하드웨어 자체적으로 가상화를 지원하는 기능들이 추가됨에 따라 다양한 작업 유형을 가진 사용자 어플리케이션들이 가상화 시스템에서 효율적으로 운용되고 있다. 가상화 지원 기능 중 SR-IOV는 PCI 장치에 대한 직접 접근을 통해 하이퍼바이저 또는 운영체제 개입을 최소화하여 시스템 성능을 높이는 기술로 베어-메탈 시스템 대비 비교적 긴 I/O 경로 및 사용자 영역과 커널 영역에 대한 빈번한 컨텍스트 스위칭 등 가상화 계층의 추가로 낮은 네트워크 성능을 가진 가상화 시스템에서 네트워크 I/O 가속화를 실현하게 해준다. 이러한 성능적 이점을 이용하기 위해 가상머신 또는 컨테이너와 같은 인스턴스에 SR-IOV를 접목할 시 최적의 네트워크 I/O 성능을 도출할 수 있는 네트워크 자원 관리 정책이 활발히 연구되고 있다. 본 논문은 I/O 가속화를 실현하는 SR-IOV의 네트워크 성능을 1) 네트워크 지연 시간, 2) 네트워크 처리량, 3) 네트워크 공정성, 4) 성능간섭, 5) 다중 네트워크와 같은 측면으로 세밀한 성능 평가 및 분석을 Virtio와 비교하여 진행한다. 본 논문의 기여점은 다음과 같다. 첫째, 가상화 시스템에서 Virtio와 SR-IOV의 네트워크 I/O 과정을 명확히 설명했으며, 둘째, Virtio와 SR-IOV의 네트워크 성능을 다양한 성능 메트릭을 기반으로 분석하였다. 셋째, 가상머신 밀집도가 높은 환경에서 SR-IOV 네트워크에 대한 시스템 오버헤드 및 이에 대한 최적화 가능성을 실험으로 확인하였다. 본 논문의 실험 결과 및 분석들은 스마트 팩토리, 커넥티드-카, 딥러닝 추론 모델, 크라우드 소싱과 같은 네트워크 집약적인 서비스들을 운용하는 가상화 시스템에 대한 네트워크 자원 관리 정책에 활용될 것으로 기대된다.
국내 해안 쓰레기 모니터링은 노동 집약적 방식과 한정적인 조사 범위로 세밀한 분포 확인이 어렵다. 따라서 해안 쓰레기 자료수집의 효율성 증대를 위해 원격탐사 기법을 이용한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 국내 원격탐사 기반 해안 쓰레기 모니터링 방안에 대한 기준이 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 연구 결과를 기초로 메타분석 방법을 적용하여 원격탐사체 중 드론을 이용한 해안 쓰레기 모니터링 연구 19건에 대해 모니터링 방법과 결과에 대해 분석하였다. 모니터링 방법을 대상으로 데이터 수집 방법, 수집 데이터 정보, 모니터링 대상지 정보에 대해 분석하였으며, 모니터링 결과를 대상으로 모니터링 실태, 탐지대상 및 활용모델에 대해 분석하였다. 또한, 메타분석 결과를 바탕으로 드론을 이용한 해안 쓰레기 모니터링 수행 시 고려 항목과 권장 항목, 수행 기준에 대한 모니터링 기준 항목을 제시하였다. 본 연구 결과를 통해 드론을 이용한 해안 쓰레기 모니터링 운용 기준 마련에 필요한 조건 및 기준을 정의하였으며, 추후 외국 사례 분석 및 현장 적용 결과를 추가하여 국가 차원의 원격탐사체를 이용한 해안 쓰레기 모니터링 지침 마련이 가능할 것으로 보인다.
