• 제목/요약/키워드: 문제 공간

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분산형 저류시설-하수관망 네트워크 시스템의 입자군집최적화 기반 모델 예측 제어 (Model Predictive Control for Distributed Storage Facilities and Sewer Network Systems via PSO)

  • 백현욱;류재나;김태형;오재일
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.722-728
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    • 2012
  • 도심지역의 하수관거 시스템은 우수 수용능력 및 하수 월류 발생 등의 시스템의 한계점을 가지고 있어, 강우시 우수 유출수로 인한 침수저감과 더불어 도시비점오염원의 저감에 모두 대응할 수 있는 저류시설의 도입이 주목받고 시작하였다. 최근 환경부에서는 방재적 우수관리와 더불어 합류식 하수관거 월류수, 분류식 우수관거 유출수 처리를 포함하는 다기능 저류시설을 "하수저류시설"이라 통칭하고, 이의 도입을 적극 추진하고 있는 실정이다. 반면 대규모 단일 저류시설 설치의 경우에는 공간 확보의 문제가 발생할 수 있으며, 이에 대안으로는 중 소규모의 분산형 저류시설 설치 및 운영을 들 수 있다. 본 연구에서는 분산형 저류시설-하수관망 네트워크 시스템의 최적 운용을 위한 모델 예측 제어기법을 제안한다. 이를 위해 첫째로 네트워크 시스템의 각 구성 요소의 수리모델을 제시함으로써 보다 정밀한 하수관망 네트워크의 거동을 모사하고자 한다. 둘째로 제안된 모델을 기반으로 현재의 강우 유입량을 고려하여 각 저류조의 수위, 하수관로의 유입/유출량을 예측하여, 입자군집 최적화 알고리즘을 이용한 모델 예측 제어기법을 바탕으로 주어진 제약조건을 만족하며 상황을 바탕으로 제안된 제어기법의 사용여부에 따른 효과를 비교 분석하고, 이의 타당성을 검증하고자 한다.

미분진화 기반의 초단기 호우예측을 위한 특징 선택 (Feature Selection to Predict Very Short-term Heavy Rainfall Based on Differential Evolution)

  • 서재현;이용희;김용혁
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.706-714
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    • 2012
  • 본 논문에서는 대한민국의 국립기상연구소에서 제공한 최근 4년간의 데이터를 훈련 데이터, 검증 데이터 및 테스트 데이터로 나누어 초단기 호우 예측을 하고자 한다. 우리는 데이터 셋을 훈련 데이터, 검증 데이터와 테스트 데이터 세 부분으로 나눴다. 데이터의 차원이 커짐에 따라 해 공간의 크기가 지수적으로 증가하여 실험의 속도가 현저히 떨어지는 문제를 피하기 위하여 72개의 특징들 중에서 주요한 특징들만을 선택하게 되었다. 예측의 정확도를 높이기 위해 미분진화 알고리즘을 사용하였고, 진화연산의 적합도 함수로 두 개의 분류기를 선택하였는데, 일반적으로 우수한 성능을 보이는 서포트 벡터 머신(SVM)과 분류 속도가 빠른 최근린법(k-NN)을 사용하였다. 또한, 실험에 사용할 데이터 가공을 위해 언더샘플링과 정규화를 하였다. 진화연산의 적합도 함수로 SVM 분류기를 사용하였을 때 실험 결과가 대체로 우수하였는데, 미분진화 알고리즘 실험은 모든 특징을 선택한 실험보다 약 5 배 정도 우수한 성능을 보였고, 유전 알고리즘을 사용한 실험보다 약 1.36 배 정도 더 우수한 성능을 보였다. 실험 속도 면에서는 미분진화 알고리즘을 사용한 실험이 유전 알고리즘을 사용한 실험보다 약 20배 이상 실험 시간이 단축되었다.

RFID 기술 적용에 따른 유닛타입 커튼월 공사의 효율성 분석 (Efficiency Analysis for RFID-based Curtain Wall of unit Type Construction)

