• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.21-21
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• 2017

최근 서울, 부산, 울산 등에서 도시 돌발홍수가 빈번히 발생하고 있고 이에 따른 인명 손실 및 재산 피해가 빠르게 증가하고 있다. 그러나 집중 호우의 대부분은 저고도 대기에서 생성 및 발달되며, 소멸까지의 시간은 2-3 시간에 불과하여 기존의 우리나라 수문기상 관측시스템은 이러한 유형의 강우량 예측에 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이 문제를 해결하기 위해 기상, 재난 관련 정부 기관들이 저고도 수문기상 관측을 위한 도시형 X-밴드 레이더 네트워크 구축을 계획하고 있다. 본 연구의 목적은 그보다 선행하여 돌발성 수문기상 재해연구를 위해 한국건설기술연구원에서 도입한 X-band 이중 편파 레이더 시스템을 이용하여 보다 간단하고 정확한 재난 감시 및 예경보 시스템을 개발하는데 있다. 본 연구에서는 X-밴드 레이더 데이터로부터 추정된 정량적 강수량을 모니터링 하여 도시 지역의 돌발홍수를 자동으로 경고하는 방법을 제안한다. 또한 Google 어스 플랫폼을 사용하여 정확한 3D QPE-GIS 매칭 기법을 개발함으로써, 심각한 수문기상 현상이 발생하는 정확한 위치를 추적하고 직관적인 경보서비스를 가능케 한다. 본 연구에서 제안하는 경보시스템은 레이더 데이터 분석도구, 위험결정 도구 및 위험경고 표시 도구의 세 가지 기술로 구성된다. 제안된 돌발홍수 경보시스템은, 시뮬레이션을 통해 X-밴드 레이더 데이터로부터 정량적 강수량이 계산되며, GIS 상에서 레이더 반사도 및 강우강도가 3차원 이미지 형태로 표시된다. 그런 다음 Google 어스에서 3D 큐브 블록으로 대표되는 강수량이 동시에 누적표출 되도록 설계되었다. 또한 분석된 X-밴드 레이더 데이터로부터 지역별 누적 강수량을 업데이트 및 모니터링하고 기 설정된 돌발홍수 발생 한계치(trigger)에 도달하면 홍수경보 메시지를 표시한다. 향후, 제안된 경보시스템에 대한 기술적 도구를 개선하면서 대규모 수문기상 레이더 네트워크로 광범위한 강우를 모니터링하면 전국적인 돌발홍수 경보시스템으로 확대가 가능하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.417-417
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• 2023

도시홍수는 도시의 주요 기능을 마비시킬 수 있는 수재해로서, 최근 집중호우로 인해 홍수 및 침수 위험도가 증가하고 있다. 집중호우는 한정된 지역에 단시간 동안 집중적으로 폭우가 발생하는 현상을 의미하며, 도시 지역에서 강우 추정 및 예보를 위해 레이더의 활용이 증대되고 있다. 레이더는 수상체 또는 구름으로부터 반사되는 신호를 분석해서 강우량을 측정하는 장비이다. 기상청의 기상레이더(S밴드)의 주요 목적은 남한에 발생하는 기상현상 탐지 및 악기상 대비이다. 관측반경이 넓기에 도시 지역에 적합하지 않는 반면, X밴드 이중편파레이더는 높은 시공간 해상도를 갖는 관측자료를 제공하기에 도시 지역에 대한 강우 추정 및 예보의 정확도가 상대적으로 높다. 따라서, 본 연구에서는 딥러닝 기반 초해상화(Super Resolution) 기술을 활용하여 저해상도(Low Resolution. LR) 영상인 S밴드 레이더 자료로부터 고해상도(High Resolution, HR) 영상을 생성하는 기술을 개발하였다. 초해상도 연구는 Nearest Neighbor, Bicubic과 같은 간단한 보간법(interpolation)에서 시작하여, 최근 딥러닝 기반의 초해상화 알고리즘은 가장 일반화된 합성곱 신경망(CNN)을 통해 연구가 이루어지고 있다. X밴드 레이더 반사도 자료를 고해상도(HR), S밴드 레이더 반사도 자료를 저해상도(LR) 입력자료로 사용하여 초해상화 모형을 구성하였다. 2018~2020년에 발생한 서울시 호우 사례를 중심으로 데이터를 구축하였다. 구축된 데이터로부터 훈련된 초해상도 심층신경망 모형으로부터 저해상도 이미지를 고해상도로 변환한 결과를 PSNR(Peak Signal-to-noise Ratio), SSIM(Structural SIMilarity)와 같은 평가지표로 결과를 평가하였다. 본 연구를 통해 기존 방법들에 비해 높은 공간적 해상도를 갖는 레이더 자료를 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.7
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• pp.685-691
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• 2020

