• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.480-488
• /
• 2018

정보통신 기술의 발전으로 농업분야에서도 다량의 데이터로부터 가치 있는 정보를 생성하고 그 활용을 위해 빅데이터 기술을 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 농업에서 재배 가능한 작물과 품종은 기온, 강수량, 일조시간 등의 자연환경의 영향에 따라 결정된다. 본 논문은 마늘의 생육과정과 일별로 측정되는 기상변수를 활용하여 농작물 생산에 영향을 미치는 기상기후 요인을 도출하고 마늘을 대상으로 단위면적당 생산량 예측(단수) 모형을 도출하였다. 기상변수는 마늘의 생육단계를 고려하여 빅데이터 분석 기법을 이용하였다. 탐색적 자료 분석과정에서는 통계청, 농촌진흥청, 농촌경제연구원으로부터 생산량, 도매시장 반입량, 생육 데이터 등 다양한 농산물 생산 데이터를 제공받아 활용하였다. 또한 기상청으로부터 AWS, ASOS, 특보현황 등 다양한 기상관측 데이터를 수집하여 활용하였다. 상관관계 분석 과정은 변수선택, 후보모형 도출, 모형진단, 시나리오 예측 등을 통해 도출한 모형의 모형 적합도와 생산량 예측력을 비교하여 마늘생산단수예측 모형을 설계하였다. 수많은 기상요인 변수는 요인분석을 이용하여 차원을 감소시키고 설명변수로 선정하였다. 이 방법을 이용함으로써 회귀분석에서 발생할 수 있는 다중공선성과 낮은 자유도의 문제를 효과적으로 통제할 수 있었으며 회귀분석의 적합도와 예측력을 높일 수 있었다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.19-28
• /
• 2013

Artificial neural networks were used for time series modelling of algal dynamics of whole year and by season at the Paldang dam station (confluence area). The modelling was based on comprehensive weekly water quality data from 1997 to 2004 at the Paldang dam station. The results of validation of seasonal models showed that the timing and magnitude of the observed chlorophyll a concentration was predicted better, compared with the ANN model for whole year. Internal weightings of the inputs in trained neural networks were obtained by sensitivity analysis for identification of the primary driving mechanisms in the system dynamics. pH, COD, TP determined most the dynamics of chlorophyll a, although these inputs were not the real driving variable for algal growth. Short-term prediction models that perform one or two weeks ahead predictions of chlorophyll a concentration were designed for the application of Harmful Algal Alert System in Lake Paldang. Short-term-ahead ANN models showed the possibilities of application of Harmful Algal Alert System after increasing ANN model's performance.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.308-323
• /
• 2021

통영 LNG 기지에서 방류되는 냉배수가 진해만에 미치는 영향을 알아보고, 냉배수의 활용 방안 모색을 위해 총 4개의 냉배수 방류량에 대한 진해만의 환경변화를 1년간(2018년) 모의하였다. 실제 냉배수 방류량인 Case1(10 m³ sec^-1)의 모의 결과, 모든 분기에서 냉배수에 의한 진해만의 환경변화는 매우 미미하게 나타났다. 모의 방류량인 Case2(100 m³ sec^-1)의 경우 방류구 반경 5 km 범위에서 1 ~ 3℃의 수온 감소를 보였으며, Case3(1000 m³ sec^-1)에서는 방류구 반경 8 km 범위에서 최대 4 ~ 5℃의 수온이 감소하였고 진해만 전 해역에 걸쳐 냉배수가 확산하는 결과를 보였다. 플랑크톤의 성장 속도는 최대 15% 감소하였으며(11월), 대형조류의 성장 속도는 행암만 부근에서 최대 6 % 증가하는 결과를 보였다. 상기 결과로부터 통영 LNG 기지에서 방류되는 냉배수에 의한 진해만의 환경변화는 미미한 것을 확인하였다. 또한 Case3 결과로부터 국소지역의 '적조 방재', '해조류 성장'을 목적으로 냉배수의 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제26권11호
• /
• pp.1247-1253
• /
• 2017

