• 제목/요약/키워드: Health Characteristics

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저서성 대형무척추동물을 이용한 RIVPACS 유형의 하천생태계 건강성 평가법 국내 하천 적용성 (Development and Testing of a RIVPACS-type Model to Assess the Ecosystem Health in Korean Streams: A Preliminary Study)

  • 이다영;이대성;민중혁;박영석
    • 생태와환경
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    • 제56권1호
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    • pp.45-56
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    • 2023
  • 본 연구는 저서성 대형무척추동물을 이용한 RIVPACS 유형의 국내 실정에 맞는 수생태계 예측 및 평가모델을 구축하기 위한 사전 연구로서 수행되었다. 자연상태의 하천인 887개의 참조하천을 선정하고, 참조하천을 저차하천과 고차하천으로 구분한 뒤 random forest 알고리즘을 이용하여 각각의 과에 대하여 예측모델을 구축하였다. 저차하천은 학습과 검증 데이터를 7 : 3의 비율로 나누어 구축하였으며, 고차하천의 경우에는 leave-one-out 방법을 이용하였다. 예측모델에 사용된 환경변수는 비계량 다차원 척도법(NMDS)을 이용하여 선정되었으며, 고도, 경사각, 평년평균기온, 숲의 비율, 하폭, 여울 비율, 하상 구조의 큰돌의 비율로 7개의 변수가 선택되었다. 3,224개의 조사대상 지점을 하천차수에 따른 유형에 따라 구분한 뒤, 각각의 유형에 해당하는 모델을 이용하여 30개 과에 대한 과 단위의 생물상을 예측하였다. 예측된 생물상(E)은 실제 생물상(O)과 생물지수를 이용하여 비교되었다. 생물지수는 BMWPK 지수를 과의 수로 나눈 ASPT를 이용하였다. 그 이후 EQR 지수(O/E)를 이용하여 각 조사지점의 건강성을 평가하였다. 마지막으로, EQR 값을 기존에 이용되고 있는 BMI 값과 비교하였다. 건강성 점수 평가 결과, 실제 군집은 0~20과, 예측된 군집은 0~19과 범위로 예측되어 유사하게 나타났다. 실제 ASPT는 평균 4.82 (±2.04 SD), 예측된 ASPT는 6.30 (±0.79 SD)으로 예측된 값이 더 높게 나타났다. ASPT와 BMI의 비교 결과, 대체로 EQR이 BMI 지수보다 높은 값을 보였다. 이는 참조하천 선정에 있어서 조금 교란된 지점도 자연상태로 가정하여 참조하천으로 이용되었기 때문으로 보인다. RIVPACS 모델은 생태학적 상태에 대한 단순하지만 명확한 진단을 제공해줌으로써 국내 하천 관리에 도움이 될 것으로 기대된다. 본 연구는 연구가 미진하였던 우리나라 실정에 맞는 RIVPACS 유형의 평가법을 개발하는 선행 연구로서의 의의가 있다.

CVM기법을 이용한 가칭 '동서트레일'의 환경가치 추정 (A Study on Estimation of Environmental Value of Tentatively Named 'East-West Trail' Using CVM)

