• 제목/요약/키워드: learning cycle

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Reconstruction of wind speed fields in mountainous areas using a full convolutional neural network

  • Ruifang Shen;Bo Li;Ke Li;Bowen Yan;Yuanzhao Zhang
    • Wind and Structures
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    • 제38권4호
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    • pp.231-244
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    • 2024
  • As wind farms expand into low wind speed areas, an increasing number are being established in mountainous regions. To fully utilize wind energy resources, it is essential to understand the details of mountain flow fields. Reconstructing the wind speed field in complex terrain is crucial for planning, designing, operation of wind farms, which impacts the wind farm's profits throughout its life cycle. Currently, wind speed reconstruction is primarily achieved through physical and machine learning methods. However, physical methods often require significant computational costs. Therefore, we propose a Full Convolutional Neural Network (FCNN)-based reconstruction method for mountain wind velocity fields to evaluate wind resources more accurately and efficiently. This method establishes the mapping relation between terrain, wind angle, height, and corresponding velocity fields of three velocity components within a specific terrain range. Guided by this mapping relation, wind velocity fields of three components at different terrains, wind angles, and heights can be generated. The effectiveness of this method was demonstrated by reconstructing the wind speed field of complex terrain in Beijing.

Using Analytic Network Process to Establish Performance Evaluation Indicators for the R&D Management Department in Taiwan's High-tech Industry

  • Liu, Pang-Lo;Tsai, Chih-Hung
    • International Journal of Quality Innovation
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    • 제8권3호
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    • pp.156-172
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    • 2007
  • The high-tech industry is the economic lifeline for Taiwan. Its characteristics are short product life cycle, rapid changes in the market, and a high obsolescence rate for new products. Under globalization, the high-tech industry has adopted Information Technology (IT) to shorten the manufacturing process, reduce costs and conduct product research and development (R&D) to increase the core competence of enterprises and achieve the goal of sustainable operations. Enterprises should actively strengthen their integration with internal and external resources and lead in R&D management to increase industrial operating performance. Effectively managing operations and R&D management evaluation in Taiwan's High-tech Industry has become a critical subject. This study adopted 4 major Balanced Scorecard (BSC) perspectives to establish the Total Performance Evaluation Indicators for the R&D management department in Taiwan's High-tech Industry. The Analytic Network Process (ANP) was applied to evaluate the overall performance of the R&D management department. The research framework is divided into 2 phases. The first phase is combined with the 4 major perspectives, Financial, Customer, Internal Business Process and Learning and Growth, as the related indicators for each measurement perspective. The Key Performance Indicators (KPI) were selected using Factor Analysis to identify the key factor from the complicated indicators. The relationship between the characteristics of each BSC's evaluation perspective is dependence and feedback. This study applied ANP to conduct the calculation and adjustment of correlation between each KPI, and determine on their relative weights for the objective KPI. The "Financial Perspective" for R&D management department in Taiwan's High-tech Industry focused on the budget achievement rate of R&D management. The weight indicator value is (0.05863). The "Customer Perspective" focused on problem-solving satisfaction. The weight value of this indicator is (0.17549). The "Internal Business Process Perspective" focused on the quantity and quality of R&D. The weight value of this indicator is (0.13506). The "Learning and Growth Perspective" focused on improving competence in the research personnel's professional techniques. The weight value of this indicator is (0.02789). From the total weighting indicators, the order of the Performance Indicators for the R&D management department in Taiwan's High-tech Industry is: (1) Customer Perspective; (2) Internal Business Process Perspective; (3) Financial Perspective; and (4) Learning and Growth Perspective.

실천적 정보통신윤리 교육을 위한 사이버 일탈행위 분석 (An Analysis of Cyber Deviant Behaviors for the Practical Education of Information Ethics)

