• 제목/요약/키워드: 국토공간구조

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시간 연속성을 고려한 딥러닝 기반 레이더 강우예측 (Radar rainfall prediction based on deep learning considering temporal consistency)

  • 신홍준;윤성심;최재민
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권5호
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    • pp.301-309
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    • 2021
  • 본 연구에서는 시계열 순서의 의미가 희석될 수 있는 기존의 U-net 기반 딥러닝 강우예측 모델의 성능을 개선하고자 하였다. 이를 위해서 데이터의 연속성을 고려한 ConvLSTM2D U-Net 신경망 구조를 갖는 모델을 적용하고, RainNet 모델 및 외삽 기반의 이류모델을 이용하여 예측정확도 개선 정도를 평가하였다. 또한 신경망 기반 모델 학습과정에서의 불확실성을 개선하기 위해 단일 모델뿐만 아니라 10개의 앙상블 모델로 학습을 수행하였다. 학습된 신경망 강우예측모델은 현재를 기준으로 과거 30분 전까지의 연속된 4개의 자료를 이용하여 10분 선행 예측자료를 생성하는데 최적화되었다. 최적화된 딥러닝 강우예측모델을 이용하여 강우예측을 수행한 결과, ConvLSTM2D U-Net을 사용하였을 때 예측 오차의 크기가 가장 작고, 강우 이동 위치를 상대적으로 정확히 구현하였다. 특히, 앙상블 ConvLSTM2D U-Net이 타 예측모델에 비해 높은 CSI와 낮은 MAE를 보이며, 상대적으로 정확하게 강우를 예측하였으며, 좁은 오차범위로 안정적인 예측성능을 보여주었다. 다만, 특정 지점만을 대상으로 한 예측성능은 전체 강우 영역에 대한 예측성능에 비해 낮게 나타나, 상세한 영역의 강우예측에 대한 딥러닝 강우예측모델의 한계도 확인하였다. 본 연구를 통해 시간의 변화를 고려하기 위한 ConvLSTM2D U-Net 신경망 구조가 예측정확도를 높일 수 있었으나, 여전히 강한 강우영역이나 상세한 강우예측에는 공간 평활로 인한 합성곱 신경망 모델의 한계가 있음을 확인하였다.

심층신경망을 이용한 레이더 영상 학습 기반 초단시간 강우예측 (Very short-term rainfall prediction based on radar image learning using deep neural network)

  • 윤성심;박희성;신홍준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권12호
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    • pp.1159-1172
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    • 2020
  • 본 연구에서는 강우예측을 위해 U-Net과 SegNet에 기반한 합성곱 신경망 네트워크 구조에 장기간의 국내 기상레이더 자료를 활용하여 심층학습기반의 강우예측을 수행하였다. 또한, 기존 외삽기반의 강우예측 기법인 이류모델의 결과와 비교 평가하였다. 심층신경망의 학습 및 검정을 위해 2010부터 2016년 동안의 기상청 관악산과 광덕산 레이더의 원자료를 수집, 1 km 공간해상도를 갖는 480 × 480의 픽셀의 회색조 영상으로 변환하여 HDF5 형태의 데이터를 구축하였다. 구축된 데이터로 30분 전부터 현재까지 10분 간격의 연속된 레이더 영상 4개를 이용하여 10분 후의 강수량을 예측하도록 심층신경망 모델을 학습하였으며, 학습된 심층신경망 모델로 60분의 선행예측을 수행하기 위해 예측값을 반복 사용하는 재귀적 방식을 적용하였다. 심층신경망 예측모델의 성능 평가를 위해 2017년에 발생한 24개의 호우사례에 대해 선행 60분까지 강우예측을 수행하였다. 임계강우강도 0.1, 1, 5 mm/hr에서 평균절대오차와 임계성공지수를 산정하여 예측성능을 평가한 결과, 강우강도 임계 값 0.1, 1 mm/hr의 경우 MAE는 60분 선행예측까지, CSI는 선행예측 50분까지 참조 예측모델인 이류모델이 보다 우수한 성능을 보였다. 특히, 5 mm/hr 이하의 약한 강우에 대해서는 심층신경망 예측모델이 이류모델보다 대체적으로 좋은 성능을 보였지만, 5 mm/hr의 임계 값에 대한 평가결과 심층신경망 예측모델은 고강도의 뚜렷한 강수 특징을 예측하는 데 한계가 있었다. 심층신경망 예측모델은 예측시간이 길어질수록 공간 평활화되는 경향이 뚜렷해지며, 이로 인해 강우 예측의 정확도가 저하되었다. 이류모델은 뚜렷한 강수 특성을 보존하기 때문에 강한 강도 (>5 mm/hr)에 대해 심층신경망 예측모델을 능가하지만, 강우 위치가 잘못 이동하는 경향이 있다. 본 연구결과는 이후 심층신경망을 이용한 레이더 강우 예측기술의 개발과 개선에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구에서 구축한 대용량 기상레이더 자료는 향후 후속연구에 활용될 수 있도록 개방형 저장소를 통해 제공될 예정이다.

