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가구소득수준에 따른 남녀 노인의 건강 및 영양섭취 실태 비교: 2018년 국민건강영양조사 자료를 이용하여 (Comparison of the health and nutritional status of Korean elderly considering the household income level, using the 2018 Korea National Health and Nutrition Examination Survey)

  • 길진모
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제54권1호
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    • pp.39-53
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    • 2021
  • 본 연구에서는 제7기 (2018년) 국민건강영양조사 자료를 이용하여 65세 이상 노인의 가구소득수준에 따른 식생활, 건강생활특성 및 영양섭취실태를 비교 분석하였다. 본 연구의 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 연구 대상자 수는 전체 1,355명이었으며, 남자 노인 41.5% (558명), 여자 노인 58.5% (797명)로 소득수준별로 저소득군 48.3%, 중소득군 40.9%, 고소득군이 10.5%로 나타났다. 연령, 거주지역, 교육수준, 가구 유형에서 남녀 노인 모두 소득수준별로 유의적인 차이가 있는 것으로 나타났으며 경제활동여부는 남자 노인에서만 소득수준의 차이가 있었다. 식생활 실태에서는 남녀 노인 모두 소득수준이 높을수록 외식 횟수가 많았으며 점심, 저녁 식사의 동반자가 있는 비율이 높게 나타났다. 소득수준과 주관적 건강상태를 살펴보면 남자 노인의 경우 소득이 높을수록 건강이 좋다고 느끼는 비율이 유의하게 높았으며, 저작 불편 여부에서도 소득이 낮을수록 불편을 느끼는 노인의 비율이 높았다. 비만, 당뇨병, 고콜레스테롤혈증 및 고중성지방혈증 유병률은 노인의 가구소득수준별로 차이가 없었으며 여자 노인의 경우 고소득군보다 저소득군에서 고혈압 유병률이 높게 나타났다. 영양소 섭취량은 남녀 모두 소득이 높아질수록 에너지섭취량이 증가하였으며 탄수화물의 섭취량은 남녀 모두 소득수준별로 차이가 없었다. 그러나, 단백질과 지질의 섭취량은 소득수준별 차이가 유의하게 나타나 남녀 노인 모두 소득수준이 높을수록 단백질, 지질 섭취량이 증가하였다. 남자 노인의 경우 인, 칼륨, 리보플라빈, 니아신, 비타민 C의 섭취량이 유의하게 차이를 보여 소득수준이 높을수록 섭취량이 많은 것으로 나타났다. 여자 노인은 칼슘, 인, 철, 비타민 A, 리보플라빈, 니아신의 섭취량에서 소득수준별 유의한 차이가 나타났으며 리보플라빈의 경우 남녀 노인 모두에서 소득수준별로 매우 유의한 차이를 보였다. 남녀 노인의 총 식품섭취량은 소득이 높아질수록 비례해서 섭취량도 많아지는 것으로 나타났다. 남자 노인의 경우 과일류 (p < 0.001), 해조류 (p < 0.05), 계란류 (p < 0.05)에서 유의적인 차이를 보이며 소득이 높아질수록 많이 섭취하고 있는 것으로 나타났다. 여자 노인의 경우에는 당류 (p < 0.001), 계란류 (p < 0.001), 음료류 (p < 0.001)에서 유의적인 차이가 나타났으며 소득이 높아질수록 섭취량이 증가하는 것으로 파악되었다. 전체적으로 우리나라 남녀 노인의 소득수준에 따른 영양 및 식품섭취량에 차이가 있으며 소득수준이 높을수록 에너지섭취량, 특히 단백질과 지질 섭취량이 많았고 미량영양소에서도 남자와 여자노인에 따라 섭취량에 차이가 있었다. 따라서, 남녀 노인의 소득수준에 따른 사회경제적 요인과 가구 유형, 사회환경 등이 식생활 및 영양섭취에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 향후 노인 대상 영양지원 또는 교육 프로그램 설계 시 노인의 성별, 소득수준별로 세분화된 내용구성이 필요하며, 건강한 식생활과 생활습관으로 변화시킬 수 있는 다양하고 체계적인 영양교육 및 영양지원 프로그램이 설계되어 제공되어야 하겠다.