  • 유상미;김미량
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.51-70
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    • 2010
  • 본 연구는 사이버 일탈행위와 사이버 일탈행위의 유발요인에 대한 영향 관계를 실증적으로 규명하여 실천적 정보통신윤리 교육 방안을 논의하고자 하였다. 이를 위해 문헌연구를 통해 사이버 일탈행위에 영향을 미치는 요인으로 자기조절력, 사회적 정체성, 주관적 규범 요인을 고려하였으며, 이 영향 요인에 대한 선행요인으로 인터넷 중독성, 익명성, 질서의식 및 정보규범 학습경험에 대한 요인을 투입하여 사이버 일탈행위에 관한 모델을 제시하였다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 사이버 일탈행위와 그 영향요인에 대한 분석 결과 주관적 규범, 사회적 정체성, 자기조절력 순으로 사이버 일탈행위에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 부정적 관점의 주관적 규범에 대해 익명성(+), 질서의식(-), 정보규범 학습경험(-) 및 사회적 정체성(+)이 영향을 미치는 것으로 밝혀졌으며, 자기조절력에 대해 인터넷 중독성(+), 익명성(+) 모두 유의미한 영향을 미쳤다. 연구 결과, 실천을 강화하기 위해서는 반성과 성찰의 기회를 많이 주고, 비판적 사고와 책임윤리를 키우며, 공감능력을 계발하여 실천을 유도하여야 한다. 이를 지원하기 위한 전략적 교수-학습 절차로 '반성적 실천지향 정보통신윤리 교육 절차'를 제안하였다. 절차의 프레임워크는 문제인식-위험분석-자기성찰-실천과 평가에 대한 4단계로 구성되며, 순환적으로 반복되는 나선형 구조를 갖는다.

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딥러닝 기반 터널 내 이동체 자동 추적 및 유고상황 자동 감지 프로세스 개발 (Development of a deep-learning based automatic tracking of moving vehicles and incident detection processes on tunnels)

  • 이규범;신휴성;김동규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.1161-1175
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    • 2018
  • 도로 터널의 주행은 시야의 제한으로 인해 유고상황이 발생한 후 2차 대형사고로 이어지기 쉽다. 따라서, 유고상황 발생 즉시, 상황을 자동 감지하여 신속히 초동대응이 이루어 져야 한다. 유고상황을 자동으로 감시할 수 있는 시스템은 기존에도 존재했지만, 폐합된 터널 내 열악 환경에서 촬영되는 CCTV 영상의 질적 한계로 인해 유고상황을 제대로 감지하지 못했다. 이러한 한계를 극복하기 위해 딥러닝을 기반으로 한 터널 영상유고 자동 감지 시스템을 개발하였으며, 지난 2017년 11월 딥러닝 객체 인식 네트워크에 대한 연구를 진행하여 우수한 객체인식 성능을 보인바 있다. 그러나 객체인식은 정지영상 기반으로 수행되므로 이동체의 이동방향과 속도를 알 수 없어, 정차 및 역주행 등 이동체의 이동특성에 따른 유고상황을 판단하기 힘들다. 본 논문에서는 객체인식으로 감지된 이동체의 객체정보를 기반으로 별도의 객체추적기법을 적용하여 이동체의 이동 특성을 자동으로 추적하는 프로세스를 제안하였다. 이를 통해 얻어진 이동체의 이동 방향과 속도 정보를 기반으로 정차 및 역주행을 판별하는 알고리즘을 개발하여 딥러닝 기반 터널 영상유고 자동감지 시스템을 완성하였다. 또한, 유고상황이 포함된 영상들에 대하여 유고상황 감지성능을 검증하였다. 검증 실험 결과, 화재, 정차와 역주행 상황에 대해서는 모두 100% 수준으로 완전한 유고상황 감지성능을 보였으나, 보행자 발생 상황에서는 78.5%로 상대적으로 낮은 성능을 보였다. 하지만, 향후 지속적인 영상유고 영상 빅데이터를 확장해 나가고 주기적인 재학습을 통해 유고상황에 대한 인지성능을 향상시켜 나갈 수 있을 것이다.

과학 학습 언어의 문법적 특성을 고려한 초등학생의 과학적 의사소통 능력 고찰 (Investigation of Elementary Students' Scientific Communication Competence Considering Grammatical Features of Language in Science Learning)