  • 강기래;최윤호;정보광;김동필;오현경;이우성;채수복
    • 한국환경생태학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.676-683
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    • 2022
  • 2000년 이후 급격한 생활환경의 변화와 근래에 발생한 예측 불가능한 전염병 등의 영향으로 국내·외의 여행과 이동을 자제하고 건강을 위한 야외활동은 기존에 조성되어 온 유명한 둘레길, 숲길 등의 공익적 가치가 더욱 중요하게 부각되고 있다. 본 연구는 CVM을 활용하여 충청도와 경상도를 가로지르는 숲길을 연결하는 가칭 '동서트레일'에 대한 환경적 가치를 추정하였다. 연구는 동서트레일을 방문한 탐방객을 대상으로 하였으며, 723부를 분석에 이용하였다. 조사대상지를 방문한 응답자의 기본적인 이용행태는 주 2-3회 정도 운동하는 건강에 관심이 많은 사람들이며, 거주지에서 멀지 않은 곳의 숲길을 친구나 가족들과 방문하고, 1회 방문 시 약 5만원 이상을 소비하는 경향을 보이고 있다. 둘레길을 방문할 때 숲길코스에 대한 안내판이 부족하다는 것을 느끼고 있으며, 적절한 장소에 쉼터를 설치해 주기를 원하는 것으로 나타났다. 동서트레일의 보존가치를 추정하기 위한 방법은 Hanemann식 이중경계 로짓모형을 이용하였다. 동서트레일 방문자가 1회 방문 시 얻을 수 있는 환경적 가치는 30,087원으로 추정할 수 있었다. 추정된 금액을 동서트레일 인근 직접이용권에 속한 인구로 환산하면 동서트레일의 연간 환경가치는 약 940억원으로 추정할 수 있다. CVM을 이용한 숲길에 대한 환경의 가치추정에 대한 연구는 현재까지 진행된 적이 없으며, 추정된 연구 결과는 국가 숲길 정책에 대한 타당성을 제시해 줄 수 있을 것이다.

한국 인삼제품에 대한 외국인의 인식도와 구매의도의 관계 분석 (Causal Relation Analysis of Foreigners' Perceptions of Korean Ginseng Products and the Purchase Intentions)

  • 최나영;한상준;장광진
    • 현장농수산연구지
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    • 제20권1호
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    • pp.19-34
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    • 2018
  • 한국 인삼에 대한 외국인의 인식도 및 구매의사와의 상관관계를 연구한 결과 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다. 연구 내용에 해당하는 외국인의 인삼제품 개선희망도와 한국인삼 인식도가 구매의도에 미치는 영향관계에 대한 두 가지 결과는 외국인의 인삼제품 개선 희망도는 한국인삼 구매의도에 직접적으로 유의한 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다. 다만, 한국인삼 인식도는 한국인삼 구매의도에 매우 큰 영향을 미친다는 결과가 도출되었다. 인삼제품 개선희망도와 한국인삼 인식도가 구매의도에 어떠한 영향을 미치는지 분석한 결과, 한국인삼에 대한 인식도가 구매의도에 매우 높은 영향을 미치고 있는 반면 인삼제품 개선희망도는 구매의도에 낮은 영향관계에 있었으나 인식도를 통해 간접적으로 구매의도에 보다 높은 30%의 양의 영향관계를 보였다. 즉, 제품의 이용 편리성, 휴대하기 좋은 형태와 관련된 변수에 해당하는 인삼제품 개선희망도는 직접적으로 한국인삼 구매의도에 영향을 거의 미치지 못했으며 한국인삼의 유용함, 고품질, 안전 신뢰와 같은 인식도가 실질적 구매의도에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 따라서 한국인삼 구매의도를 높이기 위해서는 인삼의 효용에 관한 인식도를 높이는 것이 제품이용 편의성을 높이는 것에 비해 우선적으로 필요하다. 현재 한국의 인삼산업의 큰 문제점은 인삼재배를 위한 노동력 부족과 수출품 운송방법 및 체계의 구축과 홍보의 부족함 등을 들 수 있다. 이 결과로 한국 인삼 재배면적의 감소와 세계 시장 점유율이 1980년 이래로 계속 하락이 이어졌다고 볼 수 있다. 앞으로도 인삼제품의 소비와 판매증진을 위해서 국제적인 스포츠 행사나 기타 세계행사 등을 최대한 이용하고 또한 영화나 드라마를 최대한 이용한 국제 마케팅이 필요하다. 세계를 대상으로 한국인삼이 인삼의 종주국이고 우수하다는 것을 세계에 알리는 끊임없는 노력 또한 필요할 것으로 본다. 이 연구는 외국인을 대상으로 하여 한국인삼의 인식도와 개선 희망도를 조사하여 구매의도를 높일 수 있는 영향요인을 분석하였다. 하지만 더 많은 인원의 외국인을 대상으로 할 것과 또한 보다 다양한 종류의 방법으로 설문함으로써, 일반 외국인 소비자의 한국인삼 구매의도를 높일 수 있는 실질적 영향 요인 연구가 필요하다는 것은 추후 연구과제로 남긴다. 한국의 인삼은 세계 어느 시장에 내놓아도 그 우수성이 인정되는 만큼 외국인의 구매의도를 높여 인삼제품의 소비와 판매증진에 좀 더 많은 노력을 기울여야 할 것으로 보인다.

