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서울특별시 내 독립 호우사상의 시간분포 특성 분석: 분 단위와 차첨두 상수의 조건 변화를 중심으로 (A comprehensive analysis of temporal characteristics in independent rainstorm events in Seoul: focusing on changes in unit time and secondary peak constant)

  • 차호영;이진욱;전창현;변종윤;백종진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권11호
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    • pp.785-799
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    • 2023
  • 본 연구에서는 차첨두 상수(Secondary Peak Constant, SPC)라는 개념을 새롭게 정의하고, 서울특별시 24개의 강우 관측소 내 분 단위와 차첨두 상수에 따른 독립 호우사상의 시간분포 특성을 파악했다. 먼저, 강우량은 2000년부터 2022년까지의 지상 관측값을 활용하여, 분 단위에 따라 독립 호우사상을 분리했다. 독립 호우사상의 시간분포 특성은 분 단위에 따라 도출하고, SPC를 통해 독립 호우사상의 첨두 강우에 대한 시간분포 특성을 파악했다. 마지막으로, 독립 호우사상 내 강우의 시간분포 특성은 분 단위와 SPC에 따라 다르게 나타나는 결과를 분석하고, 그 수준을 평가했다. 그 결과, 서울특별시 내 24개 강우 관측소의 분 단위가 작은 독립 호우사상은 총 강우량, 강우 지속기간, 강우강도의 크기가 크게 나타났다. 첨두 강우의 시간분포 특성은 독립 호우사상 내 가장 큰 첨두 강우(1st Peak)가 전반적으로 Q4>Q2>Q3>Q1 순으로 나타나는 특성을 지녔다. 또한, 두 번째로 큰 첨두 강우는 독립 호우사상 내 1st Peak가 발생한 위치를 중심으로 주로 발생하는 모습을 나타냈다. 마지막으로, 다중첨두를 가진 호우사상의 비율은 SPC에 따라 다르게 나타나지만, SPC가 0.7 이하인 조건에서는 대부분 50.0% 이상을 차지했다. 독립 호우사상 내 첨두 강우의 평균 개수는 전반적으로 1.5개에서 크게는 3.4개까지 계산되었다. 본 연구에서는 분 단위에 따라 변화하는 시간분포 특성을 파악하고, SPC를 활용하여 첨두 강우의 시간분포 특성을 정량화하였다. 이를 통해, 특정 지역에 대한 독립 호우사상의 시간분포 특성은 분 단위와 SPC에 따라 정량화하여 분석할 수 있을 것으로 나타난다.

Hierarchical Attention Network를 이용한 복합 장애 발생 예측 시스템 개발 (Development of a complex failure prediction system using Hierarchical Attention Network)

