• 제목/요약/키워드: 자연 패턴

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우리나라 도서지역의 토지피복과 변화패턴 분석 (Analysis of Land Cover Composition and Change Patterns in Islands, South Korea)

  • 김재범;이보라;이호상;조낭현;박찬우;이광수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.190-200
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    • 2022
  • 본 연구는 도서에 대한 휴양과 안보 등 도서산림기능 발굴 및 지속적인 유지보전을 위하여 남한지역도서의 2000년과 2020년의 Globeland30 토지피복자료 분석을 통해 도서지역 토지피복의 구성 및 변화형태를 추적하고 도서산림의 이해를 위한 공간정보를 제공하고자 했다. 각 년도 별 토지피복분포와 격자 기반의 토지피복변화 분석을 수행했고 그 결과, 2000년 대비 2020년에는 농경지와 초지가 각각 7.6%, 1.7% 감소한 반면 산림과 인공지가 각각 5.7%, 3.2% 증가했고 도서산림은 20년 동안 전체 도서면적의 42.2% 인 157,246 ha가 유지되었다. 또한 농경지와 인공지가 존재하지 않는 도서 중 1 ha 이상 초지가 산림으로 변하는 262 개 도서와 산림이 초지로 변하는 421 개 도서를 관측하여 천이와 교란에 대한 잠재적 정보를 갖는 683 개 도서를 확인했다. 인공지의 유입이 확인된 22개 도서에서는 주로 농경지가 인공지로 전환되었다. 해당 도서 면적의 42.2%를 차지하는 산림이 초지로 변하고 27.8%의 농경지와 초지가 산림으로 변했다. 거주환경개선 및 사회기반시설 확충 등 인공지의 유입은 개발지역에 국한되지 않고 정주환경 개선을 위한 산림 파괴와 조경, 농경지의 개발 및 휴경화 등 주변부까지 토지피복의 변화를 수반하는 경우가 확인되었다. 해당 연구 결과는 추후 도서생태연구와 도서산림의 관리방안을 마련하기 위한 기초자료로 높은 활용도를 보일 것으로 판단된다.

소셜미디어 사진 게시물의 딥러닝을 활용한 도시공원 이용자 활동 이미지 분류모델 개발 (Development of Image Classification Model for Urban Park User Activity Using Deep Learning of Social Media Photo Posts)

  • 이주경;손용훈
    • 한국조경학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.42-57
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 인공지능의 딥러닝을 활용하여 소셜미디어에서 공유되는 도시공원 이용자 활동사진을 분류하는 기초 모델을 만드는 것이다. 소셜미디어 데이터는 네이버 검색을 통해 수집된 도시공원 관련 사진들을 수집하여 분류모델에 활용하였다. 도시공원 특성 평가에 활용할 수 있는 지표인 자연성(naturalness), 잠재적 매력성(potential attraction), 활동(activity)을 기반으로 최종 21개의 분류 항목체계를 만들고, 항목별로 네이버에서 공유되는 실제 도시공원 사진을 수집하여 주석이 달린 데이터 세트를 구축했다. 수집한 사진 데이터 세트에 대해 커스텀(cuntom) CNN 모델과 사전 훈련된 CNN의 전이학습 모델을 설계하고 분석하였다. 연구결과, 가장 우수한 성능을 보였던 Xception 전이학습 모델이 최종적으로 도시공원 이용자 활동 이미지 분류모델로 선정되었으며, 그 외 다양한 평가 지표를 통해 모델을 평가했다. 본 연구는 소셜미디어에 공유되는 이용자 사진을 활용하여 도시공원 특성을 평가할 수 있는 지표로서 AI를 구축한 것에 의의가 있다. 딥러닝을 활용한 분류모델은 수동분류에 대한 한계를 보완하고, 대량의 도시공원 사진을 효율적으로 분류할 수 있어서 향후 도시공원의 모니터링 및 관리에 활용할 수 있는 유용한 방법이라고 할 수 있다.

