Study on Reflectance and NDVI of Aerial Images using a Fixed-Wing UAV “Ebee”

이경도,이예은,박찬원,홍석영,나상일 한국토양비료학회 2016 한국토양비료학회지 Vol.49 No.6

Recent technological advance in UAV (Unmanned Aerial Vehicle) technology offers new opportunities for assessing crop situation using UAV imagery. The objective of this study was to assess if reflectance and NDVI derived from consumer-grade cameras mounted on UAVs are useful for crop condition monitoring. This study was conducted using a fixed-wing UAV(Ebee) with Cannon S110 camera from March 2015 to March 2016 in the experiment field of National Institute of Agricultural Sciences. Results were compared with ground-based recordings obtained from consumer-grade cameras and ground multi-spectral sensors. The relationship between raw digital numbers (DNs) of UAV images and measured calibration tarp reflectance was quadratic. Surface (lawn grass, stairs, and soybean cultivation area) reflectance obtained from UAV images was not similar to reflectance measured by ground-based sensors. But NDVI based on UAV imagery was similar to NDVI calculated by ground-based sensors.

코비드19 백신 개발을 위한 인간 도전 시험의 윤리 : Nir Eyal의 논변을 중심으로

이경도 이화여자대학교 생명의료법연구소 2020 Asia Pacific Journal of Health Law & Ethics Vol.13 No.3

현재 신종 코로나 바이러스의 전파를 대항할 수 있는 방안으로 그에 효과적인 백신 개발이 검토 되고 있다. 그러나 통상적으로 백신 개발은 그 절차가 복잡하며 시간이 길게 소요되어 현재 직면한 위 기를 빠르게 대항하기 힘들다는 지적을 받아왔다. 이에 대해 Nir Eyal 등은 병원체를 직접 연구 참여 자에게 노출시켜 그 병원체 노출에 대한 백신의 보호 효과를 더욱 효율적으로 탐구할 수 있게 하는 “인간 도전 시험(Human Challenge Trial)”을 백신 개발의 기간과 절차를 획기적으로 줄일 수 있는 대 안으로 제시했다. 그러나 인간 도전 시험은 신종 코로나 바이러스에 대한 효과적인 치료제가 없는 상 황에서 병원체 노출이 줄 수 있는 위험의 수준이 그 연구를 정당화하기에는 지나치게 크다는 지적을 받아왔다. 그러나 이에 대해 Nir Eyal 등은 다음과 같은 주장을 통해 이를 정당화했다. 첫째, 이 연구 를 통해 얻게 될 막대한 사회적 혜택은 분명히 이 연구의 윤리성을 판단하는 데에 적절히 고려되어야 한다. 둘째, 연구 참여자가 받을 직접적인 혜택(예. 백신의 효과)은 다소 미미할 수 있겠지만, 그들이 받게 될 부차적인 혜택(예. 최선의 의료 서비스 제공)까지 고려한다면 이들이 받을 혜택의 정도는 그 들이 받을 위험을 일부 정당화할 수 있는 정도이다. 셋째, 연구 참여자들에게 지워질 위험은 무시할 수 없는 수준이지만, 그들의 연령층을 20대로 제한한다면 그 치명률은 0.2%로 매우 낮을 것이며 이 는 기존 연구 윤리에서 거칠게 계산한 위험의 한계 수준인 1%를 다소 하회한다. 넷째, 연구에 참여하 지 않거나, 이 시험을 대체할 기존 유효성 검증 시험에 참여하는 경우 노출될 위험 수준과 비교했을 경우, 특히 그 연구 참여자들을 대유행의 위협에 크게 직면한 인구 집단에서 모집할 때, 인간 도전 시 험으로 인해 발생되는 추가적인 위험은 비교적 높은 수준이 아니다. 마지막으로, 연구 참여자들의 구 체적이고 자발적인 동의가 있다면, 그러한 위험을 감수하겠다는 결정을 사회가 금지할 이유가 부족하 며 이들의 이타적이고 숭고한 가치 추구는 윤리적으로 용납된다. 이에 대해 착취의 문제와 개인의 동 의 요건에 대한 여러 반론이 존재하나, 대부분 이를 고려하더라도 인간 도전 시험에 참여할 인구를 일부 제한함으로써 많은 부분이 해소되며, 특히 이러한 문제들에 대한 적절한 규제가 함께 이루어진다 면 인간 도전 시험이 윤리적으로 이루어질 가능성은 충분하다고 판단된다. 끝으로 이 논의는 백신 개 발 이후 분배정의 문제와 직, 간접적으로 연관되어 있으며 관련 논의를 통해 기존 연구윤리에서도 보 다 광범위한 인구 수준(population-level)의 관점이 필요하다는 주장을 덧붙인다.