  • 박영찬;안상준;김민태;김우주
    • 지능정보연구
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    • 제26권4호
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    • pp.127-148
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    • 2020
  • 데이터 센터는 컴퓨터 시스템과 관련 구성요소를 수용하기 위한 물리적 환경시설로, 빅데이터, 인공지능 스마트 공장, 웨어러블, 스마트 홈 등 차세대 핵심 산업의 필수 기반기술이다. 특히, 클라우드 컴퓨팅의 성장으로 데이터 센터 인프라의 비례적 확장은 불가피하다. 이러한 데이터 센터 설비의 상태를 모니터링하는 것은 시스템을 유지, 관리하고 장애를 예방하기 위한 방법이다. 설비를 구성하는 일부 요소에 장애가 발생하는 경우 해당 장비뿐 아니라 연결된 다른 장비에도 영향을 미칠 수 있으며, 막대한 손해를 초래할 수 있다. 특히, IT 시설은 상호의존성에 의해 불규칙하고 원인을 알기 어렵다. 데이터 센터 내 장애를 예측하는 선행연구에서는, 장치들이 혼재된 상황임을 가정하지 않고 단일 서버를 단일 상태로 보고 장애를 예측했다. 이에 본 연구에서는, 서버 내부에서 발생하는 장애(Outage A)와 서버 외부에서 발생하는 장애(Outage B)로 데이터 센터 장애를 구분하고, 서버 내에서 발생하는 복합적인 장애 분석에 중점을 두었다. 서버 외부 장애는 전력, 냉각, 사용자 실수 등인데, 이와 같은 장애는 데이터 센터 설비 구축 초기 단계에서 예방이 가능했기 때문에 다양한 솔루션이 개발되고 있는 상황이다. 반면 서버 내 발생하는 장애는 원인 규명이 어려워 아직까지 적절한 예방이 이뤄지지 못하고 있다. 특히 서버 장애가 단일적으로 발생하지 않고, 다른 서버 장애의 원인이 되기도 하고, 다른 서버부터 장애의 원인이 되는 무언가를 받기도 하는 이유다. 즉, 기존 연구들은 서버들 간 영향을 주지 않는 단일 서버인 상태로 가정하고 장애를 분석했다면, 본 연구에서는 서버들 간 영향을 준다고 가정하고 장애 발생 상태를 분석했다. 데이터 센터 내 복합 장애 상황을 정의하기 위해, 데이터 센터 내 존재하는 각 장비별로 장애가 발생한 장애 이력 데이터를 활용했다. 본 연구에서 고려되는 장애는 Network Node Down, Server Down, Windows Activation Services Down, Database Management System Service Down으로 크게 4가지이다. 각 장비별로 발생되는 장애들을 시간 순으로 정렬하고, 특정 장비에서 장애가 발생하였을 때, 발생 시점으로부터 5분 내 특정 장비에서 장애가 발생하였다면 이를 동시에 장애가 발생하였다고 정의하였다. 이렇게 동시에 장애가 발생한 장비들에 대해서 Sequence를 구성한 후, 구성한 Sequence 내에서 동시에 자주 발생하는 장비 5개를 선정하였고, 선정된 장비들이 동시에 장애가 발생된 경우를 시각화를 통해 확인하였다. 장애 분석을 위해 수집된 서버 리소스 정보는 시계열 단위이며 흐름성을 가진다는 점에서 이전 상태를 통해 다음 상태를 예측할 수 있는 딥러닝 알고리즘인 LSTM(Long Short-term Memory)을 사용했다. 또한 단일 서버와 달리 복합장애는 서버별로 장애 발생에 끼치는 수준이 다르다는 점을 감안하여 Hierarchical Attention Network 딥러닝 모델 구조를 활용했다. 본 알고리즘은 장애에 끼치는 영향이 클 수록 해당 서버에 가중치를 주어 예측 정확도를 높이는 방법이다. 연구는 장애유형을 정의하고 분석 대상을 선정하는 것으로 시작하여, 첫 번째 실험에서는 동일한 수집 데이터에 대해 단일 서버 상태와 복합 서버 상태로 가정하고 비교분석하였다. 두 번째 실험은 서버의 임계치를 각각 최적화 하여 복합 서버 상태일 때의 예측 정확도를 향상시켰다. 단일 서버와 다중 서버로 각각 가정한 첫 번째 실험에서 단일 서버로 가정한 경우 실제 장애가 발생했음에도 불구하고 5개 서버 중 3개의 서버에서는 장애가 발생하지 않은것으로 예측했다. 그러나 다중 서버로 가정했을때에는 5개 서버 모두 장애가 발생한 것으로 예측했다. 실험 결과 서버 간 영향이 있을 것이라고 추측한 가설이 입증된 것이다. 연구결과 단일 서버로 가정했을 때 보다 다중 서버로 가정했을 때 예측 성능이 우수함을 확인했다. 특히 서버별 영향이 다를것으로 가정하고 Hierarchical Attention Network 알고리즘을 적용한 것이 분석 효과를 향상시키는 역할을 했다. 또한 각 서버마다 다른 임계치를 적용함으로써 예측 정확도를 향상시킬 수 있었다. 본 연구는 원인 규명이 어려운 장애를 과거 데이터를 통해 예측 가능하게 함을 보였고, 데이터 센터의 서버 내에서 발생하는 장애를 예측할 수 있는 모델을 제시했다. 본 연구결과를 활용하여 장애 발생을 사전에 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

과학기술 및 학술 연구보고서 서비스 제공을 위한 국가연구개발사업 관련 법령 입법론 -저작권법상 공공저작물의 자유이용 제도와 연계를 중심으로- (A Study on Improvements on Legal Structure on Security of National Research and Development Projects)