농식품 소비자역량지수와 식품소비행태에 관한 연구: 2019년 식품소비행태조사자료를 이용하여 (Agrifood consumer competency index and food consumption behaviors based on the 2019 Consumption Behaviors Survey for Food)

  • 김은경;권용석;이다은;장희진;박영희
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제54권2호
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    • pp.199-210
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    • 2021
  • 본 연구에서는 2019년 식품소비행태조사 원시자료를 이용하여 성인 6,176명의 농식품 소비자역량지수에 따른 식품의 소비행태를 남녀별로 비교 분석하였다. 이를 통해, 우리나라 성인의 농식품소비자역량지수 수준에 따른 식품소비와 식행동의 특성을 파악하고 효과적인 정책을 추진하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 연구 결과 소비자역량지수가 높은 군이 자신의 식사에 만족하였고, 식품표시를 확인하는 비율이 높고 식품표시에 대한 만족도와 신뢰도가 유의하게 높았다. 소비자역량지수가 낮은 군은 지인을 통해 식품에 대한 정보를 얻었고 소비자역량지수가 높은 군은 식품 포장지의 표시나 문구를 통해 얻는 비율이 더 높았다. 국산 농산물과 지역농산물, 친환경식품에 대한 관심도 소비자역량지수가 높을수록 높았고, 수입식품보다 국산 식품에 대한 지불가치도 유의한 차이가 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 농식품 소비자역량지수는 식습관과 식품의 소비행태뿐만 아니라 영양표시 이용과 국산 농식품에 대한 지불 가치와도 관련이 있음을 확인하였다. 본 연구에서의 결과는 농식품 정책 개발에 활용될 수 있으며, 이러한 정책 개발은 소비자의 농식품 정책에 대한 만족도와 신뢰도를 높이고 건강한 식생활을 위한 소비를 유도할 수 있을 것으로 사료된다.

역사도시구조와 연계한 도시수체계의 구성형태와 역할에 관한 연구 - 경주, 개경, 한양, 수원화성을 중심으로 - (A Composition and Role of Urban Water System in Connection with Historic City Structure - Focusing on Gyeongju, Gaegyeong, Hanyang, and Suwon Hwaseong -)

  • 강인애;이경찬
    • 한국전통조경학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.99-110
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    • 2021
  • 본 연구는 신라왕경 경주, 고려 개경, 조선 한양, 조선후기 신도시로 조성된 수원 화성을 중심으로 우리나라의 역사도시에서 나타난 도시수체계의 구성방법이 지니는 특성을 파악해보고자하는 목적을 지니고 있다. 특히 도시입지, 도로, 도시시설 배치 등을 중심으로 도시골격구조와 연계하여 물길이 지니는 의미를 살펴보고 수체계의 구성형태에 대한 해석을 통하여 도시 내 수공간 경영에 투입되었던 기술적, 계획적 요소와 함께 도시구조와의 관계를 분석하였다. 연구대상지에서는 자연수계를 기반으로 부분적인 하천 정비와 인공수계를 도입하여 도시수체계가 구축되고 있다. 특히 물과 자연수계는 도시의 입지를 결정하는 핵심요소로 작용하고 있으며 도시구조와 도시발달과정, 도시구조와 밀접한 관계를 지니고 있음을 알 수 있다. 여기에는 지리적 관념과 어우러져 물이 지니는 상징적 의미와 더불어 치수, 이수 등의 관점에서 요구되는 현실적 수요가 중요한 배경으로 자리하고 있다. 물 공간과 관련된 다양한 수요에 대응하기 위하여 도시 형성·발달과정에서 물 공간을 경영하기 위한 다양한 계획적, 기술적 요소가 도입되었다. 연구대상지에 대한 분석을 통하여 도시형성·발달과정에서 도시수체계가 지니는 계획적 요소를 종합해보면 다음과 같이 요약된다. 첫째로 연구대상지로 선정된 신라왕경 경주, 고려 개경, 조선 한양, 수원 화성의 도시수체계를 구축하는 과정에는 배수, 재해를 고려한 치수의 관점이 공통적으로 작용하고 있지만 수체계의 구축방법이나 활용성에서는 차이를 나타내고 있다. 둘째로 물과 자연수계는 도시입지의 상징적 요소로서, 그리고 지리적 관념과 어우러진 도시 입지를 결정하고 도시의 좌향을 결정하는 핵심요소로 작용하고 있다. 셋째로 도시가 형성되기 이전의 자연수계는 지형여건과 어우러져 도시 형성·발달과정에서 구축되는 도시수체계의 구성형태를 결정하는 기반으로 작용하고 있다. 넷째로 자연수계를 기반으로 구축된 도시수체계는 자연물길과 계획적 인공수로가 결합되어 도시구조의 일부로서 위계별 수계의 활용성이 차이를 나타내고 있다. 다섯째로 도시수체계는 배수체계와 재해를 고려한 치수의 관점 이외에 도시용지의 확보, 도시시설 배치와 영역 확보, 기능지역 구성, 토지구획과 연계하여 계획적으로 구축되고 있다.

