• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.23-37
• /
• 2024

디지털 트윈은 현실세계의 물리적 객체를 디지털 세계의 가상객체로 모사하고 시뮬레이션을 통해 미래에 발생 가능한 현상을 예측함으로써, 현실세계의 문제를 해결 또는 최적화하기 위해 고안된 M&S(Modeling and Simulation) 기술이다. 디지털 트윈은 지금까지 도시, 산업 시설 등 대규모 환경에서 특정 목적을 달성하기 위해 수집된 다양한 데이터 기반으로 정교하게 설계되고 활용되어 왔다. 이러한 디지털 트윈 기술을 실생활에 적용하고 사용자 맞춤형 서비스 기술로 확장하기 위해서는 개인정보 보호, 시뮬레이션의 개인화 등 실질적이지만 민감한 문제를 해결해야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 개인화 디지털 트윈을 위한 연합학습 기반의 클라이언트 훈련 가속 방식(FACTS)을 제안한다. 기본적인 접근 방식은 클러스터 기반의 적응형 연합학습 훈련 절차를 활용해 개인정보를 보호하면서 동시에 사용자와 유사한 훈련 모델을 선택하고 훈련을 가속하는 것이다. 다양한 통계적으로 이질적인 조건의 실험 결과 FACTS는 기존의 FL 방식에 비해 훈련 속도 및 자원 효율성 측면에서 우수한 것으로 나타난다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제56권8호
• /
• pp.3307-3314
• /
• 2024

For traditional spent fuel shielding materials, due to physical and chemical defects and cost constraints, they have been unable to meet the needs. Therefore, this paper carries out the first discussion on the application and performance of bismuth in neutron shielding by establishing Monte Carlo simulation on the neutron flux model of shielded spent fuel. Firstly, functional fillers such as bismuth oxide, lead oxide, boron oxide, gadolinium oxide and tungsten oxide are added to the matrices to compare the shielding rates of aluminum alloy matrix and silicone rubber matrix. The shielding rate of silicone rubber mixture is higher than aluminum alloy mixture, reaching more than 56%. The optimal addition proportion of bismuth oxide and lead oxide is 30%, and the neutron radiation protection efficiency reaches 60%. Then, the mass attenuation coefficients of bismuth oxide, lead oxide, boron oxide, gadolinium oxide and tungsten oxide in silicone rubber matrix are simulated with the change of functional fillers proportion and neutron energy. This simulation result shows that the mixture with functional fillers has good shielding performance for low energy neutrons, but poor shielding effect for high energy neutrons. Finally, in order to further evaluate the possibility of replacing lead oxide with bismuth oxide as shielding material, the half-value layers and various properties of bismuth oxide and lead oxide are compared. The results show that the shielding properties of bismuth oxide and lead oxide are basically the same, and the mechanical properties, heat resistance, radiation resistance and environmental protection of bismuth oxide are better than that of lead oxide. Therefore, in the case of neutron source strengths in the range of 0.01-6 MeV and secondary gamma rays produced below 2.5 MeV, bismuth can replace lead in neutron shielding applications.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제12권4호
• /
• pp.25-31
• /
• 2007