대학교양 교육과정 개발의 융합적 접근 - 소매틱스(Somatics)에 기반한 체육교양강좌 사례연구 (An Integral Approach in Liberal Arts Curriculum of Higher Education - A Case Study on Physical Education Based on the Somatics)

  • 임수진;김수연
    • 한국체육학회지인문사회과학편
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    • 제57권3호
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    • pp.117-133
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 융합교육을 지향하는 체육교양강좌의 목표, 내용, 방법, 평가 등 전반적인 교육과정을 살펴보고 체육교양강좌의 융합적 접근 방안을 탐색하는 데 있다. 융합교육을 실천하기 위한 체육교양강좌가 어떻게 이루어지고 있는지를 파악하여 대학교양 융합교육에 시사점을 제시하고자 한다. 이에 체육교양강좌에서 융합적 접근을 실천하는 서울 소재 서울소재E여자대학교의 체육교양강좌, "움직임을 통한 감정 코칭"을 2017년 3월부터 11월까지 수업관찰하고 심층면담(7명)을 진행하였다. 그 결과 "움직임을 통한 감정 코칭" 수업은 다학제간 교육과정, 인문학적 방법론, 이론과 실제의 통합교육으로 이루어지고 있음을 확인하였다. 구체적으로 첫째, 움직임을 통한 감정 코칭은 인문과학과 자연과학을 통합적으로 접근하는 '몸이해'를 위한 학제간 교육이다. 둘째, 긍정심리학과 신경생리학적으로 접근하여 '텍스트의 일상화'를 실천하는 융합교육이다. 셋째, '이론과 실습이 통합'된 체육교양강좌이다. 이러한 결과는 체육교양강좌를 통해 자신의 신체를 이해하고, 일상적이고 고정적인 움직임 및 반응의 패턴을 스스로 관찰함으로써 사고 및 행동의 전환을 촉발하며, 이러한 과정을 거쳐 타인을 이해하는 공감 능력을 함양할 수 있음을 시사한다.

BDS 통계와 DVS 알고리즘을 이용한 수문시계열의 비선형성 분석 (Detecting Nonlinearity of Hydrologic Time Series by BDS Statistic and DVS Algorithm)

  • 최강수;경민수;김수전;김형수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권2B호
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    • pp.163-171
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    • 2009
  • 수문시계열 분석과 예측을 위하여 통상적으로 기존의 선형적인 모형들을 이용하여 왔다. 그러나 최근 자연현상이나 수문시계열의 패턴 그리고 변동성에 비선형구조가 존재하고 있다는 것이 입증되고 있다. 따라서 기존의 선형적인 방법들에 의한 시계열분석이나 예측은 비선형 시스템에 대해서 적절하지 않을 것이다. 최근, 시계열의 비선형성 구조를 판단하기 위해 카오스 이론을 토대로 한 상관적분으로부터 BDS(Brock-Dechert-Scheinkman) 통계 기법이 유도되었다. BDS 통계는 시스템의 비선형구조와 무작위성 구조를 구별하는데 매우 효과적으로 이용되어 오고 있다. 또한 DVS(Deterministic Versus Stochastic) 알고리즘은 카오스와 추계학적 시스템을 구별하고 예측하는데 주로 이용되어 왔다. 그러나 본 연구에서는 DVS 알고리즘에 의해 시계열의 비선형성을 판별할 수 있음을 보이고자 한다. 따라서 본 연구에서는 추계학적 시계열과 수문학적 시계열들의 비선형성을 검사하고자 한다. ARMA 모형과 TAR(Threshold autoregressive) 모형으로부터로 발생시킨 추계학적 시계열, 미국 유타주 GSL 체적자료, 미국 플로리다 주 St. Johns 강 Cocoa 지점의 유출량 자료, 소양강 댐 일 유입량 자료 등의 수문시계열에 대해 비선형성 분석을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 분석결과 BDS 통계가 선형 및 비선형 시계열을 구분하는데 매우 강력한 도구임을 보였고, DVS 알고리즘 또한 시계열의 비선형성을 구별하는데 효과적으로 이용될 수 있음을 보였다.

참가자 간 표상 유사성 분석을 이용한 정서 자극 반응 일치성 비교: 행동 및 생리 데이터를 기반으로 (Consistency of Responses to Affective Stimuli Across Individuals using Intersubject Representational Similarity Analysis based on Behavioral and Physiological Data)

  • 장준혁;김현중;김종완
    • 감성과학
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    • 제26권3호
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    • pp.3-14
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    • 2023
  • 본 연구는 참가자 간 표상 유사성 분석(intersubject representation similarity analysis: IS-RSA)을 이용하여 3개의 선행연구에서 얻어진 데이터의 참가자 반응 일치성 패턴을 확인하고 각 실험의 정서 조건 간 차이가 있는지 살펴보았다. 3개의 실험은 각각 ASMR 자극, 시각 및 청각 자극, 시계열적 정서 동영상 자극을 사용하였으며 각 실험의 조건에 맞게 정서 평정치와 생리측정치를 측정하였다. 참가자 간 표상 유사성 분석을 계산하기 위해서 각 실험에 있는 각 자극에 대한 참가자들의 측정치를 쌍별로 피어슨 상관계수를 구하였다. 실험의 조건 간 비교를 위해 분산분석과 평균을 비교하였다. 연구 결과, ASMR과 시각 및 청각 데이터의 참가자 간 반응의 일치성은 시계열적 정서동영상 참가자들 반응의 일치성에 비해 일관적이었다. ASMR 실험은 긍정 자극에서 참가자 간 반응의 일치성이 높았다. 청각 및 시각 실험은 높은 각성수준과 시각 자극에서 참가자들의 반응 일치성이 높았다. 본 연구 결과는 생리적, 행동적 반응에 대한 측정치의 IS-RSA가 다차원적인 데이터의 정보를 요약하여 제시하며 이를 하나의 분석 데이터로 변환 가능하다는 것을 확인하였다. 이를 통해, IS-RSA가 참가자들의 반응 일관성에 대한 전반적인 정보를 제시할 수 있는 새로운 분석 방법으로의 가능성을 제시하였다.