도심지 겨울철 토지피복 유형별 바이오에어로졸 중 배양성 세균 분포 (Distribution of Culturable Bacteria of Bioaerosol according to Land Type in Winter in the City Center)

  • 김정호;윤용한;김학기;이명훈;박영진;이동재;신용진
    • 한국환경생태학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.669-678
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    • 2021
  • 본 연구에서는 토지피복유형에 따른 바이오에어로졸 중 배양성 세균분포를 파악하기 위하여 충청북도 충주시에 위치한 3가지 유형을 대상으로 실시하였다. 토지피복에 따른 기상요소와 바이오에어로졸을 조사하여 측정지점별 미기상변화에 따른 세균 분포를 비교·분석할 수 있었다. 측정지점별 미기상 중 기온의 차이는 도시 숲 8.7℃, 수변 녹지 10.8℃, 도심지 10.2℃로 측정지점 중 도시 숲이 가장 낮은 기온 값을 보였으며, 상대습도는 도시 숲 61.8%, 수변 녹지 59.3%, 도심지 55.7%로 도시 숲이 가장 높은 것으로 분석되었다. 동정된 세균은 43속 99종으로 나타났다. 배양된 세균의 종 다양성 측면에서는 수변녹지 22속, 도시 숲 21속, 도심지 17속으로 조사되었으며, 종수의 경우 수변녹지 37종, 도심지 31종, 도시 숲 31종으로 나타났다. 3가지 유형의 측정지에 모두 존재하는 종은 Bacillus toyonensis와 Pseudarthrobacter oxydan으로 나타났으며, 또한 도시 숲과 수변녹지와 같은 녹지지역에서 존재하는 Herbiconiux flava종을 확인하였다. 측정지점별 미기상환경에 따른 세균농도의 변화를 분석한 결과 도시 숲 333CFU/m3, 수변 녹지 287CFU/m3, 도심지 173CFU/m3 순으로 나타났으며, 미기상 중 기온변화에 따른 측정지점별 농도변화는 미비하였다. 그러나 상대습도와 풍속은 농도변화와 유사한 경향을 보인 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 토지피복유형에 따른 바이오에어로졸 중 배양성 세균의 분포 정도를 파악하여 측정지점별 바이오에어로졸의 특성을 비교·분석하여 추후 건강한 도시 관리 및 녹지조성의 기초자료를 제공하고자 하였다.

