• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.90-90
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• 2016

본 연구에서는 증발산, 토양수분, 태양복사에너지, 식생 활동 등과 같은 수문기상인자들을 활용하여 새로운 가뭄 지수(Energy-based Water Deficit Index(EWDI)를 개발하였고 이는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS)에서 제공되는 산출물들을 활용하였다. EWDI는 물의 순환과 탄소 순환을 동시에 고려하여 기존에 활용되는 다른 가뭄지수들보다 다양한 측면에서 가뭄을 분석할 수 있는 장점을 가지고 있으며 산정된 EWDI는 증발산 기반의 가뭄지수인 Stand-alone MODIS-based Evaporative Stress Index(stMOD_ESI)와 함께 시공간적인 변동성을 비교하여 전 세계적으로 가뭄 피해가 심각한 지역인 몽골, 호주, 한반도 지역에 대해 2000년에서 2010년까지 적용성을 파악하였다. 또한, 본 연구에서는 각 지수들 간의 상관관계를 파악하고 수문기상 인자들과 가뭄 현상 사이에 관계성을 파악하기 위해 Receiver Operating Characteristics(ROC) 분석을 수행하였다. 위에서 언급한 여러 분석 결과를 토대로, EWDI와 stMOD_ESI는 기존에 많이 쓰였던 가뭄 지수인 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)에 비해 가뭄 상태를 더욱 잘 파악할 수 있는 것으로 나타났으며 EWDI와 stMOD_ESI가 광역적인 범위에서의 적용성이 높음을 파악하였다. 본 연구를 통해 수문기상학 및 수자원 분야에서의 인공위성을 활용한 가뭄 분석 연구의 기틀이 마련되길 기대해 볼 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.156-156
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• 2021

본 연구는 지역빈도해석을 기반으로한 인공신경망 모델과 기존에 널리 사용되는 방법인 홍수지수법의 성능을 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 평가하였다. 컴퓨터 기술이 발달함에 따라 인공지능에 대한 접근성이 좋아지며 수문학을 포함한 다양한 분야에 적용되고 있다. 인공지능을 이용하여 강수량 및 유량 등 다양한 수문자료에 대한 예측이 이루어지고 있으나 빈도해석에 관한 연구는 비교적 적다. 본 연구에서 사용된 인공 지능 모델은 대상 지점의 지형학적 자료와 수문학적 자료를 이용하여 인공신경망을 통해 지점의 확률강우량(QRT-ANN) 및 확률분포형의 매개변수 (PRT-ANN)를 추정한다. 지형학적 자료로는 위도, 경도 그리고 고도가 사용되었으며 수문학적 자료로는 대상 지점의 최근 30년 일일연최대강우량을 사용하였다. 지역빈도해석의 정확도는 지역 내 통계적 특성이 비슷한 지점들이 포함되면 될수록 높아진다. 통계적 특성으로는 불일치 척도, 이질성 척도, 적합성 척도가 있으며 다양한 조건의 통계적 특성에 따른 세 개의 지역빈도해석 방법의 성능을 평가하고자 하였다. 대상 지역 내 n개의 지점이 있다고 가정하였을 때, 홍수지수법의 경우 n-1개의 지점으로 추정한 지역 성장곡선을 이용하여 나머지 1개 지점의 확률강우량을 산정할 수 있으며 인공신경망 모델들 또한 n-1개 지점들의 자료를 이용하여 모델을 구축한 뒤 나머지 지점의 확률강우량 및 확률분포형의 매개변수를 예측할 수 있다. PRT-ANN의 경우 예측된 매개변수를 이용하여 확률강우량을 산정하며 시뮬레이션 시행마다 발생시킨 자료의 지점빈도해석 결과에 대한 나머지 세 방법의 평균 제곱근 상대오차 (Relative root mean square error, RRMSE)를 계산하였다. 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 성능 분석을 통하여 관측값의 다양한 통계적 특성에 맞는 지역빈도해석 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권3호
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• pp.163-172
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• 2013

