• 한국수자원학회논문집
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• 제56권10호
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• pp.641-653
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• 2023

기후변화와 도시화의 영향으로 인해 자연재해의 발생빈도와 규모가 증가하고 있다. 특히 도시 침수는 발생 시간이 짧고 막대한 인명 및 경제적 손실을 초래할 수 있기 때문에 신속하고 정확도 높은 예측 정보 생산이 중요하다. 하지만, 기존 물리과정 및 인공지능 기반 기법은 고해상도 침수 해석을 위해 많은 전산 자원이나 데이터가 요구되는 한계가 있다. 본 연구에서는 딥러닝 기반 초해상화(Super-Resolution) 기법을 통한 고해상도 도시 침수 해석 방법을 제안하고 적용성을 평가한다. 제안된 방법은 고해상도 물리 모형의 결과로 훈련된 초해상화 딥러닝 모형을 이용하여 저해상도 침수 해석 이미지를 고해상도로 변환한다. 미국 포틀랜드 도심지의 두 가지 침수 사례에 대해 적용, 4 m 공간해상도 물리 모의 결과를 1 m 급 고해상도 침수 해석 정보로 초해상화 하였으며, 초해상화 이미지와 고해상도 원본 간 높은 구조적 유사성이 확인되었다. 성능 지표로 평가한 결과, 전체 검증 대상 이미지에 대한 평균 PSNR 22.77 dB, SSIM 0.77로 우수하여, 초해상화 기법의 도시 침수 해석 적용성이 검증되었다. 제안된 방법은 적은 양의 침수 시나리오만으로도 효율적인 딥러닝 모형 훈련이 가능하고, 물리 모형의 정보를 최대한 활용할 수 있기 때문에, 고해상도 도시 침수 정보 생산에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권4호
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• pp.464-474
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• 2006

지난 최대 빙하기 이후 대한해협에서의 고해양 환경 변화를 이해하고자 대한해협 외대륙붕에서 채취한 코아 퇴적물에 대한 $^{14}C$ 연대 측정과 함께 부유성 유공충의 군집 변화를 분석하였다. 코아 퇴적물은 모래 50%, 실트 30%, 점토 20%의 사니질 퇴적상으로 약하게 생물 교란된 모래/니질 교호층리들이 발달하고 있다. 코아 퇴적물의 연대는 최하부에서 약 14 ka이며, 최상부 30 cm에서 약 6 ka로 지난 최대 빙하기에서 현세 중기까지 발달한 퇴적층이다. 코아 퇴적물에서 산출되는 부유성 유공충은 크게 4개의 군집으로 구분된다. 군집 A는 열대-아열대종인 Globigerinoides ruber group, Globigerinoides conglobatus로 대표되며, 코아의 전 깊이에서 약 10% 이내로 산출되며, 상부 약 30cm에서 증가한다. 군집 B는 쿠로시오 해류의 지류인 대마 난류를 지시하는 Pulleniatina obliquiloculata, Neogloboquadrina dutertrei 등으로 구성되며, 대한해협에 대마 난류의 유입 양상을 보여준다. 군집 C는 Neogloboquadrina incompta, Neogloboquadrina pachyderma 등 한대-아한대성 종들로 구성되며, 코아의 하부에서 상부로 갈수록 감소하는 양상을 보인다. 군집 D는 Globigerina bulloides, Globigerina quinqueloba 등 연안수를 지시하는 종으로 구성되며, 코아의 중 하부에서 가장 우세 하게 나타난다. 이러한 부유성 유공충 군집분석 특성과 연대 측정 결과에 근거할 때, 최대 빙하기 이후 약 14 ka부터 7 ka까지 대한해협은 중국 대륙 및 한반도에서 기원한 담수의 영향으로 저염수의 특성을 가지는 연안수의 영향을 많이 받았으며, 이 시기에 대한해협을 통하여 많은 양의 담수가 동해로 유입되었을 것으로 사료된다. 대한해협에 대마 난류의 영향력이 강해지기 시작한 것은 약 8.5 ka 이후로 보이며, 이후 난류의 영향은 더욱 강해져 약 $7{\sim}6ka$를 전후하여 거의 현재와 같은 해양 환경이 형성된 것으로 해석된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권3호
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• pp.152-163
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• 2001