Landsat-8 OLI 영상정보의 대기 및 지표반사도 산출을 위한 OTB Extension 구현과 RadCalNet RVUS 자료를 이용한 성과검증 (An Implementation of OTB Extension to Produce TOA and TOC Reflectance of LANDSAT-8 OLI Images and Its Product Verification Using RadCalNet RVUS Data)

  • 김광섭;이기원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.449-461
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    • 2021
  • 광학 위성정보에 대한 분석대기자료(ARD)는 각 센서 별 분광특성과 촬영각 등을 적용하는 전처리 작업에 의한 성과물이다. 대기보정 처리과정은 통하여 얻을 수 있는 대기반사도와 지표반사도는 기본적이면서 복잡한 알고리즘을 요구한다. 대부분 위성 정보처리 소프트웨어에서는 Landsat 위성 대기보정 처리 알고리즘 및 기능을 제공하고 있다. 또한 사용자는 클라우드 환경에서 Google Earth Engine(GEE)을 통하여 USGS-ARD와 같은 Landsat 반사도 성과에 직접 접근할 수 있다. 이번 연구에서는 고해상도 위성정보 처리에 활용되고 있는 Orfeo ToolBox(OTB) 오픈 소스 소프트웨어의 대기보정 기능을 확장 구현하였다. 현재 OTB 도구는 어떠한 Landsat 센서도 지원하지 않기 때문에, 이 확장 도구는 최초로 개발된 사례이다. 이 도구를 이용하여 RadCalNet 사이트의 Railroad Valley, United States(RVUS) 반사율 자료 값을 이용한 결과 검증을 위하여 같은 지역의 Landsat-8 OLI 영상의 절대 대기보정에 의한 반사도 성과를 산출하였다. 산출된 결과는 RVUS 자료를 기준으로 반사도 값과의 차이가 5% 미만으로 나타났다. 한편 이 반사도 성과는 USGS-ARD 반사도 값뿐만 아니라 QGIS Semi-automatic Classification Plugin과 SAGA GIS와 같은 다른 오픈 소스 도구에서 산출된 성과를 이용한 비교 분석을 수행하였다. OTB 확장도구로부터 산출한 반사도 성과는 RadCalNet RVUS의 자료와 높은 일치도를 나타내는 USGS-ARD의 값과 가장 부합되는 것으로 나타났다. 이 연구에서 OTB 대기보정 처리의 다양한 위성센서 적용 가능성을 입증한 결과로 이 모듈을 다른 센서정보로 확장하여 구현하는 경우에도 정확도가 높은 반사도 산출이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 연구 방법은 향후 차세대중형위성을 포함하는 다양한 광학위성에 대한 반사도 성과 산출 도구개발에도 활용할 수 있다.

PNU CGCM-WRF Chain을 이용한 우리나라 콩의 고온해 및 저온해에 대한 예측성 검증 (Evaluating the Predictability of Heat and Cold Damages of Soybean in South Korea using PNU CGCM -WRF Chain)

  • 최명주;안중배;김영현;정민경;심교문;허지나;조세라
    • 한국농림기상학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.218-233
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    • 2022
  • 본 연구에서는 Pusan National University Coupled General Circulation Model-Weather Research and Forecasting (PNU CGCM-WRF)에서 생산된 hindcast 자료(1986~2020)를 이용하여 우리나라의 주요 곡물 중 하나인 콩의 생육단계별 고온해 및 저온해 발생일수의 예측성을 평가하였다. 예측성을 평가하는 방법으로는 Normalized Standard Deviations (NSD), Root Mean Square Error (RMSE), Hit Rate (HR), Heidke Skill Score (HSS)이다. 이를 위해 먼저 콩의 고온해 및 저온해를 정의하는 변수인 일 최고기온(Tmax) 및 일 최저기온(Tmin)의 모의성능을 검증하였다. 그 결과 1~5월(01RUN~05RUN)의 초기조건을 가지고 시작하는 월에 따라 다소 차이가 있지만, Variance Scaling 방법을 적용하여 보정한 결과가 보정전보다 관측과 유사하게 나타났으며, 보정한 3~10월의 Tmax 및 Tmin에 대한 모의성능은 전반적으로 01RUN~05RUN에 Simple Composite Method (SCM)을 적용하여 평균한 결과(ENS)에서 높게 나타났다. 또한, 콩의 생육시기별 고온해 및 저온해 발생일수의 지역적 패턴과 특성을 관측과 비교하였을 때 모형이 잘 모의하고 있다. ENS에서 콩의 고온해(저온해)에 대한 HR과 HSS는 생육시기 별로 0.45~0.75, 0.02~0.10(0.49~0.76, -0.04~0.11)의 범위를 가진다. 결론적으로, PNU CGCM-WRF chain의 01RUN~05RUN 및 ENS는 우리나라 콩의 생육시기별 고온해 및 저온해를 예측할 수 있는 성능을 가지고 있다.