국내 대수층 유형 분류를 통한 지하수위와 수질의 특성화 (Characterization of Groundwater Level and Water Quality by Classification of Aquifer Types in South Korea)

  • 이재민;고경석;우남칠
    • 자원환경지질
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    • 제53권5호
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    • pp.619-629
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    • 2020
  • 국가지하수관측망은 지하수 장해 예방과 지하수자원의 효율적 관리를 위해 유역별로 암반 대수층 또는 충적과 암반 대수층 모두에 설치·운영되고 있다. 본 연구에서는 수리지질학적 유형인 자유면과 피압 대수층으로 재분류하여 국내 지하수의 수위와 수질 특성을 재평가하고, 모니터링 자료의 활용방안을 모색하고자 하였다. 충적-암반 쌍으로 구성된 관측소에서 산출된 지하수위 관측자료의 주성분 분석(PCA) 결과, 충적-암반 대수층의 수위변동 주성분은 유사한 변동 패턴을 보였다. 강수량에 따른 수위 상승율과 질산성질소 농도에서도 유의미한 차이가 없었다. 반면, 수리지질학적 유형으로 분류한 경우, 자유면 대수층과 피압 대수층의 지하수위 변동 주성분이 서로 다른 특성을 보였다. 강수에 대한 지하수위 반응에서도 차이가 나타났는데, 수위 상승률은 자유면 대수층과 피압 대수층에서 각각 4.6 (R2=0.8)과 2.1 (R2=0.4)로 산정되어 피압 대수층에서는 강수 함양의 영향을 덜 받는 것으로 판단된다. 피압 대수층으로 분류된 관정들에서는 질산성질소 평균 농도가 3 mg/L 이하로, 인위적 오염의 영향을 거의 받지 않은 자연배경농도로 판단된다. 결과적으로, 국가지하수관측망의 대수층을 수리지질학적 유형으로 재분류했을 때, 수위변동 패턴과 질산성 질소 농도 분포에서 유형별 차이가 구분되어 대수층 유형 분류의 타당성을 검증할 수 있었다. 이러한 대수층의 수리지질학적 상태는 함양량 평가에 따른 지하수자원의 양적 관리와 잠재오염원으로부터의 수질 관리에 필요한 핵심정보를 제공함으로 지하수자원 관리에 기여할 수 있다.

GOCI 위성영상과 기계학습 기법을 이용한 Ocean Colour-Climate Change Initiative (OC-CCI) Forel-Ule Index의 공간 상세화 (Spatial Downscaling of Ocean Colour-Climate Change Initiative (OC-CCI) Forel-Ule Index Using GOCI Satellite Image and Machine Learning Technique)

  • 성태준;김영준;최현영;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.959-974
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    • 2021
  • Forel-Ule Index (FUI)는 자연에 존재하는 담수 및 해수의 색을 남색부터 고동색까지 21 가지의 등급으로 구분하는 지표이다. FUI는 여러 선행연구에서 수계의 부영양화 지수, 수질인자, 광 특성 등과 연관 지어 분석되었으며, 여러 수질인자의 광학적 정보를 동시에 가지고 있는 새로운 수질 지표로써의 가능성이 제시되었다. 본 연구에서는 500 m의 높은 공간해상도를 가지는 정지궤도 해양위성해색탑재체(Geostationary Ocean Color Imager; GOCI) 관측 자료와 Random Forest (RF) 기계학습 기법을 활용하여 Ocean Colour-Climate Change Initiative(OC-CCI) 기반의 4 km FUI 자료를 공간 상세화 시켰다. 이를 활용하여 우리나라 연안 해역에 대한 수질인자와의 상관관계와 주요 해역에 대한 FUI의 공간적 분포 및 계절별 특성 변화를 분석하였다. 검증 결과 RF 기법으로 추정한 RF FUI는 결정계수(R2)=0.81, 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error; RMSE)=0.7784로, Pitarch의 OC-CCI FUI 알고리즘을 적용하여 계산한 GOCI FUI 추정 정확도(R2=0.72, RMSE=0.9708) 대비 향상된 결과를 보였다. RF FUI는 총 질소(Total Nitrogen), 총 인(Total Phosphorus), 클로로필-a(Chlorophyll-a), 총 부유물질(Total Suspended Solids), 투명도(Secchi Disk Depth)를 포함하는 5가지 수질인자와 각각 0.87, 0.88, 0.97, 0.65, -0.98의 상관계수로 강한 상관성을 보였다. 산출된 FUI의 시간적 패턴 역시 여러 수질인자와의 물리적 관계를 반영하며 유의미한 계절적 패턴의 변화를 보였다. 본 연구의 결과로 한반도 연안 수질 관리에서 고해상도 FUI의 활용 가능성을 제시하였다.

