• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.235-235
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• 2022

하천정비 계획을 수립하거나 하천 구조물을 계획하는데 필요한 하상변동은 최심하상의 변화나 계획 홍수위에 대한 평균하상으로 나타낸다. 그러나 최심하상의 변화를 이용할 경우에는 국부적인 하상변동이 지나치게 과대 평가되어 전체 하상변동 경향에 오해를 불러 올 수 있으며, 계획 홍수위를 이용한 평균하상 개념을 이용하면, 평균하상이 지나치게 높게 위치하여 평수위를 상회하는 경우가 빈번히 발생하여 실제적인 하상으로 보기 어렵다. 즉, 계획 홍수량을 이용하여 평균하상고를 산정하면 평상시 물에 잠기지 않는 바닥면보다 평균하상이 높게 되는 경우가 있다. 따라서 본 연구에서는 계획홍수위가 아닌 연평균 홍수위를 활용하여 연평균하상의 개념을 적용하여 보 개방했을 때의 낙동강 하상변동 분석을 비교하고자 한다. 연구 대상지점은 낙동강을 대상으로 선정하였다. 낙동강 하천기본계획에서 계획홍수위와 연평균 홍수를 이용하여 평균하상을 계산하였다. 1차원 수치모형인 HEC-RAS를 이용하여 2013년도와 2016년도의 하천 단면에 대해 연평균 홍수량을 입력하여 연평균 홍수위와 연평균하상고를 산정하였으며 기존 계획홍수위보다 연평균홍수위를 기준으로 활용하였을 때 가장 타당한 것으로 보여졌다. 향후 본 연구를 통해 연평균하상의 개념이 적용된 결과를 기반으로 기존의 계획평균하상보다 직관적이고 적절하게 하상고를 대표 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.308-313
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• 2009

유역에서 물의 평균체류시간은 강우에 의해 토양에 강우 등으로 인해 수분이 침투하여 유출되기까지 소요되는 평균 시간이며, 침식, 식생분포, 유출기작 등을 지배하는 수문학적 과정을 이해하는데 중요한 요소이다. 물의 평균체류시간을 산정하는 대표적인 방법인 방사성 동위원소에 의한 추적자법은 계산과정이 복잡하고 많은 비용이 들면서도 간접적인 방법임으로, 본 연구에서는 토양수분의 거동을 관측해 산지사면에서 물의 평균체류시간을 산정하는 보다 직접적인 방법을 고안하였다. 토양수분의 측정을 위해 광릉 국립수목원에 위치한 산림 소유역에 토양 수분 측정장비인 TDR을 설치하고 1년 동안 2시간 간격으로 깊이별 측정을 수행하였다. 토양수분을 이용해 산정된 물의 체류시간은 대상유역의 불투수 지하면에 가까워질수록 상승하는 경향을 보였고 강우가 집중된 여름에 가장 짧은 것으로 나타났다. 실험에서 얻어진 평균체류시간은 기존의 화학적 방법을 통해 산정된 값과 유사한 경향을 보였는데 이러한 결과들은 토양수분의 측정과 분석을 통한 방법이 방사성 동위원소를 이용한 방법보다 더욱 효율성 있는 측정을 할 수 있다는 것을 나타낸다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06a
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• pp.164-165
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• 2008