  • 강현구;하영서;임철우;김창덕;유정호
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.206-213
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    • 2008
  • 국내 건설 분야 중 고층 빌딩의 공종에서 커튼월 공사가 전체 공사비에서 차지하는 비율이 약 $10{\sim}15%$로서 타 공종에 비해 상대적으로 높은 비중을 차지하며, 커튼월 공사는 주 공정(Critical Path)상에 위치하는 주요 관리 대상이다. 커튼월 공사의 Life-Cycle은 약 30여개 업체가 관여하는 복합공종으로 그 관리가 체계적이어야 한다. 이러한 커튼월 공사의 고층 건축현장은 도심지에 위치하는 경우가 대부분인데, 이러한 도심지 현장은 현장 내 야적공간의 한정, 장비의 사용 제한 등과 같은 커튼월 공사의 공정 수행에 있어서의 자재관리에 대한 문제가 발생하고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 RFID(Radio Frequency Identification)를 건설현장에 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 최근에는 RFID를 활용한 유닛타입(Unit Type) 커튼월 관리시스템의 연구가 진행되었다. 이에 본 연구에서는 이러한 RFID 활용기술이 실제 건설현장에서 어떠한 효과를 가지고 있는지 알아보고자 한다. 특히 비 가치 작업의 비율이 높은 현장에서 커튼월 공사의 생산성 향상측면을 가장 중점적으로 분석하였다. 단위 단계별 개선사항을 RFID 기술 적용 전과 적용 후의 비교를 통하여 알아보고 어느 정도의 생산성이 향상되었는지를 정량적으로 표현하고자 한다.

정보검색의 시맨틱웹 지향 설계에 관한 연구 - 온톨로지와 소셜태깅을 활용한 탐험적 발견행위 모델개발을 중심으로 - (A Study of a Semantic Web Driven Architecture in Information Retrieval: Developing an Exploratory Discovery Model Using Ontology and Social Tagging)

  • 조명대
    • 한국비블리아학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.151-163
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    • 2010
  • 이 논문에서는 기존 정보검색모델에서의 문제점을 살펴보고 그 대안을 제시하고 있다. 정보환경의 변화에 따라 '개념'중심의 새로운 정보조직인 온톨로지와 소셜태깅은 탐험적 발견행위를 가능하게 해줄 수 있다. 이들을 통해 어느 한 이용자의 머릿속에 있는 생각을 인터넷상의 수많은 사람의 머릿속에 있는 생각을 연결해주고 있다. 이러한 상호작용을 통한 연결고리를 통해서 이젠 이용자들이 탐험적으로, 적극적으로 정보를 찾아 나서고 있다. 이에 본 연구의 목적은 질적인 연구방법론으로 온톨로지와 소셜태깅에서 제공되는 수많은 탐색촉진제의 존재를 밝힌 후, 하나의 탐험적 발견행위 모델을 만들어내는 것이다. 그 결과는 먼저 3개의 상위그룹이 형성되었다. 첫째, 브라우징 및 모니터링으로 어떤 대상을 인지 및 집중하는 단계, 둘째, 의미부여로 적극적인 참여 및 공유하는 단계이며 셋째는 더 적극적으로 생각을 확장시켜나가면서 스스로 사회적 학습을 하는 단계였다. 제일 첫 그룹에는 정보요구인지, 소셜공간에서 도움 필요성인지, 도움을 받을 수 있는 자료 발견, 일단 멈춤, 그 대상에 집중등의 단계가 있었다. 두 번째 그룹에는 적극적 의미형성, 소셜 북마킹 및 태깅, 소셜 네트워크에서 나눔, 처음 정보요구를 더 구체화하는 단계가 있었다. 세 번째는, 발견적인 소셜학습, 우연한 정보 발견, 창조적 생각을 유발, 문제 해결 능력향상 등의 총 13단계를 발견하게 되었다. 이 모델은 이용자들이 탐험적 발견행위를 할 수 있는 능력을 향상하게 시키는 정보시스템 디자인에 공헌할 수 있을 것이다.

지역의 고용 및 산업 구조와 빈곤의 관계 (The Correlations between the Employment and Industrial Structure and Poverty of the Regions)