물질 간 상호작용이 위해도에 많은 영향을 미칠 수 있다는 것은 널리 알려져 있지만 이를 위해성평가에 적용할 수 있는 방안은 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 p-xylene이 토양 내에 존재할 때, 대수층으로의 이동성이 극히 제한적인 benz[a]anthracene (BaA)의 지하수로의 이동성 증가를 확인하고 그 증가된 위해도를 산정하기 위하여, 지하 환경을 모사한 셀을 제작하여 실험을 수행하였으며, 이를 해석하는 간단한 물질이동 모델을 개발하였다. 셀 실험 결과 BaA의 이동성은, BaA와 p-xylene이 혼합물질로 동시에 존재하는 경우에, BaA만으로 오염되어 있는 경우보다 월등히 높았다. 후자의 경우는 강우에 의한 이동이 주요 이동기작이었으며 그 정도는 아주 미미하였다. Defined Time Steps (DTS)을 이용하여 개발된 오염물질 이동모델은 두 물질 모두 실험결과와 유사한 경향을 보이며 변하는 것을 확인하였으나, 더욱 정확한 예측을 위하여 모델의 수정, 보완작업이 계속되고 있으며 이는 다음 연구의 주제가 될 것이다. 실험실 규모의 셀 실험의 경우 모세관대가 물질이동에 중요한 역할을 하기 때문에 실험실 규모의 시뮬레이션에서는 모세관대 모듈을 적용하는 것이 보다 적합한 것으로 나타났다. 현장규모 오염에서의 모델링 결과를 토대로 위해도를 산정하고 비교한 결과, 지하수 섭취를 통한 BaA의 발암위해도는 NAPL이 존재할 때, 존재하지 않을 때보다, 약 15${\sim}$87배 크게 계산되었다. NAPL이 존재하지 않는 경우 BaA의 지중 이동속도는 매우 느리며, 실제 오염현장의 경우 이동 과정에서 물질분해가 일어나므로 NAPL의 존재 여부에 따른 실제 위해도 차이는 더 크게 발생할 것으로 예상된다.

• 한국습지학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.228-236
• /
• 2015

도시화는 불투수면의 증가를 초래하여 자연적인 물순환 시스템의 왜곡, 비점오염물질 유출 증가, 하천의 수질악화 및 수생태계 훼손 등의 문제를 발생시킨다. 불투수면 증가로 인한 수리수문학적, 생태학적 및 환경적 영향을 저감하기 위하여 선진국에서는 저영향개발(Low Impact Development, LID)기법을 주요한 대안으로 적용하고 있다. 국내에서도 2012년에 비점오염원관리종합대책을 통하여 LID 기법을 비점오염 관리의 주요 방안으로 추진하고 있다. LID 시설은 물순환 구축을 통한 강우유출수의 유출저감과 함께 식물, 미생물, 여재에서의 다양한 물리화학적 및 생물학적 기작을 이용하여 오염물질을 제거하는 기술이다. 이러한 LID 시설에는 다양한 여재가 사용되고 있으나 여재의 오염물질 저감능력 평가를 위한 흡착과 탈착 특성 등에 대한 종합적인 비교평가가 수행되지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 LID 시설에 사용되는 다양한 여재 중에서 모래, 자갈, 바이오세라믹, 우드칩 및 바텀애쉬에 대하여 중금속(Pb, Cu)에 대한 흡착 및 탈착 특성 분석을 통해 여재의 환경성 평가를 수행하였다. 분석결과, 연구에 사용된 모든 여재에서 Pb에 대한 흡착 선호도가 Cu에 비하여 높게 나타났으며 흡착 kinetic 모델에서는 Pseudo second order equation의 적용성이 높게 평가되었고, 흡착등온식 모델에서는 Langmuir-3 isotherm이 높은 적용성을 보였다. 특히 여재 중에서 바이오 세라믹과 우드칩의 경우 Pb에 대한 뛰어난 흡착능을 보이는 것으로 평가되었다. 여재의 탈착 실험 결과 모든 여재에서 환경부 유해물질 기준에 초과하지 않아 LID시설에 다양하게 적용 가능한 것으로 나타났다.

