• 제목/요약/키워드: Temporal data

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Himawari-8 정지궤도 위성 영상을 활용한 딥러닝 기반 산불 탐지의 효율적 방안 제시 (Efficient Deep Learning Approaches for Active Fire Detection Using Himawari-8 Geostationary Satellite Images)

  • 이시현;강유진;성태준;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_3호
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    • pp.979-995
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    • 2023
  • 산불은 예측이 어려운 재해이기 때문에 실시간 모니터링을 통해 빠르게 대응하는 것이 중요하며, 정지 궤도 위성 영상은 광역을 짧은 시간 간격으로 모니터링할 수 있어 산불 탐지 분야에 활발히 이용되고 있다. 기존의 위성 영상 기반 산불 탐지 알고리즘은 밝기 온도의 통계량 분석을 통한 임계값 기반으로 이상치를 탐지하는 방향으로 진행되어 왔다. 그러나 강도가 약한 산불을 탐지하기 어렵거나, 적절한 임계값 설정의 어려움으로 일반화 성능이 저하되는 한계점이 있어 최근에는 기계학습을 이용한 산불 탐지 알고리즘들이 제시되고 있다. 현재까지는 random forest, VanillaConvolutional neural network (CNN), U-net 구조 등의 비교적 간단한 기법이 적용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 정지궤도 위성인 Advanced Himawari Imager를 이용하여 동아시아와 호주를 대상으로 State of the Art (SOTA)딥러닝 기법을 적용한 산불 탐지 알고리즘을 개발하고자 하였다. SOTA 모델은 EfficientNet과 lion optimizer를 적용하여 개발하고, Vanilla CNN 구조를 사용한 모델과 산불 탐지 결과를 비교하였다. EfficientNet은 동아시아와 호주에서 0.88 및 0.83의 F1-score를 기록함으로써 CNN (동아시아: 0.83, 호주: 0.78)에 비해 뛰어난 성능을 입증하였다. EfficientNet에 불균형 문제 해결을 위한 weighted loss, equal sampling, image augmentation 기법 적용 시, 동아시아와 호주에서 각각 0.92와 0.84의 F1-score를 기록함으로써 적용 전(동아시아: 0.88, 호주: 0.83)에 비하여 성능이 향상되었음을 확인하였다. 본 연구를 통하여 제시된 SOTA 딥러닝 기법의 산불 탐지에의 적용 가능성과 딥러닝 모델의 성능 향상을 위해 고려해야 할 방향은 향후 산불탐지 분야에 대한 딥러닝 적용에 도움이 될 것으로 기대된다.

캐릭터 상품 제작 교육에 적합한 3D프린터 연구 (Study on 3D Printer Suitable for Character Merchandise Production Training)