전장에서 임무 수행중인 병력이나 탱크 등을 지원하거나 보호 동물의 활동을 모니터링 하는 센서 네트워크에서는 전송 정보뿐만 아니라 그러한 대상들의 위치를 악의적 추적자로부터 보호할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 활동 소오스 노드처럼 메시지 전송은 진행하고 있지 않지만 위치가 보호되어야 할 대상과 근접한 휴면(dormant) 소오스 노드들을 고려한 소오스 위치 보호 라우팅 기법 GSLP(GPSR-based Source-Location Privacy)를 제안한다. GSLP는 알고리즘의 간결성과 신장성(scalability)이 뛰어난 GPSR(greedy perimeter stateless routing)을 확장하여 메시지 전달 노드를 선정할 때 일정 확률로 임의의 이웃 노드를 선택하는 한편, perimeter 라우팅을 적용하여 소오스 노드들을 우회하도록 하여 위치를 보호하도록 하였다. 시뮬레이션 결과, 기존의 대표적인 소오스 위치 보호 라우팅 프로토콜인 PR-SP(Phantom Routing-Single Path)에 비해 GSLP는 휴면 소오스 노드들의 수에 거의 관계없이 높은 안전 기간(전송 메시지 수)을 일정하게 제공하면서도 전달 지연(경로의 평균 홉(hop) 수)은 도착지와의 최단 홉 수의 약 두 배 이내에 머물러 대규모 센서 네트워크에서의 소오스의 위치를 보호하기 위한 방안으로 적합한 것으로 평가되었다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.273-279
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• 2007

환경분야에서 사용되는 대부분의 자료는 공간상 모든 위치에 그 값이 존재하나 모든 지점에서 자료를 획득하는 것이 불가능하므로 몇 개의 대표 지점에서 필요로 하는 자료를 수집한 후 이를 미관측 지역까지 확장하여 사용하게 된다. 관측된 자료를 이용하여 미관측 지점의 값을 예측하는 과정에는 공간보간 기법이 사용되는데, 본 논문에서는 지역경향면 모델, IDW, RBF, 크리깅 등의 공간보간 기법을 서울시의 미세먼지(PM10) 연평균 농도 공간보간에 적용하고 그 정확성을 살펴보았다. 정확성 평가를 위하여 예측값의 범위, RMSE, 평균오차 등을 살펴보았으며 이로부터 크리깅, RBF 기법의 예측 정확도가 높은 것으로 분석되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2012.05a
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• pp.307-309
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• 2012

노드의 위치인식은 M2M 무선센서네트워크에서의 위치에 기반을 둔 여러 응용들을 위해 매우 중요한 문제이다. 센서 네트워크에서의 위치인식은 거리 정보가 사용되느냐 그렇지 않느냐에 따라 range-free와 range-based 기법으로 분류될 수 있는데, 센서노드 특성상 제한된 하드웨어로 동작해야 한다는 점에서 range-free 위치인식 기법이 range-based 기법에 비해 효율적인 방법이라 할 수 있다. DV-Hop은 range-free 위치인식 기법 중 대표적인 것으로서 홉 수와 거리 간 추정을 사용한다. 본 논문에서는 홉 수와 거리 간 추정을 위해 홉 수보다 거리와의 상관도가 높은 홉 수 평균을 사용하여 DV-Hop 에 비해 정확도를 향상시킨 DV-ANHC 알고리즘을 제시한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.217-217
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• 2023

상수도관망은 사용자에게 고품질의 물을 안정적으로 공급하는 것을 목적으로 하며, 이를 평가하기 위한 지표 중 하나로 압력을 활용한다. 최근 스마트 센서의 설치가 확장됨에 따라 기계학습기법을 이용한 실시간 데이터 기반의 분석이 활발하다. 따라서 어디에서 데이터를 수집하느냐에 대한 센서 위치 결정이 중요하다. 본 연구는 eXtreme Gradient Boosting(XGBoost) 모델을 활용하여 대규모 상수도관망 내 센서 위치를 최적화하는 방법론을 제안한다. XGBoost 모델은 여러 의사결정 나무(decision tree)를 활용하는 앙상블(ensemble) 모델이며, 오차에 따른 가중치를 부여하여 성능을 향상시키는 부스팅(boosting) 방식을 이용한다. 이는 분산 및 병렬 처리가 가능해 메모리리소스를 최적으로 사용하고, 학습 속도가 빠르며 결측치에 대한 전처리 과정을 모델 내에 포함하고 있다는 장점이 있다. 모델 구현을 위한 독립 변수 결정을 위해 압력 데이터의 변동성 및 평균압력 값을 고려하여 상수도관망을 대표하는 중요 절점(critical node)를 선정한다. 중요 절점의 압력 값을 예측하는 XGBoost 모델을 구축하고 모델의 성능과 요인 중요도(feature importance) 값을 고려하여 센서의 최적 위치를 선정한다. 이러한 방법론을 기반으로 상수도관망의 특성에 따른 경향성을 파악하기 위해 다양한 형태(예를 들어, 망형, 가지형)와 구성 절점의 수를 변화시키며 결과를 분석한다. 본 연구에서 구축한 XGBoost 모델은 추가적인 전처리 과정을 최소화하며 대규모 관망에 간편하게 사용할 수 있어 추후 다양한 입출력 데이터의 조합을 통해 센서 위치 외에도 상수도관망에서의 성능 최적화에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Korea Game Society
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• v.8 no.3
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• pp.87-95
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• 2008