• 한국조경학회지
• /
• 제48권3호
• /
• pp.34-44
• /
• 2020

본 연구는 식생기반 LID 시스템 모델을 기반으로 생태적 구성요소의 성능 분석 방향을 제시하기 위해, SWMM 전산모의와 강우·유출 모의장치를 이용하여 모니터링 결과 간의 통계적 유의성을 분석하고, 시스템 사전설계에 요구되는 기초자료를 제공하고자 한다. 또한, 선행연구에서 상대적으로 논의가 부족했던 식생기반 LID 시스템의 토양, 식생 모델 및 분석 방안을 종합하고, 장치형 LID 시스템을 대체할 수 있는 성능 정량화 방향을 제시하려 한다. 인공강우재현 모니터링 40분 경과 후 실험구와 대조구 모두 최대강우강도인 142.91mm/hr(n=3, sd=0.34), 142.24mm/hr(n=3, sd=0.90)로 집계되었다. 우량주상도 대비 10분, 50분 구간은 낮은 강우강도가 재현되었으며, 20분, 30분, 40분 구간은 높은 강우강도가 확인되었다. 우수유출 지연효과의 경우, 실험구의 유출강도 저감량은 대조구의 최대유출강도가 발생된 50분에 0.46mm/min을 기록하여, 79.8% 저감된 것으로 분석되었다. 전산모의의 경우, 실험구의 유출강도 저감량은 대조구의 최대유출강도가 발생된 50분에 0.05mm/min을 기록하여, 99.1% 저감된 것으로 모의되었다. 최대 강우유출강도의 경우, 실험구(Dv=30.35, NSE=0.36)는 인공강우 모니터링과 SWMM 전산모의가 동일하게 70분에 각각 0.77mm/min, 1.06mm/min을 기록하였다. 대조구(Dv=17.27, NSE=0.78)도 동일하게 50분에 각각 2.26mm/min, 2.38mm/min으로 집계되었다. 상기 연구결과를 통해 강우·유출 모의장치와 SWMM 전산모의 간의 통계적 유의성을 통해 단일 식생이 적용된 LID 시스템의 우수유출저감 성능의 사전설계 방향을 제시할 수 있었다. 또한, LID 시스템의 토양, 식생 모델 및 분석방법을 종합하여, 사전설계와 연계 가능한 식생 및 토양 부문의 매개변수 정량화 방안이 정리되었다. 다만, 단일 식생기반 LID 시스템으로 유형과 물리적 변수가 제한되었고, 모니터링, 전산모의 결과 간의 통계적 유의성 보정에 요구되는 알고리즘 연구가 후속되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.153-163
• /
• 2017

데이터 처리 속도는 예보 능력과 관련이 있다. 최신의 입력 자료를 이용한 예측 데이터의 고속 생산은 신속한 대처를 가능하게 한다. 또한 알고리즘 작성, 계산, 결과 평가, 알고리즘 개선으로 이어지는 순환 구조를 원활하게 할 뿐만 아니라 오류 발생시 빠른 시간 내에 복구할 수 있게 하는 등 매우 중요한 요소이다. 현재의 조기경보 시스템은 매 계산 주기 마다 섬진강 유역의 10개 시군에 대해 30미터 해상도의 격자형 자료를 400개 이상 생성하고 있으며(중간 데이터 포함) 최대 9일까지 예보되는 자료를 포함할 경우 600개 이상이다. 이는 전국을 30미터 해상도로 약 45개를 생성하는 계산양과 비슷하다. 또한 14,000여개의 필지에 대한 구역 통계와, 각 래스터의 평균, 최대, 최소 등의 통계자료 생성도 함께 수행 해야 한다. 이와 같은 대량의 데이터를 한정된 시간 내로 처리하기 위한 몇 가지 기법을 적용하여 적용하였으며, 아직 적용은 못하였으나 가능성의 여부를 평가해 보는 것으로 본 연구를 진행하였다. 그 결과 앞서 제시된 래스터 캐시, NFS 캐시, 분산 처리를 모두 적용할 경우 데이터 처리 시간을 1/8로 단축 시킬 수 있음이 확인되었다. 또한 GPU를 이용한 연산을 적용할 경우 일부 모듈에 대해 매우 큰 폭으로 수행 시간을 단축 시킬 수 있음을 확인하였다. 다만 캐시를 위한 추가적인 디스크, GPU라는 별도의 하드웨어, 추가된 하드웨어 지원을 위한 고출력 전원 장치와 이에 따른 UPS (Uninterruptible power supply, 무정전 전원공급 장치)까지 상대적으로 높은 사양으로 준비해야 하는 비용적인 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서 제시한 네 가지 기법 중 세 가지는 계산 서버 추가를 통한 수평적 성능 확장에 관한 것이다. 하지만 서버의 추가가 처리 속도 향상으로 이어지지 않음은 물론 오히려 저하시키는 경우가 있다. 본 연구에서는 특정 시간 내로 작업을 완료 시키지 못하면 해당 작업을 반환하여 다른 서버가 처리하는 간단한 방식을 이용한다. 하지만 이런 문제를 지속적으로 발생시키는 계산 서버가 발견된다면 정해진 기준에 따라 계산 작업에서 완전히 퇴출 시켜야 성능 향상에 도움이 된다. 따라서 처리 속도에 대한 정확한 원인을 검사하고 이를 실시간으로 반영할 수 있는 기법이 필요하다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
• /
• 제32권3호
• /
• pp.361-373
• /
• 1999