본 논문에서는 선체고정형소나의 해상 시운전을 효율적이면서 신뢰성 있게 수행하기 위한 방안을 제시하였다. 현재 함 건조 과정에서 선체고정형소나의 해상 시운전 절차에는 해저 지형, 계절적 요인 등에 따른 탐지 성능의 변동성이 세밀하게 반영되어 있지 않다. 문제 해결을 위해 1967년부터 2022년까지의 기간 동안 Array for Real time Geostrophic Oceanography(ARGO) 플로트 및 정선 해양관측 정점 데이터를 통해 수온, 염도 구조를 수집하고, 수집 된 데이터를 바탕으로 월별 평균 음속 구조를 분석하였다. Bellhop 모델링을 통해 해상 시운전 구역 내 해저 지형 선택, 선체고정형소나와 표적함의 배치, 음파 전송 방향 및 빔 조향각 설정이 포함된 해상 시운전 세부 수행 방안을 제안하였다. 또한, 획득 데이터를 활용하여 물리정보신경망이 적용된 기계학습 모델을 도출하였다. 이를 통해 해상 시운전 구역내 특정 지점에서 해상 시운전을 수행하는 시점의 계절적 요소를 반영한 음속 구조를 예측하고, Bellhop 모델링 결과를 통해 계절적 요인에 의한 탐지 성능 변동성을 반영한 해상 시운전 방안을 제시하였다.
2022년 ChatGPT 출시 이후, 생성형 AI 산업은 엄청난 규모로 성장하였으며, 인지 작업에 혁신을 가져올 것으로 기대되고 있다. 특히 AI 기반 이미지 생성 기술은 현재 디지털 세계의 핵심적인 변화를 주도하고 있다. 본 연구는 대표적인 AI 이미지 생성 도구인 미드저니, 스테이블 디퓨전, 그리고 파이어플라이의 기술적 원리를 분석하고, 이미지 생성 결과를 비교함으로써 그 유용성을 평가하였다. 실험 결과, 이 AI 도구들은 대표 시설원예 작물인 토마토, 딸기, 파프리카, 오이의 과실 이미지를 실제와 유사하게 재현하였다. 특히 파이어플라이는 실제 온실 재배 작물 이미지를 매우 사실적으로 묘사하는 능력을 보여주었다. 그러나 모든 도구들은 작물이 자라는 온실의 환경적 맥락을 완전히 반영하는 데에 있어서 다소 한계를 보였다. 프롬프트 개선 및 레퍼런스 이미지를 활용하여 딸기과실 이미지와 시설 딸기재배 시스템을 보다 정교하게 생성하는 과정도 포함되었으며, 이러한 접근은 AI 이미지 생성 기술의 세밀한 조정이 가능함을 보여준다. 오이 과실 이미지 생성능력을 비교한 결과, AI 생성 도구들은 실제 이미지와 매우 유사한 이미지를 생성해 냄으로써 이미지 생성 점수(CLIP score)에 있어서 통계적 차이를 보이지 않았다. 본 연구는 AI 기반 이미지 생성 이미지 기술이 농업 분야에 활용될 수 있는 방안을 모색하며, 생성형 AI의 농업에 대한 적용을 긍정적으로 전망한다.
본 연구에서는 치과용 디지털 색상 분석기기 중 하나인 Shadescan (CYNOVAD, Montreal, Canada)의 색상 분석의 정확성과 재현 능력을 평가하였다. 균일한 치아 배열을 가진 20대 성인 남자 8명과 여자 8명의 상악 인상을 고무인상제 (Exaflex, GC, Japan)를 이용하여 채득하고, 인상에 A2 색상의 임시 크라운 제작용 자가중합형 레진을 주입하여 치아 모델을 완성하고, ShadeScan을 이용해 각 치아의 영상을 얻어 컴퓨터의 ShadeScan 프로그램으로 분석하였다. 그리고 측정 결과의 재현 능력를 평가하기 위해 2개의 치아 모델을 임의로 선택하여 각 치아마다 10회의 색상 측정을 시행하여 분석 결과를 비교하였다. 또한 분석된 영상의 동일 shade 간의 색차를 확인하기 위해 광중합 복합레진인 Gradia Direct (GC, Tokyo, Japan)의 shade guide의 CIE $L^*a^*b$ 값을 백색과 흑색 배경판 상에서 spectrophotometer (Spectrolino, GretagMacbeth, USA)로 측정하고, ShadeScan에 의해 동일한 shade로 분석된 shade guide간의 색차를 계산하여 다음의 결과를 얻었다. 모든 치아에서 모델 제작 재료와 동일한 A2 색상으로 분석된 경우는 없었으며, 개개의 치아에서 전체 순면이 동일한 색상으로 분석된 예는 없었다. 또한 동일한 치아군에서 치아의 크기, 형태, 순면의 굴곡 등에 따라 서로 다른 색상 분포를 보였다. 재현성 평가에서 각 치아의 중앙부는 비교적 일정한 재현성을 보였으나, 절단부와 주변 부위는 재현성이 낮았으며, 동일한 shade로 분석된 shade guide 간에는 3 이상의 색차 (${\Delta}E^*$)를 보였다. 이상의 결과는 치과용 디지털 색상 분석기기는 비록 높은 재현 능력은 가지고 있지만 정확성에 오류가 있음을 시사하며, 따라서 이러한 기기를 이용한 색상 분석 시 좀 더 세밀한 주의와 다른 방법의 추가 사용이 필요하리라 사료된다.