다채널 저가 GNSS 측위 모듈기반 RTK 측량의 효용성 평가 (Evaluating of the Effectiveness of RTK Surveying Performance Based on Low-cost Multi-Channel GNSS Positioning Modules)

  • 김치훈;오성종;이용창
    • 지적과 국토정보
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    • 제52권2호
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    • pp.53-65
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    • 2022
  • GNSS 위성측위시스템의 고도화에 따라 다채널 GNSS 수신기, 다 주파 외장안테나 및 모바일 앱(App)기반 공개형 측위해석 소프트웨어 등 사용자 부문에서도 정확성과 경제성을 반영한 하드웨어 및 운용 소프웨어의 모듈(Module)화가 구현되어 사용자의 목적에 따라 능동적 구성방식(DIY, Do it yourself)의 다채널 GNSS RTK 측위가 가능하다. 특히, Multi-GNSS 위성의 활용 인프라가 확대되고 다양한 모듈의 조합에 따른 활용·확대의 잠재성이 부각되면서 다채널 저가 GNSS 수신기 모듈의 활용에 대한 관심이 점차 높아지고 있다. 본 연구의 목적은 다양한 형태로 대중시장에 등장하고 있는 다채널 저가 GNSS 수신기를 검토하고 다채널 저가 GNSS 측위 모듈 기반 RTK 측량 시스템(이하, "다채널 GNSS RTK 모듈 측위 시스템")을 구성하여 행정안전부의 "주소정보시설 조사사업"의 활용 방안을 분석하고 활용 가능성을 평가하였다. 이를 위해 U-blox사의 F9P 칩셋, 안테나, GNSS 관측자료의 Ntrip 전송 및 RTK 측위용 해석 앱(App) 등 관련 모듈을 스마트폰을 매개로 조합, 저가형 "다채널 GNSS RTK 모듈 측위 시스템"을 구성하고 원형 궤적에 대한 동적측위 실시 및 주소정보시설을 대상으로 정적측위를 수행하였다. 실험대상지 내 고정점 5점을 대상으로 측지용 수신기 정적측량성과와 비교분석한 결과 평균 ± 1.2cm의 표준편차로 양호한 정적측량성과를 획득할 수 있었다. 또한, 드론영상 해석으로 구성한 정사영상 내 원형구조물의 외곽선에 대한 검사점과 저비용 RTK GNSS 수신기의 동적측량 궤적과 비교한 결과, 평균 ± 2.5cm의 표준편차로 매우 근접한 궤적 성과를 확인할 수 있었다. 특히, 주소정보시설에 적용한 결과, 고가의 상업용 측지형 수신기 대비 저렴한 비용으로 공간정보구축의 효용성을 검증할 수 있었으므로 지적분야에서 본 연구에서 구성한 "다채널 GNSS RTK 모듈 측위 시스템"의 다양한 활용성이 기대된다.

한국 정치지리학과 인문지리학 일반 50년의 회고 (Retrospect and prospect of political geography and general-synoptic part of human geography in Korea)

