베이지안 고차원 선형 회귀분석에서의 비교연구

신주원,이경재,Shin, Ju-Won,Lee, Kyoungjae 한국통계학회 2021 응용통계연구 Vol.34 No.3

We consider linear regression models in high-dimensional settings (p ≫ n) and compare various classes of priors. The spike and slab prior is one of the most widely used priors for Bayesian regression models, but its model space is vast, resulting in a bad performance in finite samples. As an alternative, various continuous shrinkage priors, including the horseshoe prior and its variants, have been proposed. Although each of the above priors has been investigated separately, exhaustive comparative studies of their performance have been conducted very rarely. In this study, we compare the spike and slab prior, the horseshoe prior and its variants in various simulation settings. The performance of each method is demonstrated in terms of the regression coefficient estimation and variable selection. Finally, some remarks and suggestions are given based on comprehensive simulation studies. 본 연구에서는, 고차원상황(p ≫ n)에서의 회귀분석 모형을 고려하여 다양한 베이지안 회귀분석 방법들을 비교하였다. Spike and slab 사전분포는 고차원 베이지안 회귀분석에서 가장 많이 사용되는 사전분포 중 하나이지만, 탐험해야 하는 모형 공간이 너무 크기 때문에 유한 표본에서 좋지 않은 성능을 보일 수 있다는 문제가 있다. 이에 대한 대안으로, horseshoe 사전분포를 비롯한 다양한 연속 수축사전분포들이 제안되어 사용되고 있다. 비록 위 사전분포들 각각에 대해서는 많은 연구들이 진행되고 있지만, 이들에 대한 포괄적인 비교연구는 매우 드물게 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는, spike and slab 사전분포와 다양한 연속수축사 전분포들을 다양한 상황에서 비교하는 연구를 진행 하였다. 각 방법의 성능은 회귀계수 추정 측면과 변수선택 측면을 나누어 비교하였다. 최종적으로, 본 연구에서 진행된 시뮬레이션 연구에 기반하여, 사용시 몇 가지 주의점과 제안들을 제시하였다.

변량시비를 위한 토양지도 작성

신주원 ( Ju Won Shin ),한준영 ( June Young Han ),김성민 ( Seung Min Kim ),김대철 ( Dae Cheol Kim ),조용진 ( Yongjin Cho ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

토양은 농업에 있어 중요한 요소 중 하나로 작물 성장에 필요한 영양소 및 수분을 제공하고 뿌리 생육환경에 안정적인 기반을 제공한다. 토양 비료는 크게 질소, 인, 칼륨 등으로 구성되며, 작물 생장에 직접적으로 관여하는 중요한 요소 중 하나이다. 기존의 관행농법은 토양의 관리가 미비하여 양분 결핍 및 질산염 등 작물의 생장에 치명적인 문제들을 유발하므로, 작물의 생산성 및 품질 향상을 위해 지속적인 토양 관리가 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 변량시비기술이 대두되고 있으나, 변량시비 전 토양의 정보를 확인할 수 있는 토양지도 작성이 필수적이다. 따라서 본 연구의 목적은 변량시비를 수행하기 전 토양의 정보를 확인할 수 있는 토양지도를 작성하는 것이다. 대한민국 논 필지에서 토양시료를 채취 및 분석을 수행하였고, 분석된 토양 성분을 기반으로 공간통계학 기법인 Variogram 및 Kriging을 적용하여 총 질소 및 유효인산 함유량 지도와 예상 질소 및 인산 시비량 지도를 작성하였다. 본 연구를 통해 작성된 토양지도는 토양 관리에 효과적일 것으로 판단되며, 추후 변량시비 장치에 적용하여 비료 투입의 최소화를 통한 작물 생산의 안정성이 높아질 것으로 판단된다.

