• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.104-104
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• 2019

기후 관측자료의 경우 관측, 가공, 전송 중에 오류가 발생할 수 있으며, 특히 글로벌 기후자료는 다양한 조건을 가지고 있는 자료를 수집하였기 때문에 일반적으로 해당 국가 관측자료보다 품질이 낮다. 본 연구에서는 글로벌 기후 관측자료의 품질을 개선할 수 있는 품질관리 기법을 개발하고 국내 지역에 적용해보고자 한다. 연구대상지역으로 국내 대표도시 7 곳을 선정하였으며, 글로벌 기후자료는 NCDC (National Climatic Data Center)의 일 단위 GSOD (Global Surface Summary of the Day) 자료를 수집하였다. 품질관리는 강수와 기온에 대해서 실시하였으며 과정은 크게 이상치 검사, 이상치 및 결측치 보정, 연, 월 단위 기후 자료 산정으로 구분된다. 이상치 검사는 중복성 검사, 내적일치성 검사, 기후범위 검사, 공간동질성 검사를 기반으로 구성되어 있다. 이상치 및 결측치 보정은 인접 관측소의 자료를 보간하여 수행하였으며, 보간기법은 4 방향 역거리 가중법을 활용하였다. 연, 월 단위 자료 산정은 자료의 결측률을 고려하여 일 단위 자료를 연, 월 단위 자료로 변환하는 과정이다. 이상치 검사 결과 대부분의 이상치는 기후범위와 공간동질성 검사에서 발견되는 것으로 나타났으며, 중복성 및 내적일치성 검사는 이상치 검출 효과가 적은 것으로 나타났다. 결측치 및 이상치 보간 결과 추정된 자료와 관측값 간의 상관관계가 있는 것으로 나타나 활용성이 있었다. 본 연구는 글로벌 자료의 품질관리 기법을 제시하였다는 점에서 활용성이 있으며, 향후 품질관리 기법의 검증에 관한 연구를 수행할 필요가 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.375-375
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• 2018

세계 수자원 시장은 연평균 6.5%씩 증가하고 있으며, 2025년 기준 1,038조원까지 급성장할 것으로 전문가들은 예상하고 있으나, 기후변화의 가속화로 인해 가뭄 및 홍수피해가 증가하여 수자원 관리가 더욱 어려워져지고 있다. 급속도로 변화는 환경에 대비하기 위해 국내에서는 수자원 및 기후변화에 대한 다양한 연구가 진행되고 있으나, 해외사업 진출 시에는 수자원 기초자료 수집에 대한 어려움을 겪고 있다. 이를 해결하기 위해 글로벌 수문기상자료 제공과 함께 GIS정보, 댐 및 저수지 관련 자료, 인문사회 자료, 물관련 통계자료, 물관련 재해자료 등을 웹으로 제공하는 글로벌 수자원 정보 시스템(GWB, Global World Bank)을 개발하고자 한다. 본 연구에서는 시스템의 통합 DB를 구축하고 관리방안을 도출하기 위해 수집된 메타데이터 속성 및 데이터구조를 파악하고, 세부항목별 자료 포맷을 분석 후 GIS기반 관측소 정보와 자료를 매칭하여 최종적으로 시스템 컨텐츠별로 DB를 맵핑하였다. 강수량과 기상자료는 33개국의 관측소 6,531개소의 일/월/연단위 관측자료와 10,977격자의 격자분석자료를 구축하였다. 수문자료는 33개국의 수문관측소 2,242개의 월/연단위 유량관측자료와 10,977격자의 월/연단위 직접유출, 기저유출, 잠재증발산의 격자분석자료를 구축하였다. 그리고, 수집된 강우와 기상자료는 기계 오작동, 자료 전송 오류 등으로 인한 결측치 및 이상치에 대해 자료품질분석을 통해 오자료에 대한 보정을 진행하였다. 해당자료는 MySQL를 활용하여 DB를 구축하였으며, GIS정보는 GeoServer를 활용하여 운영서버에 구축된 정보를 최종적으로 사용자에게 Web Browser로 표출하였다. 해당 시스템은 추후 전지구 수자원관련 정보를 제공하여 해외사업지역의 댐이나 보 등의 구조물 설계, 수자원산업의 해외 진출시 데이터 수집의 한계점 및 시간단축을 해결할 수 있어 수자원 분야에 기여 할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.887-887
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• 2012