$CO_2$ 지중저장은 국가 온실가스 감축 목표 달성에 가장 큰 역할을 담당할 것으로 평가되고 있으나, 포집분야 일부 기술을 제외하고 저장 및 실증에 대한 국내 연구는 여전히 부족한 실정이다. CCS(Carbon Capture and Storage)의 가장 큰 목표는 지하 퇴적 암반층에 $CO_2$를 안전하게 저장하는 것이며, 이를 위해서는 저장소의 저장용량 및 안정성등과 같은 지중저장 대상지층의 특성을 정확하게 파악하고 그에 맞는 주입 전략을 수립하여야 한다. 이번 연구에서는 한국석유공사가 2012년에 울릉분지에서 취득한 탄성파 탐사자료를 활용하여 $CO_2$ 저장 후보 지층에 대한 탄성파 임피던스 역산을 수행하고, 공극률의 분포와 지층의 속성을 도출하여 $CO_2$ 지중저장 가능성을 검토하였다. 우선, 탄성파 자료 역산의 신뢰도를 높이기 위해 다양한 방법의 잡음제거 기법을 적용하였고, 특히 본 자료의 주파수 및 위상 특성을 그대로 유지한 채 다중반사파를 제거할 수 있는 SWD(Shallow Water Demultiple), SRME(Surface Related Multiple Elimination), Radon Demultiple 기술을 활용하였다. 자료 역산을 위해 3개의 시추공에 대한 물리검층 자료를 분석하였는데, 탄성파 자료와의 상관도가 각각 0.648, 0.574, 0.342로 나타났으며 이는 초기 역산 모델 설정을 위한 저주파수 모델 생성에 활용하였다. 중합 전 역산을 통해 P-임피던스, S-임피던스 및 Vp/Vs 비 값을 도출하였으며, 이와 물리검층 결과의 비교, 분석을 통해 공극률 분포 양상을 확인함으로써 지중저장에 적합한 지층을 파악할 수 있었다. 향후 $CO_2$ 주입 실증을 위해서는 지층에 대한 보다 세밀한 특성 분석과 모사를 통한 주입 이후 $CO_2$ 거동예측이 필요할 것이다.
영상정합은 다시기 및 다중센서 고해상도 위성영상을 효과적으로 활용하기 위해 필수적으로 선행되는 중요한 과정이다. 널리 각광받고 있는 딥러닝 기법은 위성영상에서 복잡하고 세밀한 특징을 추출하여 영상 간 빠르고 정확한 유사도 판별에 사용될 수 있음에도 불구하고, 학습자료의 양과 질이 결과에 영향을 미치는 딥러닝 모델의 한계와 고해상도 위성영상 기반 학습자료 구축의 어려움에 따라 고해상도 위성영상의 정합에는 제한적으로 적용되어 왔다. 이에 본 연구는 영상정합에서 가장 많은 시간을 소요하는 정합쌍 추출 과정에서 딥러닝 기반 기법의 적용성을 확인하기 위하여, 편향성이 존재하는 고해상도 위성영상 데이터베이스로부터 딥러닝 영상매칭 학습자료를 구축하고 학습자료의 구성이 정합쌍 추출 정확도에 미치는 영향을 분석하였다. 학습자료는 12장의 다시기 및 다중센서 고해상도 위성영상에 대하여 격자 기반의 Scale Invariant Feature Transform(SIFT) 알고리즘을 이용하여 추출한 영상쌍에 참과 거짓의 레이블(label)을 할당한 정합쌍과 오정합쌍의 집합으로 구축되도록 하였다. 구축된 학습자료로부터 정합쌍 추출을 위해 제안된 Siamese convolutional neural network (SCNN) 모델은 동일한 두 개의 합성곱 신경망 구조에 한 쌍을 이루는 두 영상을 하나씩 통과시킴으로써 학습을 진행하고 추출된 특징의 비교를 통해 유사도를 판별한다. 본 연구를 통해 고해상도 위성영상 데이터 베이스로부터 취득된 자료를 딥러닝 학습자료로 활용 가능하며 이종센서 영상을 적절히 조합하여 영상매칭 과정의 효율을 높일 수 있음을 확인하였다. 다중센서 고해상도 위성영상을 활용한 딥러닝 기반 영상매칭 기법은 안정적인 성능을 바탕으로 기존 수작업 기반의 특징 추출 방법을 대체하고, 나아가 통합적인 딥러닝 기반 영상정합 프레임워크로 발전될 것으로 기대한다.