행동기술훈련이 발달장애 아동 부모의 비연속 개별시도 교수 수행 정확도에 미치는 효과

신주원(Shin, Ju Won),박찬웅(Park, Chan Woong),이효신(Lee, Hyo Shin) 한국행동분석학회 2021 행동분석․지원연구 Vol.8 No.1

본 연구는 발달장애 아동 부모를 대상으로 서면 교수, 모델링, 역할극, 피드백이 포함된 행동기술훈련이 비연속 개별시도 교수 수행 정확도와 유지에 미치는 효과를 밝히고자 하였다. 발달장애 아동의 부모 3명은 행동기술훈련을 통해 비연속 개별시도 교수를 수행하는 방법을 훈련받았다. 연구 설계는 대상자 간 중다기초선 설계이며 기초선, 서면 교수, 모델링, 역할극, 피드백, 유지 단계로 구성되었다. 연구결과 행동기술훈련은 발달장애아동 부모의 비연속 개별시도 교수 수행 정확도를 향상시켰으며 유지되는데 효과적인 것으로 나타났다. 3명의 부모 중 2명의 부모는 피드백 단계를 통해 비연속 개별시도 교수의 성취 기준을 충족하였다. 이러한 연구 결과는 행동기술훈련이 발달장애아동 부모에게 효과적인 훈련 방법이 될 수 있음을 시사하고 있다. The purpose of this study was to investigate the effect of a behavioral skills training involving written teaching, modeling, role-play, and feedback for performance accuracy and maintenance of discrete-trial teaching(DTT) procedures to three parents of children with developmental disabilities. Three parents of children with developmental disabilities were trained to implement discrete-trial teaching through behavioral skills training. A multiple baseline across participants design was used, consisting baseline, written instruction, modeling, role-play, feedback, and maintenance phases. The results demonstrated that behavioral skills training has improved the accuracy of DTT and maintained. Two participated parents reached mastery levels of correct implementation at the feedback phase. The results indicated that behavioral skills training could be an effective training method for parents of children with developmental disabilities.

행동기술훈련(Behavioral Skills Training)이 특수교사의 그림교환의사소통체계(Picture Exchange Communication System) 수행정확도에 미치는 효과

신주원(Ju Won Shin),박선희(Sun Hee Park),박지영(Ji Young Park),석지인(Ji in Seok) 한국특수교육학회 2023 한국특수교육학회 학술대회 Vol.2023 No.-

다물체 동역학 시뮬레이션을 이용한 이송 배추의 충격 특성 분석

신주원 ( Ju Won Shin ),한준영 ( June Young Han ),주현식 ( Hyun Sik Joo ),김대철 ( Dae Cheol Kim ),김혁주 ( Hyuck Joo Kim ),손형일 ( Hyoung Il Son ),신서용 ( Seo Young Shin ),조용진 ( Yongjin Cho ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

국내에서 생산하는 엽채류 중 배추는 재배면적 및 생산량의 비중이 높은 작물이다. 배추는 운송 및 적재에서 외부의 물리적 충격등에 의하여 물성 상태의 변형 및 상품성 가치의 손실을 초래할 수 있다. 배추 수확, 포장, 운송 및 적재 작업인 수확 전 과정이 모두 인력으로 소요되며, 이런 작업과정을 기계화하기 위해 수집형 자주식 배추수확기 개발하고 있다. 기계화된 수집형 자주식 배추 수확기 운용 과정에서 배추 눌림 및 낙하가 발생 될 수 있다. 이로 인하여 배추 물성 변형 및 파괴 등으로 배추의 상품적 가치의 손실이 발생 될 수 있다. 따라서 배추의 물성 변형을 최소화할 수 있는 요인들이 배추수확기 설계에 반영이 되어야 할 필요성이 있다. 본 연구의 목적은 다물체 동역학 시뮬레이션을 이용한 배추 충격 분석을 하고 물성 변형을 최소화할 수 있는 설계 기준안을 제시하는데에 있다. 국내 배추 물성 특성을 조사하고 이 특성들을 반영하여 배추 이송 및 낙하 3D모델링을 실시하였다. 다물체동역학 시뮬레이션을 활용하여 배추 낙하 높이와 이송 속도별로 배추의 하중 및 충격량 변화 분석을 실시하였다. 시뮬레이션 결과, 높이와 이송 속도에 따라 배추의 하중 및 충격량 변화특성들을 예측할 수 있었다. 이를 배추의 상품성 향상을 위하여 배추수확기의 설계 및 제어에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