Nitrogen and Phosphorus Content Changes in Paddy Soil and Water As Affected by Organic Fertilizer Application

이경도,이경보,송인홍,강종국,황선웅,길근환 한국환경농학회 2011 한국환경농학회지 Vol.30 No.1

BACKGROUND: With increasing public awareness to environment‐friendly agriculture, many efforts have been run to develop organic farming technologies in Korea as of late 90s. The objective of this study was to investigate the effects of different organic farming practices on soil chemical properties and water quality in paddy fields. METHODS AND RESULTS: Total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) were monitored for a two‐year period (2006 to 2007) from the study organic paddy fields located in Wan‐ju, Jeonbuk Province in Korea. TN and TP of organic paddy water were gradually increased for 2~3 weeks after organic manure application and then gradually decreased afterward. The overall variation of TP in the paddy fields was much greater than that of TN. The phosphorus content in organic paddy field appeared to increase with the organic farming period. CONCLUSION(s): This indicates that long‐term organic farming is likely to cause phosphorus accumulation in soils and increase vulnerability to rainfall runoff. Thus, appropriate phosphorus management needs to be implemented, particularly, to reduce excessive phosphorus supply owing to nitrogen‐based determination of organic manure application amount.

연명의료에 대한 환자 자기결정권 논의에서 필요한 것들

이경도 (재) 국가생명윤리정책원 2023 생명, 윤리와 정책 Vol.7 No.2

최근 의사조력자살을 일부 허용하려는 법안이 발의되면서, 그 정당성에 대한 논의가 광범위하게 이루어졌다. 그 논의에서 한 가지 중요한 논점은 연명의료에 대한 환자의 자기결정권이 진정으로 존중되고 있지 않은 현실에 대한 지적이었다. 본 논문은 그 논점을 직접적으로 다루기보다, 연명의료에 대한 환자의 자기결정권을 논의하는 데에 있어서 더욱 명확히 다루어야 할 부분을 논하는 데에 집중한다. 크게 네 가지 목표가 있다. 첫째, 연명의료가 무엇을 의미하는지 탐색한다. 그에 대한 올바른 정의를 내리고 이를 명확히 하는 것은 이후 논의를 더 생산적으로 이끌어내는데에 필요하다. 둘째, 환자가 어떤 선택을 내릴 경우 그 선택이 야기한 결과에 대한 윤리적 책임이 어떻게 규명될 수 있는지 논의한다. 환자의 선택에 따른 윤리적 책임이 어느 경우에 누구에게있는지 상대적으로 충분히 논해지지 못했으나 이는 환자의 선택을 존중하는 정책, 제도, 문화 형성에 중요하다. 셋째, 연명의료가 환자의 최선의 이익을 위해 필요하다고 하여도 환자의 선택을제한하고 침해하는 것이 윤리적으로 정당한 경우는 없는지 살펴본다. 이전 연명의료에 대한 환자자기결정권 논의에서 가장 중요한 두 가지 원칙으로 환자의 최선의 이익과 자율성 존중만을 들었기에 과연 위와 같은 제한과 침해가 정당화될 수 있는지 의문이 들 수 있었다. 그러나 본 논문에서는 그 외에 정의의 문제 또한 중요함을 밝히며 그 개입 및 침해가 정당화될 수 있는 가능한 사례들을 보인다. 넷째, 연명의료에 대한 환자 자기결정권 존중을 위해 구체적으로 사회가 보장해야 하는 것은 무엇인지 논한다. 이전 문헌에서 환자의 자기결정권이 실현되기 위해서 환자의 연명의료에 관한 여러 선택지에 대한 경제적, 사회적, 지역적, 문화적 접근성이 보장되어야 한다는 대체적인 목표 설정을 주문하였다. 본 논문은 이러한 방식의 접근이 한국 현실에서 매우 중요한 실천적 함의를 지니나, 자칫 학술적으로 오해의 소지가 있음을 밝히며 무엇에 대한 접근성부터 개선할 것인지에 대한 논의가 더욱 시급함을 밝힌다. 본 논문은 위 네 가지 논점을 다루는 데에 있어서, 각각 단일한 정답을 제시하기보다는 그에 대한 오해를 불식시키며 좀 더 명확하고 생산적인 논의로 나아가는 데 보탬이 되려고 한다. Recently in South Korea, a bill proposing physician-assisted suicide has generated significant debate on the controversial procedure’s permissibility. One abiding argument opposing this proposal states that, in fact, patients will still be unable to exercise their right to self-determination in decisions about life-sustaining treatments because the bur- dens associated with caretaking and the fear of imposing such burdens on loved ones may unintentionally encourage or force patients to choose physician-assisted suicide. Without evaluating this argument’s validity, this article addresses four ethical issues relevant to patient self-determination that have received insufficient attention. First, it explores the scope and definition of life-sustaining treatments. Although future scholarly discussion must establish a robust definition of life-sustaining treatment, the conventional legal defi- nitions of such treatments need further clarification. Second, this article highlights the need to address whether, when, and to what extent patients should be held responsible for their voluntary decisions about life-sustaining treatments. This issue is highly relevant to ensuring patients’ actual right to self-determination, yet it has not been addressed fully in the literature. Third, this article illustrates cases in which it is ethically defensible to infringe upon patients’ right to self-determination in decisions about life-sustaining treatments, even when infringement seemingly goes against their self-interest and agency. Unfortunately, in past literature, such cases have not been alluded to. This article pres- ents primarily justice-related grounds that may justify infringing upon patients’ right to self-determination when such infringement does not directly promote their interests. Fourth, this article discusses what institutional resources should be provided to patients to help them realize their right to self-determination in decisions about life-sustaining treatments. Certain authors in previous literature have implicitly claimed that patients should be provided equal access to life-sustaining treatments to realize their right to self-determination. However, this article argues that it is neither feasible nor ethical to ensure equal access to all kinds of life-sustaining treatments. While an exhaustive treat- ment of these four issues is outside this discussion’s scope, this paper nonetheless hopes to mitigate potential misunderstandings around these four issues, and to propose potential methods for addressing these issues in the future.