  • 강선준;원유형;최산;김준혁;김슬기
    • 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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    • 한국기술혁신학회 2015년도 춘계 학술대회 논문집
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    • pp.545-570
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    • 2015
  • 현대의 지식정보화 사회에서는 과학기술 및 학술적인 저작물은 문화적 경제적 부가가치를 창출할 것으로 기대된다. 국민의 세금이 투입된 공공기관 특히 출연(연)의 공공저작물은 지식재산권 상의 제약 혹은 국가의 안전 등에 영향이 없는 한 국민들에게 무상의 자유로운 접근과 이용을 보장해야 한다. 이러한 사회적 요구와 시대적 추세에 따라 학술정보의 오픈 엑세스 운동이 확산되어 가고 있다. 우리 정부는 NDSL, NTIS 등 과학기술정보서비스를 통하여 R&D과제 기획, 또는 관련 사업을 조정 평가할 때 중복투자를 사전에 방지할 수 있고 연구자가 R&D 관련 정보 활용을 극대화 하여 국가연구개발사업의 효율적인 관리 및 투자 효율성 향상이 가능하도록 하고 있다. 스마트폰, 태블릿 PC 등 뉴미디어의 확산은 새로운 형태의 전자적 정보서비스의 제공을 요구하고 있으며 공공기관인 출연(연) 등에서 국가연구개발사업 등으로 수행한 연구보고서 등을 과학기술정보서비스를 통해 제공하는 경우 창작자의 권리(author's right)뿐만 아니라 이용자의 권리(user's right)도 동시에 보장하는 것이 기본원칙이자 중요한 당면과제 이다. 공공기관인 출연(연)의 연구보고서는 지식재산권, 연구보안 등과 관련하여 특별한 경우가 아니고는 공익적 목적을 위해 민간에서 활용이 가능하도록 제도화 되어야 하지만 현행 관련 법령상 공공저작물의 권리처리 등 관리가 미흡하여 활용과 자유이용이 제한되고 있는 실정이다. 따라서, 국민의 세금에 의해 작성된 출연(연)의 연구보고서 및 과학기술정보서비스 부분은 공공저작물의 범주에서 선진적 유통체계 마련을 위한 법적 인프라 구축이 필요하다. 입법론과 제도개선으로는 다음과 같은 방안을 검토해야 한다. 첫 번째로 사적자치 등의 이념을 활용하여 저작재산권 귀속 가이드라인 및 계약서 표준(안)을 제시해야 한다. 둘째로 개별법률 혹은 단일 별도법률로 입법화 하는 방안이다. 오픈 엑세스를 저작권 내에 법제화 방안을 검토하고 독일의 입법례를 참조하여 공공재원의 지원을 받는 출연(연)의 연구보고서 등은 학술저작물을 작성한 저작자에게 2차적 이용권을 부여해야 한다. 단일 법률로 "학술 과학기술 연구 성과물에 대한 공공적 접근 및 이용 활성화에 관한 법률"을 제정하여 별도의 내용에 대하여 상세하고 자세한 입법을 해야 한다. 출연(연)이 수행하는 대부분의 연구사업은 국가연구개발사업 관리규정의 적용을 받으며 특히, 과학기술정보 서비스 및 연구보고서와 관련된 조항은 이미 상당부분 제도적으로 정착이 된 점 제반사항을 고려해볼 때, 저작권법과의 조화로운 입법이 필요하다. 장기적으로는 기존에 과학기술정보서비스 및 연구보고서 관련 조항을 개정하고 국가연구개발사업 관리규정을 법률로 승격시켜 저작권법상 공공저작물 자유이용 제도와 오프 엑세스 조항과 유기적으로 연계될 수 있도록 조항을 제정하는 입법방식이 바람직하다.

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패밀리 레스토랑의 영양표시제도 시행에 따른 대학생들의 영양정보에 관한 인식 연구 (Perception of University Students on Nutrition Information According to Food & Nutrition Labeling Systems in Family Restaurant)