DRS를 이용한 논 토양 특성 예측 모델 개발에 관한 연구

주현식 ( Hyun-sik Joo ),신주원 ( Ju-won Shin ),한준영 ( June-young Han ),김용현 ( Yong-hyun Kim ),김성민 ( Seung-min Kim ),김대철 ( Dae-cheol Kim ),송민희 ( Min-hee Song ),상완규 ( Wan-kyu Sang ),조용진 ( Yong-jin Cho ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

토양은 작물 생장에 있어 가장 큰 영향을 끼치므로 건강한 작물을 생산하기 위해서는 토양에 대한 성분을 파악하고 관리하는 것이 중요하다. 기존 관행 농법으로 인하여 토양에 대한 황폐화가 지속되면 농작물 생장에 직접적으로 영향을 끼치므로 지속 가능한 농업을 실현하기 위해서는 토양에 대한 정확한 성분 파악이 필요하다. 토양 성분분석 방법은 토양 시료를 채취하여 실험실 내에서 화학적 분석을 통하여 측정할 수 있지만 이것은 시간, 노동력 등 많은 비용으로 인하여 비실용적이다. 이를 보안하기 위해서 DRS (Diffuse Reflectance Spectroscopy)을 활용한 토양 성분 예측 모델 개발이 이루어지고 있다. DRS는 기존의 실험실 내 화학적 분석 방법과는 다르게 많은 시간과 노동력을 절감할 수 있으며 화학물질을 사용하지 않으므로 친환경적이다. 많은 연구자들은 DRS을 활용한 토양의 물리적 및 화학적 특성 예측 모델을 개발하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 본 연구의 목적은 국내 논 토양의 시료를 채취 후 각 시료에 대한 다양한 토양 성분 특성을 측정하고 DRS를 활용하여 토양 성분 예측 모델을 개발하고자 한다. 국내에서 대규모로 논 재배가 이루어지고 있는 경기도 화성시 장안면 수촌리의 4개의 필지를 선정하고 토양 시료를 채취하였다. 현장에서 수거한 토양 시료는 한국농업기술진흥원의 토양검증센터에 의뢰하여 다양한 토양 성분 특성을 측정하였다. 측정된 토양 성분 분석 결과들과 DRS를 활용하여 토양 성분 예측 모델을 개발하였다. 예측 모델은 부분 최소 제곱 회귀 (Partial Least Squares Regression, PLSR) 방법을 이용하여 개발하였으며, 국내 논 토양의 토양 특성을 DRS로 예측할 수 있었다.

논 토양 특성 파악을 위한 토양 성분 지도 작성

한준영 ( June Young Han ),신주원 ( Ju Won Shin ),김성민 ( Seung Min Kim ),김대철 ( Dae Cheol Kim ),조용진 ( Yong Jin Cho ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

작물의 안정적인 생산과 지속 가능한 농업을 위해서는 효과적인 토양 관리가 필수이며, 이를 위해서는 정확한 토양 성분을 파악하는 것이 중요하다. 기존의 토양 성분 분석 방법은 현장에서 토양 시료를 채취한 후 실험실에서 분석하는 절차를 거쳐야 했으며, 이로 인해 시간과 비용이 많이 소요된다는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 실시간으로 토양 성분을 측정할 수 있는 센서를 활용한 토양 분석 연구가 수행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 실시간으로 측정한 토양 분석 데이터를 활용하여 농지 내 토양 성분의 변이를 측정하고, 측정된 토양의 변이를 실시간으로 모니터링 하기 위한 논 토양 성분지도를 작성하였다. 경기도 화성시에 위치한 4곳의 논 필지에서 토양 성분을 측정하였으며, 측정한 토양 성분 데이터는 지구통계학 함수 베리오그램을 활용하여 일정 거리에 따른 토양 성분 간의 공간적 상관관계를 분석하였다. 분석한 데이터를 기반으로 토양 성분 분포 특성을 파악하고 토양 성분 지도를 작성하였다. 본 연구 결과를 통해 향후 농지 내 토양을 관리하는 데 유용한 정보를 제공함으로써 효율적이고 지속 가능한 농업 관리 기술을 개발하는데 기여할 것으로 사료된다.