푸드 마일리지를 이용한 식품의 이산화탄소 감축 잠재량 평가 - 쇠고기와 포도주를 대상으로 - (Estimation of CO2 Mitigation Potentials using Food Miles of Domestic and Imported Food - About Beef and Wine -)

  • 성미애;김대곤;이재범;류지연;홍유덕
    • 한국기후변화학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.15-32
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    • 2011
  • 인간 활동에 의해 증가된 온실가스로 인하여 지구촌 곳곳에서 기상이변이 속출하고 있으며, 세계적으로 온실가스 배출 감축을 위한 노력을 하고 있다. 여기에 발맞추어 우리나라 또한 녹색성장을 기조로 한 저탄소 사회 실현을 위한 노력을 하고 있으며, 이를 위해서는 녹색생활을 통한 저탄소 소비 패턴 정착이 필요하다. 이에 국민들에게 저탄소 생활로의 변화를 통해 저감되는 온실가스 배출량 정보 제공이 요구되는 바, 본 연구에서는 국내에서 소비되는 식품들 중 수입의 비중이 높은 쇠고기와 포도주를 대상으로 하여 국내외산 쇠고기와 포도주의 푸드 마일리지 및 이산화탄소 배출량을 산정하였고, 수입산과 국내산의 이산화탄소 배출량 산정 결과를 이용하여 수입산을 국내산으로 대체할 경우에 저감 가능한 이산화탄소 배출량을 평가하였다. '07년 기준으로 수입 쇠고기 10%를 국내산으로 대체하면 연간 14,000톤 만큼의 이산화탄소 감축이 가능하며, 일 년 중 하루를 수입 쇠고기 대신 국내산으로 대체했을 때에는 연간 384톤 만큼 감축이 가능한 것으로 나타났다. 같은 방법으로 수입 포도주 10%를 국내산으로 대체하면 연간 1,396톤이 감축되고, 일 년 중 하루를 수입 포도주 대신 국내산으로 대체했을 때에는 연간 38톤의 감축이 가능한 것으로 나타났다. 푸드 마일리지와 같은 정량적 지표를 사용하여 국내산 식품의 수요를 유도함으로써 국민들의 실생활 속에서 자연스럽게 저탄소 생활로의 소비 패턴이 이루어질 수 있을 것이며, 앞으로도 이러한 정량적인 이산화탄소 배출량 DB의 개발과 보급이 필요할 것으로 사료된다.

다문화사회의 문화적 특성을 반영한 텍스타일디자인 콘텐츠 개발 연구 - 중국, 베트남, 일본의 민화를 중심으로 - (A Study on the Development of Textile Design Contents Reflecting The Cultural Characteristics of Multi-cultural Society - Focused on Folk Paintings in China, Vietnam and Japan -)