곡간지 (안성, 함양)와 평야지 (보은, 김제) 및 도시지역(군산, 수원)의 논토양에 서식하는 수서곤충을 2009~2011의 3년간 채집 분류 동정하여, 전체 18 집구에 대하여, 12종류의 지표에 근거한 종 다양성 분석 결과는 다음과 같다. 1. 지형별 논토양에서 수집된 수서곤충의 개체 수는 곡간지 (35,932) > 평야지 (24,948) > 도시지역 (9,780) 순이었으며, 종수는 곡간지 (32) > 도시지역 (20) > 평야지 (18) 순이었다. 2. 조사대상지 18집구들에 대하여 2집구 간 153개 조합의 상호 유사도 (Similarity) matrix를 작성하였으며, 153개 조합전체의 유사도는 평균 0.542, 즉 전체 종의 약 54%는 최소 1개 이상의 다른 집구에서도 서식하고 있는 종으로 구명되었다. 3. 조사대상지 18집구 중에서 종 다양성이 다른 집구와 차이가 가장 큰 경우는 2009년 보은 평야지, 차이가 가장 작은 경우는 2010년 군산 도시지역 이었다. 4. 년차간 유사도 (0.659)가 지형간 유사도 (0.560)보다 높게 나타나, 어떤 종의 수서곤충이 같은 시기에 다른 지역에서 공동 서식할 가능성 (공간적 유사도 : Spacial similarity)보다, 동일 지역에서 이듬해에 또다시 서식할 가능성 (시간적 유사도 : Periodical Similarity)이 더 높다고 구명되었다. 5. 종 다양성 관련 12개 지표들에 대한 18개 집구 간의 변이계수 (Coefficient of variation: CV)는 개체수 (N, 70.0%) > 균등도-E3 (54.9%) > 균등도-E1 (49.6%) > 풍부도-R2 (40.5%) > 종수 (S, 35.3%) > 풍부도-R1 (33.7%) > 균등도-E2 (28.4%) > 균등도-E5 (15.9%) > 다양도-V1 (11.1%) > 균등도-E4 (6.3%) > 다양도-V2 (5.1%) > 우점도-D1 (4.8%) 순이었다. 6. 조사대상 18집구별 종 다양성 관련 12개 지표들 간 66개 조합에 대한 상호관련성을 보여주는 correlation matrix를 작성하였고, 66개 조합 중 통계적으로 유의성 있는 관련성을 보여주는 경우는 33개 조합의 경우이었다. 7. 종 다양성을 나타내는 지표 중 10종류의 지수들 간 correlation matrix를 근거로 한 통계적 독립의 개념에 따라 지수간 관련성이 낮은 지수, 즉 풍부도지수 (R1, R2)는 R1, 다양도지수 (V1, V2)는 V1, 균등도지수 (E1, E2, E3, E4, E5)는 E2, 우점도지수는 D1이 수서곤충의 종 다양성과 관련하여 가장 적절한 지표라고 판단되었다. 8. 수서곤충의 풍부도지수 (Richness index: R1)는 곡간지 논토양에서, 다양도지수 (Variety index: V1)는 도시지역 논토양에서, 균등도지수 (Evenness index: E2)는 평야지 논토양에서 더 높았으며, 우점도지수 (Dominance index: D1)는 도시지역 논토양에서 더 낮았다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권1호
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• pp.87-100
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• 2008

본 연구는 유역통합관리를 위한 대안들의 우선순위를 다양한 요소를 객관적으로 고려하여 산정하기 위해 대안평가지수(alternative evaluation index, AEI)를 개발하였고 이를 적용하였다. 이를 위해 물순환 건전화를 위한 다양한 대안들에 대한 연속유출 모의모형의 효과분석 결과, 다기준 의사결정 기법과 지속가능성 평가모형인 DPSIR(Drivers-Pressure-State-Impact-Response)을 이용하여 대안의 평가지수 및 순위를 산정하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제16권3호
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• pp.223-232
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• 2002

자연생태계의 보전을 위한 지역구분을 위하여 백두대간(피재-도래기재) 구간을 조사한 식생조사 자료를 바탕으로 식생의 보전가치를 식생지수라는 것으로 수치화하는 방법을 제시해 보고자 한다. 식생지수는 생물다양성, 임분의 보전가치, 환경의 청정성, 임분의 역사성 입지의 생산성 등을 바탕으로 수치화하였다. 식생지수는 백두대간 관리범위 설정에 이용될 수 있을 것이라 사료된다. 식생지수 I의 경우 총 113개의 조사지 중에서 59개 지역 52.2%가 핵심지역에 속하고, 34개 지역 30.1%, 20개 지역 17.7%가 각각 완충지역과 전이지역에 속하는 것으로 나타났다. 식생지수II의 경우 49개 지역 43.4%가 핵심지역에 속하고, 38개 지역 33.6%, 26개 지역 23.0%가 각각 완충지역과 전이지역에 속하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.584-588
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• 2016