  • 임덕순
    • 대한지리학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.295-308
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    • 1996
  • 1945년 8월 광복을 맞았을 당시 국내 정치지리학은 사실상 그 존재를 말할 형편이 못 되었다. 미군정 기간중인 1947년 초에야 비지리학자 표문화가$\ulcorner$조선 지정학 개관 : 조선 의 과거 현재와 장래$\lrcorner$를 출간했을 정도였다. 국내 지리학자로서 최초의 정치지리학 체계서 를 써낸 사람은 최복현이었다. 그의 정치지리학(1959)은 당시 미국 영향을 크게 받은 것이 다. 형기주는 국내서 지리학을 공부한 사람으로서는 최초의 정치지리학 논문(국토 통일 가 능성)을 쓴 사람이다. 1960년대 종반에 들어서서 국내 정치지리학은 꿈틀거리기 시작했다. 김대경, 차윤, 임덕순 등에 의해서였다. 1970년대에 들어서서도 연구 활기는 지속되었는데 특히 동년대 초반에 해방후 국내 지리학 수업자에 의한 최초의 정치지리학 체계서(임덕순) 가 나온 점은 특기할 만하다. 1980년대 중반에는 양적으로 보아 정치지리학이 크게 발전한 시기이다. 박사학위 논문도 최초로 나왔고 석사학위 논문도 이후 다수 나왔다. 전기간에 걸 쳐 볼 때 정치지리 연구는 \circled1 수도, \circled2 행정구역, \circled3 지정적 구조 (특히 한반도), \circled4 분단- 통일, \circled5 각급 행정수도, \circled6 성곽, \circled7 선거, \circled8 도시정치 순의 8대 범주에 걸쳐서 크게 이루 어졌다. 한국의 정치지리학은 국내 문제와 관련, \circled1 국토통일, \circled2 3면 임해의 활동, \circled2 영호 남 불통합의 3대 과제에 연구를 더 기울여야 한다. 학문 자체와 관련해서는 \circled1 신 지정학적 연구, \circled2 전략-군사지리 연구 등에 크게 힘을 기울일 필요가 있다. 인문지리학 일반 연구는 $\ulcorner$인문지리학$\lrcorner$을 써낸 김경성으로부터 논의하는 것이 타당하다. 이후 약 20년이 지나고나 서 오홍석의 비포괄적이나마 $\ulcorner$인문지리학 원리$\lrcorner$가 나왔다. 1970년대 중반이후 인문지리의 실증-계량적 분석에 대한 비판이 일어나기 시작했고, 그런 중에 1980년대 초반에 인문지리 학 방법론상 중요한 2개의 대립적 논문 (김인의 공간지리학 옹호와 최기엽의 장소이해 옹 호)이 나왔다. 그후 방법론상의 논의가 5-6편 나와 오늘에 이르렀다. $\ulcorner$인문지리조사법$\lrcorner$ 교 재가 역시 비포괄적이나마 국내 최초로 출간된 것은 1988년 (조동규)의 일이다. 포괄성이 훌 륭한 인문지리학 체계서의 출간이 절실히 요망된다. 방법론에 있어서는 공간-계량적 입장과 지역-종합-해석적 입장간의 조화와 상호보완이 있어야 할 것이다.

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네스티드로짓모형을 활용한 사회경제적 특성에 따른 장사유형 선호 분석 (A Analysis on Preference of Funeral Type by Socioeconomic Characteristics using Nested Logit Model)

  • 주호상;최열
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권6호
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    • pp.933-943
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 사회경제적 특성에 따른 장사유형 선호의 결정요인을 도출하는 것이다. 우리나라는 '장사 등에 관한 법률'에 의하여 장사유형은 매장, 봉안, 자연장으로 구분하고 있다. 본 연구는 사람들이 3가지 장사유형을 선택함에 있어 그들이 가진 어떠한 사회경제적 특성이 영향을 미치는지 실증분석하였다. 이를 위하여 2017년 사회조사 자료와 전국의 장사시설 자료를 수집하였다. 그리고 매장과 화장을 상위 계층으로 하고, 화장의 하위 계층에 봉안과 자연장이 반영된 위계 구조를 구성하여 분석용 자료를 구축하였다. 구축된 자료를 바탕으로 네스티드로짓모형을 활용한 실증분석을 실시하였다. 실증분석 결과, 장사유형의 선호에 통계적으로 유의한 영향을 미치는 사회경제적 특성은 성별, 연령, 가구주 여부, 혼인상태, 전반적인 생활에 대한 만족도, 사회경제적 지위에 대한 계층의식, 월평균 가구소득, 주택 유형, 주택 점유형태, 도시 거주 여부로 추정되었다. 네스티드로짓모형의 결과는 직접 탄력성과 교차 탄력성을 산출하여 변수별 탄력성 계수를 근거로 해석하여야 한다. 따라서 본 연구는 통계적으로 유의한 변수들의 직접 탄력성 및 교차 탄력성 계수를 산출하였다. 산출한 직접 탄력성은 통계적으로 유의한 변수가 변화할 때, 각 장사유형의 선택 확률을 해석하는데 활용하였다. 그리고 교차 탄력성은 특정 장사유형을 선택하는 경우, 나머지 장사유형을 선택하는 확률이 어떻게 변화하는지 해석하는데 활용하였다. 실증분석 결과 중 주목해야하는 점은 자연장과 관련된 사항이다. 자연장에 대한 수요를 충족하기 위한 자연장지의 공급을 활성화하고, 자연장에 대한 인식 제고를 위한 노력을 기울일 필요가 있다. 이를 통하여 국토 공간을 효율적으로 이용하여야 할 것이다.