In this study, an algorithm that recognizes numbers from 0 to 9 was developed using the data obtained after tracking hand movements using the echo signal of a millimeter-wave radar sensor at 77 GHz. The echo signals obtained from the radar sensor by detecting the motion of a hand gesture revealed a cluster of irregular dots due to the difference in scattering cross-sectional area. A valid center point was obtained from them by applying a K-Means algorithm using 3D coordinate values. In addition, the obtained center points were connected to produce a numeric image. The recognition rate was compared by inputting the obtained image and an image similar to human handwriting by applying the smoothing technique to a CNN (Convolutional Neural Network) model trained with MNIST (Modified National Institute of Standards and Technology database). The experiment was conducted in two ways. First, in the recognition experiments using images with and without smoothing, average recognition rates of 77.0% and 81.0% were obtained, respectively. In the experiment of the CNN model with augmentation of learning data, a recognition rate of 97.5% and 99.0% on average was obtained in the recognition experiment using the image with and without smoothing technique, respectively. This study can be applied to various non-contact recognition technologies using radar sensors.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.8 no.1
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• pp.187-196
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• 2009

Synthetic Aperture Radar(SAR) satellite system for broad-area imaging has RF systems including SAR radiating a high power, data link system transmitting the acquired image data from the SAR, TC&R(Telemetry, Command, and Ranging) to communicate with a ground segment to control a satellite. Each system transmits RF signal having various frequencies and radiates a high power, RS(Radiated Susceptibility) specification should be verified at an electronic unit mounted in satellite. RF interference can be happened because of non-linearity of a RF system. Therefore, we manufactured a structure model installed antennas which have a similar pattern with a real antenna, the effect by RF interference is analyzed and verified.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.41 no.11
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• pp.1153-1162
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• 2008

The use of radar rainfall for hydrological appraisal has been a challenge due to the limitations in raw data generation followed by the complex analysis needed to come up with precise data interpretation. In this study, RAIDOM (RAdar Image DigitalizatiOn Method) has been developed to convert synthetic radar CAPPI(Constant Altitude Plan Position Indicator) image data from Korea Meteorological Administration into digital format in order to come up with a more practical and useful radar image data. RAIDOM was used to examine a severe local rainstorm that occurred in July 2006 as well as two other separate events that caused heavy floods on both upper and mid parts of the HanRiver basin. A distributed model was developed based on the available radar rainfall data. The Flood Hydrograph simulation has been found consistent with actual values. The results show the potentials of RAIDOM and the distributed model as tools for flood prediction. Furthermore, these findings are expected to extend the usefulness of radar rainfall data in hydrological appraisal.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.2070-2072
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• 2004

