• Spatial Information Research
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• 제20권1호
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• pp.81-90
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• 2012

지리적 공간상에서 발생하는 대부분의 현상은 서로 인접한 곳에서 유사한 값을 가지는 특성이 있다. 이는 공간자기상관성과 관련이 있으며 공간분석의 존재 이유를 나타내는 개념이다. 또한 지리적 공간상에서 위치에 따라 값의 분포가 다양한 패턴을 보이게 된다. 이러한 패턴은 공간적 변이를 내포하고 있다. 즉, 특정 위치에서 항상 같은 값을 관찰할 수 있다고 단정하기는 불가능하기 때문에 이러한 변이는 본질적으로 확률론적 특성을 지닌다. 이러한 공간자료의 특성들을 무시하고 일반적 통계분석 등을 수행할 경우 공간자기상관성으로 인하여 통계분석에서 가정하는 자료 값들 간 독립성이 위배되고 분석결과는 왜곡될 가능성이 크다. 그러므로 공간자료 분석을 위해서는 공간자기상관성과 확률론적 변이를 적절하게 반영할 수 있는 수단이 필요하다. GIS는 공간적 위치정보를 처리하는데 적합하고 공간통계학은 공간적 변이를 다루는데 유용하다. 따라서 GIS를 기반으로 공간통계학을 통합하는 분석방식은 공간자료의 특성들을 고려하여 유의미한 분석을 하기에 적합한 장점이 있다. 본 연구의 목적은 공간자료 분석에 있어서 공간통계학과 GIS를 결합하는 접근방식의 유용성을 논의하고 실증적 사례분석을 통하여 구체적 활용성을 살펴보는 것이다. 이를 위하여 공간통계학을 주요 방법론으로 활용하는 공간역학(spatial epidemiology) 분야를 예시적으로 살펴보았다. 구체적으로는 공간검색통계량을 이용하여 미국 Erie 및 Niagara 카운티(New York 주) 내의 유방암 발생의 공간적 군집패턴 분석 논의하였다.

• 한국지역지리학회지
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• 제18권4호
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• pp.464-472
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• 2012

본 연구는 2010~2011년 한국에서 발생한 구제역이 시 공간에서 어떠한 군집 특징을 보이는가를 질병역학적 관점에서 지리정보시스템(GIS) 기반의 공간통계 방법으로 분석한 것으로 다음과 같은 주요 소견을 도출하였다. 첫째, 경기북부의 발생 사례에서는 가축 사육밀도가 높아 주변 농장으로 바이러스 전파가 용이한 환경에서는 구제역이 상대적으로 좁은 공간적 범위에서 시 공간 군집을 이루면서 전파되는 양상을 보였다. 둘째, 여주 이천 안성 등 경기도 남동부지역에서는 전체 구제역 발생 지점이 공간상으로는 밀집해 있지만 시간상으로는 분산되는 양상을 보였다. 셋째, 시간적 범위를 7일로 하였을 때 시 공간 군집의 평균 반경이 25km이고 최소 반경은 5.4km, 최대 반경은 74km로 분석되었다. 또한 구제역 발병 초기에는 군집의 반경이 작지만, 시간이 지남에 따라 군집의 반경이 커진다는 소견에 근거할 때 특정 지점에서 발생한 구제역에 대한 방역계획을 수립할 때 일차적으로 방역 범위에 대한 정확한 평가가 중요함을 시사한다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권3호
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• pp.259-266
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• 2010

우리나라에서 산불 발생 공간분포는 인간 활동과 큰 관련성이 있기 때문에, 지역별 군집형태의 강한 공간의존성을 갖는다. 본 연구에서는 공간의존성의 개념에 입각하여 점자료 분석법을 통한 산불발생의 공간분포패턴을 분석하였다. Ripley의 K 함수를 이용하여 산불 발생 원인별 공간분포 형태를 파악하였으며, Kernel 함수를 통해 산불발생의 공간적 집중도를 분석하였다. 그 결과 정도는 상이하지만 모든 원인의 산불이 임의(random) 분포가 아닌 군집화(clustered)되어 발생하는 특징이 있는 것으로 나타났다. 또한, 산불 발생의 군집성을 원인별로 크게 두 집단으로 나눌 수 있었다. 첫째는 전국적 발생 패턴을 가지는 원인으로 입산자 실화, 논밭두렁 소각과 같은 활동과 관련된 것이고 또 다른 하나는 국지적 군집성을 가지는 원인으로 담뱃불이나 어린이 불장난, 방화이다. 그 군집성의 범위는 30 km내외로 나타났으며, 그 범위 밖에서는 임의 분포하고 있었다. Kernel 함수에 의한 원인별 집중도 분석에서는 강한 군집도를 나타냈던 3가지 원인(담뱃불, 어린이 불장난, 방화)의 경우 대부분 인구밀도가 높은 수도권을 중심으로 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