한국 구룡포산 천연 제올라이트의 이화학적 특성 및 Cs과 Sr 흡착 특성 연구 (A Study of Physicochemical Characteristics and Adsorption properties of Cs and Sr of Natural Zeolite from Kuryongpo in Korea)

  • 바야르사이칸 바트체첵;김후식;추현욱;박종삼;임우택
    • 광물과 암석
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    • 제36권2호
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    • pp.117-124
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    • 2023
  • 국내 포항 소재 R사의 구룡포산 천연 제올라이트의 물리·화학적 특성을 규명하기 위해 X-선 회절 분석, X-선 형광 분석, 열 시차·열 중량 분석, 양이온 교환능 분석 및 세슘(Cs), 스트론튬(Sr) 흡착 실험을 수행하였다. X-선 회절 분석 결과 모데나이트, 휼란다이트, 클라이놉티로라이트 및 일라이트와 같은 광물이 함유되어 있으며, X-선 형광 분석 결과 SiO2, Al2O3, CaO, K2O, MgO, Fe2O3 및 Na2O 원소가 함유되어 있었다. 양이온 교환능은 148.6 meq/100 g이었으며 열시차 및 열중량 분석 결과 600 ℃까지 열적으로 안정성이 우수한 것을 확인하였다. 시간에 따른 흡착 평형 실험 결과 세슘(Cs)의 경우 30분이내 스트론튬(Sr)의 경우 8시간이내에 평형에 도달하였으며 세슘(Cs) 및 스트론튬(Sr)의 흡착률은 각각 80% 및 18%를 보이고 있었다. 단일 성분 등온 흡착 실험 결과 Langmuir model에 부합하였으며 세슘(Cs) 최대 흡착량은 131.5 mg/g으로 높게 나타났으며 반면 스트론튬(Sr) 최대 흡착량은 29.5 mg/g로 낮은 흡착량을 나타내었다. 본 연구에 사용된 천연 제올라이트의 경우 클라이놉티로라이트, 휼란다이트 및 모데나이트와 같은 8-ring을 포함하는 광물의 함량이 높아 세슘(Cs)에 대한 높은 선택성을 보여주고 있다.

지체장애인의 생활체육 참여정도가 긍정심리자본(PPC)에 미치는 영향 (The Effect of Participation Degree in Sports for all of People with Physical Disabilities on Positive Psychological Capital(PPC))

  • 김대경;박진우;김혜민;이현수
    • 한국체육학회지인문사회과학편
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    • 제54권5호
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    • pp.867-876
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 지체장애인의 생활체육 참여정도가 긍정심리자본(PPC)에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 연구의 목적을 달성하기 위하여 B시에 거주하고 있으며 생활체육에 참여하고 있는 지체장애인 212명의 자료를 분석하였다. 측정도구는 전상완 및 양종훈(2009)의 생활체육 참여정도와 Luthans, Youssef, & Avolio(2007)가 개발한 척도를 임태홍(2014)이 재구성한 긍정심리자본(K-PPC)을 수정·보완하여 재구성하였다. 자료처리는 SPSS 18.0 프로그램을 사용하여 탐색적 요인분석, 신뢰도 검증, 차이검증과중다회귀분석을 실시하였다. 첫째, 지체장애인의 인구사회학적 특성 중 성별, 연령, 장애등급에 따른 긍정심리 자본에는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 지체장애인의 생활체육 참여정도(기간, 빈도, 강도) 하위 변인 중 참여빈도, 참여강도는 자기효능감에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 반면 참여기간은 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 셋째, 참여빈도는 낙관주의에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 반면 참여기간, 참여강도는 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 넷째, 참여빈도, 참여강도는 희망에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 반면 참여기간에는 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 다섯째, 참여빈도는 회복탄력성에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 반면 참여 기간, 참여강도에 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 여섯째, 참여빈도, 참여강도는 긍정심리자본에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 참여기간에는 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