극 초단의 임펄스를 사용하여 지중 매설물을 탐색하기 위한 지반탐사 영상 레이더를 개발하였다. 개발된 지반 탐사 레이더는 Gaussian 임펄스, 임펄스 송수신을 위한 초 광대역 소형 모노폴 안테나, 수신 신호 저장을 위한 고속 A/D로 구성된다. 탐지 깊이와 시스템의 크기를 고려하여 임펄스 발생기 및 초광대역 안테나가 설계되었다. 지중 매설물의 영상화를 위해 여러 가지 이미지 기법이 사용되었다. 발표에서는 구현된 시스템의 시제품을 소개하고, 개발된 시제품을 사용하여 가상의 모래 시험장에서 측정된 결과를 보일 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.179-179
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• 2019

전 세계적으로 빈번히 발생하고 있는 홍수, 그중에서도 국지성 집중호우로 인한 돌발홍수에 대응하려면 정확한 강수예측자료를 빠르게 생산하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 최근 딥러닝(머신러닝)을 이용한 강수예측방법에 대하여 고찰하고, 특히 레이더 이미지를 기반으로 한 강수예측방법에 중점을 두고 그 적용성을 살펴보았다. 그 결과 딥러닝(머신러닝)을 이용한 강수예측자료는 예측의 정확성을 높일 수 있을 뿐 아니라 돌발홍수에 대응할 수 있는 자료로 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.17 no.3
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• pp.247-256
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• 2014

Recently, camera and RADAR are used for more effective and accurate observation of the bird migration. In recent years, many researches on the bird migration using RADAR are undertaking and in active, thus causes the advent of "RADAR ornithology" as a new academic field. Due to the lack of accessibility, economic feasibility and mobility of weather RADAR, airport searching RADAR and tracking RADAR, Nowadays, a marine RADAR is widely used for a bird observation. In this paper, we deals with a study on development of a remote bird observation system using marine FMCW RADAR, which monitors, records and analyzes bird movement by RADAR image processing and target recognition technology. Also, we conduct first test and second test for availability of the developed system, and verify the system to apply in bird observation domain. Consequently, we figured problems out, and correct the problems to improve the system. The developed system can apply in other domains such as environment evaluation. In the future, the system needs to improve accuracy of statistics and to track migration route of bird.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2021.05a
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• pp.67-69
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• 2021

Weather radar images can be used in a variety of ways because of their high visibility in terms of visuals. In other words it has the advantage of being able to grasp the flow of weather phenomena using not only the raw data of the weather radar, but also the change characteristics between consecutive images. In particular image processing techniques are gradually expanding in the field of meteorological research, and in the case of image data having high resolution such as weather radar images it is expected to produce useful information through a new approach called image processing techniques. In this study the weather phenomena flow was calculated as a vector from the change of the weather radar image according to time interval with the optical flow method, one of the image processing techniques. The characteristics of the weather phenomena to be analyzed were derived through vector analysis resolution suitable for the scale of weather, vector interpolation in regions where no radar echo exists, and the removal of relative flow vectors to distinguish the flow of specific weather and the entire atmosphere. Through this study, it is expected that not only the use of raw data of weather radar, but also the widening of the application area of weather radar, such as the use of unique characteristics of image data, and the active use of image processing techniques in the field of meteorology in the future.

• Composites Research
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• v.35 no.6
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• pp.469-476
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• 2022

In this paper, the microwave absorbing characteristics after the impact of the radar-absorbing structure (RAS) consisting of periodic pattern sheet (PPS) and glass fiber-reinforced plastic (GFRP) were experimentally investigated. The fabricated RAS effectively absorbed the microwave in the X-band (8.2-12.4 GHz). In order to induce the damage to the RAS, a low-velocity impact test with various impact energy of 15, 40, and 60 J was conducted. Afterward, the impact damage was observed by using visual inspection, non-destructive test, and image processing method. Moreover, the absorbing performance of intact and damaged RAS was measured by the free-space measurement system. The experiment results revealed that the delamination damage from the impact energy of 15 J did not considerably affect the microwave absorbing performance of the RAS. However, fiber breakage and penetration damage with a relatively large damaged area were occuured when the impact energy was increased up to 40 J and 60 J, and these failures significantly degraded the microwave absorbing characteristics of the RAS.