기후변화에 의한 강우패턴의 변화는 강우량 및 강우강도의 증가로 대표되며 국립기상연구소 (2011)에 의하면 현재와 같은 탄소배출이 줄어들지 않는다면 2050년 우리나라의 강수량은 16% 증가하고 일 강수량 80mm 이상의 호우발생일수가 60%이상 증가될 것으로 전망하고 있다. 이와 같이 기후변화로 인해 발생빈도가 증가추세인 집중호우는 산사태와 같은 2차 피해를 유발하고 있으며 강우의 예측 및 실시간 모니터링은 재해 예방 및 수자원관리, 국가 방재역량 강화를 위해 연구되어야 할 분야이다. 이에 본 연구에서는 광역적 강우자료로서 미국 NOAA의 기후예측센터에 의해 제공되는 글로벌 강우량 CMORPH와 지상 강우자료와의 비교 분석을 통해 CMORPH 자료의 수자원 분야 이용 가능성을 분석하는 것을 목적으로 한다. CMORPH는 고급의 시공간적 해상도를 가지며, 단기간의 기후 예측센터 모핑(morphing) 방법에 의한 "CMORPH"라 불리우는 강우평가 알고리즘과 새로운 위성 기반 기술을 이용하여 개발되었다. CMORPH 기술에 의해 생산된 글로벌 강우 추정은 저궤도 위성 수동 마이크로파(passive microwaves, PMW) 관측으로부터 유도되고, 그 형태는 전적으로 정지궤도 위성(geostationary satellite) 적외선(IR) 데이터로부터 얻어진 공간적 전파 정보 (모션 벡터)를 통해 전송된다. 이 기술은 PMW 데이터로부터 유도된 비교적 고품질의 추정 강우를 전파하기 위하여 30분 간격의 정지궤도 위성 IR 이미지로부터 파생된 모션 벡터를 이용하며, 때때로 레이더보다 더 나은 성능을 보이기도 하고(Apip 등 2010), CMORPH의 지역적 제공범위는 $60^{\circ}N-60^{\circ}S$이고 2002년 12월부터 제공하고 있다. 본 연구에서는 CMORPH 자료 중 2002년 12월부터 제공하는 3시간 누가강우 자료를 수집하였고, 자료의 정확도 분석은 갑천유역을 대상으로 하였다. 3시간 누가 강우량을 1일 누가 강우량으로 변환한 후 금강홍수통제소의 갑천 유역 강우관측소 5곳의 강우자료를 티센 평균에 의한 유역 평균강우자료와 비교하였다. 2009년 1년간의 지상관측자료와 CMORPH자료를 비교한 결과 가 0.34 정도로 분석되었으나 추가 연구를 통해 마이크로 웨이브 강우자료 및 3시간 강우자료, 그리고 30분 강우자료의 분석을 통해 다양한 형태의 강우자료 확보뿐만 아니라 광역적인 강우특성 분석도 가능하여 연구 결과의 동아시아지역 등으로 확대 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.31 no.5
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• pp.120-130
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• 2016

21세기 디지털 사회에서는 각 개인의 연결과 상호작용이 사회 현상에 막대한 영향을 미치고 있으며, 이로 인해 사회는 더욱 복잡해지고, 순간적으로 급격한 변화가 일어나는 현상이 빈번히 발생한다. 사회 복잡성(Social Complexity)은 다수의 사회 구성원들 간의 복잡한 연결로 인해 발생하는 상호작용 패턴을 의미한다. 2011년 발생한 '아랍의 봄' 혁명, 글로벌 금융위기, 조류독감의 발생과 확산, 글로벌 기후 변화, 테러리스트들의 네트워크와 사이버 범죄의 증가 등은 복잡하게 연결된 글로벌 사회 현상으로 발생하는 복잡성의 사례들이다. 우리 사회의 안전성과 지속성을 확보하기 위해, 이러한 사회 복잡성을 그려내어, 그 속에 숨겨진 패턴을 분석하고 예측하는 기술에 대한 연구 개발이 국가적으로 필요하다. 다양한 분야의 사회적 모형을 개발하고 서로 연결하여, 복잡한 사회적 상호작용을 대규모 시뮬레이션을 통해 현상 분석과 사회경제 정책적 대응방향에 대한 통찰력을 가질 수 있는 대규모 '모사현실(Simulated Reality)' 기술 개발을 서둘러야 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.434-434
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• 2023

