• 한국지역지리학회지
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• 제23권1호
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• pp.136-150
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• 2017

본 연구는 화소 기반 공간메트릭스를 활용하여 대구시를 사례로 1989년부터 2009년까지 도시 녹지에 대한 공간적 변화를 분석하였다. 이를 위해 먼저 토지피복 변화탐지를 통해 대구시 녹지가 다른 토지피복으로 전환된 유형과 면적 및 공간적 분포를 분석하였다. 다음으로 국지적 차원의 공간적 변화를 도출할 수 있는 이동창 샘플링을 적용하여 크기, 형태, 응집, 다양성 관련 화소 기반 공간메트릭스를 산출하였으며, 1989년에서 1998년, 1998년에서 2009년까지 공간메트릭스 값의 변화를 차이지도로 시각화하여 종관 분석을 수행하였다. 마지막으로 대구시 시가지 개발축에 따른 녹지의 공간적 변화를 파악하기 위하여 횡단축 분석을 수행하였다. 분석 결과, 지난 20년 동안 대구시 녹지는 달성군, 성서 및 안심 등과 같은 신시가지의 택지개발지구를 중심으로 점차 파편화된 것으로 나타났다. 산림은 화원 일대의 파편화가 가장 두드러지게 나타났으며, 그 진행속도에 있어서는 칠곡 일대가 가장 빠르게 변화하였다. 초지는 많은 지역에서 그 면적과 응집지수가 감소하여 파편화가 크게 나타났으며 특히, 안심 일대의 파편화가 가장 많이 나타났다. 본 연구를 통해 대구시 녹지의 양적 감소 뿐만 아니라 파편화가 진행된 지역을 도출할 수 있었다. 이러한 결과는 대구시가 친환경적인 도시개발정책을 수립하는데 있어 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한지리학회지
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• 제52권1호
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• pp.123-141
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• 2017

본 연구는 대구시를 사례로 셀룰라 오토마타-마르코프(Cellular Automata: CA-Markov) 모형을 활용하여 개발제한구역 유지 및 해제 시나리오별 2020년의 녹지를 예측하고, 토지피복 변화탐지기법 및 공간메트릭스를 이용하여 2009년과 2020년간 녹지의 공간적 변화를 분석하였다. 먼저, 마르코프 체인(Markov chain) 모형을 이용하여 1998년과 2009년의 환경부 토지피복도에 기초한 토지피복변화의 전이확률을 도출하였다. 마르코프 전이확률을 보다 현실에 가깝게 보정하기 위하여 대구시 녹지의 공간적 변화에 영향을 주는 제약요인을 선정하여 다기준 평가(Multi-Criteria Evaluation: MCE)를 통해 적합성 지도(suitability map)를 제작하였다. 최종적으로 마르코프 전이확률과 적합성 지도를 셀룰라 오토마타 모형과 결합한 CA-Markov 모형을 적용하여 개발제한구역의 해제 유무에 따른 두 가지 시나리오에 기반을 두고 2020년의 토지피복을 예측하였다. 모형의 타당성은 2009년의 예측된 토지피복도와 2009년의 실제 토지피복도를 비교하여 산출된 Kappa 계수로 검증하였다. 예측된 토지피복 가운데 녹지만을 대상으로 녹지피복변화를 탐지하고 이동창 샘플링을 적용한 공간메트릭스를 산출하여 2009년과 2020년간 녹지의 공간적 변화를 분석하였다. 분석결과에 따르면, 현재의 도시화 추세가 지속되고 개발제한구역이 유지되는 경우, 달성군, 달서구의 성서, 동구의 안심, 북구의 칠곡 등과 같은 교외 지역에서 2020년에 녹지의 파편화(fragmentation) 현상이 뚜렷하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 개발제한구역이 해제되는 경우, 개발제한구역 경계 주변부에서 녹지의 파편화가 나타나는 것을 알 수 있었다. 따라서 미래 대구시의 지속가능한 녹지관리를 위해서는 이러한 공간적 변화 양상을 충분히 고려하여 체계적인 모니터링을 실시할 필요가 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제8권2호
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• pp.81-94
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• 2005