• Spatial Information Research
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• 제20권6호
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• pp.23-32
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• 2012

본 연구에서는 2005년에서 2010년까지의 통계청 남성암 유형별 연령표준화 시군구 사망률 데이터에 대해 자기조직화지도와 GIS를 이용한 탐구적 자료 분석을 수행하여 이들 데이터에 의미 있는 패턴이 내재되어 있는지 분석하였다. 그리고 지역의 사회경제적 수준을 대표하는 변수로 선정된 지역별 가구주의 교육수준과 분석된 패턴이 어떤 관련이 있는지 검토하였다. 분석결과 우리나라 시군구는 남성암 사망원인 측면에서 독특한 특성을 가진 18개의 지역 군집으로 구분될 수 있으며, 이들 군집 내 속한 시군구가 공간적으로도 군집되는 경향이 있음을 보여주었다. 또한 가구주의 교육수준이 높은 군집이 낮은 군집에 비해 남성암 사망률이 낮은 경향을 보이지만 일부 암의 경우 교육수준이 높은 군집에서 사망률이 높음을 보여주었다. 이 결과는 지역의 사회경제적 요인, 자연환경적 요인 등 암의 발생 및 관리에 영향을 미치는 지역적 요인에 양의 공간적 자기상관이 존재하며, 이러한 공간적 자기상관이 다양한 유형의 암 원인 사망에 영향을 미친 결과로 해석되어질 수 있다. 또한 18개의 군집 중 서울의 강남구 및 서초구를 포함한 군집은 대부분 유형의 암 원인 사망률에서 전체 18개 군집 중 하위 수준임을 보여 우리나라 암의 예방, 발생, 관리와 관련된 중요원인이 사회경제적 요인일 수 있음을 암시하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.15-20
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• 2009

산불을 효율적으로 관리하기 위해서는 지역별 산불 행동 특성에 대한 이해가 요구된다. 본 논문에서는 전국 시 군 구 단위고 산불통계 자료를 이용하여 발생 및 확산 특성을 분석하였다. 이를 위해 1991년 부터 2007년까지 17년간 발생건수, 연소면적, 확산속도, 건당 면적 자료를 이용하여 산불 특성에 따라 군집을 분류하고 GIS를 이용하여 공간적 분포 특성을 분석하였다 분석결과, 산불의 공간적 특성 변이가 뚜렷하게 관찰되었고, 전국 시 군 구는 산불위험성에 따라 5개의 군집으로 분류할 수 있었다. 대도시와 인근 지역은 산불위험이 낮은 군집으로 분류되었으나, 강원도 영동지방 4개 시 군은 가장 위험한 군집으로 분류되었다. 그 뒤를 이어 남, 서해안에 인접한 시 군 구의 산불위험성이 높았다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제19권2호
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• pp.135-147
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• 2003

본 연구는 한반도 위성 영상자료에 다단계 계층군집 영상분류법을 적용하여 관측지역의 피복특성을 분석한다. 다단계 계층군집 영상분류는 크게 두 단계로 이루어진다. 첫 번째 단계는 계층군집에 의해 공간적으로 근접하고 있는 이웃집단간의 결합을 하는 공간확장 영상분할 단계이고 두번째 단계는 결합지역의 공간적 제약 없이 영상분할 단계에서 분할된 집단을 계층군집에 의해 적은 한정적인 수의 클래스로 분류하는 과정이다. 계층군집 영상분류는 수치영상의 계층구조에 근거하여 매 단계 두 개의 집단을 한 개의 집단으로 합병하므로 클래스 수에 따른 분류집단 간의 관계를 나타내는 계층나무를 구성할 수 있다. 실험결과는 계층군집 영상분류에 의해 구성된 계층나무는 토지사용간의 계층구조를 자세히 밝혀주고 토지 피복 특성의 정확한 분석에는 좀 더 자세한 분광정보가 필요함을 보여주고 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.35-46
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• 2013