  • 권동현
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권41호
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    • pp.455-486
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    • 2015
  • 1986년 특허등록으로 시작된 3D프린팅 기술은 당시에는 인식 부족으로 일부 기업 외에는 주목받지 못하는 기술이었다. 그러나 20년이 지나 만료되는 특허들이 나오는 오늘날에는 가격도 개인이 구매가능한 선까지 낮아졌고 컴퓨터 성능향상 및 인터넷 정보교류의 보편화로 3D 콘텐츠에 대한 인식이 보편화 되어 산업계는 물론 일반인들에게도 주목 받고 있다. 수정 및 유통이 편리한 디지털 데이터를 기반으로 하면서 금형제작이 필요없는 3D프린터는 제작 공정에서 획기적인 변화를 가져 올 수 있으며 캐릭터 콘텐츠상품 분야에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 최근 들어 관심을 받고 있는 키덜트 문화의 가장 선두에 있는 다양한 캐릭터 상품 제작에는 3D프린터를 사용하는 것이 필수적인 공정이 되고 있으며 이 같은 캐릭터 콘텐츠 관련 산업현장 수요를 예측해 볼 때, 그리고 특허 만료 및 기술의 공유로 저렴해진 가격 등을 고려해 볼 때, 앞으로 교육현장에서 3D프린터를 활용할 수 있는 인재를 양성하는 교육과정을 도입하여 보다 창의적인 작업을 할 수 있는 인재를 양성하고 취업의 영역과 기회를 확대하는 것은 꼭 진행되어야 할 것이다. 그러나 학교 교육에서 3D프린터를 도입하고자 할 때 얻을 수 있는 정보는 한계가 있다. 언론이나 정보매체에서는 3D 프린터에 대한 장밋빛 미래가치나 산업규모 성장과 같은 일반적인 정보만을 거론하고 있으며 학계에서도 연구의 수준의 프린팅 기술 소개나 산업에서의 적용, 산업 규모 데이터 분석 등 개론수준의 내용 정리에 머무르고 있다. 이러한 정보의 부족은 교육현장에서 문제를 발생시킨다. 장점과 단점 비교와 같은 실질적인 정보 비교 없이 일단 도입 하여 시행착오의 과정 이후에서야 사용을 할 수 있게 됨으로서 시간적, 기회비용이 발생할 수밖에 없는 상황이다. 특히 많은 비용을 들여 도입한 장비가 학교 교육의 특성에 맞지 않는다면 그로 인한 비용손실은 클 것이다. 본 연구의 목적은 관련 전문가들이 아닌 기술관련 기반이 없는 일반 사용자들을 대상으로 하였다. 기존의 의 3D프린터 기술소개의 정도가 아닌 대표적 기술에 따른 사용상의 주의 점과 문제점을 분석하고 장단점을 비교하여 학교 교육, 특히 애니메이션 관련 학과에서 캐릭터 상품 개발과 관련한 교육에서 필요한 3D 프린터는 어떤 특성을 가져야 하는지를 설명하고 앞으로 3D프린터 이용한 교육을 시행하고자 할 때 실질적인 도움이 될 수 있는 정보를 제공하고자 하였다. 본론에서는 지지대 방식, 재료의 종류, 이차원 프린팅 방법, 삼차원 프린팅 방법과 같이 새로운 관점으로 기술을 구분하여 설명하였다. 이렇게 다른 구분 방식을 선택 하게 된 이유는 사용상의 실질적인 문제들을 상호 비교하기 용이하도록 하기 위함이다. 결론적으로 가장 적합한 3D프리터는 출력물의 품질은 다소 부족하지만 비교적 가격대가 저렴하고 재료 및 유지보수비용이 적게 드는 FDM방식의 프린터로 선정하였으며 부가적으로 기술지원이 잘되는 업체를 선정하기를 추천한다.

주의력결핍 과잉운동장애 남아에서 중추신경자극제가 주의력과제 수행 중의 대뇌 기능적 국소화에 미치는 효과 (EFFECT OF METHYLPHENIDATE ON FUNCTIONAL CEREBRAL LOCALIZATION DURING ATTENTIONAL TASKS IN BOYS WITH ATTENTION-DEFICIT/HYPERACTIVITY DISORDER)