This paper proposes an algorithm for efficient behaviors of boids which freely move and have no predefined position. By finding the kNN and computing the value of behavioral characteristic of a boid approximately, the proposed algorithm improves the conventional spatial partitioning one. To do this, this paper defines and uses the representative boid which has the average direction and position for a group of boids. The proposed algorithm was implemented and compared with the conventional one experimentally. The results of the experimental comparisons show that the proposed algorithm outperforms the conventional one about $-5{\sim}130%$ in terms of the ratio of the number of rendering frames per the second.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2012.10a
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• pp.323-325
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• 2012

본 논문에서는 거리정보에 기반을 두지 않은 방식(range-free)에서 라우팅 에너지 효율성을 고려한 ALPS(Ad hoc network Localized Positioning System) 알고리즘을 제안한다. 관련하여 기존의 대표적인 관련 연구로는 DV-Hop 알고리즘이 있다. 이는 앵커 노드와 앵커 노드사이의 미지 노드들의 거리를 홉 수로 나누어 노드 사이의 거리를 구하고 삼각측량법을 이용하여 노드의 좌표를 계산한다. 하지만 이 경우 앵커 노드와 미지노드 사이의 거리를 홉 수로 나눈 한 홉 거리가 모두 동일하다고 가정하였고, 이에 사용되는 앵커노드간의 평균 거리를 사용하여 노드간의 거리정보를 구하게 되어 각 중계노드는 고정된 경로에서만 거리 정보를 알 수 있다. 본 논문에서 제안되는 ALPS 알고리즘은 계층적 클러스터 단위에 소속된 임의의 노드에 대한 위치정보를 제공하는 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘에 따른 위치정보를 사용 할 경우 기존의 DV-hop방식에 따른 노드의 위치정보를 사용한 경우보다 보다 최적화된 에너지 소모를 유지할 수 있는 경로 알고리즘을 최종적으로 제공하는데 연구의 목적이 있다. 본 논문에서는 상기 두 가지 방식의 위치정보에 따른 라우팅에서 소모되는 에너지 관계를 비교하여 보다 최적화된 에너지 경로 알고리즘이 제공되는 결과를 검증하고 보여주고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.448-448
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• 2023

