(GG)에 비해 높게 분석이 되었으며, 이는 DS 지점 상류에 위치한 금호강의 유입으로 인한 영향으로 판단된다. 수집한 전 시기의 상관분석결과, Chl-a와 대부분의 수질인자와 유의한 상관관계를 보였고, 각 연도별 하절기인 6월부터 9월까지 상관분석하여 비교한 결과, $PO_4-P$$NH_3-N$와의 상관성이 크게 증가하였다. 또한 비교적 적은 강수량과 높은 조류발생량이 기록된 2015년 하절기를 상관분석하여 비교한 결과, 모든 지점에서 $PO_4-P$와의 상관성이 증가하여 하절기에 인의 영향이 큰 것으로 판단된다. 전 시기를 요인분석한 결과, 공통적으로 제 1요인이 질소계열로 나타났으며, 각 연도별 하절기를 요인분석 결과 공통적으로 제 1요인은 인 계열이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 중 하류 구간은 영양염류의 영향을 가장 많이 받는 것으로 판단되며, 하절기는 질소계열의 오염물질보다 인 계열의 오염물질에 영향을 받는 것으로 판단된다.