ROC곡선의 AUC는 측전도구의 기준 타당도를 나타내는 가장 일반화된 지표다. 본 연구는 ROC분석법을 이용하여 현행의 근로자건강진단에서 업무관련성 근골격계 질환의 고위험군을 변별하는 표준 설문지를 개발하고자 하였다. 컴퓨터를 이용하는 선박 설계업 종사자 89명, 전화번호 안내원 113명, 일반 직업 여성 79명, 주부 89명 등 총 370명의 일차 연구대상군에 대한 재활의 학과 전문의의 최종 진단결과를 기준으로 1996년에 개발된 '근로자의 신체 증상에 관한 설문지'의 응답결과를 비교하였다. 근골격계 질환과의 관련성이 높은 문항조합을 선정하고 문항별 가중치를 산출하기 위해 로짓회귀분석, 상관분석 등을 실시하였으며, 문항조합 및 가중치 산출방법이 서로 다른 4가지 설문모형에 따른 AUC를 비교 하였다. 또한, 국내 모 자동차조립공장 근로자 225명의 설문결과와 산업의학 전문의의 진단결과 자료를 이용하여 4가지 설문모형의 AUC 재현도를 확인하였다. 분석 결과, 통계적으로 유의 한 차이는 없었으나 문항수를 줄여도 문항별 응답수준별 가중치를 부여하면 AUC가 일관되게 증가함을 확인하였다. 증상문항 4개와 신체부위문항 7개를 통합한 11개 문항에 가중치를 부여하는 모형이 변별력, 재현도, 편의성 측면에서 우수한 것으로 나타나, 이를 기준으로 새로운 업무관련성 근골격계 질환 설문지를 설계할 수 있었다. 문항수가 적으면서도 타당도는 높은 설문지를 개발하고, 상대적인 비교평가에 쓰일 수 있는 정량적 가중치를 제시한 것이 본 연구의 주요성과라 할 수 있다. 본 연구는 전문의 사이의 진단기준 차이를 고려하지 못한 점, 다양한 인구집단에 적용할만한 절대적인 참고치를 제시하지 못한 점 등에서 한계가 있다. 그러나, '측정 도구의 정량적 타당도 검증을 통한 질병 감시용 도구 개발'이라는 본 연구의 기본 취지 및 접근방법은 향후 조직적인 질병 예방활동에 활용될 여지가 있을 것이다.