청천일 무인기 영상의 반사율 및 식생지수 일주기 변화

이경도,나상일,박찬원,홍석영,소규호,안호용 대한원격탐사학회 2020 大韓遠隔探査學會誌 Vol.36 No.5

Recent advanced UAV (Unmanned Aerial Vehicle) technology supply new opportunities for estimating crop condition using high resolution imagery. We analyzed the diurnal change of reflectance and NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) in UAV imagery for crop monitoring in clear day condition. Multi-spectral images were obtained from a 5-band multi-spectral camera mounted on rotary wing UAV. Reflectance were derived by the direct method using down-welling irradiance measurement. Reflectance using UAV imagery on calibration tarp, concrete and crop experimental sites did not show stable by time and daily reproducible values. But the CV (Coefficient of Variation) of diurnal NDVI on crop experimental sites was less than 5%. As a result of comparing NDVI at the similar time for two day, the daily mean average ratio of error showed a difference of 0.62 to 3.97%. Therefore, it is considered that NDVI using UAV imagery can be used for time series crop monitoring. 본 연구는 청천일 조건에서 직접적 보정 방식으로 산정한 반사율 및 식생지수의 일주기 변화를 분석하여 시계열 작황 모니터링을 위한 무인비행체 영상의 특성을 구명하고자 수행하였다. 무인기에 다중분광센서를 장착하여 청천일이었던 2020년 3월 23일과 3월 24일에 반사율 보정용 반사판, 콘크리트 및 작물 시험구를 대상으로 시간대별, 비행경로별 항공영상을 촬영하여 직접적 방식으로 반사율을 산정하고 작물 시험구를 대상으로 식생지수를 계산하여 비교하였다. 반사율 보정용 반사판, 콘크리트 및 작물 시험구의 무인기 영상 반사율은 시간대 및 비행경로별로 일정한 변화 경향을 보이지 않을 뿐 아니라 일간 재현성 있는 값을 보이지 않아 시계열적으로 비교·활용 하는 것에는 한계가 있을 것으로 판단된다. 그러나 작물 시험구의 NDVI는 값이 높을수록 일중 및 일간 변동성이 적었으며 식생의 활력이 부족한 식생 제어 시험구에서도 일 중 5% 미만의 변동계수를 보여 반사율과 달리 대체로 일정한 값을 유지하는 것으로 나타났다. 또한 3월 23일과 3월 24일 동일한 시간대에 촬영한 무인기 영상으로 산정한 NDVI의 평균 절대 오차도 0.76~3.97%의 범위를 보여 시계열 작황모니터링에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