  • 맹승호;이관희
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권1호
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    • pp.30-43
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    • 2022
  • 이 연구는 초등학생의 과학 수업 대화 및 글쓰기에 구현된 언어 표현의 국어 문법적 특성에 근거하여 그들의 과학적 의사소통 능력의 양상을 조사하였다. Brown et al. (2010)의 증거에 기반한 추론 프레임웍을 순환학습모형에 접목하여 작성한 수업안을 초등학교 5학년을 대상으로 "날씨와 우리 생활" 단원에 적용하였다. 수업 대화에 활발히 참여한 학생 8명의 대화 전사본과 그 학생들의 과학 글쓰기 문장을 연구 자료로 활용하였으며, 텍스트의 내용 및 논리 관계 분석 방법을 적용하여 문법적 특성을 조사하였다. 연구에 참여한 초등학생들은 데이터 분석, 증거 해석, 규칙 적용, 설명 구성 등의 맥락에서 사용되는 과학 언어의 문법적 구조와 일치하지 않는 언어 사용의 양상을 보였다. 그러나 부분적으로 명사화 방식의 문법적 은유를 사용하거나, 적절한 인과 관계의 문법 구조를 사용한 글쓰기 사례도 제시되었다. 교사의 교수법적 안내 발화나 교과서 텍스트의 문법 구조를 통해 학생들이 과학의 문화에서 사용되는 언어 활동의 양태를 경험하면 초등학생도 유사한 과학적 말하기와 글쓰기를 나타낼 수 있었다. 학생들이 증거에 기반한 추론에 근거한 과학지식 구성의 맥락에 적절한 언어 사용 이해와 이에 대한 문식 기능을 습득할 수 있게 하려면, 과학 학습에 관한 언어 사용 모델을 접할 기회를 충분히 제공해 주는 것이 필요함을 논의하였다.

국악박물관 국악교육프로그램 활성화를 위한 고찰 (Investigation into the Gugak Educational Programs by Museum of Gugak for Invigoration Measures)

  • 문주석
    • 공연문화연구
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    • 제36호
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    • pp.327-363
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    • 2018
  • 본 연구는 국악박물관 및 국악 관련 특수박물관에서 운영 중인 국악교육프로그램을 대상으로 운영현황을 파악하고 국악박물관이 나아갈 방향성을 설정하고자하였다. 또한 이를 통하여 국악박물관에서 국악교육프로그램이 활성화되기 위한 방안은 무엇이 있는지를 고찰하였다. 전국에 등록된 박물관은 2016년도 기준 총 826개이며, 그 중에서 국악박물관 또는 국악 관련 특수박물관은 총 10개이다. 국악박물관 국악교육프로그램 분석결과 이용자의 교육에 대한 집중도 참여도 만족도가 높게 나타났다. 그러나 교육의 난이도 조정, 교육시간 배정 문제, 교육내용 개발필요성, 명확한 교육목적의 설정, 지역적 한계성 극복의 문제 등은 향후의 과제로 요구된다. 국악박물관의 특수한 상황을 고려하여 국악교육의 방향성을 네 가지로 제시하였다. 첫째, 국악박물관 국악교육은 이용자 중심이어야 한다. 둘째, 국악박물관 이용자들은 불특정 다수이므로 연령과 세대를 고려한 맞춤형 교육프로그램이 제공되어야한다. 셋째, 이용자의 경험과 학습정도는 매우 상이하므로 박물관 자료와 유물 중심의 획일적, 일방적, 단편적 교육이 아닌 창의성을 강화할 수 있는 입체적 교육이 필요하다. 넷째, 국악박물관의 특수한 환경은 일반인들의 심리적 거부감과 접근의지가 약화될 수 있으므로 일반적으로 널리 통용되는 인접학문의 내용을 포함한 융합교육이 요구된다. 국악교육의 네 가지 방향성을 중심으로 활성화 방안을 논의하였다. 첫째, 이용자 중심의 국악교육은 이용자 중심의 국악교육으로 급격한 전환보다 단계별 접근방안 요구된다. 둘째, 맞춤형 국악교육에는 국악교육 프로그램이 생애주기의 연속성 위에 기획되어야한다. 셋째, 입체형 국악교육은 체험 학습 놀이 관람 등 다양한 요소들이 국악교육프로그램에 복합적으로 반영되어있는 것을 의미하며, 오감을 이용한 경험제공과 활동위주의 교육내용이 반영된 선순환구조가 구축되어야 한다. 넷째, 융합형 국악교육은 국악교육프로그램의 특성을 이해하는 내적구조의 체계화와 외적환경이 성숙되었을 때 실현가능하다.