• 재무관리연구
• /
• 제24권1호
• /
• pp.29-58
• /
• 2007

본 연구에서는 기업의 성장기회에 대한 대용변수를 개발하기 위하여 신규투자의 투자수익률과 성장기회 가치를 추정할 수 있는 방법론을 제시하였다. M-M(1961, 1963), 이원흠(2006)의 기업가치 평가모형을 바탕으로 횡단면평균 투자수익률 및 개별기업의 가중평균자본비용을 추정하는 방법론을 제안하였고, 신규투자수익률 및 성장기회가치를 추정하는 방법론도 제안하였다. IMF 외환위기를 겪으면서 우리 기업들은 재무구조, 사업구조, 기업지배구조 조정 등 다방면으로 자구책을 시행한 바 있으나 그 실질적인 효과가 사업투자의 증대와 부가가치 창출로 이어지지 못하고, 기업투자 부진이 한국경제의 장기적 성장동력을 잠식시키고 있다는 우려가 높다. 이런 우려가 현실적으로 어떤 원인에서 연유하는가를 평가해 볼 수 있는 성장기회의 대용변수를 개발하였다. 새롭게 개발한 대용변수를 통해 한국 기업의 시기별, 산업별 성장기회가 변화한 모습을 추정한 결과를 종합하여 정리하면 다음과 같다. 첫째, 상장기업은 신규투자 성공률이 높지 못하다. 분석기간의 전체기업 중 약 $50{\sim}60%$에 불과한 기업들이 성장기회가 있을 때 신규투자 규모를 증가시키고 있다. 둘째, IMF 외환위기 진행시기에는 성장기회스프레드가 -2%에 달하는 음(-)의 값을 갖는 산업에서 신규투자 증가가 발생하여 산업의 성장가치를 훼손하였다. 이런 기업이 상장기업의 약 1/3에 달하였었다. 2000년대 들어서는 성장기회스프레드가 전 산업에 걸쳐 양(+)의 값으로 전환됨으로써 이를 잘 활용하여 투자액을 늘리면 성장가치가 증식될 수 있는 환경으로 변하였다. 이는 IMF 외환위기 극복과정에서 기업들이 시행한 사업구조 및 재무구조 개선 노력의 결과인 것으로 이해된다. 셋째, IMF 외환위기를 전후한 시기의 성장기회수익률과 성장기회스프레드를 비교해 보면 미미하지만 점차 양호해 진 것을 알 수 있다. 신규투자에서 기대되는 투자수익률을 측정하는 성장기회수익률이 11%에서 12.5%로 상승하였고, 신규투자의 초과이익률을 측정하는 성장기회스프레드는 -0.87%에서 +0.86%로 증가하였다. 넷째, 성장가치 면에서 살펴보면 오히려 절대값이 하락하였다. 성장가치를 무형자산가치비중과 성장기회가치비중으로 구분하여 살펴 본 결과, 무형자산가치비중은 분석기간 중 큰 변화가 없이 18% 수준을 유지하였으나, 성장기회가치비중은 IMF외환위기 진행기에는 15%에 달하던 것이 극복기가 되면 -2%로 대폭 하락한 것으로 분석된다. 다섯째, 연구개발, 고객만족 등 무형자산의 중요성이 강조되면서 그에 대한 투자가 활성화되었음에도 불구하고 무형자산가치비중이 크게 증가하지 못하고 있다는 점은 무형자산투자 관리에 더 노력하여야 한다는 점을 시사해 준다.

• Journal of Hospice and Palliative Care
• /
• 제20권3호
• /
• pp.177-187
• /
• 2017