도심 속 하천과 그 주변 지역(이하 수변)은 물과 자연환경이 주는 정서적 안정감과 쾌적함, 그리고 건강성을 대표하는 공간으로 도심 속 쉼터이자 힐링의 장소이다. 최근 수변이 도시경관의 질향상, 휴식 및 여가 공간 제공의 기능뿐만 아니라 열섬효과 완화 등 기후변화 대응에 효과가 있다는 사실도 재조명되면서, 수변이 도시의 발전과 활성화를 이끌어낼 새로운 동력이자 대안으로 급부상하고 있다. 본 연구에서는 서울의 4대 권역하천인 중랑천, 탄천, 안양천, 홍제천을 대상으로 하천과 하천 주변 500m 이내 구역을 하천공간과 수변공간으로 구분하고, 그 현황과 특성을 분석하였다. 하천(제방)으로부터 50m 이내 수변공간에 위치한 도로면적의 비율은 탄천이 40%로 가장 높았으며, 그 외에도 중랑천은 31%, 홍제천과 안양천은 28%로 하천변 도로면적비가 매우 높은 것으로 분석되었다. 특히, 중랑천은 하천공간 내 도로면적이 하천변 50m 이내에 위치한 도로의 면적과 비슷한 수준으로 나타났다.안양천, 중랑천, 탄천 대부분의 구간에서는 친수활동을 하기엔 다소 수심이 낮고(0.3m 이하) 유속이 느린 것(0.3m/s 이하)으로 분석되었고, 수질은 대부분의 구간에서 대장균 군수가 기준치를 수십에서 수백 배 초과하고 있어, 최상류 일부 구간을 제외한 전 구간에서 수영·물놀이 등 수상활동이 부적합한 것으로 분석되었다. 서울시민들은 주로 금요일과 토요일, 오후 12시에서 18시 사이에 하천을 가장 많이 방문하며 평균 2시간 정도를 머물렀으며, 대부분 걷기와 산책 활동을 하는 것으로 조사되었다. 도보, 대중교통 등 교통수단에 따른 하천진출입로 인근평균인구 대비 접근 가능 인구비율을 산출하여 접근성을 분석한 결과, 중랑천과 홍제천에서는 수변지역 내 평균인구의 20~30%가 도보 및 대중교통으로 20~30분 이내에 도달 가능한 것으로 분석되어 접근성이 가장 우수하였고, 안양천은 수변지역 내 평균인구의 15~20%가 30분 이내 도달가능하였으며, 탄천은 수변지역 내 평균인구의 10%미만이 30분 내에 도달가능한 것으로 분석되어 탄천의 접근성이 가장 열악한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.156-156
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• 2023

본 연구는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)과 PHABSIM(Physical Habitat Simulation System)을 활용하여 남강댐유역(2,983.0 km²)을 대상으로 유역환경변화에 따른 환경생태유량 확보량을 산정하였다. 유역환경변화를 고려하기 위해 유역환경변화 요인(토지이용, 지하수 이용, 산림생장, 도로개발, 토양깊이)를 1980s(1976~1985), 2010s(2006~2019)로 구분하여 보정된 SWAT에 적용하였다. 유역환경변화 분석결과 토지이용은 1980s 대비 2010s에서 도시와 농업지역은 증가하였으나, 산림과 수역은 감소하였다. 지하수 이용은 1980s 대비 2010s에서 +18.9 백만 m³/년 증가한 평균 31.5 백만 m³/년으로 분석되었고, 산림높이는 1980s 대비 2010s에서 +0.6 m 증가한 평균 12.4 m의 수고를 가지는 것으로 분석되었다. 토양깊이와 도로망의 경우 각각 1980s 대비 2010s에서 -0.2 cm, +29.2 km 증가한 61.3 cm, 51.5 km로 나타났다. 유역환경변화 요인을 SWAT에 적용한 결과, 남강댐유역의 평균 유량은 1980s 대비 2010s에서 -9.5 m³/sec 감소한 77.3 m³/sec로 분석되었다. 남강댐유역의 환경생태유량을 산정하기 위해 하류에 위치한 정암교가 위치한 하천에 대해 PHABSIM을 구축하였고, 대표어종인 피라미에 대한 서식처적합도지수를 적용하여 환경생태유량을 산정하였다. 최적 환경생태유량은 21.0 m³/sec로 나타났고, 가중가용면적-유량 관계를 활용하여 가중가용면적 비율별(100%~25%) 환경생태유량을 산정하였다. 2010s에서 환경생태유량을 만족하지 못하는 73일(Q293~Q365)에 대하여 각 유황과 환경생태유량과의 차이를 일별로 계산한 후 10일 간격의 차이의 총합을 확보량으로 정의하여 산정하였다. 100% 환경생태유량 기준일 때 평균 확보량과 확보기간은 각각 5.36 m³/sec, 73일로 나타났고, 80% 기준일 때 평균 확보량과 확보기간은 각각 2.75 m³/sec, 20일로 나타났다.