  • 양정화;허영란
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권12호
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    • pp.2068-2075
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    • 2013
  • 본 연구에서 외식 시 식품영양표시에 대한 이용실태, 인지여부 및 활용도를 조사하고 이들 요인간의 관련성을 분석한 결과는 다음과 같다. 조사대상자는 영양교육을 받은 경험이 없는 대학생들로 패밀리 레스토랑의 자율영양표시제도가 활성화되기 전인 2006년과 활성화된 2011년 설문조사를 통해 자료를 수집하였다. 2006년 110명, 2011년 176명으로 총 286명이 조사에 참여하였으며 남자는 108명, 여자 178명으로 연령은 20살 전후였다. 건강에 대한 인식은 2006년 63.6%가 '건강하지 못하다'고 하였고 6.4%는 '건강한 편'이라고 답하였으며, 2011년 조사결과 54%가 '건강하지 못하다'고 하였고 13.6%가 '건강한 편'이라고 답하였다. 체중 관리에 대한 관심도는 2006년 10%, 2011년 9.1%가 '매우 관심이 많다'라고 하였다. 하루 평균 외식 횟수는 2006년 82.7%, 2011년 87.4%가 하루 1회 이상 외식을 한다고 하였다. 패밀리 레스토랑 이용실태를 살펴보면 2006년에는 패밀리 레스토랑 이용 시 75.5%가 주변의 권유로 방문하였으나 2011년 57.4%로 감소하였으며, 과거 경험에 의해 방문하는 경우는 12.7%에서 23.9%로 약 2배 증가하였고 컴퓨터나 스마트폰을 이용하는 비율이 6.4%에서 15.3%로 2배이상 증가하였다. 매장에서 보내는 시간을 살펴보면 2006년 2시간 이상 시간을 보내는 비율이 17.3%인 반면 2011년에는 35.8%로 패밀리 레스토랑에서 머무는 시간이 더 길어졌으며, 외식비용과 패밀리 레스토랑 1회 이용 시 1인당 평균 외식비용도 증가하였다. 메뉴 이용 시 관심도를 살펴보면 맛, 영양, 신메뉴, 외형에 관한 관심도는 유의적인 차이가 없었으나 가격에 있어서는 2006년 $3.94{\pm}0.71$, 2011년 $4.10{\pm}0.66$으로 유의적인 차이를 보여 메뉴 선택 시 가격을 중요하게 생각하는 것으로 나타났다. 패밀리 레스토랑의 충분한 영양정보 제공 여부에 대해 2006년 $2.52{\pm}0.93$, 2011년 $3.30{\pm}0.77$로 유의적으로 증가하였으며, 패밀리 레스토랑의 메뉴판에 제시된 영양정보 활용에 관한 질문에 2006년에 비해 2011년에 활용도가 증가했다고 응답하였다. 맛이 좋은 음식이 영양가가 풍부하다고 생각하느냐는 문항 또한 2006년 $2.45{\pm}0.82$, 2011년 $3.51{\pm}0.91$로 유의적으로 증가한 것을 볼 수 있었다. 메뉴 영양표시 활용도에 관한 인식에서는 2006년, 2011년 각각 26.1%, 23.9%가 메뉴의 영양가를 중요하게 생각한다고 답했으며 고려하는 영양성분표시로는 총열량을 전후 각각 39.4%, 35.6%로 가장 많이 고려하였다. 고려하지 않는다는 응답자 중 각각 68.2%, 59.7%가 영양성분 이외의 다른 요인을 더 중요시하기 때문이라고 답했다. 영양정보가 지속적으로 제공되길 바라냐는 질문에 2006년, 2011년 각각 82.4%, 86.9%가 지속되길 바란다고 답했으며, 지속적으로 제공되길 바라는 영양성분표시로는 총 열량이 2006년, 2011년 각각 46.6%, 34.2%로 가장 높았고 나트륨의 경우 2006년 6.8%에서 2011년 17.3%로 요구도가 가장 증가하였다. 메뉴 영양표시의 만족도는 현재의 영양표시제를 이해하느냐는 질문에 2006년엔 $2.87{\pm}0.99$이며, 2011년엔 $3.35{\pm}0.84$로 영양표시 이해도는 유의적으로 증가함을 보였다. 영양성분표시가 필요하다고 생각하는가에 대한 질문에는 2006년에는 $3.68{\pm}0.9$, 2011년도엔 $4.32{\pm}0.61$로 필요성에 대한 인식도 유의적으로 상승함을 알 수 있었다. 영양정보 요구에 대한 충족도는 2006년 $2.85{\pm}0.66$, 2011년 $3.06{\pm}0.65$로 유의적으로 증가함을 보였다. 영양표시에 대한 이해도, 필요도, 유용도, 충족도 간의 상관계수는 이해도와 필요도의 상관계수는 0.513, 이해도와 유용도의 상관계수는 0.420으로 상관이 있는 것으로 나타났으며 필요도와 유용도 사이의 상관계수는 0.641로 높은 상관을 보였다. 이해도와 만족도의 상관계수는 0.190, 필요도와 만족도의 상관계수는 0.173으로 상관이 매우 낮았으며, 유용도와 만족도의 상관계수는 0.335로 상관이 낮은 편이었다. 연구 결과, 패밀리 레스토랑의 자율영양표시제도가 적극적으로 시행된 후에도 메뉴 선택 시 영양적인 면에 대한 고려는 낮게 나타났다. 그러나 2006년에 비해 외식업체에서 충분한 영양정보를 제공하고 있으며, 이를 사용하는 횟수도 증가하고 있다. 소비자들의 인식 또한 지속적으로 영양정보가 제공되길 바라고 있으며 특히 만성질환과 관련이 깊은 열량, 지방, 나트륨에 대한 요구도가 증가한 것으로 나타났다. 그리고 영양정보를 활용하는 소비자들의 만족도도 증가하고 있으며 이에 대한 필요성도 높아지고 있다. 따라서 지속적인 자율영양표시제도가 확대되어야 하며 영양권장량에 대한 비율도 함께 제시함으로써 지속적인 건강식을 할 수 있도록 해야 한다. 또한 영양표시에 대한 올바른 이해는 이에 대한 필요도를 증가시키고 유용도도 함께 증가시키므로 식생활이 형성되는 시기부터 영양표시를 접할 수 있도록 해야 한다. 향후 영양교육을 받은 경험이 있는 대상자의 영양표시에 대한 인식과 활용도에 대한 연구가 이루어진다면 영양표시제도에 대한 영양교육의 필요성을 알아볼 수 있으므로 이에 대한 연구가 수행되어야할 것으로 생각된다.