무인비행체 영상을 활용한 벼 수량 분포 추정

이경도,안호용,박찬원,소규호,나상일,장수용 한국농공학회 2019 한국농공학회논문집 Vol.61 No.4

Unmanned aerial vehicle(UAV) can acquire images with lower cost than conventional manned aircraft and commercial satellites. It has the advantageof acquiring high-resolution aerial images covering in the field area more than 50 ha. The purposes of this study is to develop the rice grain yielddistribution using UAV. In order to develop a technology for estimating the rice yield using UAV images, time series UAV aerial images were takenat the paddy fields and the data were compared with the rice yield of the harvesting area for two rice varieties(Singdongjin, Dongjinchal). Correlationsbetween the vegetation indices and rice yield were ranged from 0.8 to 0.95 in booting period. Accordingly, rice yield was estimated using UAV-derivedvegetation indices(R2=0.70 in Sindongjin, R2=0.92 in Donjinchal). It means that the rice yield estimation using UAV imagery can provide less cost andhigher accuracy than other methods using combine with yield monitoring system and satellite imagery. In the future, it will be necessary to study avariety of information convergence and integration systems such as image, weather, and soil for efficient use of these information, along with researchon preparing management practice work standards such as pest control and nutrient use based on UAV image information.

코로나19 백신을 접종하지 않은 이들의 책임: 치료 비용의 부담을 중심으로

이경도 한국의료윤리학회 2023 한국의료윤리학회지 Vol.26 No.1

The head of South Korea’s COVID-19 policy committee has argued that it is unfair that individuals who choose not to be vaccinated against COVID-19 receive public funding for medical treatment related to COVID-19. Although these remarks were not connected to any change in the country’s COVID-19 policies, it is important, for both theoretical and practical reasons, to address the justifiability of a policy that would make unvaccinated individuals pay for their own COVID-19-related medical treatment. This article argues that it would be difficult to justify such a policy even from the standpoint of luck egalitarianism, which holds that it is fair for some to be worse off than others if the inequality in question is the result of choices those individuals made. Although it is often assumed that luck egalitarians would approve of policies that denied COVID-19-related medical treatment to individuals who choose not to vaccinate, this article shows that this assumption is not necessarily right. Additionally, this article also clarifies common misunderstandings of luck egalitarianism at the theoretical level. 최근 코로나19 백신을 접종하지 않은 이들의 치료를 공적 재원을 통해 보장하는 것은 문제의 소지가 있으며, 이에 대한 광범위한 논의가 필요하다는 주장이 제기되었다. 물론 이 주장은 실제 어떤 구체적 인 정책을 염두에 둔 상황에서 제기된 것은 아니나, 그 윤리적 정당성을 논하는 것이 정책적 그리고 이 론적으로 중요해 보인다. 본 논문은 개인에게 책임을 부여하는 것이 공정하다는 견해인 운평등주의의 관점에서 코로나19 백신 미접종자들에게 그들의 코로나19 관련 치료 비용에 대한 책임을 전가하는 정 책이 과연 정당한지를 논한다. 결론적으로 본 논문은 운평등주의자들조차 그 정책을 정당하지 않다고 충분히 평가할 수 있다는 점을 밝힌다. 물론 여러 다른 도덕 이론과 평등주의 사조 또한 그러한 정책을 지지하거나 배척할 수 있지만, 개인의 선택에 대한 책임을 그 개인에게 부여하는 것을 정당하다고 보는 운평등주의의 관점에서조차 그 정책의 정당성을 찾아보기 힘들다면, 이는 그 정책의 정당성을 판단하는 데에 상당히 중요한 윤리적 함의를 가질 것이다. 본 논문은 코로나19 백신 미접종자들에게 치료 비용에 대한 책임을 부여하려는 정책의 정당성을 단순히 판단하는 것에서 나아가, 운평등주의에 대한 여러 이 론적 오해들을 불식시킬 것이다.

