• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.64-64
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• 2018

하천에서 수위는 가장 기본적인 수리 수문학적 자료로서, 홍수나 가뭄 등의 피해를 막기 위한 치수와 물을 잘 통하게 하거나 물을 이용하기 위한 이수에 주로 사용된다. 예를 들면, 댐, 보, 저수지 등의 하천시설물 설계 및 관리를 위해 수위를 이용하며, 유량 산정을 위해서 수위-유량 관계 곡선식을 구축하여 수위를 이용한다. 따라서 하천에서 수위는 현재 국내에서 수자원분야에서 사용되는 자료 중에서 가장 중요하며, 동시에 광범위하게 사용되고 있으므로 수위를 관측하는 것이 수자원의 기초라 할 수 있다. 수위 관측의 필요성과 확장 필요성에 대한 인식에도 불구하고, 국내의 수위 관측소는 한강, 낙동강, 금강 등 대하천 위주로 설치되어 있어, 중소규모 하천에서 발생하는 다양한 수문사상에 대한 분석 및 예측이 어려운 실정이다. 특히, 홍수의 경우 같은 강우 사상에도 대하천보다는 중소규모의 하천이 더 극단적으로 유출이 발생하기 때문에, 즉각적인 수위의 계측이 필요한 실정이다. 하지만 한정된 예산 및 인프라의 부족은 중소규모 하천에 대한 수위 관측 시스템의 적용이 대하천에 비해 그 우선수위가 밀리는 원인이 되고 있으며, 지속적으로 중소규모 하천에 대한 수위 관측시스템 적용에 대한 수요가 증가를 야기 시키고 있다. 최근, 과거에 제품을 만들기 위한 전자회로, 자재명세서, 기판도면 등의 정보를 공개하지 않는 폐쇄적인 환경을 벗어나 제품을 만들기 위한 하드웨어 정보를 공개하고, 공개된 정보를 통해 기술을 개발하기 위한 움직임이 활발하다. 이러한 개념을 오픈소스 하드웨어라는 개념으로서, 하드웨어의 제작 없이 간단한 코딩을 통해 하드웨어를 컨트롤 하는 기술이다. 즉, 오픈소스 하드웨어는 초소형화된 PC를 활용하여 센서를 작동하는 것이라 할 수 있다. 이를 통해 기존의 기술을 저렴한 가격으로 제품으로 생산할 수 있다. 또한 사물인터넷(IOT)를 활용하여 온라인 상에서 이러한 오픈소스 하드웨어를 컨트롤 할 수 있으며, 웹서비스와 결합할 경우 센서를 통해 수집된 결과를 인터넷 상에서 확인 할 수 있는 기술들이 지속적으로 개발하고 있다. 이러한 기술이 접목되면 과거에 비해 적은 비용으로 고효율의 자료 수집을 수행 할 수 있다. 본 연구에서는 지속적으로 증가하고 있는 중소규모 하천에 대한 수위 관측시스템 적용에 대한 수요를 해결하기 위해서 기존의 시스템이 가지고 있는 경제적, 기술적 한계를 극복하기 위하여 오픈소스 하드웨어 플랫폼인 아두이노와 사물인터넷 기반 기술을 활용하기 위한 웹서비스를 이용하여 실시간 수위 관측기술을 개발하고, 적용성을 검토하고자 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제22권4호
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• pp.215-228
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• 2019

해양관측 정지궤도 위성인 GOCI(Geostationary Ocean Color Imager) 데이터는 대용량 산출물을 효과적으로 저장, 배포하기 위해 HDF5 자료 형식을 사용하고 있다. 해양위성센터에서는 HDF5(Hierarchical Data Format version5) 포맷에 익숙지 않은 일반 사용자를 위해 GDPS(GOCI Data Processing System)를 개발하여 관측자료와 함께 제공하고 있다. 그럼에도 불구하고 위성데이터 특성에 대한 이해와 GDPS의 사용법을 익혀야 하는 점, 그리고 위치정보와 속성정보가 분리되어 있는 HDF5 형식의 자료를 병합하고 가공하는 일은 쉽지 않은 일이다. 따라서 본 연구에서는 오픈소스 R과 rhdf5, data.table, matrixStats 패키지를 이용하여 GDPS를 이용하는 과정 없이도 HDF5 형식의 위성데이터를 손쉽게 활용할 수 있는 알고리즘을 개발하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.121-121
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• 2023

다수의 서로 다른 해상도의 자료를 병합(Merge)하는 것은 강수 자료 사용에 중요한 절차 중 하나이다. 강수 자료는 다수의 소스(관측소, 레이더, 위성 등)에서 관측 자료를 제공한다. 연구자들은 각 원본 자료의 장점을 취하고 단점을 보완하기 위해 다중소스 기반의 재분석 강수 자료를 제작하여 사용하고 있다. 기존의 방법은 자료를 병합하기 위해 서로 다른 공간적 특성을 갖는 자료들을 공간적으로 동일한 위치로 보간(Interpolation) 하는 과정이 필요하다. 하지만 보간 절차는 원본자료에 인위적인 변형을 주기 때문에 많은 오차(Error)를 발생시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 병합 과정에서 보간 절차를 제외하고 원본 해상도 자료를 그대로 입력하기 위해 머신 러닝 방법의 하나인 Super resolution convolutional neural network(SRCNN)에 기반한 병합 방법을 제안하고자 한다. 이 방법은 원본 자료의 영향을 모델이 직접 취사선택하여 최종 자료에 도달하기 때문에 병합 과정의 오류를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.97-101
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• 2011