다양한 지면 모형은 대기 강제력 데이터 세트에 의해 구동되며 육지의 물, 에너지 및 생지화학적 순환의 해석에 활용된다. 그 중 에너지 플럭스 교환을 추정하는 것은 극심한 가뭄, 폭염, 물 부족 등 극한 기후 현상에서 중요한 역할을 한다. 에너지 플럭스는 기상기후조건과 토지피복의 변화에 따른 영향을 받고 있는데 그 영향을 구체적으로 조사하는 것은 생태계 프로세스의 매커니즘을 구성하는 데 필수적이다. 본 연구에서는 최신버전인 Community Land Model 버전 5.0 (CLM5)를 이용하여 동북아시아 지역의 에너지 플럭스의 시공간분포를 분석하였다. CLM5의 시뮬레이션은 1991년부터 2010년까지 2.5° × 2.5° 그리드에서 실행되었고 주요 에너지 인자인 순복사량, 현열, 잠열을 모의하였으며, 실행결과는 FLUXNET의 동북아시아 사이트의 관측자료를 이용하여 모델을 검증 및 평가하였다. 대기 강제력 변수의 차이는 모의 결과에 영향을 미치기 때문에 수문인자와 토지피복유형에 따른 에너지 플럭스의 변동성을 분석하였고 잠열을 식생 증발산열과 지면 증발열로 파티션하여 연구지역에 따른 각 구성요소의 비율을 산정하였다. 20년간의 순복사열, 잠열과 온도의 시공간적 변동성의 연 추세를 분석한 결과 동북아시아의 대부분 지역에서 잠열과 온도는 소폭 증가되였고 순복사열은 중국 내륙과 몽골지역에서 감소되였다. 본 연구는 지표와 대기 사이의 에너지 교환에 대해 분석하였으며 이후 증발산 및 물 플럭스와의 연동성과 관계성 분석에 활용하여 기후변화를 이해하는 데 기여할수 있을 것으로 사료된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.43 no.2
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• pp.259-266
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• 2023

Global climate change is increasing, and the damage and scale of localized torrential rains are increasing. Pre-flood analysis simulation results should be derived from rainfall data through rainfall forecasts to prevent flood damage. In addition, it is necessary to control the use and management of flood response disaster prevention facilities through immediate decision-making. However, methods using spills and flood models such as XPSWMM and GATE2018 are limited due to professional usability and complex analytical procedures. Prototype (flood disaster prevention facility simulator) of this study is developed by calculating rainfall (short-term and long-term) using CBD software development methods. It is also expected to construct administrator and user-centric interfaces and provide GIS and visible data (graphs, charts, etc.).

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2017.01a
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• pp.223-224
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• 2017

한 보고서에 따르면, 경제가 불황이라도 먹거리에 대한 인간의 욕구 때문에 식품산업은 그 범위와 규모가 다양한 형태로 확장되고 있다. 특히, 글로벌 살아가는 현대에서는 식품에 대한 종류와 식자재 수급에 대한 국경은 이미 사라진 상태이다. 이러한 현실에서의 식자재는 환율, 기상기후, 농축수산물의 거래량 등에 따라 수요와 가격이 불규칙적으로 변화하고 있다. 본 논문에서는 이러한 데이터들을 수집하고 분석하여 식품 수요에 따른 식자재에 대한 관련 정보를 사이니지 형태로 제공하는 서비스를 제안한다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2017.11a
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• pp.260-261
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• 2017

최근 사회구조의 복잡화, 산업구조의 다변화, 기후변화 등에 의해 자연재해 및 산업재해, 도시재난이 급증하고, 그 규모 또한 대형화하고 있다. 이로 인해 에너지, 통신, 교통, 금융 등 공공 인프라의 피해가 급증하면서 작은 재해도 큰 재난으로 변하는 예가 늘어나고 있다. 한편 현대사회에 대한 IT의 관여도가 급속도로 늘어나면서 IT 서비스의 궁극적인 형태이자, 모든 산업을 수용하는 개념의 플랫폼(Platform)이 IT를 넘어서 글로벌 사회의 절대적 지배자로 등장했다. 또한 전 세계 유저들의 관점에서 보면 개개인들이 손에 든 스마트폰이 생활의 모든 분야에 걸쳐 소통, 정보, 쇼핑, 제보, 오락 등 모든 활동의 수단으로 절대적 가치를 창출하고 있다. 이는 스마트폰이 가진 스마트 데이터 생산 및 공유 기능에서 비롯된다. 이처럼 스마트 데이터를 기반으로 한 IT플랫폼이 중요한 위치를 점하지만, 아직 재난관리 분야에서 이를 본격적으로 도입, 활용하지 못하고 있다는 점은 큰 문제이다. 국내의 사정을 보면 다행히 벤처기업들을 중심으로 이 같은 플랫폼 구축 움직임이 시작되었으며, 여기에 활용될 데이터 자원을 창출할 수 있는 솔루션 및 특허기술들 역시 속속 등장하고 있다. 시민들이 재난현장을 스마트폰으로 실시간 공유하면 이 스마트 데이터들이 이미지 및 음향정보, 위치기반(GPS)정보, 시각정보, 3D정보, 빅데이터 정보, 센서정보 등으로 분류되어 플랫폼 안에서 인공지능(AI) 딥러닝 방식에 의해 분석되고, 이를 즉시 재난당국 및 시민들에게 재난긴급문자 등 자동으로 경보로 전해주는 것이 이 플랫폼의 핵심 기능이다. 몇몇 벤처기업이 보유한 특허기술을 기반으로 공공자본이 투입되어 이러한 플랫폼이 구축될 경우 국내 재난관리 수준의 획기적 발전은 물론 전 세계를 시장으로 한 플랫폼 수출 또는 글로벌 재난정보 수집능력에서도 엄청난 힘을 발휘할 것으로 기대된다.