기후변화와 불투수지역의 증가로 인하여 하천 유량의 변동성은 점차 커지고 있다. 이에 따라 유량에 영향을 받는 하천환경과 다양한 생태계는 큰 영향을 받고 있음에 유량 관리가 매우 중요시 되어지고 있다. 하천 유량은 빗물이 지표면에 떨어져 직접하천으로 흐르는 지표유출과 지표면하의 암반층으로 침투되어 지하수가 되고 시간의 흐름에 따라 지표로 흘러나오는 기저유출로 구성되어 있다. 기저유출은 땅속에서 흐르기 때문에 흐름이 느리다. 이에 따라 강우가 발생하지 않을 시에 하천유량의 대부분을 차지하고 있다. 따라서 기저유출의 관리는 수자원의 관리에 매우 중요할 것이다. 국내외에서도 기저유출의 관리를 위한 연구가 필요하며 지표수-지하수의 연계관리를 위한 명확한 조명이 필요한 시기이다. 본 연구에서는 국내 기저유출의 분포와 지하수 의존형 수생태계가 미치는 영향에 대해서 분석하였다. 기저유출의 분리는 최근 많은 연구가 수행되어져 왔고 다양한 방법이 개발되었다. 일반적으로 시계열 유량자료를 통해 기저유출을 산정한다. 기저유출의 산정을 위해 두 가지 유량 데이터를 이용하였다. 검보정된 수문모형을 통한 데이터와 국내에 존재하는 관측데이터를 이용하여 지표유출과 기저유출을 분리하여 유역의 기저유출지표를 산정하였다. 기저유출지표는 총 유출량과 기저유출과의 비로 산정되는 유역의 특성을 나타내는 지표이다. 기저유출과 수생태계의 관계를 분석하기 위해 환경부에서 수행하는 네 가지 수생태건강성지수와 기저유출지표와의 상관성을 분석하였다. 수생태건강성지수는 부착돌말류, 저서성 대형무척추동물, 어류, 서식 및 수변환경으로 구성되었다. 기저유출 산정과 수생태계와의 분석은 낙동강유역을 대상으로 수행하였다. 낙동강유역의 기저유출을 산정하여 기저유출지표를 산정한 결과 0.4이상의 값을 나타냈다. 이는 하천의 유량 중 약 40%가 기저유출에 의존한다는 의미이다. 또한 월별 기저유출지표를 산정한 결과 강수가 적은 봄과 겨울철의 경우 0.7이상을 나타냈다. 특히 1월달의 경우 0.9이상을 나타내 겨울철 대부분의 하천 유량은 기저유출에 의존한다. 산정된 기저유출지표와 네 가지 수생태건강성지수의 상관성 분석을 수행하였다. 분석결과 저서성 대형무척추동물과의 상관성을 나타냈고 나머지에서는 상관성을 나타내고 있지 않았다. 하지만 이는 아직 국내에서 수생태계의 건강성 조사와 평가가 이루어진지 얼마 되지 않았기 때문으로 판단된다. 본 연구결과를 바탕으로 기저유출관리 방안의 정책적인 도입과 연구의 시발점이 될 것이다.

• Spatial Information Research
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• 제19권5호
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• pp.37-46
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• 2011

봄 가뭄탐지를 위한 위성영상 활용을 위해 중 저해상 위성영상인 Landsat TM(Thematic Mapper) 영상을 이용하여 기존의 봄철 가뭄 해석에 많이 사용되어온 정규식생지수(NDVI: Normalized Difference Vegetation Index)이외에 MSI(Moisture Stress Index), MidIR Index, II (Infrared Index) 지수들의 가뭄분석 활용가능성을 알아보고자 하였다. 이를 위해 경상북도 영천시를 대상으로 무강수일수에 따른 영상을 선정하여 DN(Digital Number)값의 특성 및 상관성을 분석하고 이와 더불어 가뭄지수와의 비교 분석을 실시하였다. 그 결과 NDVI와 MSI 및 II 지수는 높은 상관관계를 보였으나, MidIR은 낮은 상관관계를 보였으며, 가뭄지수와의 분석에서도 MSI 및 II 지수는 강한 상관관계를 보여주었다. 따라서 MSI와 II 지수를 이용한 가뭄연구를 통해 정보의 다양성 및 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국언론정보학보
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• 제66권
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• pp.159-183
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• 2014