남극반도 서 대륙붕의 흘로세 빙해양 퇴적작용과 고해양 변화를 이해하기 위해 서 대륙붕에서 얻은 두 개의 코어퇴적물에 대하여 C-14 연대측정, 퇴적학 및 지화학 특성과 규조군집 특성을 조사했다. 분석 결과, 코어는 크게 세 개의 퇴적상으로 구분되었다. 코어 최하부는 사질과 각력이 많고, 분급이 불량한 다이아믹튼으로 구성된다. 이 퇴적상이 유기물과 규조각이 적고, 사질함량과 평균 입도의 변화가 큰 것으로 보아 빙붕 밑에 발달한 기저쇄설층으로부터 역의공급을 받아 퇴적된 다이아믹튼으로 해석된다. AMS C-14분석 결과 이 퇴적상은 11,000 yrs BP전 까지 빙붕 아래에서 퇴적되었으며, 특히 11,500${\sim}$12,700 yrs BP동안에 기온의 하강으로 빙하가 다시 진출함에 따라 유기물이 급격히 감소하고, 접빙종의 산출이 급증한 것으로 보인다. 시기적으로 이 기간은 북대서양 일원에서 일어났던 영거드라이아스 냉각기와 잘 대비된다. 다이아믹튼 바로 위에 나타나는 규조질 이토가 유기물과 규조각이 최대이며, 접빙종의 산출이 최소인 점으로 보아, 이 퇴적상은 원양환경에서 일차생산력의 증가로 형성된 많은 양의 유기물이 해저로 공급된 결과로 보인다. AMS C-14분석 결과, 유기탄소 함량이 최대이고, C. resting spore의 산출빈도가 최대인 구간의 퇴적시기는 9,000${\sim}$2,500 yrs BP로 나타났다. 일반적으로 이 시기는 흘로세 중기에 오늘날보다 더 따뜻했던 고열기와 잘 일치한다. 코어 최상부의 규조질 사질 이토가 아래의 규조질 이토에 비해 접빙종의 산출과 사질함량이 많은 것은 빙하 진출로 인해 육상기원 물질의 공급이 증가한 것으로 보인다. AMS C-14분석 결과 상부 퇴적상의 퇴적시기는 2,500yrs BP경으로 나타났으며, 이 시기는 남극반도 지역에서 홀로세 말에 있었던 신빙하기(neoglacial)의 출발과 일치한다. 남극반도서 대륙붕에서 얻은 이상의 연구 결과는 향후 남반구에서 흘로세 동안에 일어났던 천년단위의 고기후 변화와 그에 따른 고해양 변화를 이해하는데 중요한 정보를 제공해 준다.

• 자원환경지질
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• 제56권1호
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• pp.55-63
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• 2023

망간각의 지화학적, 광물학적 특성의 변화는 인근 환경 변화를 반영한다. 따라서 서태평양 마젤란해산군 OSM-XX의 망간각에 대한 특성 파악과 고해양 복원 연구를 위하여 지화학적, 광물학적 분석을 각각 micro X-ray fluorescence (μ-XRF) 과 X-ray diffraction (XRD)를 이용하여 실시하였다. OSM-XX의 망간각은 인산염화 여부 및 구조에 의해 인산염화 작용을 받은 부분(L4-L5), 인산염화 작용을 받지 않은 치밀한 부분(L3), 인산염화 작용을 받지 않은 다공성 부분(L1-L2)의 세 부분으로 구분되었다. 철망간 산화광물 층에서는 모두 버나다이트 피크가 확인되었으며, 인산염화 작용을 받은 부분은 carbonate fluorapatite(CFA)의 존재와 높은 Ca, P의 특성을 나타내었다. 인산염화 작용을 받지 않은 치밀한 부분은 높은 Mn, Ni, Co를 나타내었고, 인산염화 작용을 받지 않은 다공성 부분은 높은 Fe값과 detritus quartz, feldspar가 확인되었다. OSM-XX의 망간각이 성장하는동안 나타난 특성의 변화는 인근 해양환경의 변화를 반영하였다. 약 51.87 Ma의 연대를 나타내는 망간각의 인산염 퇴적체는 약 36-32 Ma의 전지구적 인산염화 작용에 의해 형성된 것으로 보이며, 이는 당시의 상승된 해수면 높이와 낮은 해수온을 지시한다. 또한, 치밀한 구조에서의 높은 Mn, Ni, Co, Mn/Fe 비는 강화된 산소최소층과 환원환경을 지시하며, 다공성 구조에서의 높은 Fe와 낮은 Mn/Fe 비는 약화된 산소최소층과 산화환경을 지시한다. 이는 마이오세-올리고세 경계의 Mi-1 빙하기가 끝난 후 환경변화를 반영하였다. 9 Ma부터 이어진 한랭화의 결과로 인한 저층류와 산소최소층의 강화에 의해 망간각 최외각의 Mn/Fe 비와 Co/Mn 비가 미세하게 증가하였지만, 6 Ma부터 태평양에 발생한 탄산염 용해율의 감소로 성장속도의 감소를 야기하였다.