The Fuji variety of apple, introduced in Japan, has excellent storage quality and good taste, such that it is the most commonly cultivated apple variety in Gunwi County, North Gyeongsang Province, Korean Peninsula. Accurate prediction of harvest maturity allows farmers to more efficiently manage their farm in important aspects such as working time, fruit storage, market shipment, and labor distribution. Temperature is one of the most important factors that determine plant growth, development, and yield. This paper reports on the beta distribution (function) model that can be used to simulate the the phenological response of plants to temperature. The beta function, commonly used as a skewed probability density in statistics, was introduced to estimate apple harvest maturity as a function of temperature in this study. The model parameters were daily maximum temperature, daily optimum temperature, and maximum growth rate. They were estimated from the input data of daily maximum and minimum temperature and apple harvest maturity. The difference in observed and predicted maturity day from 2009 to 2012, with optimal parameters, was from two days earlier to one day later.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.75-88
• /
• 2016

본 연구는 도시성장 시나리오와 CLUE-s 모형을 이용해 한반도의 시공간적인 미래 토지이용 변화를 예측하였다. 이를 위한 CLUE-s 모형의 입력 자료로 2008년 환경부 토지이용도와 국가수자원관리종합시스템(WAMIS)에서 1980년부터 2011년까지 5년 간격의 토지이용 통계 자료를 구축하였다. 토지이용 항목은 총 6개(수역, 시가지, 논, 밭, 산림, 초지)로 분류하였으며, 다양한 토지 변화요소(Driving Factor)와 특별토지이용 정책 자료로 환경부의 국토환경성평가 지도를 적용하였다. 시나리오 예측 결과는 각 도별로 2008년의 토지피복 통계와 비교를 통해 검증하였다. 시가지를 대상으로 한 실측값과의 오차율은 경기도(9.47%), 강원도(9.96%), 충청북도(10.63%), 충청남도(7.53%), 전라북도(9.48%), 전라남도(6.92%), 경상북도(2.50%), 경상남도(8.09%)로 나타났다. 이러한 오차의 원인은 미래 도시성장을 수학적으로 예측하기 위해 모형 내에서 조정된 성장률과 국가 정책으로 인한 실제 성장률의 차이로 인한 것으로 판단된다. 2100년의 미래 토지이용 변화 예측 결과 시가지는 2008년에 비해 28.24% 상승할 것으로 예측되었으며 논, 밭, 산림은 각각 8.27%, 6.72%, 1.66% 감소할 것으로 예측되었다.

• 미래기술융합논문지
• /
• 1권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2022

2015년부터 정부에서는 한국형 스마트팜 보급에 노력하고 있다. 그러나, 기술 및 현행 재배 연구 데이터의 한계로 인해 대규모 시설 채소 농가에만 보급이 국한되고 있는 실정이다. 또한, 작물 생육 및 재배 환경을 고려하지 않은 IT 기술의 단순 적용으로 도입 비용 대비 효율성과 신뢰성이 낮은 상황이다. 따라서, 본 논문에서는 공공 및 외부 데이터를 기반으로 데이터 분석 서비스를 수행하고 이를 시설 재배 농가의 실정에 맞는 데이터 기반의 타깃형 스마트팜 시스템을 설계하였다. 이를 위해, 농장 위험 정보 알림 서비스를 개발하고, 적정 비료 시비를 위한 광환경지도를 제공하며, 시설 농장의 온습도 정보를 활용한 재배 작기별 병해 예측 모델을 설계하였다. 이를 통해, 기존의 스마트팜 센서 데이터와의 연계, 활용으로 스마트팜 데이터 서비스 구현이 가능하며, 데이터 활용에 경제적 효율성 및 데이터 신뢰성을 확보할 수 있다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제94권6호
• /
• pp.481-487
• /
• 2005

이 연구에서는 지표화 중심의 산불확산예측 알고리즘을 기반으로 GIS 환경에서 운용이 가능한 지표화 확산예측모델을 개발하였다. 이 모델은 지형, 연료, 기상 등 산불환경인자를 분석하고 입력하는 부분과 시간에 따라 확산속도, 화선에서의 산불강도, 연소면적을 예측하는 지표화 확산예측 부분, 마지막으로 예측결과를 사용자에게 제시하는 출력 부분으로 구성되었다. 산불확산속도를 계산하기 위해서 산불행동에 영향을 미치는 산불환경인자중에서 지형인자는 경사, 기상인자는 풍속, 풍향, 실효습도를 고려하였다. 또한 연료인자는 수치임상도를 이용하여 연료깊이, 연료량, 소화습도를 계산할 수 있는 연료모듈을 개발하여 입력되도록 하였다. 연료습도는 실효습도, 최고온도, 강수량, 일일 적산량의 함수관계로 추정하였다. 모델을 2002년 청양에서 발생한 산불에 적용한 결과 확산속도에 대해 61%의 일치도를 보였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.414-420
• /
• 2020