맥락을 중요시하는 과학 수업 전략의 개발 및 적용 (Context-Based Design and Its Application Effects in Science Classes)

  • 정숙진;신영준
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제43권1호
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    • pp.48-63
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    • 2024
  • 본 연구에서는 맥락을 중요시하는 수업 절차를 제안하고, 과학 수업을 진행하여 어떠한 효과가 있는지 살펴보고자 하였다. 과학지식과 관련이 있는 다양한 맥락 중에서 발견의 맥락과 실생활 맥락을 중심으로 수업을 설계하기 위한 수업 절차를 개발하였다. 맥락중심설계와 이를 적용한 프로그램에 대하여 전문가의 내용 타당도 검증 후 수업을 진행하였고, 학생들의 반응을 확인하였다. 수정·보완을 거쳐 완성된 수업 설계의 최종안은 다음과 같다. 맥락중심설계를 4단계 PEAS(1단계 - 맥락 제시하기(Presentation), 2단계 - 맥락 탐색하기(Explore), 3단계 - 맥락 적용하기(Adapt), 4단계 - 정리하기(Share & Synthesize)) 절차로 제시하였다. 과학지식이 어떠한 사회적·역사적 맥락에서 생성되었는가(발견의 맥락)부터 실생활에서 어떻게 활용되고 있는가(실생활 맥락)까지 폭넓게 다룸으로써 단편적인 지식 습득에만 치우치지 않고, 과학지식의 전반적인 흐름을 경험할 수 있도록 하는 데 목표를 두고 있다. 새롭게 제안한 수업 절차에 대한 이해를 돕고, 그 효과를 확인해보고자 5학년 2학기 '재미있는 나의 탐구', 2. 생물과 환경 단원을 선정하여 프로그램을 개발하였다. 연구 결과, 맥락중심설계를 적용한 초등과학 프로그램은 학생들의 자기주도적 학습능력 향상에 효과적이었고, 특히 내재적 동기 영역에서 효과가 두드러졌다. 학생들은 과학지식과 관련된 발견의 맥락과 실생활 맥락을 경험하면서, 과학 학습에 능동적으로 참여하고자 하는 욕구가 생겼고, 이것이 적극적인 학습 효과를 이끌어내는 데 필수적인 조건이 되면서 의미 있는 학습이 일어날 수 있는 선순환 고리가 만들어졌을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 도출된 시사점을 바탕으로 다양한 영역 및 내용을 대상으로 맥락중심설계를 적용한 프로그램을 개발할 수 있을 것이다.

'식물의 한살이' 단원에서 속성배추를 활용한 뇌기반 진화적 접근법이 초등학생의 흥미에 미치는 영향 (Effects of a Brain-Based Evolutionary Approach Using Rapid-cycling Brassica rapa on Elementary School Students' Interests in Life Cycle of Plants)

  • 김소영;임채성;김성하;홍준의
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제35권3호
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    • pp.336-347
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    • 2016
  • The purpose of this study is to analyze the effects of elementary science instruction applying a Brain-Based Evolutionary (ABC-DEF) approach using Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr) on the interests of elementary school students. For this study, two elementary school classes in Seoul and one elementary school class in Gyeonggi-do were selected. Comparison group received instruction using textbook and teacher's guidebook. A class taught using only brain-based evolutionary approach is experimental group A, and a class taught through brain-based evolutionary approach using RcBr is experimental group B. In order to analyze the quantitative differences about the interests of students, three kinds of test were administered to the students: 'Applied Unit-Related Interests', 'Follow-up Interests' and 'Interests in the observation material'. To get more information, qualitative data such as portfolios and interviews were analyzed. The major findings are as follows. First, for the test of applied unit-related interests, a statistically significant difference was found between comparison group and experimental group A, and between comparison group and experimental group B. As the results of interviews, the students have shown that the intensified exploration activities on plant in Brain-Based Evolutionary approach applied to experimental groups A and B had a positive effect. Second, for test of follow-up interests, we classified the students' follow-up interests into three types: extended-developed-deepened (EDD) type, simply expanded-maintained (SEM) type, and stopped or decreased (SD) type. Both experimental group A and experimental group B showed the highest percentage of EDD. Also, observation journal applying the evolutionary process (DEF) showed a positive effect on the students' interest. Comparison group showed the highest percentage of SEM. Third, for test of applied interests in the observation material, a statistically significant difference was found between comparison group and experimental group A, and comparison group and experimental group B. Experimental group B using RcBr showed the highest average score, while experimental group A showed a higher score than comparison group. Based on these findings, educational implications of Brain-Based Evolutionary approach and using RcBr are discussed.