태양과 지구 간 공간인 행성 간 공간 (Interplanetary space)은 태양표면에서 발생되는 X선, 플레어, 코로나 물질 등이 태양풍에 의해 지구로 이동되는 공간으로, 태양에서부터 초음속의 태양풍이 불고 있다. 이러한 태양풍은 지구 자기권 및 이온층에 직접적인 영향을 미치며, 이로 인해 방송통신 장애, 위성운용 장애, 전력선 장애 등을 야기 시키게 된다. 이러한 행성 간 공간의 태양풍 흐름은 태양풍 배경이 되는 전파원이 태양풍을 통과하면서 발생하는 신틸레이션 값을 측정함으로써 태양풍 속도, 밀도 및 방향으로 관측된다. 태양풍 관측 정확도 및 정밀도는 유효집광 면적이 넓을수록 그리고 태양 배경 관측 소스 수가 많을수록 높아진다. 본 논문에서의 성능 검증은 시제품으로 제작한 3개의 타일을 이용하였으며, 관측 타일 수량의 제한으로 관측된 빔 패턴이 요구사항을 만족하는지 여부를 검증하는 시험을 수행하였다. 본 논문은 행성 간 공간에서 이동하는 태양풍 관측을 위해 디지털 데이터 처리 기능을 갖는 태양풍 지상 관측 시스템 설계 및 규격을 제시하고 또한 설계 시 제기된 기술적 이슈와 해결방안을 제시하고 있다. 아울러 제시된 규격에 따라 제작된 시제품을 이용하여 태양풍을 관측할 수 있는 성능이 구현되었는지에 대한 검증을 수행한 결과를 제시하고 있다. 시제품으로 제작한 3개의 타일을 이용하여 수행된 성능시험 결과 관측된 빔 패턴이 요구사항을 만족하고 있어 태양풍 관측이 수행될 수 있음을 확인하였다.

• 정보관리연구
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• 제42권3호
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• pp.147-165
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• 2011

여러 소스에 출현하는 관측분야의 과학데이터가 OpenURL 서비스 아키텍처에서 원활하게 유통되도록 하기 위해, OpenURL 소스와 서비스 구성요소간 상호운용성 확보를 할 수 있도록 Key/Encoded-Value(KEV) 형식으로 OpenURL 핵심 메타태그를 제안하였다. 현재의 OpenURL은 문헌위주의 학술정보 유통에 그 초점이 맞추어져 있으며, 과학데이터 유통을 위한 메타태그는 제공하지 못하고 있다. 과학데이터 기술을 위한 DataCite 컨소시엄의 메타데이터 요소를 기준으로 하고, 더블린 코어의 핵심 메타데이터 요소, 데이터세트와 테이블을 인용하기 위해 OECD에서 만든 메타데이터 요소, 지구관측 분야의 메타데이터 표준인 DIF 메타데이터 요소를 비교, 분석하여 관측분야의 과학데이터를 위한 OpenURL 핵심 메타태그를 도출하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.224-226
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• 2022

다양한 소스로부터 수집되고 연동되는 데이터를 모델링하는 기술로 그래프 데이터베이스를 활용한 분석 기법이 각광받고 있다. 이 연구에서는 항로표지에서 관측되는 상태 및 주변 정보를 모델링하고, 고장진단 및 예측에 적용할 수 있는 기계학습 기법을 소개한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.54-56
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• 2021

다양한 소스로부터 수집되고 연동되는 데이터를 모델링하는 기술로 그래프 데이터베이스를 활용한 분석 기법이 각광받고 있다. 이 연구에서는 항로표지에서 관측되는 상태 및 주변 정보를 모델링하고, 고장진단 및 예측에 적용할 수 있는 기계학습 기법을 소개한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.251-251
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• 2016