초등학교 지적장애아동의 자세조절 특성 (A Study of Postural Control Characteristics in Schoolchild with Intellectual Disability)

  • 이형수
    • 재활복지
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    • 제14권3호
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    • pp.225-256
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    • 2010
  • 본 연구는 초등학교 지적장애아동의 자세조절 특성을 파악하기 위해 시각, 안뜰감각 그리고 몸감각을 조합하여, 실험 조건에 따라 자세유지를 위하여 어떤 감각을 활용하고 있는지, 부적절한 감각자극에 대해서 통합시스템에서 어떻게 반응하는지, 외부 동요에 대해 신경근육의 자세조절 전략 시 동원되는 근육의 수축 개시시간과 개시순서를 각각 측정하여, 지적장애 아동의 자세조절 특성을 살펴보고, 나아가 초등학교 지적장애아동과 일반아동 간에 어떠한 차이가 있는지를 비교분석하여 자세조절능력 향상 프로그램에 적용 시 방향을 제시해주는데 있다. 이를 위하여 성별과 연령을 고려하여 초등학교 지적장애아동 26명과 일반아동 26명의 아동으로부터 자세조절능력을 비교하였다. 그 결과 자세조절과 감각계와의 관계를 파악한 평형점수와 감각활용 분석, 엉덩관절 전략에 의지하는 자세조절 전략, 근수축 개시지연과 근수축 개시순서의 변화 등을 종합해 볼 때 초등학교 지적장애아동의 자세조절의 문제는 운동시스템, 감각시스템, 통합시스템의 자세조절 시스템 전반에 걸친 총체적인 문제로 나타났다. 따라서 초등학교 지적장애아동의 자세조절 문제 해결을 위해서는 운동시스템, 감각시스템, 통합시스템을 포함하는 포괄적 자세조절 훈련 프로그램의 접근이 필요하다는 것을 알 수 있다. 자세조절 프로그램을 구성할 때, 다양한 감각을 제공하여 주고, 제공된 감각을 효율적으로 활용할 수 있는 감각훈련과 함께 고위중추에서 입력된 감각들을 정상적인 자세조절 발달에 활용할 수 있도록 훈련 시켜주어야 한다. 적응 반응을 계획하고 조직화하여 의미 있는 활동을 통해 중추신경계의 처리능력을 향상시키는 치료프로그램이 제공되어야 한다. 또한 자세조절을 안정적으로 할 수 있는 안정성 한계를 넓힐 수 있는 신경발달학적 치료와 함께, 근골격계에서 빠른 근수축 반응과 효율적인 근수축 개시순서를 유발 할 수 있도록 고유수용성 운동조절 프로그램, 자세반응 촉진 프로그램과 같은 훈련이 필요하다고 할 수 있다.