  • 신동원;육기환;전덕인;김경희;민성길;송동호
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제9권2호
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    • pp.218-226
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    • 1998
  • 본 연구는 주의력결핍 과잉운동장애(ADHD) 남아에서 전형적인 중추신경자극제인 methylphenidate를 투여한 전후의 상태 간에 주의집중력을 요하는 과제를 수행하는 동안의 정량화 뇌파검사(Quantitative Encephalography;Q-EEG) 소견을 비교하였다. 이를 통하여 대뇌의 전기생리학적 활성도의 위치적 변화를 알아봄으로써 methylphenidate가 대뇌의 기능적 국소화에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구대상으로는 DSM-IV기준으로 ADHD로 진단된 $6{\sim}12$세의 남아 13명이었고, 단축형 Conners척도와 한국판 아동행동척도(Child Behavior Checklist;CBCL)을 포함한 임상평가를 하였다. 모든 대상에게 methylphe-nidate를 투여하기 전에 안정상태와 주의력과제인 TOVA(Test of Variables of Attention)를 수행하는 동안에 Q-EEG를 시행하였다. 그리고 1주일 후에 methylphenidate 0.7mg/kg을 1회 경구로 투여하고 1시간이 경과한 시점에서 안정상태와 활성상태에서 Q-EEG를 시행하여, 각 상태의 Q-EEG소견을 비교분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 안정상태에서는 약물을 투여한 전후 시기 간에 Q-EEG 소견의 유의한 차이를 보이지 않았으나, 활성상태에서는 약물투여 전에 비하여 약물투여 후의 뇌파소견 중 theta파와 beta파의 진폭 비율(theta/beta)이 대뇌 우측의 전두엽과 두정-후두엽부위, 좌측의 측두-두정엽에서 유의하게 증가하였다. 본 연구의 결과로 미루어 methylphenidate는 주의력과제를 수행하는 동안에 대뇌의 전기생리적인 활성도에 영향을 미침을 알 수있다. 특히 주의력과 관련되어 methylphenidate가 대뇌기능에 미치는 국소적 영향이 우측 전두엽과 두정-후두엽, 좌측 측두-두정엽에 나타나고 있음을 알 수 있었다. 이는 중추신경자극제가 ADHD 환자에서 주의력 증진과 관련되어 대뇌기능의 국소적인 영향을 주는 약물임을 시사한다.

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웹/모바일-어플리케이션 접속 지표와 TCS 교통량의 상관관계 연구 (Exploring the Temporal Relationship Between Traffic Information Web/Mobile Application Access and Actual Traffic Volume on Expressways)

  • 류인곤;이재영;최기주;김정화;안순욱
    • 대한교통학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.1-14
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    • 2016
  • 최근 스마트폰의 빠른 보급으로 누구나 언제 어디서든 자유로운 네트워크 접속이 가능해졌다. 이는 통행 전은 물론 통행 중 교통정보 검색이 매우 편리해졌음을 의미한다. 고속도로 교통정보 탐색 행태의 기반이 되는 상관성 분석을 위하여, 웹과 모바일-앱의 접속 지표에 대한 정상성 여부를 검증하고, TCS 교통량과의 상관관계를 실증적으로 분석하는 것이 본 연구의 목적이다. 그 결과 첫째, 시간대별 웹/모바일-앱의 접속 지표에 대한 ADF-검정, PP-검정 결과, 로그변환이나 차분변환 없이도 시계열의 정상성 조건을 만족하는 것으로 나타났다. 둘째, 고속도로 진출입 교통량과의 피어슨 상관계수를 검토한 결과, 웹/모바일-앱의 모든 접속 지표는 뚜렷한 양적 상관관계를 보였다. 단, 트럭의 TCS 진입 교통량은 상관관계가 거의 없는 것으로 나타났다. 셋째, 시계열 변수 사이에 존재하는 발생시간의 시차 관계(동행성, 선행성, 후행성)를 규명하기 위해 교차분석을 수행한 결과, 모바일 이용자는 모든 웹 접속 지표보다 선행하고 있었으며, 모바일 실행횟수는 모든 웹 접속 지표와 동행함을 발견하였다. 넷째, 고속도로의 진입 교통량에 선행하는 웹/모바일-앱 접속 지표는 존재하지 않았으며, 웹 페이지뷰/방문자/신규방문자/재방문자, 모바일 실행횟수는 오히려 고속도로 진입 총 교통량과 비교시 1시간의 후행 시차에서 상관관계가 가장 높게 나타났다. 향후 분석의 공간적 범위와 시간적 범위를 세분화하고 교통정보 이용자의 위치정보를 활용할 수 있다면, 경로 전환 시점/비율과 같은 개별 통행행태까지도 예측할 수 있게 될 것으로 판단된다.