목적: 2017년 8월부터 말기 암 이외에도 후천성 면역결핍 증후군, 만성 폐쇄성 폐질환, 간경화 환자들에게도 호스피스 완화의료가 적용될 예정이다. 이에 본 연구에서는 비암성 질환 전문가들을 대상으로 세 가지 질환에서의 호스피스 완화의료의 목표, 내용 및 적용 방법에 대한 심층 면담을 통해, 호스피스 완화의료에 대한 생각, 인식, 태도에 대해 살펴보아, 국내 실정에 맞는 비암성 호스피스 완화의료 진료 모델 마련에 기여하고자 하였다. 방법: 본 연구는 반구조적 심층 면담조사를 통한 질적 연구이다. 암환자의 호스피스 완화의료를 담당하는 네 명의 임상 의사가 85편의 문헌 검색을 통해 핵심 질문을 선정하여 총 11명의 비암성 질환 전문가들에게 면담을 하고 질적 연구 방법에 따라 분석되었다. 결과: 전문가들은 비암성 질환의 말기환자를 정의하기 어렵다고 하였고, 호스피스 완화의료의 목표와 내용은 암환자들을 대상으로 한 것과 다르지 않다고 하였지만, 통증보다는 다른 신체 증상과 정서적 문제에 중점을 두어야 한다고 하였다. 또한, 말기라고 진단할 수 있는 시점에 호스피스 완화의료를 적용해야 한다고 하였다. 질환 별로 특수한 점들(AIDS 환자들의 항바이러스제 사용, COPD 환자들의 호흡곤란, LC 환자들의 간이식)과 의료진들에 대한 교육의 필요성에 대해 언급하였다. 호스피스 완화의료 적용 시 환자들이 자신을 포기한다는 느낌을 받을 수 있다고 하였고 정부의 재정 지원 문제에 대해서도 언급하였다. 결론: 비암성 질환에 대한 호스피스 완화의료 도입의 문제점을 최소화하기 위해서는 심도 있는 논의를 통해 비암성 질환의 말기환자에 대한 정의를 마련해야 할 필요가 있다. 또한, 비암성 말기환자들을 돌보는 의료진과 현재 말기 암환자의 호스피스 완화의료를 담당하고 있는 인력의 협력이 필요하다.

• 생태와환경
• /
• 제40권2호
• /
• pp.184-192
• /
• 2007

본 연구는 국내 5대강 수계 중 하나인 섬진강 수계의 6개 지점을 선정하여 수체 안정기인 2005년 4월과 6월, 2회에 걸친 조사를 실시하여 섬진강의 생태 건강성을 진단하였다. 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI)모델 분석은 국내 특성에 맞게 수정 보완된 10개 다변수 메트릭 모델(Multimetric model)을 이용하였고, 정성적 서식지 평가 지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI) 분석은 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였으며, 이 화학적 수질 분석은 섬진강 수계의 환경부 측정망 지점 자료 중, 2002년부터 2005년까지 4년간 측정된 자료를 이용하였다. 섬진강의 생물통합지수는 33(n=12)로서 "보통${\sim}$양호상태" (Fair${\sim}$Good)로 나타났다. 지점별 모델값은 지점 5에서 40 "양호상태" (Good)로 생물통합지수가 가장 양호한 지점으로 나타난 반면에 지점 3은 23 "악화${\sim}$보통상태" (Poor${\sim}$Fair)로 생물통합지수가 가장 악화된 지점으로 나타났다. 서식지 건강성 지수는 평균 109(n=6)으로 "일부훼손상태"(Marginal)로 나타났으며, 지점별 모델값은 지점 6에서 136으로 "양호상태" (Suboptimal), 지점 3은 54로서 "악화${\sim}$일부훼손상태" (Poor${\sim}$Marginal)로 나타났다. 이 화학적 수질자료의 지점별 분석에 따르면, 지난 4년간 평균 BOD와 COD값은 각각 1.3 mg $L^{-1}$(범위: $0.9{\sim}1.8$ mg $L^{-1}$)과 3.3 mg $L^{-1}$ (범위: $2.8{\sim}4.0$ mg $L^{-1}$)로 나타나 유기물에 의한 화학적 오염은 적은 것으로 나타났다. TN과 TP의 평균값은 각각 2.5 mg $L^{-1}$과 0.067 mg $L^{-1}$로 나타나 영양염류는 상 하류간 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 생물통합지수와 정성적 서식지 평가, 이 화학적 수질 분석에 따르면, 섬진강의 수환경은 5대강 수계 중 어류가 서식함에 있어 가장 적합한 상태인 것으로 나타나, 서식지 교란과 화학적 오염으로부터 계속적으로 보호되어야 할 것으로 사료되었다.