온톨로지 기반 영화 메타데이터간 연관성을 활용한 영화 추천 기법 (The Ontology Based, the Movie Contents Recommendation Scheme, Using Relations of Movie Metadata)

  • 김재영;이석원
    • 지능정보연구
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    • 제19권3호
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    • pp.25-44
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    • 2013
  • 최근 IPTV와 스마트 TV 등의 등장과 영상 콘텐츠를 시청하고 검색할 수 있는 웹 서비스의 등장으로 영상 콘텐츠의 접근이 용이해져 사용자들은 자신이 원하는 콘텐츠를 찾고자 하는 요구가 증가하고 있다. 하지만 서비스되는 콘텐츠의 양이 방대하여 영상 콘텐츠를 검색할 때 사용하는 키워드 기반의 검색은 많은 양의 결과를 가져오며 사용자가 필요로 하지 않은 결과가 검색된다. 따라서 사용자가 원하는 콘텐츠의 검색 시간과 노력이 증가 하게 되었다. 이를 극복 하기 위해 콘텐츠 추천 및 검색에 대한 연구가 수행되어 왔다. 기존의 연구에는 사용자의 선호도 분석을 통하여 영상 콘텐츠를 추천하거나 비슷한 성향을 가지는 사용자들을 분류하여 콘텐츠를 추천하는 기법들이 연구되어 왔다. 본 논문에서는 영상 콘텐츠 중 영화의 추천을 위해 사용자 개인의 영화 메타데이터의 선호도를 분석하고, 영화의 메타데이터와 영화의 유사성을 도출하여 이를 기반으로 영화 추천 기법을 제안한다. 영화의 특징을 담고 있고, 사용자의 영화 선호도에 영향을 끼치는 장르, 줄거리, 배우, 키워드 등의 영화 메타데이터를 기반으로 온톨로지를 구축하고, 확률 기법을 통한 메타 데이터간의 유사성을 분석하여 유사 메타데이터를 연결한다. 또한 사용자의 선호도와 그룹을 정의하고, 사용자 정보를 활용하기 위한 사용자 모델을 정의한다. 제안하는 추천 기법은 1) 사용자 정보기반의 후보 영화 검색 컴포넌트, 2) 사용자 선호기반의 후보 영화 검색 컴포넌트, 3) 1)과 2)의 결과를 통합하고 가중치를 부여하는 컴포넌트, 4) 최종결과의 분석을 통한 개인화된 영화 추천 컴포넌트 등 총 4가지 컴포넌트로 구성된다. 제안하는 추천 기법의 실험을 위하여 20대 남/녀 10명씩 20명을 대상으로 실험을 진행하였으며, 실험결과 평균 Top-5에서 2.1개 Top-10에서 3.35개 Top-20에서 6.35의 영화가 보고 싶은 영화로 선택되었다. 본 논문에서는 영화 메타데이터간의 연관성 도출을 통하여 영화간의 유사성을 도출하고 이를 기반으로 사용자의 기본적인 정보를 활용한 추천뿐만 아니라 사용자가 예상하지 못한 영화의 추천이 가능하다.