경안천 내 질소 함량의 시공간적 변화와 기원 연구 (Study of Spatiotemporal Variations and Origin of Nitrogen Content in Gyeongan Stream)

  • 박종훈;김신영;서수민;이현아;우남칠
    • 자원환경지질
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    • 제56권2호
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    • pp.139-153
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    • 2023
  • 이 연구는 경안천 유역의 상류로부터 하류까지 본류와 하위 소유역의 배출 지점에서 관측되는 경안천 내 질소함량의 시공간적 변화를 이해하고, 이러한 질소류의 기원을 확인하고자 수행되었다. 2021년 11월부터 2022년 11월까지, 분기별 현장 조사와 실내 수질분석, 질산염과 붕소의 환경동위원소 분석을 수행하였다. 경안천의 유량지속곡선을 도출하여, 건조 기간(2021년 12월 중순부터 2022년 6월 중순)과 습윤 기간(2022년 6월 중순부터 11월 초까지)을 설정하였다. 연구 지역에서의 총 질소(T-N) 농도는 월단위 시간적 변동을 기준으로 할 때, 건조 기간에 속하는 1~2월에 농도가 가장 높았다가 5~6월까지 지속적으로 낮아진다. 홍수기인 7~9월 이후 T-N의 농도가 낮아지는 소유역 단위 최상류 지점들(Group 1: MS-0, OS-0, GS-0)과, 반대로 높아지는 경안천 본류와 소유역 하류 지점들(Group 2: MS-1~8, OS-1, GS-1)이 분리된다. 공간적으로, 경안천 본류의 T-N 농도는 상류에서 하류로 갈수록 증가하는 경향성을 보이지만, 소유역인 오산천과 곤지암천이 각각 합류되는 지점에서는 이들의 유입에 의해 본류의 T-N 농도 값에 의해 본류의 농도가 높아지거나 낮아지는 영향을 받고 있다. 환경동위원소비를 통해 모든 시료의 질소가 분뇨(manure) 기원으로 규명되었고, 수리화학적 특성의 변화와 T-N 농도의 변화에서 경안천으로 분뇨 기원의 질소가 유입될 수 있는 기작으로, (1) 축산단지의 분뇨, 폐수의 강우에 의한 유입, (2) 환경기초시설 방류수를 통한 유입, (3) 농업 활동 과정에서 축적된 질소류의 지하수 기저유출을 통한 유입 등이 제시되었다. 궁극적으로 경안천 유역의 수질관리는, 공간적 관점에서 지류를 포함하는 소유역 단위의 오염원 관리가 필요하며, 오염총량 관리 측면에서는 하천 유량의 수문성분을 구분하고, 각각 성분의 유량과 수질을 모니터링 할 수 있는 시스템의 구축과 운용이 선결되어야 한다.