공간통계학을 활용한 논 토양 성분 지도 작성

한준영 ( June Young Han ),신주원 ( Ju Won Shin ),원진호 ( Hyun Sik Joo ),양명균 ( Jin Ho Won ),김대철 ( Seung Min Kim ),김성민 ( Dae Cheol Kim ),주현식 ( Myoung Kyun Yang ),상완규 ( Wan Kyu Sang ),양창주 ( Chang Ju Yang ),조용진 ( 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1

토양오염에 대한 관심이 높아짐에 따라 농업 분야에서는 친환경 정밀농업 기술의 필요성이 높아지고 있다. 작물의 생산성을 높이기 위한 관행적인 방법으로 복합비료를 사용하고 있지만, 복합비료의 과다 사용은 토양 오염을 일으킬 수 있다. 특히, 질소, 인, 칼륨 등의 성분들의 과다한 사용은 지하수와 표토의 오염을 일으켜 연작장해 및 토양 염류화를 야기한다. 농가에서는 복합비료 시비를 토양 속성에 관계없이 동일 양을 투입하고 있다. 이러한 농작물의 생산성을 유지하면서 환경적 문제를 개선하기 위해서는 토양 성분에 따라 적절한 시비가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 논 토양성분을 분석하여 토양 성분 지도를 작성에 목적을 두고 있다. 경기도 화성시에 위치한 논 필지에서 GPS 위치정보에 따라 토양시료들을 채취 후 한국농업기술진흥원의 토양검증센터에 의뢰하여 토양 성분을 분석하였다. 수집한 토양 성분은 자기상관성을 모델링 하여 공간 예측을 수행하는 Variogram을 활용하여 토양 성분 간의 공간적 상관관계를 분석하였으며, 이를 바탕으로 토양 성분 지도를 작성하였다. 이는 위치별 토양 성분 변이에 따라 비료 투입량을 변량적으로 제어하는 기술에 활용하여 적절한 비료 관리가 가능하다.

고구마 기계화 표준재배모델 개발을 위한 농가 실태조사 - 전북, 전남 지역의 설문조사를 기반으로 -

원진호 ( Jin Ho Won ),신주원 ( Ju Won Shin ),조용진 ( Yongjin Cho ),김대철 ( Dae Cheol Kim ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

고구마는 메꽃과의 여러해살이 작물로 척박한 환경에서도 재배가 가능하고 병충해에 강해 농가에서 큰 인기를 얻고 있는 작물이며, 여러 기능성 물질 연구를 통해 웰빙식품으로써 큰 각광을 받고 있다. 우리나라에서 고구마는 주로 전남, 전북, 경기, 충남 등을 중심으로 재배되고 있으며, 그 중 전북에서 많은 양의 고구마를 재배하고 있다. 그러나 고구마의 경우 여러 밭작물과 같이 재배 간 기계화율이 낮아 작물 생산비용 중 노동비의 비중이 높은 작물로 알려져 있으며, COVID-19의 여파로 노동력 수급이 쉽지 않은 추세이다. 또한 물가 상승의 여파로 인건비 또한 상승하고 있어, 이를 해결하기 위한 밭농업의 기계화는 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 고구마 기계화 표준재배모델 개발을 위한 고구마 농가의 실태를 조사하여, 밭농업 기계화의 확산을 도모하고자 하였다. 본 연구에서 조사한 농가지역은 호남지역으로, 호남지역 중 고구마 주산지인 전북 익산, 김제, 고창과 전남 영암, 해남지역을 조사하였다. 농가 조사는 대농(10,000)평 이상의 농가를 조사하였으며, 각 지역의 농가를 직접 섭외하여 일정 조율 후 찾아뵈어 설문조사 형태로 실태조사를 실시하였다. 조사 항목은 농가 규모, 재배 형태, 농기계 운영 현황, 농업 간 애로사항 및 건의사항을 조사하였다. 조사 결과 재배 과정은 큰 차이는 보이지 않는 것으로 나타났으나, 재배 시기에 따라 정식의 형태가 다른 것으로 나타났으며, 고구마 정식기 및 수확기의 부재로 정식과 수확과정에서 소요되는 비용 중 인건비가 차지하는 비중이 가장 큰 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 고구마 전 주기 기계화 표준재배모델 개발을 위한 기초자료로써 활용될 수 있을 거라 판단되며, 추후 중농, 소농에도 실태조사를 실시하여 표준재배모델 개발의 규모를 확대시킬 전망이다.