  • 백학영
    • 사회복지연구
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    • 제47권1호
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    • pp.57-92
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    • 2016
  • 본 연구는 지역의 고용 구조와 빈곤과의 관계를 규명하고 이를 통해 빈곤정책의 효과를 높이기 위해서는 수급자 개인을 넘어 지역에 기반한 다양한 정책적 모색이 필요함을 제언하고자 한다. 본 연구는 소지역추정법을 통해 지역별 빈곤 공간분포와 지역의 다양한 특성과 빈곤과의 관계를 탐색한다는 측면에서 의의가 있다. 분석결과, 지역의 고용 및 산업 구조와 빈곤율의 관계는 밀접하게 관련이 있었다. 경제활동참가율과 고용율이 높을수록 지역 빈곤율은 낮아서, 최근 근로빈곤의 심각성을 시사하였다. 그리고 지역의 일자리 질은 부분적으로 지역의 빈곤율을 낮추는 효과가 있었다. 지역의 산업 구조와 빈곤율의 관계를 분석한 결과, 지역에 농업, 임업, 어업 종사인구가 많을수록 빈곤율은 높은 것으로 나타난 반면, 제조업, 도소매업, 숙박 및 음식점업 종사자 수와 비율은 빈곤율과 부적의 관계를 보여, 도시와 농산어촌 지역의 빈곤율 차이를 보여주었다. 그간 국내의 빈곤 연구들은 가구나 가구에 속한 개인에 초점을 맞추고 있어, 빈곤을 접근하는데 있어서 보다 거시적이고 구조적인 관점에서 접근하지 못하였다. 본 연구는 이와 같은 점에서 빈곤을 설명하는 시각을 더 넓히고 빈곤문제에 대해서 다양한 각도에서 접근할 필요성을 제시하고자 하였다.

한국과 미국의 유아 수학교육과정 내용 비교 연구: Common Core State Standards 및 뉴저지 주 Preschool Standards를 중심으로 (Comparative Study on Mathematics Curriculum and Contents of Early Childhood Education in Korea and the United States based on Common Core State Standards(CCSS) and New Jersey Preschool Standards)

  • 유선영
    • 비교교육연구
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    • 제28권3호
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    • pp.333-354
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    • 2018
  • 본 연구는 우리나라 누리과정의 수학교육과 미국의 CCSS 및 뉴저지 주 Preschool Standards 수학교육과정을 비교 분석함으로써 누리과정 수학교육내용에 필요한 것이 무엇인지 시사점을 도출하여 향후 누리과정 수학교육의 개정 및 발전을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 분석준거는 선행연구를 참고하여 목표, 내용범주 및 내용, 세부 내용 및 특징으로 정하였다. 그 결과 첫째, 우리나라 누리과정은 수학적 지식을 구성하고 이를 바탕으로 일상의 문제를 해결하는 능력을 강조한 포괄적 목표를 제시한 반면 미국의 수학교육 목표는 유아들이 습득해야 할 수학적 내용 및 개념을 중심으로 구체적으로 제시하고 있다. 둘째, 한국과 미국의 내용범주 및 내용은 두 나라 모두 수와연산의 기초, 측정, 공간 및 도형 등에 대한 것을 다루고 있다. 우리나라 누리과정 수학교육은 자연탐구영역에서 1개의 내용범주를 제시하고 있고, 미국 CCSS의 내용범주는 주요 수학적 개념 5개이며 Preschool Standards 내용범주는 4개로 제시 되어있다. 셋째, 두 나라 유아수학교육은 유 초 연계를 포함한 연령 및 학년별 연계성과 기술방법에 차이점이 있다. 이를 통해 누리과정 유아수학교육 내용 개선 시 고려해야 할 점을 살펴보았다.

노인장기요양보험제도에서 재가노인돌봄의 변화에 대한 연구 (The Impact of the Korean Long-Term Care Insurance System on its Family Caregivers: Focusing on Family Caregiving Arrangement)