본 연구의 목적은 각종 환경적 교란이 야기되고 있는 금호강 유역의 경관구조를 정량화, 모니터링하기 위한 경관메트릭스의 적용가능성을 평가하는데 있다. 경관메트릭스는 토지피복지도(1985년, 1999년)의 산림패취만을 대상으로 계산하였다. 최초 사용된 12개 메트릭스는 인자분석을 통해서 전체 변량의 91% 이상 설명하는 3개의 공통인자로 축소되었다. 또한, 다중회귀분석을 사용하여 토지개발이 산림경관구조의 변화에 미치는 영향을 규명하였다. 산림패치에서 도시지역과 농경지로의 전환은 파편화의 증가를 초래한 것으로 나타났다. 특히, 도시지역으로의 전환은 패치면적과 패치크기를 감소시키고, 패치밀도는 증가시켰다($R^2=0.696$, p<0.01). 패치크기의 이질성과 패치모양의 복잡성은 농경지로의 전환에 의해서 감소하였다($R^2=0.405$, p<0.01). 핵심구역과 가장자리의 밀도는 증가하는 경향을 보였으나, 산림의 도시지역과 농경지로의 전환과는 뚜렷한 상호관계를 가지지 않았다. 향후에는 경관구조와 특정한 환경적, 사회경제적 경관기능 사이의 상호관계성을 분석하는 연구가 필요할 것이다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.83-92
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• 2009

본 논문은 랜드스케이프 어바니즘의 실천적 주제를 통해 점차 도시화되어가는 건축의 실험적 영역의 가능성을 타진해 본다. 대표적인 랜드스케이프 건축가인 제임스 코너의 랜드스케이프 어바니즘의 실천적 주제와 크리스트퍼 지롯과 세바츠찬 바롯의 랜드스케이프 건축의 개념간의 매스릭스 분석을 통해 시간기반프로세스, 표면의 잠재적 영역성, 실천적 방법론 상상력의 주제들이 이미 어바니즘을 넘어 건축의 영역으로 충분히 들어와 있음을 확인할 수 있었다. 이는 랜드스케이프 어바니즘 전반적 랜드스케이프 개념의 트레이싱 그리고 건축적 랜드스케이프 개념간의 상호 관계를 드러내는 매트릭스 밀도를 통해 보다 세부적인 주제별 특성들과 전략들을 가늠해 볼 수 있도록 한다. 결과적으로 건축공간내 다양한 사건공간을 만들어 내는 현대건축의 주요한 공간특성을 구성하는 랜드스케이프의 전략은 외부공간으로 확대되어 랜드스케이프 어바니즘으로 연속되어 건축도시공간은 거대한 사건의 장소로 강화된다.

• 한국광학회지
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• 제26권1호
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• pp.9-16
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• 2015

얼음 구름과 에어로의 후방산란 특성을 측정할 수 있는 타원 편광라이다를 구성하고 이를 이용하여 에어로졸과 얼음 구름의 특성을 측정하였다. 규격화된 전체 후방산란 뮬러 행렬을 구하기 위하여 3 개의 광학계(${\lambda}/4$ 파장판, ${\lambda}/2$ 파장판, 그리고 빈 공간)로 구성된 조사 광학계와 같은 구조로 된 수신광학계를 통하여 총 9 개의 라이다 시스템을 구축하였다. 구축된 광학계의 체계적 오차를 구하기 위하여 에어로졸의 농도가 낮은 높은 고도의 9 개의 라이다 신호를 이용하였다. 9 개의 라이다 신호를 이용하여 5 개의 광학계 설치 오차(offset angle)와 무질서하게 배열된 에어로졸에 대한 뮬러 메트릭스 요소(2 개)를 찾아내었다. 광학장치를 검정한 후 얼음구름과 에어로졸에서 NBSPM (Normalized Backscattering Phase Matrix)를 구하였으며, 그 결과 에어로졸의 경우 입자의 방향성과 관계되는 NBSPM 의 비대각 행렬이 얼음 구름의 그것보다 작음을 알 수 있었다. 그리고 권운의 경우에도 NBSPM 의 비대각 행렬이 변하는 기상 조건에 따라 달라지는 것을 볼 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.31-37
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• 1982

이산 시간계에서 실수의 극을 갖는 다입력, 다출력 프로세스에 대하여 유용한 제어방법이 제안 되었다. 이 제어방법은 적응제어와 최적 제어의 장점을 모두 가지며, 프로세스의 변수가 서서히 변한다는 가정하에서, 다이내믹스를 갖는 제어기의 설계에 응용될 수 있다. 프로세스 변수의 감식은 ARMA형태로 이루어지며 궤환 메트릭스의 최적화는 상태 변수 공간에서 이루어진다.