국외입양인의 뿌리찾기에 영향을 미치는 요인 (Factors Influencing Korean International Adoptee's Search for Their Birthparents)

  • 권지성;안재진
    • 사회복지연구
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    • 제41권4호
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    • pp.369-393
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    • 2010
  • 본 연구는 국외입양인들의 뿌리찾기에 영향을 미치는 요인을 밝히기 위한 연구이다. 현대적인 의미에서의 입양이 시작된 6·25 전쟁 이후 지난해까지 국외로 입양된 아동은 16만명 이상으로, 같은 기간 국내에서 입양된 아동에 비해 2배 이상 많다. 1980년대 초부터 많은 국외입양인들이 뿌리찾기를 위해 모국을 찾고 있으나, 이들 국외입양인에 대한 우리의 관심과 지원은 매우 낮은 수준이다. 그러나 뿌리찾기가 입양인들이 갖고 있는 보편적 욕구라는 점을 감안할 때, 이들의 뿌리찾기 활동을 지원할 필요가 있으며 그러기 위해서는 우선적으로 뿌리찾기에 참여하는 입양인들의 특성을 파악하는 작업이 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 국내외 선행연구를 토대로 국외입양인들의 뿌리찾기에 영향을 미치는 요인을 밝히기 위한 연구모형을 구성하고, 이들 영향요인을 실증적으로 규명하고자 시도하였다. 자료는 보건복지가족부에서 2008년에 실시한 <국외입양인 실태조사 및 효율적 입양사후서비스 제공방안> 연구에서 수집한 자료를 이용하여 분석하였으며, 조사대상은 한국에서 출생하여 미국, 유럽, 호주 등의 국가로 입양된 16세 이상 국외입양인들로, 설문지는 영어와 프랑스어로 제작되어 온라인 설문조사 형태로 진행되었다. 총 290사례가 분석에 포함되었으며, 온라인 설문조사의 특성상 응답별 결측치가 다소 높게 나타나 다중삽입한 5개 자료를 이용하여 분석을 진행하였다. 선행연구를 토대로 입양인의 인구학적 특성(성별과 연령집단), 심리적 특성(정체성 위기 경험), 입양 및 입양부모 관련 특성(뿌리찾기 관심 시기, 입양 시 연령, 입양부모의 이혼여부, 뿌리찾기에 대한 입양부모의 태도) 등의 변수가 연구모형에 포함되었으며, 이 중 입양인의 연령, 정체성 위기경험, 뿌리찾기에 처음 관심을 갖기 시작한 시기, 입양 시 연령, 뿌리찾기에 대한 입양부모의 태도가 입양인의 뿌리찾기에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 즉, 입양인의 연령이 30~34세인 경우, 35세 이상인 경우보다 뿌리찾기를 시도할 확률이 높았으며, 살아오면서 정체성 위기를 여러 차례 경험한 입양인일수록, 입양 시 만 나이가 많을수록, 뿌리찾기에 관심을 갖기 시작한 연령이 어릴수록 뿌리찾기를 시도할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 또한 뿌리찾기에 대한 입양부모의 태도가 지지적인 경우보다 입양부모의 태도를 모르는 경우 뿌리찾기를 시도할 확률이 높았다. 마지막으로 본 연구결과에 근거한 국외입양인 지원정책 및 입양실천에서의 실천적 함의가 논의되었다.

자살시도력과 말초혈액의 염증 지표 간의 연관성 (Relationships of Peripheral Inflammatory Marker With Suicide Attempt History)