• 정보와 통신
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• 제29권4호
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• pp.22-29
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• 2012

스마트폰이 대중화되면서 이동통신 시장은 일대 혁신을 맞이했다. 최근 출시되는 스마트폰이 크고 선명한 화면과 빠른 프로세서를 잇따라 탑재하면서 고해상도 및 고품질 영상에 대한 사용자들의 수요가 급증하고 있다. 하지만 고해상도 및 고품질 영상은 데이터의 양이 방대하므로 실제 서비스 적용을 위해서는 데이터 통신 트래픽의 증가 및 저장 공간의 한계로 인한 문제를 해결해야 한다. 이에 따라 MPEG과 VCEG은 JCT-VC(joint collaborative team on video coding)를 설립하고 차세대 비디오 압축 표준인 HEVC(high efficiency video coding)의 국제 표준화 작업을 시작했다. 2010년 4월에 시작된 JCT-VC 회의는 최근 제 7차 회의까지 진행되었으며, 향후 2013년 1월까지 최종 국제 규격안(final draft international standard, FDIS)이 제정될 예정이다. 이 논문에서는 HEVC의 표준화 과정, 요구사항, 실험 영상 및 부호화 모드, 응용 분야, 최신 표준화 동향 등을 알아본다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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• pp.50-56
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• 2008

본 논문에서는 실린더 주위유동의 B-mode에 해당하는 레이놀즈 수 300${\sim}$1000범위에서 고차 고해상도기법(OHOC Scheme)을 이용하여 원형 실린더 주위의 유동장 및 음향장 특성에 대해서 연구하였다. B-mode 레이놀즈 수 범위에서 스팬방향 길이에 따른 3차원 원형실린더의 스트롤 수, 양 항력계수의 상관관계에 대해 수치계산 및 실험 결과와 비교 분석한 결과 매우 잘 일치하는 것을 보였다. 그리고 이 결과를 토대로 하여 B-mode 불안정성 영역에서 보다 정확한 2차 와류 모사를 위한 적절한 스팬방향을 찾고, 3차원 후류유동의 불안정성이 음향장의 변화에 미치는 영향을 정성적으로 고찰하여, 3차원 원형실린더의 공력소음 대한 기초적인 연구를 수행하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
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• pp.50-56
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• 2008

본 논문에서는 실린더 주위유동의 B-mode에 해당하는 레이놀즈 수 $300{\sim}1000$범위에서 고차 고해상도 기법(OHOC Scheme)을 이용하여 원형 실린더 주위의 유동장 및 음향장 특성에 대해서 연구하였다. B-mode 레이놀즈 수 범위에서 스팬방향 길이에 따른 3차원 원형실린더의 스트롤 수, 양 항력계수의 상관관계에 대해 수치계산 및 실험 결과와 비교 분석한 결과 매우 잘 일치하는 것을 보였다. 그리고 이 결과를 토대로 하여 B-mode 불안정성 영역에서 보다 정확한 2차 와류 모사를 위한 적절한 스팬방향을 찾고, 3차원 후류유동의 불안정성이 음향장의 변화에 미치는 영향을 정성적으로 고찰하여, 3차원 원형실린더의 공력소음 대한 기초적인 연구를 수행하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권1호
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• pp.54-63
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• 2011