• 대한지리학회지
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• 제43권2호
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• pp.253-262
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• 2008

이 논문의 주요 목적은 정규성 가정 하에 일변량 공간 연관성 측도의 첫 번째 네 적률을 구해내는 일반화된 추출 절차를 정식화하고, 그것을 바탕으로 각 측도의 가설 검정을 위해 정규근사가 갖는 가능성과 한계를 평가하는 것이다. 중요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 이전의 연구에 기반함으로써, 정규성 가정 하에 전역적 측도와 국지적 측도에 모두 적용될 수 있는 일반화된 적률 추출절차가 도출되었다. 개별 공간 연관성 측도를 위한 필수적인 메트릭스가 적절히 정의되었을 때, 일반화된 유의성 검정 방법은 각 공간 연관성 측도의 기대값과 분산은 물론 첨도와 왜도를 효과적으로 산출하였다. 둘째, 첫 번째 두 적률에 근거한 정규근사 방법은 전역적 통계량에 대해서는 유효한 것으로 판명되었지만, 국지적 통계량에 대해서는 매우 높은 왜도와 첨도로 말미암아 그 유효성이 현저히 떨어지는 것으로 드러났다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.160-160
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• 2017

자동화 기술을 통한 한국형 스마트팜의 발전이 비약적으로 이루어지고 있는 가운데 무인화를 위한 지능적인 스마트 시설환경 관찰 및 분석에 대한 요구가 점점 증가 하고 있다. 스마트 시설환경에서 취득 가능한 시계열 데이터는 온도, 습도, 조도, CO2, 토양 수분, 환기량 등 다양하다. 시스템의 경계가 명확함에도 해당 속성의 특성상 타임도메인과 공간도메인 상에서 정확한 추정 또는 예측이 난해하다. 시설 환경에 접목이 증가하고 있는 지능형 관리 기술 구현을 위해선 시계열 공간 데이터에 대한 신속하고 정확한 정량화 기술이 필수적이라 할 수 있다. 이러한 기술적인 요구사항을 해결하고자 시도되는 다양한 방법 중에서 공간 분해능 향상을 위한 다지점 계측 메트릭스를 실험적으로 구성하였다. $50m{\times}100m$의 단면적인 연동 딸기 온실을 대상으로 $3{\times}3{\times}3$의 3차원 환경 인자 계측 매트릭스를 설치하였다. 1 Hz의 주기로 4가지 환경인자(온도, 습도, 조도, CO2)를 계측하였으며, 계측 하는 시점과 동시에 병렬적으로 공간통계법을 이용하여 미지의 지점에 대한 환경 인자들을 실시간으로 추정하였다. 선행적으로 50 cm 공간 분해능에 대응하기 위하여 Kriging interpolation법을 횡단면에 대하여 분석한 후 다시 종단면에 대하여 분석하였다. 3 Ghz에 해당하는 연산 능력을 보유한 컴퓨터에서 1초 동안 획득한 데이터에 대한 분석을 마치는데 소요되는 시간이 15초 내외로 나타났다. 이는 해당 알고리즘의 매우 높은 시간 복잡도(Order of $O=O^3$)에 기인하는 것으로 다양한 시설 환경의 관리 방법론에 적절히 대응하기에 한계가 있다 할 수 있다. 실시간으로 시간 복잡도가 높은 연산을 수행하기 위한 기술적인 과제를 해결하고자, 근래에 관심이 증가하고 있는 NVIDIA 사에서 제공하는 CUDA 엔진과 Apple사의 제안을 시작으로 하여 공개 소프트웨어 개발 컨소시엄인 크로노스 그룹에서 제공하는 OpenCL 엔진을 비교 분석하였다. CUDA 엔진은 GPU(Graphics Processing Unit)에서 정보 분석 프로그램의 연산 집약적인 부분만을 담당하여 신속한 결과를 산출할 수 있는 라이브러리이며 해당 하드웨어를 구비하였을 때 사용이 가능하다. 반면, OpenCL은 CUDA 엔진이 특정 하드웨어에서 구동이 되는 한계를 극복하고자 하드웨어에 비의존적인 라이브러리를 제공하는 것이 다르며 클러스터링 기술과 연계를 통해 낮은 하드웨어 성능으로 인한 단점을 극복하고자 하였다. 본 연구에서는 CUDA 8.0(https://developer.nvidia.com/cuda-downloads)버전과 Pascal Titan X(NVIDIA, CA, USA)를 사용한 방법과 OpenCL 1.2(https://www.khronos.org/opencl/)버전과 Samsung Exynos5422 칩을 장착한 ODROID-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea)를 사용한 방법을 비교 분석하였다. 50 cm의 공간 분해능에 대응하기 위한 4차원 행렬($100{\times}200{\times}5{\times}4$)에 대하여 정수 지수화를 위한 Quantization을 거쳐 CUDA 엔진과 OpenCL 엔진을 적용한 비교한 결과, CUDA 엔진은 1초 내외, OpenCL 엔진의 경우 5초 내외의 연산 속도를 보였다. CUDA 엔진의 경우 비용측면에서 약 10배, 전력 소모 측면에서 20배 이상 소요되었다. 따라서 우선적으로 OpenCL 엔진 기반 하드웨어 가속 기술 최적화 연구를 통해 스마트 시설환경 실시간 시뮬레이션 기술 도입을 위한 기술적 과제를 풀어갈 것이다.