  • 오수현;김승준;신상호;오홍석;이재창;임우영;이나현
    • 정신신체의학
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    • 제31권2호
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    • pp.165-172
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    • 2023
  • 연구목적 본 연구는 정신과 질환을 앓는 환자에서 자살시도 과거력 여부와 자살시도 횟수에 따라 중성구 대 림프구 비율, 혈소판 대 림프구 비율이 유의한 차이가 있는지를 확인하여 해당 수치가 자살시도 위험성을 예측하는 데에 활용할 수 있는 지표인지를 확인하고자 하였다. 방법 건양대학교병원 정신건강의학과에서 2021년 3월 1일부터 2023년 2월 28일 이내에 입원 치료를 받았던 환자들을 대상으로 의무기록 검토를 하여 인구학적 특성으로 성별, 내원 시 나이, 학력, 결혼 여부, 직업 여부를 조사하였으며 임상적 특성으로 혈액검사 결과, 정신과적 진단명, 이전 자살시도 과거력, 자살 시도로 인한 손상 정도, 자살시도 방법을 조사하였다. 자살시도 과거력의 유무에 따른 인구 사회학적 차이를 확인하고자 연속형 변수의 경우 T 검정, 범주형 변수의 경우 카이제곱 검정을 시행하였으며 여기서 유의미한 결과가 나온 성별과 나이를 공변량으로 하여 두 군 간의 말초혈액의 염증 지표의 평균값을 비교하고자 일원 배치 공분산 분석을 시행하였다. 또한, 자살시도 횟수에 따른 말초혈액의 염증 지표의 유의미한 차이가 있는지를 확인하고자 일원 배치 분산분석을 시행하였다. 결과 본 연구의 최종 분석 대상은 266명으로 자살시도 과거력이 있는 환자는 101명, 자살시도 과거력이 없었던 환자는 165명이었다. 자살시도 과거력이 있는 정신과 환자가 자살시도 과거력이 없는 정신과 환자보다 성별과 나이를 통제하고 나서도 중성구 대 림프구 비율(p<0.001), 혈소판 대 림프구 비율(p<0.001)가 상승하여 있었으나 자살시도의 횟수에 따라서는 중성구 대 림프구 비율, 혈소판 대 림프구 비율은 통계적으로 유의미한 순차적인 상승이 확인되지 않았다. 결론 본 연구는 중성구 대 림프구 비율과 혈소판 대 림프구 비율이 정신과 환자에게서의 자살시도 위험성을 예측할 수 있는 의미 있고 쉽게 접근 가능한 지표임을 제안하며 향후 이러한 사실을 검증하기 위한 보다 많은 대상자를 선정하고 잠재적 교란변수를 통제한 전향적인 후속 연구가 필요할 것으로 생각된다.

일본 공모설치관리제도(Park-PFI)의 적용을 통한 노후 도시공원 정비사업 시뮬레이션 및 타당성 분석 (Simulation and Feasibility Analysis of Aging Urban Park Refurbishment Project through the Application of Japan's Park-PFI System)

  • 김용국;김영현;김민서
    • 한국조경학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.13-29
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    • 2023
  • 도시공원은 시민들의 건강, 삶의 질, 그리고 커뮤니티 형성을 지원하는 사회적 기반시설이다. 조성된 후 20년 이상이 지난 도시공원 비중이 커지고 있는 가운데, 노후 도시공원의 물리적 공간환경 개선과 기능 제고를 위한 정비사업 추진 필요성이 높아지고 있다. 관 주도의 노후 도시공원 정비는 재원 확보와 공원 매력 증진 측면에서 한계가 있기 때문에 민·관 협력을 통한 추진이 필요하다. 우리나라에 앞서 노후 도시공원 문제를 겪은 일본은 2017년 「도시공원법」 개정을 통해 공모설치관리제도(Park-PFI)를 도입하여 다수의 공원 정비사업을 성공적으로 추진 중이다. 이에 본 연구는 민·관 협력을 통해 국내 노후 도시공원 서비스의 질을 개선하고, 지속적으로 관리·운영하기 위한 대안으로서 일본 공모설치관리제도(Park-PFI)의 특성을 다각적으로 검토·분석하고, 이를 국내 노후 도시공원에 시범 적용한 후, Park-PFI 적용을 통한 노후 도시공원 재정비사업의 타당성을 분석하고자 하였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 일본의 공모설치관리제도(Park-PFI)는 노후 도시공원의 서비스 질 향상과 기능 다양화를 위한 민·관 협력 수단으로 국내 여건에 맞춰 도입하는 것에 대한 논의를 시작할 필요가 있겠다. Park-PFI의 국내 도입을 위해서는 민간 자본 및 수익시설 설치에 따른 도시공원의 공공성 저하와 장소성 훼손, 공원녹지법 및 공유재산법 등 관련 규제 개선 등에 관한 사회적 논의와 후속 연구가 필요하겠다. 둘째, 노후 도시공원의 정비 필요도가 높고, 사업을 추진하기에 적합한 입지라는 전제하에 Park-PFI 사업은 시민, 지자체, 민간 사업자 모두의 편익을 증진시킬 수 있는 정책 대안이라고 판단된다. 인천광역시 부평구에 위치한 노후 도시공원인 세영공원에 Park-PFI 사업을 시범 적용한 결과, 수익성지수(PI), 순현재가치(FNPV), 내부수익률(FIRR) 등의 측면에서 수익성이 있는 것으로 분석되어 민간 부문의 사업 참여가 가능할 것으로 판단된다. 지자체 차원에서도 민간 자본을 활용하여 노후 도시공원의 물리적 공간환경을 정비하는 것은 물론 민간 사업자의 시설 사용료와 수익의 일부(연매출의 0.5%)를 환원받음으로써 발생하는 재원을 활용하여 해당 도시공원의 유지관리 예산을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