동해 전역에 장기간 발달하는 아표층 엽록소 최대층과 수괴의 물리 화학적 특성과의 상관관계 (Prevailing Subsurface Chlorophyll Maximum (SCM) Layer in the East Sea and Its Relation to the Physico-Chemical Properties of Water Masses)

  • 노태근;이동섭;김규범;장경일;나태희;김경렬
    • Ocean and Polar Research
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    • 제34권4호
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    • pp.413-430
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    • 2012
  • 하계 울릉분지에서 관측된 SCM층은 울릉분지에만 국한되어 나타나는 것이 아니라 동해 전역에서 관측되었다. 각기 다른 시기에 관측된 여러 문헌 자료와 하계 동해 전역에서 관측된 자료에 의하면 SCM층이 나타나는 시기는 5월부터 10월 하순까지 나타나는 것으로 추정된다. SCM층 바로 상층부에 표층보다 높은 용존산소가 관측되었고, SCM층이 영양염의 농도가 급격하게 증가하는 수심에 나타나는 것으로 보아 침강이나 낮은 광량에 대한 식물플랑크톤의 생리적인 적응보다는 식물플랑크톤이 활발하게 성장하고 있음 시사한다. SCM층에서 식물플랑크톤이 오랜기간 동안 지속적으로 성장하기 위한 영양염 공급과정으로 수직 확산, 소형 및 중형동물플랑크톤의 재생산등이 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이들 과정은 SCM층에서 식물플랑크톤 질소 요구량의 약 50% 정도만 설명할 수 있어 SCM층의 질소 요구량에 대한 추가적인 공급기작으로는 난수성 소용돌이가 제시되었다. 그러나 난수성 소용돌이가 발달하지 않은 해역과 시기에 관측된 SCM층에 영양염은 고온 저염의 특성을 가지면서 영양염이 고갈된 표층수 아래에서 대한해협을 통해서 유입되는 영양염이 비교적 풍부한 해수가 울릉분지내로 유입되어 북상하면서 유광층까지 직접으로 상승하거나 수평이동 응력의 차이로 발생하는 난류혼합등에 의해서 추가적으로 공급되는 것으로 사료된다(Fig. 17). 그리고 동해 전역에서 5월에서 10월까지 존재하는 SCM층은 표층에서 심층으로의 유기물 수송에 상당히 기여할 것으로 사료된다.

임상 간호사의 교대근무 기간이 circadian rhythm 변화에 미치는 영향 (Effect of Shift Interval for the Clinical Nurse on the Circadian Rhythm)