본 논문은 저해상도 입력 영상을 고해상도 영상으로 복원하는 고속 학습기반 보간 기법을 제안한다. 일반적인 학습기반 초고해상도 기법은 여러 종류의 저해상도 영상과 고해상도 영상의 상관성을 통해 고주파 정보를 사전에 학습하고, 합성 단계에서 학습한 정보를 이용해 임의의 저해상도 영상을 고해상도 영상으로 복원한다. 이런 기존 학습기반 초 고해상도 기법은 방대한 양의 학습된 정보를 메모리에 저장해야만 하는 단점이 있을 뿐만 아니라 이차원 블록 단위 정합 과정을 거쳐야 하기 때문에 상당한 연산량이 요구된다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 본 논문은 일차원 패치 단위 학습을 통해 학습 정보 저장용 메모리 크기 및 연산량을 크게 줄이는 기법을 제안한다. 실험 결과에 따르면, 제안한 기법은 전통적인 bicubic 보간 기법보다 평균 0.7dB 정도 높은 PSNR을 보이며, SSIM도 평균 0.01이상 향상되는 결과를 보인다.

• 한국제4기학회지
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• 제23권2호
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• pp.48-55
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• 2009

오끼나와 해곡 (Okinawa Trough)의 고해양 환경변화를 파악하기 위해 동 해역에서 얻어진 주상시료(RN88-PC5)를 이용하여 저서성 유공충의 종조성 및 군집구조를 파악하고 그 외 퇴적학적, 지화학적 연구를 수행하였다. 저탁류 퇴적물(turbidite sediment)을 협재한 주상시료는 같은 코아에서 나타나는 퇴적물인 반원양성 퇴적물 (hemipelagic sediment) 특성과는 다른 천해지역 산호초에 서식하는 저서성 유공충 종을 다량으로 함유하고 있다. 이들 천해역 저서성 유공충은 저탁류 퇴적물이 퇴적될 때 동시적으로 재동, 운반되어 퇴적된 것으로 해석되었다. 주상시료 퇴적물에 대한 입도분석 결과는 저탁류퇴적물과 반원양성 퇴적물과의 뚜렷한 입도변화를 보일 뿐만 아니라 두 퇴적물간에는 화학적 조성차이도 잘 보이고 있다. 부유성 유공충에 대한 산소동위원소 기록은 동 연구지역 표증해양이 홀로세에 들어서서 따뜻해지는 범 지구적인 기록을 공유하고 있는 것으로 나타났다. 또한 화학분석 결과와 기존의 연구결과를 종합하여 고찰하면 연구주상시료의 저탁류 퇴적물은 지역해의 고환경 기록인 저탁류 퇴적물의 주기적인 발생을 잠재적으로 지시하고 있는 것으로 해석된다. 연안 산호초지역에 서식하는 천해성 저서 유공충군집이 저탁류 퇴적층에 주기적으로 나타나는 것은 지역해에서 지진과 같은 고해양학적 사건이 주기적으로 일어났음을 지시한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.255-258
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• 2001

광선추적기법은 사진과 같은 고해상도의 영상을 만들어내는 렌더링 기법중의 하나이다. 이 기법은 이미지를 합성하는데 많은 양의 계산 시간을 필요로 한다. 병렬처리 기법이 광선추적에 계산양의 처리 기간을 감소하기 위하여 사용될 수 있다. 본 논문에서는 병렬 광선추적 기법을 MPI(Message Passing Interface)를 사용하여 IBM Supercomputer 상에서 노드의 개수의 증가에 따른 속도 향상과 노드간에 전달되는 메시지의 크기에 따른 성능 향상을 실험하였다. 본 논문에서 실험한 병렬 광선 추적 기법으로 IBM SP 시스템 상에서 다양한 영상을 생성하였다. 영상은 분할가능하고 노드에 분배할 수 있기 때문에 병렬화 범주에 들 수 있으며 부하균형을 맞출 수 있다. 실험에서 프로세서수의 증가에 따른 이상적인 속도향상률(Speed-up rate)을 15개의 프로세서를 사용하여 얻을 수 있었다. 광선을 추적하여 영상을 합성해 낼 때 표현하고자 하는 영상이 단순한 객체로 이루어져 있다면 각 노드에 분산해줘야 할 작업의 크기는 복잡한 객체들로 구성된 영상보다 클 때 더 놓은 성능을 나타내었다. 분산작업의 크기가 작아 상대적으로 통신횟수가 증가할 때 렌더링시 효율저하를 나타내었다.