「장애인 등에 대한 특수교육법」 제정과 「특수교육발전 5개년 계획」에 따른 특수교육비 현황 및 변화 추이

박찬웅 ( Park¸ Chan Woong ),구영주 ( Gu¸ Yeong Ju ),김현경 ( Kim¸ Hyun Kyung ),신주원 ( Shin¸ Ju Won ) 대구대학교 한국특수교육문제연구소 2021 특수교육저널 : 이론과 실천 Vol.22 No.3

[목적] 이 연구의 목적은 제1차에서 제5차까지 ‘특수교육발전 5개년 계획’ 시기별로 특수교육 예산과 그 변화 추이를 살펴봄으로써 실질적으로 특수교육정책 수행을 위한 교육재정의 확보, 항목별 배분 등이 어떻게 이루어졌는지 분석하고자 하며, 이를 통해 향후 특수교육정책의 실효성을 위한 적절한 예산 편성과 집행 방안을 제시하는 데 있다. [방법] 연구의 목적을 성취하기 위해 학술연구정보서비스(RISS), 한국학술정보(KISS), DBPIA 등 검색엔진을 통해 논문을 검색하였고 교육부의 1997년부터 2020년까지 <특수교육 연차보고서>와 <특수교육발전 5개년 계획>, < OECD 교육지표 > 등을 바탕으로 비교ㆍ분석하였다. [결과] 첫째, 우리나라 특수교육대상자 1인당 특수교육비는 지속적으로 증가하여 왔으나, 시ㆍ도별 1인당 특수교육비는 불규칙적인 증감 현황을 보이며 편차가 매우 크다. 둘째, 우리나라 GDP, 총 교육예산, 공교육비 대비 특수교육 예산은 꾸준히 증가하여 왔으며, 특히 제2차 특수교육발전 5개년 계획 동안 총 GDP 대비 특수교육비와 1인당 GDP 대비 특수교육비가 가장 많이 증가하였다. 셋째, 우리나라 특수교육 총예산에서 가장 높은 비율을 차지하는 것은 인건비로 전체 예산의 50~60% 이상을 차지하고 있으며 다음으로 교급당 운영비, 시설비, 자산 취득비, 연수비 순이다. [결론] 「장애인 등에 대한 특수교육법」이 시행되었던 제3차 계획 이후 현재까지 특수교육예산이 큰 증가 없이 평균 4%대를 유지하고 있는 것으로 보아 특수교육 예산 증가는 법 제정과 관련되었다기보다는 우리나라 GDP 증가에 기인한 결과로 볼 수 있다. 또한 특수교육 예산에 따른 정책의 방향을 제시하고 정책의 수행 정도를 정확하게 평가하기 위해서는 보다 구체화되고 전국적으로 통일된 명확한 기준이 필요하며, 국가의 특수교육 책무성과 정책의 수행 정도를 파악하고 특수교육의 질적 제고를 위하여 적절한 예산 편성과 집행 방안 등에 대한 연구가 활성화되어야 할 것이다. [Purpose] The purpose of this study was to analyze how the education budget is secured and is distributed for the implementation of special education policies in Korea by examining the special education budget and its changes in the Five-Year Plan for Special Education Development from the first to the fifth period. The study thus aimed to present an appropriate budget allocation and execution plan for future effective special education policies. [Method] Several papers were reviewed using the many academic research information services, and Special Education Annual Report from 1997 to 2020 of the Ministry of Education, the Five-Year Plan for Special Education Development, and the OECD Education Index were analyzed and compared. [Results] First, although the per capita special education expenses have been continuously increasing, they show irregular increases and decreases by province, with significant differences between them. Second, the special education budget has been steadily increasing compared to the GDP, total education budget, and public education budget. Third, the highest proportion of the total budget for special education consists of labor costs, as accounting for more than 50-60%. [Conclusion] To propose the policy directions according to the special education budget and to accurately evaluate the degree of policy implementation, a unified, clear, and more detailed standard is needed. Moreover, research should be continuously conducted to compare the finances of special education in developed countries and in Korea and to understand the national responsibility for special education and the degree of implementation of policies to improve the quality of special education.