본 논문의 목적은 해운항만산업의 마케팅 전략을 통한 한국 항만물류의 경쟁력 향상에 있다. 연구 방법론은 고대와 현대의 이론을 검토하여 기술적 연역과 실증적 분석의 조화를 통해 사회과학분야의 최신 종합적 접근법으로서 구조화 수법인 KJ방법으로 강화시킨 계층퍼지분석기법(HFP모델)을 적용하여 세계물류의 근간이 되고 있는 항만경쟁력 향상의 방안도출과 분석 결과의 평가에 활용되었다. 실증분석의 결과 한국의 대표적 항만인 부산항은 동아시아의 해운항만시장에 있어서 연구 대상항만 중 경쟁력은 중간수준정도로 평가되었다. 현재 한국은 동아시아지역내의 주요 항만들과 경쟁과 상호 보완적인 역할을 하고 있으나, 중 장기적으로 볼 때 선박의 대형화와 고속화 등으로 동아시아의 모든 항만들과 경쟁관계에 놓일 것이다. 기술적 연역에서 한국 해운항만물류의 발전을 위한 주요과제로는 항만정책 개발, 수도권지역의 항만시설확충, 배후부지 연계시스템 구축과 이의 적극적인 활용을 통한 충분한 물동량 확보, 그리고 항만 경쟁력제고를 통한 세계물류발전을 위한 조합적 관계구축의 필요성을 나타내고 있다. 중 단기적으로 한국은 중국의 성장과 개방정책의 기회요인을 지리적 장점으로 이용하여 우리나라 항만을 중국교역의 대외관문으로 활용해야 할 것이다. 중국경제의 부상과 더불어, 중국은 또한 항만과 공항에 있어서 공히 중요한 역할을 담당하고 있다. 따라서 이러한 양자 간의 연계시스템은 특히 수도권에 있어서 팽창일로의 물동량에 대처하기 위한 시설 확충이 강화되어야 할 것이다. 아울러 한국은 적극적인 행운항만 배후연계체계 구축을 통한 물동량확보를 위해 기반시설의 효율화와 이의 적극적인 활용을 통하여 동북아는 물론 동아시아 전체에로의 접근성을 향상시켜야 한다. 본 연구의 기여도는 해운항만 물류시장에 있어서 시공을 초월하여 21세기 현대에 있어서도 기업과 국가의 경영전략에 유용한 순자의 '손자병법' 논문을 관념적 접근과 HFP기법을 통한 실증적 연구를 조화시킨 최초의 논문이다. 더욱이 이와 같은 종합적인 전략적 접근은 현대 사회과학분야에서 진전된 연구 기법으로 평가되고 있는 HFP모형을 채택하고 있다. 이러한 기법은 항만경쟁력 평가에 구조화 수법인 KJ방법으로 강화시켜 급변하는 세계물류환경에 있어서, 한국의 해운항만경쟁력 향상을 위한 실용적 방안구축에 기여하고 있다. 본 논문을 보다 강화시키기 위해서는 평가구조상 보다 더 광범위하고 세밀한 표준치로 세분화 할 수 있을 것이다. 더욱이 본 논문은 손자병법논문에서 보다 다양한 전략적 자료를 발굴하여, 오늘날의 해운항만 마케팅 전략에 원용하여, 이와 관련된 한국의 해운항만물류 경쟁력을 강화시킴으로서 전체적으로 국가 경제발전에 이바지 할 수 있을 것이다.