  • 황애란;정현숙;임영신;이혜원;김조자
    • 대한간호학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.129-149
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    • 1991
  • Circadian rhythm is entrained in the 24-hour time interval by periodic factors in the environment, known as zeitgeber. But most rotating work schedules are outside the range of the entrainment of the pacemaker timing the human circadian sleep - wake cycle. It has been postulated that physiological and emotional disturbances occur in most human functions when the circadian rhythm is disturbed. So application of circadian principles to the design of shift schedules can aid in maintaining the temporal integrity of the circadian system and thereby minimize for the shift worker any detrimental consequences of circadian disruption. This study was a quasi-experimental study to test the effect of shift intervals for the clinical nurse on the circadian rhythm. Twenty nurses newly employed in general units of two hospitals were selected as an experimental group and twelve college nursing students as a control group. Both groups were selected according to an established criteria using a purposive sampling technique. Ten subjects were assigned to a weekly shift group and another ten to a biweekly shift group engaged in a semi -continuous shift schedule(sunday off) with a backward direction, that is, morning -evening - night shift. The control group worked a morning shift for 42 days. Oral temperature rhythm, waking tim, sleep - wake cycle, fatigue, and mental performance were measured during the experimental period. The data collection period was from April 30, 1990 to June 10, 1990. MANOVA, paired t-test, ANOVA, and Student Newman Keuls method were used for statistical analysis. The results are summarized as follows. 1. Phase delay in the acrophase of temperature rhythm was shown according to the backward rotating shift. A complete adaptation to work on the night shift was achieved between the sixth and ninth day of the night shift. 2. There was no difference in either waking time or sleep- wake cycle according to the duration of the working day for every shift group. Significant difference was found in the waking time and the sleep -wake cycle for subjects on the morning, evening, and night shift in both of the shift groups(weekly shift group : λ=0.121, p<0.01, λ=0.112, p<0.01, biweekly shift group : λ=0.116, p<0.01, λ=0.084, p<0.01). 3. There was no difference in fatigue between the first working day and the last working day for the control group and for the biweekly shift group. In the weekly shift group, physical fatigue was significantly different for the first day and the sixth day of the night shift(t=-2.28, p<0.05). Physical fatigue and total fatigue on the first day of the night shift showed a significant difference among the control group, the weekly shift group, and the biweekly shift group(F=5.79, p<0.01, F=4.56, p<0.05). There was a significant difference between the shift groups and the control group(p<0.05), Physical fatigue, neurosensory fatigue and total fatigue on the last day of the night shift showed a significant difference among the control group, the weekly shift group, and the biweekly shift group(F=12.65, p<0.01, F=7.77, p<0.01, F=9.68, p<0.01). There was a significant difference between the shift groups and the control group(p<0.05). 4. No difference in mental performance was seen between the first day and the last day of work in each case. An arithmatic test on the first day of the night shift revealed a significant difference among the control group, the weekly shift group, and the biweekly shift group(F=3.79, p<0.05). There was a significant difference between the shift groups and the control group(p<0.05) . The digital symbol substitution test and the arithmetic test on the last day of the night shift showed a significant difference among the control group, the weekly shift group, and the biweekly shift group(F=3.68, p<0.05, F=5.55, p<0.01), and both showed a significant difference between the shift groups and the control group(p<0.05). Accordingly, this study showed that during night duty, the waking time, sleep- wake cycle, and fatigue increased and mental performance decreased compared with morning and evening duty. It was also found that the weekly shift group had a higher fatigue score on the sixth day of night duty as compared to the -first day, but the waking time, sleep- wake cycle, and mental performance revealed no difference for the duration of the night duty or between shift groups, and complete adaptation of temperature rhythm was achieved between the sixth and ninth day of night duty. It is possible to conclude from these results that for intermediate circadian type in a healthy young woman, a biweekly shift system is more compatible with the circadian timing system than weekly shift system.

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회돌기교종의 방사선치료 효과 (The Effect of Radiation Therapy on Oligodendrogliomas)

  • 윤세철;김성환;정수미;길학준;신경섭;박용휘;강준기;송진언
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.47-52
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    • 1991
  • 가톨릭의대 방사선치료실에서는 1983년 4월부터 1989년 4월 사이 6년 동안에 회돌기교종환자 21예를 외부방사선 치료하였다. 전예에 대하여, 연령 및 발병부위별 빈도와 임상증상과 CT소견 그리고 추적 가능하였던 20예의 생존율에 관한 후향적 분석을 하여 다음과 같은 성적을 얻었다. 1. 전예는 원발성 뇌종양으로 방사선치료 하였던 환자(246예)의 약 8%의 빈도를 보였으며, 연령 분포는 5~62세 (중앙값 38세)이고, 남녀의 비는 13:8이었다. 2. 임상주 증상은두통 18예(86%), 뇌운동신경마비 12예(57%), 오심구토 7예(33%), 경련 5예 (24%)등 순을 보였다. 3. 발병부위는 전두엽 10예(48%), 두정엽 10예(48%), 측두엽 7예(33%), 후두엽 2예(10%)그리고 뇌간 및 소뇌가 각각 1예 (5%)씩 이었다. 4. 조직학적 진단은 정위다방향 조직생검이 3예(14%), 종양의 수술적 제거 (부분 전체제거)에 의함이 18예(86%)이었다. 전예에서 전뇌 및 소부위에 3960~6480cGy15~8주 외부방사선 치료를 하였고, 6예 (29%)에서는 항암약물 치료도 병행하였다. 5. CT음영은 저, 고, 혼합 및 등가음영이 각각 13(62%), 3(14%), 3(14%), 2(10%), 예씩 이었고, 낭성종괴 7예(33%), 괴사 및 출혈성 종괴가 각각 1예(5%)씩 이었다. 석회와 음영은 14예 (67%)에서 관찰되었으며, 조영증강 유무는 9 : 12로 나타났다. 6. 평균생존기간은 38개월이었다.