국내 전력 수요량 예측을 위한 정확한 분석 모델을 개발하기 위하여 고차원 데이터 군집 분석에 적합한 차원 축소 개념의 부분공간 군집 기법과 SMO 분류 기법을 결합한 전력 수요 패턴 예측 방법을 제안하였다. 전력 수요 패턴 예측은 무선부하감시 데이터 뿐 아니라 소지역 단위의 센서스 정보를 통합하여 시간대별 전력 부하 패턴 분석과 인구통계학 및 지리학적 특성 분석이 가능하다. 서울지역 대상의 센서스 정보 및 전력 부하를 이용한 소지역 전력 수요 패턴 예측 결과 총 18개의 특성 군집을 구성하였으며, 전력 수요 패턴 예측 정확도는 약 85%를 보였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2008년도 공동춘계학술대회
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• pp.477-484
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• 2008

연쇄 살인과 같은 강력 범죄의 심각성이 사회적 이슈가 되면서 이에 대한 효과적인 과학 수사의 필요성이 증가되고 있다. 특히, 연쇄 범죄 데이타에 대한 공간 분석을 통해 범죄자의 거점 위치를 예측하는 지리적 프로파일링과 미래에 발생될 범행 장소의 위치, 즉 기존 범행에 이어 일어날 다음 범행 위치 예측에 관한 연구가 활발하다. 그러나, 이와 관련된 기존 연구는 물리적인 거리에 대한 통계적 기법을 적용하거나 단순한 공간적 분석만을 적용하므로 낮은 예측 정확도를 보이는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고 보다 효과적인 연쇄 범죄 수사를 지원하는 방법으로써 연쇄 범죄 발생에 대한 공간적 시간적 분포 특성에 따른 시공간 패턴을 기반으로 다양한 시공간 분석을 적용하는 거점 위치 예측 기법과 다음 범행 위치 예측 기법을 제안한다. 제안 기법은 중심축을 따라 나타나는 선형 분포의 연쇄 범죄에서도 정확도 높은 예측이 가능하고, 다수의 서로 다른 군집들에 대해 각 군집내 범행에 대한 지역적 예측과 대상 영역의 모든 범행에 대한 전역적 예측이 가능하다. 또한 방향 패턴을 활용하여 다음 범행 위치 예측 정확도도 개선하였다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제28권5호
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• pp.1133-1144
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• 2017

기상자료를 이용한 군집분석은 기상 특성에 근거한 기상 지역의 세분화를 가능하게 하고 군집을 이루는 지형별 기상 특성의 파악을 용이하게 한다. 이때 기상관측자료를 이용한 군집분석은 관측지점의 밀도가 다르기 때문에 우리나라의 기상특성이 고르게 반영되지 못할 수 있다. 반면 수치모델 격자자료는 $5km{\times}5km$ 간격으로 조밀하고 고른 자료의 생산이 가능하므로 우리나라의 기상 특성을 고르게 반영할 수 있다. 본 연구에서는 기온과 강수량의 수치모델 격자자료를 이용하여 군집분석을 수행하고, 그 결과를 바탕으로 기상관측지점에 대한 군집을 결정하였다. 기상 특성이 월별로 상이할 수 있기 때문에 군집분석은 월별로 수행하였으며, K-Means 군집분석 방법의 단점을 보완하고자 계층적 군집분석 방법인 Ward 방법과 결합하여 적용하였다. 그 결과 우리나라 기상관측지점들에 대해 시 공간적으로 세분화된 군집화가 이루어졌다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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• pp.315-316
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• 2019

전투복, 군용 천막 등에 사용되는 위장무늬는 군 작전 수행 시 주변 환경의 색상, 패턴을 모사하여 개인병사 및 무기체계의 위장 기능을 극대화하고, 이를 통해 아군의 생명과 시설피해를 최소화하기 위한 목적으로 사용된다. 특히 최근 들어 군의 작전환경과 임무가 복잡하고 다양해짐에 따라, 작전환경에 대한 데이터의 취득 및 정량적 분석을 통해 전장 환경에 최적화된 위장무늬 패턴 및 색상 추출에 대한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 한반도 자연환경 영상에 대한 자기 조직화 지도(SOM, Self-organizing Map) 기반의 한반도 자연환경 대표 색상 군집화 연구 방법에 대해 서술한다. 이를 위해 한반도 내 위도를 고려한 장소에서 시간별, 계절별 자연환경 영상 수집을 진행하며, 수집된 영상 내 다수의 화소의 군집화를 위해 2차원 SOM을 활용한다. 영상 내 각 화소의 색상 값에 대한 SOM의 학습 시, RGB공간상의 색차/색상 인지 왜곡을 피하기 위하여 CIEDE2000 색차 식을 통해 군집화를 진행한다. 실험결과에서는 온라인상으로 수집한 여름 및 가을철 대표 색상 군집화 결과와, 현재까지 수집된 계절별 자연환경 사진 내 6억 7648개 화소에 대한 대표 색상 군집화 결과를 보여준다.