복층터널 중간슬래브의 지지조건에 따른 지진 응답특성 (The Characteristic of Earthquake Response on Middle Slab in Double-Deck Tunnel under Supporting Conditions)

  • 장동인;김종일;곽창원;박인준
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.55-60
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    • 2017
  • 우리나라는 제한된 국토 면적에 비해 인구 밀도가 높고 그에 따른 교통량 증가로 인한 효율적인 공간 이용의 필요성이 시급하다. 이를 위해 여러 가지 지하구조물의 건설이 증가하고 있으며 그 대표적인 것이 복층터널이다. 복층터널 내에는 상, 하부차도를 구분하는 중간슬래브가 있고 이러한 중간슬래브는 차량하중 및 지진하중에 의한 동적거동을 보이게 된다. 특히 지진에 의한 응답특성은 하중의 크기도 클뿐더러 작용 메커니즘이 매우 복잡하고 이론적인 접근이 쉽지 않아 실험적 연구가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 복층터널 중간슬래브 지지조건에 따른 지진 시 응답특성을 파악하기 위하여 실내 진동대 시험을 수행하였다. 이를 위하여 중간슬래브의 양쪽 지지단을 모두 고정, 한쪽 탄성지지, 양쪽 탄성지지의 3가지 경우로 나누어 각각 인공지진파 및 경주실지진파의 2가지 지진파를 적용하여 시험을 수행하였다. 그 결과, 양단 고정 조건에 비하여 양단 탄성지지 조건일 경우 가속도 응답이 인공지진파에서 최대 약 41%, 경주실지진파에서 최대 약 60% 감소함을 확인하였다.

국가발전과 지역균형발전에 관한 연구 - 경제성장과 지역균형발전의 상관관계를 중심으로 - (A Study on National Development & Balanced Development by Region - Mainly Interrelation between Economic growth and Balanced Regional Development -)

  • 김남일
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.205-213
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    • 2005
  • 지역균형발전이란 지역간 경제적 생산성 및 소득의 격차를 줄이고 국민들이 어느 지역에서나 비슷한 수준의 소득으로 비슷한 생활수준을 누릴 수 있게 한다는 점에서 경제적, 사회적으로 큰 의미를 가진다 그러나 우리나라는 지난 30여년동안 고도경제성장 위주의 국가경제 정책과 정치, 사회의 구조적 요인으로 인하여 서울을 중심으로 한 수도권 지역으로의 경제력 및 개발이 편중되면서 지역간 불균형 성장이 야기되어 국가발전에 커다란 장애요인으로 대두되었다 특히 지역간 불균형성장은 국민경제의 효율적인 자원배분을 왜곡시키고 특정지역주민들의 소외의식을 야기하였으며 이로 인해 사회적, 정치적 문제로 항상 비화되어 국민통합을 저해하는 사회적 갈등을 심화 시켰다 따라서 본 연구의 주된 내용은 국가발전의 개념을 구성하는 경제성장과 지역균형발전 관계를 규명하는데 있으며, 연구를 구체화하기 위한 분석의 대상을 경제성장과 지역간 인구 및 생활 편의시설의 변화 추이를 통한 지역간 인구격차 분석과 지역간 생활편익시설의 격차 등을 분석대상으로 삼았다. 분석을 위한 공간적 범위는 대한민국 국토 전역을 대상으로 삼았으며. 연구의 시간적 범위는 경제개발 5개년 계획을 추진하였던 1962년부터 지역균형개발을 실시하였던 2001년까지 10년 단위를 설정하였다.