  • 박상오
    • 한국과학예술포럼
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    • 제30권
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    • pp.119-127
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    • 2017
  • 세계화시대에 따른 다민족, 다문화사회는 이제 전세계가 공통적으로 겪고 있는 현상이다. 우리나라도 이미 다문화사회로 진입하였기에 더 이상은 단일민족이라는 이데올로기에 머무를 수만은 없는 실정이다. 그러나 현재 국내 다문화사회관련 국가정책과 연구들은 제도적 측면과 한국문화의 일방적 교육에 국한되어 있기에 본 연구는 이러한 실질적 한계점을 극복하고자 하는데서 시작되었다. 본 연구의 목적은 각국의 문화가 함축적으로 반영된 민화에서 디자인 리소스를 확보하고 생활 속 의식주에 가장 밀접한 섬유제품에 접목시킬 수 있는 텍스타일디자인 콘텐츠를 개발함으로서, 문화적 교류에 의한 소통방안을 제시하고자하는 것이다. 따라서 본 논문은 국내의 결혼 이민자 현황을 기반으로 빈도수 상위 3개국인 중국·베트남·일본의 민화의 특성 분석결과를 통하여 배색 및 텍스타일패턴디자인콘텐츠로 개발함으로써 다양한 섬유상품들에 즉각적으로 적용이 가능하도록 시도하였다. 연구 결과 및 내용은 다음과 같다. 첫째, 국내 다문화사회는 국제결혼을 통해 형성된 것으로 나타났으며 가장 많은 결혼이민자 국가는 중국, 베트남, 일본, 필리핀, 캄보디아, 타이, 몽골, 기타 순으로 나타났다. 둘째, 민화는 각국의 차별화된 문화가 함축적으로 내제되어 있는 중요한 요소로서 텍스타일디자인 콘텐츠를 개발하는데 적합하였다. 셋째, 중국, 베트남, 일본의 민화를 활용하여 문양 및 배색 DB구축 및 텍스타일 패턴디자인콘텐츠를 개발한 결과 각국의 문화적 특성이 반영된 콘텐츠의 활용도와 상품화의 가능성을 검증할 수 있었다. 이러한 연구결과를 바탕으로 다문화사회 구성원 간의 문화를 자연스럽게 공유하고 접하는 정서적·예술적 측면의 화합과 차별화된 관련 상품개발에 기여하기를 기대한다.

부자재 종류가 친환경적 사축퇴비화에 미치는 영향 (Influences of Bulking Materials on Sustainable Livestock Mortality Composting)

  • 원승건;박지영;조원실;곽정훈;최동윤;안희권;라창식
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제55권5호
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    • pp.483-488
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    • 2013
  • 본 연구에서는 환경친화적 사축퇴비화 기술을 개발할 목적으로 부자재의 종류별 사축퇴비화 특성을 파악하였다. 부자재로는 사축발생 현장에서 쉽게 구할 수 있는 퇴비, 돈분, 톱밥, 왕겨를 대상으로 실험하였으며 다공성관을 이용한 자연통기형 방법을 고안하여 사용하였다. 실험실 규모의 사축퇴비화 시스템은 100 mm 스티로폼을 이용하여 제작 (W36 ${\times}$ L60 ${\times}$ H26 cm) 하였으며 자연송풍은 바닥을 통해 이루어지도록 고안하였다. 모든 실험은 4처리 (퇴비, 돈분+퇴비, 톱밥, 왕겨) 3반복으로 수행하였으며 퇴비화기간은 40일이었다. 사축퇴비화 과정중의 침출수 발생패턴과 양을 보면 퇴비와 톱밥을 부자재로 사용한 경우에는 침출수가 전혀 발생하지 않았던 반면 돈분+퇴비 및 왕겨를 부자재로 이용한 경우에는 침출수가 발생하였다. 침출수 발생은 퇴비화 초기에 집중되었으며 배출된 침출수의 양은 돈분+퇴비의 경우 18ml/kg-mortality, 왕겨의 경우에는 8.2ml/kg-mortality 이었다. 침출수로 배출되는 오염물질의 양은 왕겨를 부자재로 사용 시 사체 kg당 1.91mg의 $NH_4$-N와 2.22 mg의 TOCs가 발생하였고, 퇴비와 분뇨를 혼합하여 부자재로 사용할 때에는 사체 kg 당 38.65 mg의 $NH_4$-N와 0.70mg의 TOCs가 발생하였다. 고안된 퇴비화 시스템에서의 악취발생 정도를 알기 위해 사축퇴비화 과정 중의 DMDS 발생을 조사한 결과 사축분해 정도와 관계없이 평균적으로 매우 낮은 발생을 보였는데 이는 상층에 위치한 완숙퇴비가 바이오필터의 역할을 담당했기 때문으로 판단되었다. 사축분해율은 퇴비, 돈분+퇴비, 톱밥, 왕겨구에서 각각 25.3, 25.8, 13.5, 14.5% 수준으로 퇴비 및 돈분+퇴비구의 사축분해율이 톱밥이나 왕겨구에 비해 유의적으로 높았다 (p<0.05). 또한 퇴비나 돈분을 혼합하여 부자재로 이용한 처리구에서만 $55^{\circ}C$ 이상으로 충분한 열이 발생하여 1주일 정도 유지된 것으로 나타나 부자재를 단독으로 사용하는 것은 생물학적 안정성측면에서 바람직하지 않은 것으로 판단되었다.