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MicroPET R4 스캐너에서 획득한 고양이 뇌 PET 영상의 감쇠 및 산란보정 효과 (Effects of Attenuation and Scatter Corrections in Cat Brain PET Images Using microPET R4 Scanner)

  • 김진수;이재성;이종진;이병일;박민현;이효정;오승하;김경민;천기정;임상무;정준기;이명철;이동수
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제40권1호
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    • pp.40-47
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    • 2006
  • 목적 : 이 연구에서는 고양이 뇌 PET 영상을 감쇠, 산란 보정 후 정량 평가하여 감쇠, 산란보정의 필요성에 대하여 연구하였다. 대상 및 방법 : 감쇠, 산란보정의 영향을 평가하기 위하여 microPET R4 스캐너를 이용하여 팬텀과 5마리 고양이의 $^{18}F$-FDG PET 스캔을 얻었다. $^{68}Ge$ 선원을 이용하여 30분 동안 투과영상을 얻은 후 FDG를 정맥주사한 다음 방출 영상을 얻었다. PET 영상은 OSEM을 이용하여 영상을 재구성하였고, 감쇠, 산란보정을 하였다. 전두엽, 두정엽 외측 측두엽 등을 포함하는 대뇌피질 영역과 꼬리핵머리, 조가비핵, 시상을 포함하는 심부피질 영역에 관심영역을 그린 다음 감쇠, 산란보정 전, 후의 계수를 측정하였다. 각각의 계수는 방사선원 투여량과 중량으로 정규화하였다. 감쇠보정의 영향을 평가하기 위하여 "심부피질/대뇌피질"의 비를 계산하였다. 산란보정의 영향을 평가하기 위하여 회백질과 백질에 관심영역을 그린 다음 "(회백질-백질)/회백질"의 비를 구하여 대조도를 계산하였다. 결과: 감쇠보정 후, "심부피질/대뇌피질"의 비는 $17{\pm}7%$ 증가하였다. 산란보정 후, "(회백질-백질)/회백질"의 비는 $12{\pm}3%$ 증가하였다. 결론: 감쇠보정 후 "심부피질/대뇌피질"의 계수비가 증가하였고, 산란보정 후 회백질과 백질 사이의 대조도가 증가하였다. 이는 고양이 뇌 PET 영상 획득 및 정량화를 할 때 감쇠보정이 특히 중요함을 반영한다.

어류를 이용한 낙동강 수계의 생물학적 수질 평가 (Biological Water Quality Assessments Using Fish Assemblage in Nakdong River Watershed)