제품-기술로드맵 개발을 강화하기 위한 예측모델링에 관한 실증 연구 (An Empirical Study on Predictive Modeling to enhance the Product-Technical Roadmap)

  • 박기곤;김영준
    • 기술혁신연구
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    • 제29권4호
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    • pp.1-30
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    • 2021
  • 최근 시스템 반도체 발전으로 인하여 자동차 산업의 전장(電裝)에 대한 기술혁신이 빠르게 진행되고 있다. 특히, 자동차의 전장화는 자동차 부품업체들의 기술개발 경쟁을 가속화시키고 있으며, 개발 주기 또한 빠르게 변화하고 있다. 이러한 변화로 인하여 연구개발에 대한 전략과 기획의 중요성은 더욱 강화되고 있다. 자동차 산업의 패러다임 변화로 인하여, 연구개발 전략 중의 하나인 제품-기술로드맵(P/TRM)은 기획 단계에서 기술예측, 기업의 기술수준평가, 기술획득방법(Make/Collaborate/Buy) 등의 분석을 통하여 개발이 이루어져야 한다. 제품-기술로드맵은 제품과 기술의 고객 니즈를 파악하고 기술의 선정, 개발방향을 설정하는 툴(Tool)로써, 미래의 발전방향 추세를 예측하고 매크로(Macro) 트랜드의 전략적 방향성과 목표를 설정하는데 사용된다. 하지만, 대부분의 기업에서는 해당 기술의 논문이나 특허 분석, 전문가 델파이에 주로 의존하는 정성적인 방법을 통하여 제품-기술로드맵을 개발하고 있다. 본 연구는 가트너의 하이프 사이클과 누적이동평균 기반 데이터 전처리, 딥러닝(LSTM) 시계열 분석 기법을 융합하여 자동차 산업 중심으로 제품-기술로드맵을 보완하고 강화시킬 수 있는 시뮬레이션을 통하여 실증 연구를 진행하였다. 본 논문에서 제시한 실증 연구는 자동차 산업 뿐만 아니라, 범용적으로 타제조업 분야에서도 사용 가능할 수 있다. 또한, 기업적인 측면에서는 그동안 정성적인 방법에 의존하던 로드맵 작성 방법에서 탈피하여 좀 더 정확한 제품-기술로드맵을 통하여 적기에 시장에 제품을 제공함으로써 선도업체로 나아가기 위한 밑거름이 될 것이라고 사료된다.

위성기반 증발산량 및 토양수분량 산정 국내 연구동향 (Research Status of Satellite-based Evapotranspiration and Soil Moisture Estimations in South Korea)

  • 최가영;조영현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1141-1180
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    • 2022
  • 최근 수문 및 수자원 분야에서 위성영상의 활용성이 높아짐에 따라 관련 전용 위성 개발연구와 연계하여 위성을 활용한 증발산량과 토양수분량 산정 연구의 필요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 이러한 위성을 기반으로 증발산량 및 토양수분량의 국내 연구현황과 그 산정 방법론을 조사하여 현재까지의 연구동향을 파악하고자 하였다. 국내 연구현황을 세부 방법론 별로 살펴본 결과 일반적으로 증발산량의 경우는 Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL), Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC)과 같은 에너지수지 기반 모형과 Penman-Monteith (PM) 및 Priestley-Taylor (PT) 산출식을 기반으로 산정되었으며, 토양수분량의 경우 능동형(AMSR-E, AMSR2, MIRAS, SMAP) 및 수동형(ASCAT, SAR)와 같은 마이크로파 센서를 통한 산정이 주를 이루었다. 통계적 측면에서는 증발산량 및 토양수분량 공통적으로 회귀식 및 인공지능을 이용한 산출사례를 찾을 수 있었다. 또한 위성기반 자료들을 이용한 Evaporative Stress Index (ESI), Temperature-Vegetation Dryness Index (TVDI), Soil Moisture Deficit Index (SMDI) 등의 다양한 지표를 산정하여 가뭄 특성파악에 적용한 연구 사례도 다수 있었으며, 지표모형(Land Surface Model, LSM)을 기반으로 하여 위성 다중센서에서 얻을 수 있는 주요 자료들을 활용해 증발산량과 토양수분량의 수문순환인자를 산출하기도 하였다. 본 논문에서는 이렇게 기존 연구사례 조사 및 내용파악 과정을 통해 위성을 활용한 주요 세부 방법론을 비교·검토 제시함으로써 관련 연구분야 기준 참고자료로의 활용 및 향후 위성기반 관련 수문순환 자료 산출 고도화 연구의 초석을 다지고자 한다.