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우리나라 하천 환경 평가체계의 분석: 생물분야를 중심으로 (Analysis of Stream Environmental Assessment Systems in Korea: Focus on the Biological Aspect)

  • 전승훈;김채백;김우람;박상길;채수권
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제2권2호
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    • pp.108-117
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    • 2015
  • 본 연구는 우리나라 하천수계의 하천환경 관리를 위해 적용되고 있는 생물학적 평가체계를 법제도적 기준과 실행계획 측면에서 검토 분석하여 문제점을 도출하기 위하여 수행되었다. 하천법과 하천사업의 계획 설계과정의 관련 지침, 수질 및 수 생태계 보전법과 수 생태계 건강성 평가 기준을 중점적으로 비교 검토하였다. 무엇보다 하천환경평가 관련 법제도적 근거가 미흡하고 관련 기준과 지침이 구체적이지 못하여 하천환경 관리의 실효성이 확보되지 못하고 있는 것으로 판단되었다. 또한 국토교통부와 환경부로 이원화된 하천수계 관리체계를 반영하듯 생물 분야의 평가항목과 기준이 수자원 관리와의 통합적 수준에 이르지 못한 채 두 부서의 사업추진 과정에서 단편적으로 고려되고 있었다. 특히 생물 중심의 평가항목과 기준은 물리구조적 서식환경 또는 수질과 연관된 수생생물에 국한되어 있을 뿐만 아니라 대다수 생물에 대한 정밀 조사를 필요로 하는 환경영향평가의 과정으로 고려되는 수준이었다. 결론적으로 하천수계를 대표할 수 있고 비교적 변동성이 적은 식생, 어류, 조류 등 고등생물을 지표화한 신속하면서도 공간 정보화된 정량적 평가기법이 마련되어야 할 것으로 판단되었다.

수압파쇄와 오버코어링 자료를 활용한 한국응력지도 2020 (Korea Stress Map 2020 using Hydraulic Fracturing and Overcoring Data)

  • 김한나;신중호;박찬;송원경;박의섭;정용복;천대성;배성호;최성웅;장찬동;민기복
    • 터널과지하공간
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    • 제31권3호
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    • pp.145-166
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    • 2021
  • 지난 40여 년간 국내에서 수압파쇄법 및 오버코어링법을 이용하여 실제로 측정된 전국 1,400여개의 현지응력 실측자료를 통합하여 데이터베이스를 구축하고, 세계응력지도 프로젝트에서 제안한 가이드라인에 따라 한국응력지도 2020을 제작하였다. 이와 함께 세부 자료로 전국 각 지역별 현지응력 측압계수와 최대수평응력 방향 분포도를 제시하였다. 한반도 전역에서의 최대수평응력 방향은 북동에서 남동 방향으로 나타났고, 현지응력의 크기도 비교적 분산폭이 넓은 분포양상을 보였다. 이는 천부 심도에서 개별 측정 지역의 지형이나 암질 등과 같은 국지적 특성을 크게 반영한 것으로 보이며, 산악지형, 파쇄대의 암질변화, 광산 채굴과 지하공동의 유무, 단층대 지질구조 등이 암반 응력에 영향을 미친 사례들에 대해 조사해 보았다.

대한지리학회 창립 50주년 기념 국제지리학술대회와 지리학의 당면 과제 (The International Geographical Symposium for the 50th anniversary of the Korean geographical society:the pressing problems in Korean geography)

  • 이학원
    • 대한지리학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.188-199
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    • 1995
  • 대한지리학회가 1945년 9월 11일에 창립되어 50주년을 맞았다. 이를 기념하기 위하 여 국제지리학술대회를 1995년 10월 13일, 14일 이틀에 걸쳐 서울대학교 교수회관에서 개최 하기로 결정하였다. 이 대회에서 논의될 주제는 분단국토의 현실과 통일국토의 미래상, 21세 기 한국 지리학의 도전, 한국 지리학의 반세기-회고와 전망이라는 3가지가 중심이 된다. 이 번 학술대회를 통하여 2000년에 개최할 IGC서울대회를 성공적으로 이끌 역량을 축적하고, 지리학의 연구내용이 결국 인간생활의 질을 향상시키는데 기여해야만 학문적 영속성과 가치 를 인정받을 수 있다는 진실을 인식하는 계기가 되어야 한다.

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