본 연구는 게임 플랫폼이 다양해짐에 따라 이용자 만족의 차원에서 게임 플랫폼 간에 어떻게 경쟁하고 있는지 분석하기 위해 게임 미디어 이용 후 획득하는 이용자 만족도를 한정된 자원으로 하여 PC, 콘솔, 모바일 게임 플랫폼 간에 경쟁 정도를 적소이론을 활용하여 분석하였다. 이를 위해 우선적으로 게임이용만족 요인을 도출하였는데, 분석 결과 게임 이용 후 만족 요인으로 '휴대성과 접근성', '생동감과 다양성', '활용성과 경제성', '관계성', 4가지의 만족 요인이 공통으로 도출되었다. 4가지 만족 요인에 대해 모바일이 가장 큰 적소 폭을 보여 세 플랫폼 중 만족 요인의 충족 범위가 넓은 반면, 콘솔이 가장 적은 적소 폭을 보여 만족 요인의 충족범위가 좁았다. 특히 플랫폼 간 경쟁상황을 보여주는 적소 중복과 경쟁우월지수 분석결과 4가지 만족 요인 모두에서 경쟁우위를 보인 플랫폼은 없었으며, 만족요인별로 플랫폼 간 경쟁의 정도와 우위가 달랐다. 플랫폼 간 경쟁력을 평가하기 위해 적소 중복과 경쟁우위 지수를 분석한 결과 만족 요인별로 차이가 있으나 전체적으로 PC와 모바일 간 중복 지수가 가장 높게 나타나 치열하게 경쟁하고 있는 상태임을 알 수 있었다. 콘솔의 경우 적소 폭이 적고 다른 플랫폼들의 적소 중복 지수도 낮기 때문에 다른 플랫폼과의 경쟁을 피하고 독립적으로 생존하고 있으나 특화된 만족을 제공하기 때문에 그만큼 시장 점유율이 줄어들 수밖에 없을 것으로 예측된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.855-861
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• 2005

가뭄은 홍수와는 달리 장기적이고 지속적인 피해를 유발하고, 지역의 경제에 타격을 주며, 생태계 및 환경을 파괴하는 자연재해로서 인간에게 오랫동안 고통을 준다. 이와 같은 가뭄에 대비하고 가뭄을 관리하기 위해 가뭄의 정도를 정량화하고자 하는 연구가 꾸준히 이루어져 왔다. 그 결과 다양한 가뭄지수들이 개발되었으며 이들을 이용해 가뭄감시를 수행하고 있다. 그중 Palmer의 가뭄심도(PDSI)가 가뭄감시와 관리를 위하여 가장 널리 사용되고 있음에도 불구하고, 물순환의 고려없이 기후적인 조건만을 이용하는 단점과 한계성이 여러 학자들에 의해 지적되어 오고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 토양, 토지이용, 기후자료를 입력자료로 하는 분포형 장기유출모형인 SWAT모형을 이용하였다. 즉, SWAT 모형을 이용해 토양수(soil water, SW)를 구정하고, 이로부터 계산된 토양수분결핍을 근거로 토양수분지수(soil moisture index, SMI)를 산정하였다. 본 연구에서 제안한 토양수분결핍에 기초한 토양수분지수는 가뭄감시와 관리에 그 적용성 및 활용이 가능하리라 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1787-1796
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• 2014

본 연구의 목적은 베이지안 네트워크 기법을 이용하여 기상학적 가뭄지수의 민감도를 확률론적으로 평가하는 것이다. 즉, 기상학적 가뭄에 관련되는 다양한 지수 간의 상호연관성을 분석하여 가뭄지수 사이의 선후관계를 파악하였다. 이에 본 연구에서는 정상강우비율(PN)과 30일, 60일, 90일 지속기간 표준강수지수(SPI30, SPI60, SPI90)의 자료를 기반으로 베이지안 네트워크 모형을 개발하여 기상학적 가뭄특성을 평가하였으며, 다양한 시간단위(지속기간)에 따른 가뭄지수 간의 사후확률에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 결과적으로는 다양한 지수 간의 의존관계를 파악하였으며, 이를 활용하여 효율적인 가뭄감시를 수행할 수 있는 표준강수지수의 활용방안을 제시하였다.