무인비행체 영상을 활용한 고랭지배추 정식시기 추정

이경도,박찬원,소규호,김기덕,나상일,Lee, Kyung Do,Park, Chan Won,So, Kyu Ho,Kim, Ki Deog,Na, Sang Il 한국농공학회 2017 한국농공학회논문집 Vol.59 No.6

Growth monitoring of highland Kimchi cabbage is very important to respond the fluctuations in supply and demand from middle of August to early September in Korea. For evaluating Kimchi cabbage growth, it needs to classify the transplanting period of Kimchi cabbage, preferentially. This study was conducted to estimate the transplanting period of highland Kimchi cabbage from 2015 to 2016 in the main production area of highland Kimchi cabbage, Anbandegi, Maebongsan, and Gwinemi. Correlation between NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) from UAV images and days after transplanting of Kimchi cabbage was high in early transplanting period. But because the growth curve of Kimchi cabbage showed S-type, joint use of multi-temporal linear regression equation for estimation of transplanting period was more suitable. Using application of these equations at Anbandegi, Maebongsan, and Gwinemi, we made the map of transplanting periods of highland Kimchi cabbage. Generally, highland Kimchi cabbage is harvested in sixty days later since transplanting. As a result, we could estimate the harvest time and area of highland Kimchi cabbage.

Characteristics of UAV Aerial Images for Monitoring of Highland Kimchi Cabbage

이경도,박찬원,소규호,김기덕,나상일 한국토양비료학회 2017 한국토양비료학회지 Vol.50 No.3

Remote sensing can be used to provide information about the monitoring of crop growth condition. RecentlyUnmanned Aerial Vehicle (UAV) technology offers new opportunities for assessing crop growth conditionusing UAV imagery. The objective of this study was to assess weather UAV aerial images are suitable for themonitoring of highland Kimchi cabbage. This study was conducted using a fixed-wing UAV (Model : Ebee)with Cannon S110, IXUS/ELPH camera during farming season from 2015 to 2016 in the main productionarea of highland Kimchi cabbage, Anbandegi, Maebongsan, and Gwinemi. The Normalized DifferenceVegetation Index (NDVI) by using UAV images was stable and suitable for monitoring of Kimchi cabbagesituation. There were strong relationships between UAV NDVI and the growth parameters (the plant heightand leaf width) (R2≥0.94). The tendency of UAV NDVI according to Kimchi cabbage growth was similar inthe same area for two years (2015~2016). It means that if UAV image may be collected several years, UAVimages could be used for estimation of the stage of growth and situation of Kimchi cabbage cultivation.

댐 유역 가뭄 관리를 위한 강수량 임계수준 결정에 관한 연구

이경도,손경환,이병주,Lee, Kyoung Do,Son, Kyung Hwan,Lee, Byong Ju 한국수자원학회 2020 한국수자원학회논문집 Vol.53 No.4

This study determined appropriate threshold level (cumulative period and percentage) of precipitation for drought management in dam basin. The 5 dam basins were selected, the daily dam storage level and daily precipitation data were collected. MAP (Mean Areal Precipitation was calculated by using Thiessen polygon method, and MAP were converted to accumulated values for 6 cumulative periods (30-, 60-, 90-, 180-, 270-, and 360-day). The correlation coefficient and ratio of variation coefficient between storage level and MAP for 6 cumulative periods were used to determine the appropriate cumulative period. Correlation of cumulative precipitation below 90-day was low, and that of 270-day was high. Correlation was high when the past precipitation during the flood period was included within the cumulative period. The ratio of variation coefficient was higher for the shorter cumulative period and lower for the longer in all dam, and that of 270-day precipitation was closed to 1.0 in every month. ROC (Receiver Operating Characteristics) analysis with TLWSA (Threshold Line of Water Supply Adjustment) was used to determine the percentage of precipitation shortages. It is showed that the percentage of 270-day cumulative precipitation on Boryung dam and other 4-dam were less than 90% and 80% as threshold level respectively, when the storage was below the attention level. The relationship between storage and percentage of dam outflow and precipitation were analyzed to evaluate the impact of artificial dam operations on drought analysis, and the magnitude of dam outflow caused uncertainty in the analysis between precipitation and storage data. It is concluded that threshold level should be considered for dam drought analysis using based on precipitation.