  • 최지웅;이의행;이재훈;안광국
    • 생태와환경
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    • 제40권2호
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    • pp.254-263
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    • 2007
  • 본 연구에서는 낙동강 수계의 본류에 해당하는 6개 지점을 선정하여 2004년 7월(풍수기), 2005년 3월(갈수기), 2회에 걸쳐 생물학적 건강도 지수(Index of Biological Integrity, IBI), 정성적 서식지평가지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI) 분석 및 이화학적 수질분석을 통해 통합적 하천 생태 건강성 평가를 실시하였다. 생태 건강성 평가를 위한 생물통합지수 모델은 국내 특성에 맞게 수정 보완된 10개 다변수 메트릭 모델(Multimetric model)을 이용하였고, 물리적 서식지 지수인 QHEI는 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 낙동강의 생물통합지수는 평균 20.8(n=12)로 "악화상태" (Poor)를 나타냈으며, 각 지점에서 전반적으로 낮은 생태학적 건강도 값을 나타냈다. 이는 이화학적 수질 악화와 물리적 서식지의 교란으로 인해 수체 내의 생물에게 직접적인 영향을 끼친 것으로 사료되었다. 물리적 서식지평가지수인 QHEI의 전 지점에 대한 평균값은 110으로 "보통${\sim}$양호상태" (Fair${\sim}$Good)를 보였다. 지점별 분석에 따르면, 1, 5지점은 양호상태(Good)를 보였고, 나머지 4개 지점에서는 모두 보통상태 (Fair)를 보였다. 그러나 3,4지점은 보통${\sim}$악화 (Fair${\sim}$poor)에 가까운 상태를 보여 서식지의 교란이 큰 것으로 판단되었으며, 특히 $M_1{\sim}M_5$, $M_7$, $M_{10}$에서 매우 악화된 상태를 보여 향 후 메트릭에 대한 복원이 필요할 것으로 사료되었다. 이화학적 수질은 3지점에서 금호강의 유입과 인근에 위치한 분뇨처리시설의 직접적인 영향으로 인해 크게 악화되었다. 낙동강의 하류에 해당하는 4, 5, 6지점은 남강과 황강의 유입에 의한 희석효과 및 생물학적 자정작용에 의해 수질이 개선되거나 일정농도를 유지하는 것으로 나타났다.

이동형 차량탑재 라이다 시스템을 활용한 경계층고도 산출 및 분석 (Estimate and Analysis of Planetary Boundary Layer Height (PBLH) using a Mobile Lidar Vehicle system)

  • 남형구;최원;김유준;심재관;최병철;김병곤
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.307-321
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    • 2016
  • 대기경계층고도 (Planetary Boundary Layer Height, PBLH)는 기상예측모델과 대기확산모델에 중요한 예측 인자이다. PBLH는 지역의 특성에 따라 시공간 빠르게 변화하기 때문에 이를 분석하기 위하여 시공간 고해상도로 관측된 자료가 필요하다. 본 연구에서 국립기상과학원 재해기상연구센터에서 운영중인 차량에 탑재된 라이다 시스템(Lidar observation Vehicle, LIVE)을 소개하고 이것으로 관측된 PBLH의 분석결과를 제시하였다. 분석기간 (2014년 6월 26일~30일) LIVE에서 산출된 PBLH는 WRF와 라디오존데에서 산출된 값과 비교하여 결정계수가 각각 0.68, 0.72로 높은 상관도를 나타내었다. 하지만, 라이다로 산출된 PBLH는 WRF, 라디오존데와 비교하여 값을 과대모의 하는 경향을 보였다. 이는 라이다가 중첩고도 이하 (< 300m)에서 나타나는 PBLH를 찾아내지 못하고 중첩고도 이상에서 나타나는 잔류층 (Residual Layer, RL)을 PBLH로 산출한 결과라 생각된다. 라이다를 활용하여 10분 시간 해상도로 산출된 PBLH는 일출 뒤 성장하다 태양의 남중이 최고가 되는 시점의 2시간 이후 서서히 감소하는 전형적인 일변화 경향을 보여주었다. 분석기간 평균 PBLH의 성장률은 1.79 (-2.9 ~ 5.7) m $min^{-1}$ 였다. 또한, 이동 중 관측된 라이다 신호를 고정관측 기반자료와 비교한 결과 잡음이 적은 것으로 나타났다. 이동 중 관측된 PBLH의 평균은 1065 m 였으며 인근 속초에서 비양된 라디오존데 (1150 m)와 유사한 값을 보였다. 본 연구에서 LIVE가 고해상도의 시공간 자료를 안정적으로 산출 할 수 있음을 제시하였다. 이 같은 LIVE의 장점은 에어로졸 및 대기구조에 대한 새로운 관측 패러다임 제시와 관측기술선진화에 기여도가 클 것으로 기대된다.