PET 섬유 보강재를 사용한 섬유 보강 콘크리트의 성능 평가에 관한 연구 (A study on performance evaluation of fiber reinforced concrete using PET fiber reinforcement)

  • 오리온;유용선;박찬기;박성기
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.261-283
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    • 2023
  • 본 연구는 최근 섬유 보강 콘크리트의 성능 보강재료 적용이 검토되고 있는 합성섬유 종류 중 PET (Polyethylene terephthalate) 섬유 보강재에 대하여 단기 및 장기 성능변화 여부 검토를 통해 PET 섬유의 성능 안정성을 검토하고자 하였다. 이를 위하여 PET 섬유를 산/알칼리 환경에 노출시킨 후 잔류 성능을 분석하였으며, PET 섬유 보강 콘크리트 배합의 재령별 휨강도, 등가 휨강도, 그리고 콘크리트 시편에서 채취한 PET 섬유를 주사현미경(SEM)을 이용하여 표면의 변화를 분석하였다. PET 섬유의 산/알칼리 환경 노출 실험결과, 산성 환경에서는 83.4~96.4%, 알칼리 환경에서는 42.4~97.9%의 강도 보유율을 나타내었다. 섬유 자체의 강도 보유율은 고온의 강알칼리 조건에 노출될 경우 강도 감소가 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 강도 보유율은 에폭시로 코팅된 가공사에서 강도보유율이 증가하는 것으로 나타났다. PET 섬유 보강 콘크리트 배합의 휨강도 및 등가 휨강도 실험결과에서는 휨강도 저하가 나타나지 않았으며, 등가 휨강도 결과도 섬유 보강재로써의 성능 저하는 나타나지 않았다. SEM 분석 결과에서도 PET 보강 섬유의 표면 손상이나 단면 변화가 관찰되지 않았다. 이와 같은 결과는 섬유 보강 콘크리트가 초기 고온 노출되는 경우나 재령 경과에 따라서도 시멘트 콘크리트 환경에서는 PET 보강 섬유가 어떠한 손상이나 단면 감소가 발생하지 않는다는 것을 의미하며, 시멘트 콘크리트 환경에서는 PET 섬유에 대한 강도 감소 영향은 우려하지 않아도 된다는 것으로 판단된다. 재령에 따른 휨강도, 등가 휨강도도 안정적으로 발현됨에 따라 PET 섬유 보강재의 사용으로 우려되는 가수분해로 인한 성능저하 등이 발생하지 않는 것으로 볼 수 있으며, 안정적인 잔류강도 보유 특성을 나타내는 것을 확인하였다.

북한 어업노동요의 음악적 특징 (A Study on the Musical Characteristics of Fishing songs in North Korea)

  • 김정희
    • 공연문화연구
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    • 제39호
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    • pp.279-323
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    • 2019
  • 『북녘 땅 우리소리』에 수록된 북한 어로요의 음악적 특징에 대해 고찰한 결과는 다음과 같다. 북한 어로요 중 <노젓는소리>, <그물당기는소리>, <고기푸는소리>는 조기잡이와 명태잡이에 모두 보이며, <닻내리는소리>와 <만선풍장소리>는 조기잡이에서, <닻올리는소리>와 <고기벗기는소리>, <만선노젓는소리>, <명태거는소리>는 명태잡이에서 보인다. 그 외 <돛다는소리>, <조개잡는소리> 등이 보인다. 리듬요소 중 빠르기에서 <돛다는소리>는 보통빠르기이며, 멸치나 청어잡이의 <고기푸는소리>는 상당히 느리다. <노젓는소리>(조기)는 빠르기가 다양하며, 모두 보통빠르기 이상이고, 대체로 뒤로 갈수록 빨라진다. 그 외의 곡들은 모두 빠른 편이다. 박자구조는 4/♩.가 가장 많고, 간혹 2, 3, 5박자도 보이며, 각각 4박으로 구성된 받는소리와 메기는소리가 맞물려서 2박이 겹치는 6박 주기의 리듬을 쓰거나 불규칙박자를 쓰는 경우도 있다. 음조직은 메나리조가 가장 많고, 그 외 수심가조, 창부타령조, 난봉가조, 오돌또기조 등이 있으며, 음고가 뚜렷치 않은 구령조도 있다. 메나리조의 곡에서 창부타령조의 전조나 변이가 관찰되었다. 갈래별로 특정 음조직을 선호하는 경향이 있다. 형식에서는 메기고받는형식이 압도적이나, 선후창보다 독창으로 부른 경우가 더 많다. 선후창 다수에서 메기는소리와 받는소리가 부분적으로 겹치는 양상을 보인다. 통절형식은 교창이나 독창으로 불렀으며, 독창으로 부른 경우도 작업의 특성을 고려하면 원래는 교창이나 제창으로 불렀을 것으로 추측된다. 함북 선봉군과 강원도 양양군의 <고기푸는소리>, 평남 증산군의 <만선풍장소리-봉죽타령>과 충남 태안군의 <만선풍장소리-배치기소리>, 남포시와 경기도 강화군의 <노젓는소리>는 닮은꼴의 어로요이다. 인접 지역의 경우 갈래가 달라도 선율을 공유하는 경우가 있으며, 특정 갈래에서는 상당히 먼 거리까지 선율을 공유한다. 멸치 청어 양미리잡이에서 <고기푸는소리>가 동해안 일대에서 널리 공유되고 있다는 점이 최초로 확인되었다.