기존의 국가산림자원조사(National Forest Inventory, NFI)에 의한 산림탄소저장량 추정 방법은 국가 규모의 평균 탄소저장량 추정에는 충분하지만 표본점 개수가 부족한 시 군 단위의 세밀한 추정은 어렵다. 본 연구에서는 시 군별 산림탄소저장량 추정을 위해 공간 자료를 보조 자료로 이용하고 2가지 업스케일링 방법을 적용하여 격자별 산림탄소저장량 정보를 가진 산림탄소지도를 제작하였다. 대상지역은 충청남도로 2가지 방법 모두 제 5차 NFI(2006~2009) 자료를 활용하였다. 방법 1은 임상도를 보조 자료로 선택하고 NFI 기반 산림탄소저장량 회귀모델을 이용하였다. 방법 2는 위성영상을 보조 자료로 선택하고 k-NN을 이용하여 산림탄소저장량을 추정하였다. 불확실성을 고려하기 위해 200회 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하여 최종 AGB 탄소지도를 산출하였다. 방법 1에서는 충청남도의 총 산림탄소저장량이 22,948,151 tonC으로 기존의 현지조사표본 기반 추정치(21,136,911 tonC)에 비해 과대추정을, 방법 2에서는 19,750,315 tonC로 과소추정되는 경향을 나타내었다. 독립검증 지점(n=186)의 탄소저장량에 대한 대응표본 T-검정 결과, 방법 2의 평균 추정치와 NFI 표본 기반 평균 추정치는 통계적으로 유의한 차이가 있는 반면(p<0.01), 방법 1의 평균 추정치는 NFI 표본 기반 평균 추정치와 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 평가되었다(p>0.01). 특히, 방법 2의 경우 k-NN의 스무딩 효과 및 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 위성영상과 표본점의 mis-registration 오차가 추정오차에 큰 영향을 미칠 수 있음이 발견되었다. 임상도를 활용한 방법 1이 임분 구조가 복잡한 우리나라 산림의 탄소량 추정에 효과적일 수 있지만, 미조사 지점의 주기적인 갱신 및 대면적 추정에 유리한 위성영상의 활용은 여전히 필수적이다, 따라서 시공간적인 확장과 함께 보다 신뢰할 수 있는 산림탄소저장량 추정을 위해 다양한 위성영상 자료 및 활용 기법에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
현재 국내 환경영향평가의 자연환경생태분야는 정량적 평가가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 개발계획에 따른 생태계서비스의 정량적 평가를 위해 부산 에코델타시티 개발사업을 대상으로 사업 전과 후에 대해 평가하였다. 기후변화 적응의 일환인 탄소고정량 변화량 측정과 생물다양성 지표인 서식처질에 대해 InVEST 모델을 활용하여 중첩평가를 하였고, 토지이용계획에 따른 3개의 대안을 비교하였다. 연구결과 2000년의 탄소고정량은 216,674.48 Mg of C, 2015년에는 203,474.25 Mg of C로 약 6.1% 감소된 것으로 도출되었으며, 2030년에는 2015년 대비 약 40%가 감소하여 120,490.84 Mg of C로 예측되었다. 3개의 대안평가에서 대안 3이 6,811.31 Mg of C로 탄소고정량이 가장 보존되는 대안으로 도출되었다. 그리고 서식처 평가결과 또한 시간흐름에 따라 감소되는 경향을 보였다. 연구지역의 2000년의 서식처 질은 0.57, 2015년에는 0.35, 그리고 2030년에는 0.21로 도출되었다. 그리고 대안 3이 0.21의 값으로 대안들 중 서식처 질이 가장 높은 방안으로 판단된다. 결과적으로 본 연구는 토지이용변화에 따른 생태계 정량화 값을 통해 개발계획자들과 지역주민의 의사결정과정에 도움을 줄 수 있는 방법론으로 사료된다. 환경영향평가 항목 중 토지이용계획, 온실가스, 자연환경자산 항목에 활용이 가능하며, 또한, 환경변화에 따른 생태계서비스의 수치화와 예측으로 정책적인 자료로 활용이 가능하다. 추후 보다 세밀한 분석과 기초자료의 접근가능성 부분이 보충된다면, 환경영향평가에서 생태계서비스 평가기법에 적용성이 높아질 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.