인공위성을 이용한 가뭄연구에는 전지구적으로 운용되는 GPM (Global Precipitation Measurement) 위성, AQUA/TERRA 위성의 MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 센서 등에서 수집된 관측 자료가 이용된다. 그러나 전지국적으로 관측된 위성 자료는 자료를 생산 제공하는 기관에 따라 자료의 파일포맷 (NetCDF, HDF5, GeoTIFF 등), 자료의 투영법 (projection) 등이 상이하다. 그러므로 가뭄연구에 다중위성자료를 활용하고자 하는 지리정보시스템(Geographic Information System: GIS)에 대한 전문지식이 부족한 연구자는 자료의 표준화 (파일포맷과 투영변환 등) 과정으로 인해 원활한 연구수행이 어렵다. MODIS 위성자료의 경우에는 일반적으로 많이 사용되는 횡단메르카토르 도법 (Transverse Mercator Projection: TM) 대신 시뉴소이드 도법 (sinusoidal projection)을 이용한다. 그래서 미국 지질조사국은 MODIS 자료의 재투영(reprojection)을 위한 전용 소프트웨어인 MRT (MODIS Reprojection Tool)를 배포하고 있다. 본 연구에서는 무료/오픈소스 소프트웨어를 활용하여 시뉴소이드 도법이 적용된 MODIS 자료의 수집, 재투영, 파일포맷 변환 등을 자동으로 처리하는 기법을 개발하여 가뭄활용에 이용하고자 하였으며, MODIS MOD09GA/MOD11A1 자료를 이용하여 효율성을 검증하였다.

• 천문학회보
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• 제41권1호
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• pp.78.1-78.1
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• 2016

상호작용 하는 쌍성계의 진화과정 중 질량이동에 의한 궤도 변화에는 아직 풀리지 않은 수수께끼가 남아있다. 예를 들면 바륨별 (Ba Star)의 경우, 관측된 궤도 이심률은 평균 0.2, 1000일 단위의 주기를 보여주고 있다. Population Synthesis시뮬레이션으로 이를 재현할 경우 관측된 궤도 성질을 맞추지 못하거나, 바륨별의 형성 개수를 맞추지 못하는 문제점이 있다. 비슷한 문제가 청색낙오성 (Blue Straggler Star)의 시뮬레이션 결과에서도 나타나고 있는데, 이 문제의 핵심은 Roche Lobe Over Flow (RLOF)를 통한 질량 이동이 결과적으로 Common Envelope (CE)으로 이어지기 때문에 각운동량을 크게 잃게 되어 궤도가 원형화 되기 때문인 것으로 판명이 되었다. 따라서 이번 연구에서는 RLOF를 통한 질량이동 중 CE 과정을 효과적으로 피해갈 수 있는 질량이동 과정을 제안하고, 이를 시뮬레이션에 적용하여 관측자료를 설명할 것이다. 최종적으로는, 위의 질량이동 과정을 오픈 소스 항성진화 프로그램인 MESA에 포함시켜, 쌍성계 궤도와 그 별들의 표면 원소 분포 사이의 상관관계를 정량적으로 설명하려고 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.458-458
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• 2023

본 연구에서는 위성영상 활용 지능형 재난관측·감시 기술 개발을 목적으로 위성영상과 멀티소스(CCTV, 항공영상, 공공DB 등)와의 연계·융합을 통해 재난상황관리의 정확도 향상과 위성영상 활용성 제고 방안을 제시하고자 하였다. 위성영상 수집·배포시스템으로부터 전달되는 위성영상과 멀티소스의 연계 융합을 통한 재난상황정보의 표출을 목적으로 상황판연계 표출시스템 가동 절차와 위성영상 수집을 통한 위험탐지 알고리즘과의 연계를 위해 재난상황업무 기반 시스템 가동절차를 수립하고, 위기관리표준 매뉴얼 상 상황업무절차를 적용해 예비설계를 진행하였다. 상황실 실무자 설문을 통해 작성된 시스템 요구사항과 규격서를 기반으로 상황업무절차를 적용해 먼저업무시스템 설계를 진행하였다. 평시에는 GIS통합상황판에서 관리됨을 전제로 위성영상 수집에 대한국가적 예산 투입 측면을 고려해 중대본 설치가 필요한 대형재난 발생상황을 가정하여 상황판연계·표출시스템의 가동되도록 설계하였다. 또한, 위성영상 분석을 통한 피해위험도와 재난이력통계 등 멀티소스와 중첩한 결과를 실시간으로 표출함에 따라 상황실근무자는 재난확산 여부를 판단하고, NDMS를 통해 재난상황을 전파할 수 있도록 설계하였다. 상황판연계 표출시스템의 원활한 데이터 입/출력을 위해 재난유형 및 분석단계별 클래스 정의, 유스케이스 ID(요구기능)와 1:1 또는 1:n매칭을 수행하여 재난유형 및 분석단계별 클래스를 정의하였다. 정의된 클래스는 유스케이스인 요구기능과 매칭을 수행하였고, 시스템 가동절차 중 피해위험도분석, 재난이력통계, 중첩결과표출, NDMS 상황전파에 대한 상황업무절차를 기반으로 산불·홍수·산사태·대설·태풍 총 5종의재난별 시퀀스를 설계하였다. 마지막으로 화면정의서와 UI/UX설계서를 기반으로 Figma를 통해 시스템구동화면을 사전에 모의하였다. 향후, 진행되는 연구에서는 위성영상과 멀티소스를 연계한 화면을 실체화하여 더욱 정확한 재난상황관리가 가능하도록 NDMS 연계 상황판 표출 시스템을 개발하고자 한다.