기계학습 분류모델을 이용한 하천퇴적물의 중금속 오염원 식별 (Identifying sources of heavy metal contamination in stream sediments using machine learning classifiers)

  • 반민정;신상욱;이동훈;김정규;이호식;김영;박정훈;이순화;김선영;강주현
    • 한국습지학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.306-314
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    • 2023
  • 하천퇴적물은 유역내 다양한 오염원으로부터 발생하는 중금속, 유기물 등 오염물질의 수용체일 뿐만 아니라 수질 오염 및 수생태 악영향을 유발할 수 있는 2차적 오염원이기에 중요한 관리대상이라고 할 수 있다. 오염된 하천퇴적물의 효과적인 관리를 위해서는 오염원에 대한 식별과 이와 연계된 관리대책의 수립이 우선되어야 한다. 본 연구는 하천퇴적물내 측정된 다양한 이화학적 오염항목 분포 특성에 기반하여 퇴적물의 주요 오염원을 식별하기 위한 방법으로서 기계학습모델의 적용성을 평가하였다. 기계학습 모델의 성능 평가를 위해 전국 4대강 수계내 주요 폐금속광산 및 산업단지 인근에서 수집된 총 356개의 하천퇴적물에 대한 중금속 10개 항목(Cd, Cu, Pb, Ni, As, Zn, Cr, Hg, Li, Al)과 토양항목 3개(모래, 실트, 점토 비율) 수질항목 5개(함수율, 강열감량, 총유기탄소, 총질소, 총인)를 포함한 총 18개 오염항목에 대한 분석자료를 활용하였다. 기계학습 분류 모델로서 선형판별분석(linear discriminant analysis, LDA)과 서포트벡터머신(support vector machine, SVM) 분류기를 사용하여 폐금속광산('광산')과 산업단지('산단') 인근에서의 하천퇴적물 시료의 분류 성능을 평가한 결과, 채취 지점 및 시기별 4가지 경우(비강우시 광산, 강우시 광산, 비강우시 산단, 및 강우시 산단)에 대한 퇴적물 시료의 분류 성능이 우수하였으며, 특히 비선형 모델인 SVM(88.1%)이 선형모델인 LDA(79.5%) 보다 퇴적물을 분류하는데 있어 보다 우수한 성능을 나타냈다. SVM 앙상블 기반 비배타적 다중라벨분류기 모델을 이용하여 각 시료채취 지점 상류 유역 1km 반경 내 지배적인 토지이용 및 오염원을 다중 타겟값으로 다중분류 예측을 수행한 결과, 폐금속광산과 산업단지의 분류는 비교적 높은 정확도로 수행하였으나, 도시와 농업지역 등 다른 비점오염원에 대한 분류정확도는 56~60%범위로 비교적 낮게 나타났다. 이는 다중라벨 분류모델의 복잡성에 비해 데이터셋의 크기가 상대적으로 작아서 발생한 과적합에 기인한 것으로 향후 보다 많은 측정자료가 확보될 경우 기계학습 모델을 적용한 오염원 분류의 정확도를 보다 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.