• 지적과 국토정보
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• 제51권2호
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• pp.141-150
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• 2021

미세먼지는 사람의 건강에 많은 영향을 미치는 물질로서 이와 관련하여 다양한 연구가 이루어지고 있다. 미세먼지의 인체 영향으로 인해 서울시 모니터링 네트워크에서 측정된 과거 데이터를 활용하여 미세먼지를 예측하려는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 2019년 5월 서울시의 미세먼지를 중점으로 진행하였으며, 학습에 사용한 변수는 SO₂, CO, NO₂, O₃와 같은 대기오염물질 데이터를 활용하였다. 예측모델은 Adaboost에 기반하여 구축하였고, 훈련모델은 PM₁₀과 PM_2.5로 구분하였다. 에러 메트릭스를 통한 예측모델의 정확도 평가 결과로 Adaboost가 시도되었다. 대기오염물질은 초미세먼지와 더 높은 상관성을 보이는 것으로 나타났지만, 보다 효과적인 분포등급을 제시하기 위해서는 많은 양의 데이터를 학습하고, PM₁₀과 PM_2.5의 공간분포 등급을 효과적으로 예측하기 위해서 교통량 등의 추가적인 변수를 활용할 필요성이 있다고 판단된다.

• 한국화예디자인학연구
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• 제40호
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• pp.97-123
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• 2019

본 연구는 정원 단위의 공간 특성을 분석하여 유형화하고 기호화함으로써 공간의 특성에 근거하여 정원 작품을 해석할 수 있는 기초를 제공하고 이를 정원 디자인을 위한 논리적 토대가 될 수 있는 자료를 제공하고자 하는 것이다. 연구 방법은 먼저 공간 유형에 관한 이론으로 행동장면분석과 근거이론 방법론을 적요하여 분석하였다. 실제 사례 대상지는 2017년 서울 정원박람회에 출품된 작가정원을 대상으로 하였다. 이런 과정을 거쳐 정원 공간 특성과 그에 따른 포지티브와 네거티브로 단순화하였다. 이를 시각적 공간, 조각적 공간, 건축적 공간, 환경적 공간의 4가지 공간 유형 특성과 메트릭스로 관계성을 파악하였다. 공간의 특성이라는 정성적 주제에 대한 연구는 그 특성 상 연구자의 주관성이 완전히 배제될 수는 없지만, 이러한 연구는 개인의 취향에 좌우되는 정원의 해석과 평가에 논리적 근거를 제공할 수 있다. 또한 디자이너의 직관에 의존하는 정원디자인에 참조할 만한 자료를 제공하거나 디자인의 논리적 토대를 제공하여 분야의 발전에 기여할 수 있다.