본 연구는 대륜 국화 '백마'의 생육 특성인 생체중, 건물중, 엽면적을 조사하여, 생장 및 기후요소에 따른 생장 예측모델 개발을 위하여 수행되었다. 정식후 일수 및 누적온도에 따른 국화의 건물중 및 엽면적 분석에 기반한 '백마'의 생장예측을 위한 시그모이드 회귀모델을 개발하였다. '백마'의 건물중 상대생장률(RGR)은 재배기간 평균 0.084 g·g^-1·d^-1이었다. 정식 후 재배 기간에 따른 건물중에 대한 상대 생장률은 정식 초기부터 단일처리 전까지 높았으며 최고 0.133 g·g^-1·d^-1까지 증가하였고, 63일째 단일처리가 시작된 후 수확 시기에서는 0.030 g·g^-1·d^-1으로 감소하는 경향을 보였다. 누적온도에 따른 국화의 건물중, 엽면적에 대한 생장 모델(sigmoid 곡선)을 개발하였다. 정식 후 일수와 누적온도에 따른 '백마'의 건물중 및 엽면적은 지수함수적으로 증가하였으며, 건물중의 경우 63일(누적온도 1601℃)까지 평균 39.1%씩 증가하였고, 이후 평균 7.4%씩 증가하였다. 엽면적의 경우 정식 후 28일차까지 평균 63.3%씩 증가하였고, 화아분화가 발생하기 전인 84일차까지 평균 6.5%씩 증가하였으며 화아 분화가 발생하기 전 84일까지 평균 6.5%로 증가했고, 이후 수확 전까지 평균 10.6%씩 증가하는 경향을 보였다. 본 실험은 충남지역에서 대륜 국화 '백마'의 재배관리 체계와 계획적 연중 생산 체계를 구축하는데 유용한 자료로 활용될 수 있다. 보다 정밀한 생육 예측 모델을 만들기 위해서는 누적 일사량을 포함한 다양한 기상자료를 바탕으로 하여 교정 및 검증이 필요하다.

• The Journal of Asian Finance, Economics and Business
• /
• 제8권7호
• /
• pp.403-411
• /
• 2021

This study discusses the influence of economic factors on the clothing exports from China and 15 South and Southeast Asian countries to the United States. A basic gravity trade model with three predictors, including the GDP value produced by exporting and importing countries and their geographical distance was established to explain the bilateral trade patterns. The conventional approach of multiple regression and the novel approach of Artificial Neural Networks (ANNs) were developed based on the value of clothing exports from 2012 to 2018 and applied to the trade pattern prediction of 2019. The results showed that ANNs can achieve a more accurate prediction in bilateral trade patterns than the commonly-used econometric analysis of the basic gravity trade model. Future studies can examine the predictive power of ANNs on an extended gravity model of trade that includes explanatory variables in social and environmental areas, such as policy, initiative, agreement, and infrastructure for trade facilitation, which are crucial for policymaking and managerial consideration. More research should be conducted for the examination of the balance between developing countries' economic growth and their social and environmental sustainability and for the application of more advanced machine-learning algorithms of global trade flow examination.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제3권4호
• /
• pp.83-90
• /
• 2010

IT융합과 같이 실세계 시스템과 연동되는 컴퓨팅환경의 발전과 더불어 시스템의 물리적 오류에 대한 분석 및 이를 활용한 예측 시스템의 요구가 점차 증가되고 있다. 이러한 물리적 오류는 자연적 현상 및 기계적 오류들과 밀접하게 연관되어지며 다양한 요소들에 의해 예측이 어렵다. 특히 승강기 시스템은 기기의 복잡성 때문에 다양한 문제를 발생 시키며 이들에 대한 효율적인 접근이 필요하다. 이에 본 논문에서는 승강기 시스템에서 이러한 기계적 오류 및 자연적 현상에서 발생 가능한 인자를 수집하고 이들의 분석을 통해 오류 발생을 예측할 수 있도록 데이터마이닝을 적용한 분석 관리 서비스 시스템을 제시하고자한다. 이를 통해 승강기에서 발생되는 오류를 미리 발견하고 경보해 줌으로써 만약의 사태에 대한 초기대응 및 인명구조에 적극적으로 대처할 수 있을 것이다.