GOCI-II 대기상한 반사도와 기계학습을 이용한 남한 지역 시간별 에어로졸 광학 두께 산출 (Retrieval of Hourly Aerosol Optical Depth Using Top-of-Atmosphere Reflectance from GOCI-II and Machine Learning over South Korea)

  • 양세영;최현영;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_3호
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    • pp.933-948
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    • 2023
  • 대기 중 에어로졸은 인체에 악영향을 끼칠 뿐 아니라 기후 시스템에도 직간접적인 영향을 미치므로 에어로졸의 특성과 시공간적인 분포에 대한 이해는 매우 중요하다. 이를 위해 위성기반 관측을 통해 에어로졸 광학 두께(Aerosol Optical Depth, AOD)를 산출하여 에어로졸을 모니터링하는 다양한 연구가 수행되어 왔다. 하지만 이는 주로 조견표를 활용한 역 산출 알고리즘에 기반하여 이루어지기 때문에 많은 계산량을 요구하며 불확실성이 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II)의 대기상한반사도와 30일 동안의 대기상한반사도 중 최솟값과 관측 시점 값의 차이 값, 수치 모델 기반 기상학적 변수 등을 활용하여 기계학습 기반 고해상도 AOD 직접 산출 알고리즘을 개발하였다. Light Gradient Boosting Machine (LGBM) 기법이 사용되었으며, 추정된 결과는 지상 관측 자료인 Aerosol Robotic Network (AERONET) AOD를 활용하여 랜덤, 시간 및 공간별 N-fold 교차검증을 통해 검증되었다. 세 가지 교차검증 결과 R2=0.70-0.80, RMSE=0.08-0.09, 기대오차(Expected Error, EE) 안에 있는 비율은 75.2-85.1% 수준으로 안정적인 성능을 보였다. Shapley Additive exPlanations (SHAP) 분석에서는 반사도 관련 변수들이 기여도의 상위권 대부분을 차지하고 있는 것을 통해 반사도 자료가 AOD 추정에 많은 기여를 하는 것을 확인하였다. 서울과 울산 지역에 대한 시간 별 AOD의 공간 분포를 분석한 결과, 개발된 LGBM 모델은 시간의 흐름에 따라 AERONET AOD 값과 유사한 수준으로 AOD를 추정하고 있었다. 이를 통해 높은 시공간 해상도(i.e., 시간별, 250 m)에서의 AOD 산출이 가능함을 확인하였다. 또한, 산출 커버리지 비교에서 LGBM 모델의 평균 산출 빈도가 GOCI-II L2 AOD 산출물 대비 8.8%가량 증가한 것을 통해 기존 물리모델기반 AOD 산출 과정에서 발생하던 밝은 지표면에 대한 과도한 마스킹의 문제점을 개선시킨 것을 확인하였다.