• Explosives and Blasting
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• v.41 no.4
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• pp.9-16
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• 2023

To compare the global warming impact of the TBM and NATM method, which are representative tunnel excavation methods, a life cycle assessment was performed for each method. Life cycle assessment should compare the sum of carbon emissions by considering the pre-manufacturing stage, product manufacturing stage, usage stage, and disposal stage. However, access to TBM (Tunnel Boring Machine) manufacturing and disposal data is limited, so I had no choice but to focus on the analysis for the usage stage. In general, carbon emissions during the pre-product manufacturing stage and product manufacturing stage often exceed 90% of carbon emissions throughout the entire process. Therefore, since it is difficult to achieve the analysis goal only by comparing the usage stage, the analysis scope was expanded, and carbon emissions for the process were calculated for the NATM method with access to manufacturing data. As a result of comparing the relative impact on global warming, the carbon emissions of the TBM method were found to be higher than those of the NATM method even though TBM method was only considered for the usage stage. So there it is, the NATM method can be seen as environmentally friendly in the future when considering the impact of climate change (global warming), which has recently attracted attention among environmental impact fields.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.109-109
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• 2017

전 세계적으로 기후변화, 인구증가, 도시화에 따른 물, 에너지, 식량 등 필수 자원의 수요량 증가로 인한 수급 불균형으로 글로벌 자원안보 위기가 대두되고 있다. 특히, 국내의 경우 경제성장로 인한 중산층 증가와 도시 인구 팽창에 따른 물, 에너지, 식량 등 필수 자원에 대한 수요 증가로 인해 유한한 자원에 대한 대응책이 시급한 실정이다. 또한 국내 자원의 대외 의존성이 높아 국제 자원 시장에 크게 영향을 받기 때문에 물-에너지-식량의 연계를 통한 자립적 자원확보가 필요하다. 국내에서도 수자원 자체만의 기존 기술 한계를 극복하기 위한 물-에너지, 물-식량 연계신기술 개발과 지속가능한 활용방안이 필요한 실정으로 현재 미국, 일본, 유럽 등 주요 선진국을 중심으로 물관리와 연계한 에너지의 효율화 및 수자원이 갖는 에너지의 회수와 적극적 활용이 추진되고 있다. 이를 반영하여, 국내의 경우 독립적으로 구분되는 이수, 치수, 물순환 건전화 등 주요 물관리 이슈에 대하여 에너지, 식량 분야를 연계한 통합적이고 효율적인 지속가능 방안제시가 필요하다. 이를 위해 자원안보의 선제적 대응을 위한 구체적이고 실질적인 물-에너지-식량의 연계 기술이 필요하며, 국내 실정에 적합한 기술의 도입이 필요하다. 즉 (1) WEF 데이터공유 및 범정부적 의사결정을 위한 다부처 협업체계 구축을 위한 Bigdata기반 부처간 데이터베이스 구축 및 공유 (2) 기후변화 적응 자원연계 솔루션 개발 및 넥서스 영향평가 툴 개발을 위한 자원 효율성 증대를 위한 연계 기술 고도화 (3) 국내(미래넥서스시티 versus 지자체자립형넥서스마을), 해외 on-demand형의 미래자원관리 패키지기술 실증을 위한 국내외 Testbed구축 및 운영 (4) 기술의 실현을 위한 제도, 정책의 개선 및 국민 공감대 형성을 위한 WEF 넥서스 거버넌스 수립 및 개선으로 구분할 수 있다. 이를 통해, 물-에너지-식량 분야 상호 연계를 통한 분야별 "생산-가공-유통처리" 효율 30% 개선, 20C SOC 시설산업기반에서 21C 사회 인프라 국민 서비스 산업으로 전환을 통한 국가 신산업기반 구축, 4차 산업혁명의 Data Technology 분야에서 세계 최초의 공공기반 WEF 연계 패키지 기술 개발 들이 가능할 것으로 판단된다.