  • 양난주;최인희
    • 사회복지연구
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    • 제44권3호
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    • pp.31-56
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    • 2013
  • 한국에서 2008년부터 시행된 노인장기요양보험제도는 요양욕구가 인정된 모든 노인에게 장기요양서비스 공급이라는 사회적 지원을 제도화하였다. 이를 계기로 한국 노인돌봄의 사회적, 제도적 환경은 새롭게 형성되었다. 이러한 새로운 조건에서 가족돌봄의 위치와 의미를 재조명하고자 하는 것이 본 연구의 문제의식이다. 이를 위해 공식적인 돌봄서비스를 이용하는 노인들에 대한 가족돌봄의 변화를 분석하였다. 분석의 초점은 공식과 비공식, 제도적 서비스와 가족돌봄의 통합으로서 노인돌봄의 양상을 파악하고 이 안에서 공식적 돌봄의 역할과 가족돌봄에서 일어난 변화를 파악하는 데 있다. 이를 위해 노인장기요양보험제도를 이용하는 가족돌봄자(노인의 배우자 및 자녀) 중 재가서비스 이용자 18명을 대상으로 심층면접조사를 실시하였고, 질적내용분석을 통해 연구결과를 도출하였다. 연구 결과, 표준화된 방문요양 및 방문목욕 등 노인장기요양서비스는 개별 사례별로 상이한 비중과 의미로 이용되고 있었다. 공식돌봄과 비공식 가족돌봄의 결합양상은 다양하게 나타났는데 본 연구에서는 네 가지 서로 다른 양상을 발견할 수 있었다. 요양보호사에 의한 노인장기요양서비스를 중심으로 노인돌봄을 구성하는 양상, 가족돌봄자가 다양한 돌봄자원을 동원하며 조정하는 역할을 하는 돌봄혼합의 양상, 중증노인이 재가서비스를 이용하면서 형성되는 노인돌봄의 양상, 그리고 무엇보다 노인장기요양보험제도의 현실화과정에서 공식돌봄과 비공식돌봄을 일치시키는 변종(hybrid)방식으로 가족요양보호사 방식의 노인돌봄 양상이 그것이다. 본 연구는 표준화되고 공식화된 노인장기요양보험제도의 재가서비스 이용이 실제 다양한 노인의 욕구와 가족돌봄자원이라는 현실을 만나면서 다양한 노인돌봄의 양상으로 현실화되고 있는 것을 드러냈다는 데 의미를 가진다. 이는 노인돌봄이 공식, 비공식 돌봄의 결합으로 작동하고 있음을 증명하는 것이며 공식적 돌봄서비스의 공급이 실제 가족돌봄의 조건과 현실 위에서 이루어져야 한다는 것을 보여준다. 따라서 노인장기요양서비스 공급에서 노인이용자의 삶의 조건이자 공간으로서 가족과 지역사회의 다양한 특성이 포함되어야 한다는 시사점을 준다고 하겠다.

생활용수 회귀수량 산정방법의 개선연구 -중랑천 유역을 대상으로- (A Study on Improving Estimation of Recurrence Rate of Public Water -Jungnangcheon Watershed-)

  • 정충길;안소라;조형경;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.509-509
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    • 2015
  • 물 수요관리측면에 대한 정책을 수립하기 위해서는 현재 또는 장래에 대한 용수수급의 정확한 이해를 필요로 한다. 이를 위해서는 용수 수요량 및 공급량뿐만 아니라 여러 산정요소를 필요로 하는데, 그 중 회귀수량은 물이 이용되고 다시 하천으로 회귀되어 이용될 가능성이 있는 수량으로 정의되며, 용수수급 및 용수절약 측면에서 회귀 수량은 중요한 요소라 할 수 있다. 회귀수량 조사는 유역조사 사업 이래, 10년간 생?공용수를 중심으로 미시적, 거시적으로 조사를 시행하였으나, 측정 자료의 신뢰도, 조사방법 및 지점선정 등의 문제로 인하여 조사 성과의 활용성이 매우 낮은 실정이다. 수자원장기종합계획등에서는 수자원관련 계획 수립시 생?공용수의 회귀율을 65 %로 적용하고 있으나, 이는 1970년대 말의 사회적 여건 및 경제적 상황이 반연된 결과로 현재 상황에 적용되기 곤란하다. 따라서, 현재 실정에 맞는 회귀율 산정은 반드시 필요하게 된다. 본 연구에서는 기존 생활용수 회귀수량 산정 연구 한계를 보완하고 유역조사 시행을 위한 개선된 회귀수량을 산정하고자 한다. 본 연구는 서울시 중랑물재생센터 처리구역을 기반으로 중랑천유역을 시험유역으로 선정하였다. 기존 회귀수량 산정방법을 개선하기 위해 시험유역 회귀수량 산정을 위한 가용 자료 분석 및 용수흐름 네트워크 공간분석을 추가로 진행하였다. 가용자료로 시험 유역내 상수공급자료(정수장 공급량, 상수계통도, 유수 및 누수율), 하수처리자료(하수처리구역도, 하수처리계통도, 유입량 및 방류량) 및 기상자료(기상청 지점 및 AWS 강우자료)를 구축하였고 각각의 상수계통도 및 하수처리계통도로부터 용수 흐름 네트워크망을 구축하였다. 상수공급자료로부터 상수계통도 공급지역을 구분하여 월별 유수율에 따른 월별 실 공급량을 산정하였다. 하수처리자료로부터 시험유역에서의 월별하수처리 유입량 및 방류량을 산정하였다. 최종적으로 회귀율(하수처리 방류량/실 공급량)을 산정한 결과 연평균 회귀율은 각각 93.97 %(2011년), 95.02%(2012년)로 과잉 추정 되었으며 7 ~ 9월의 회귀율은 110 ~ 120 %로 유입량을 초과하였다. 이는, 하수처리로 유입되는 유입량의 하수관거는 합류식으로 구축되어 7 ~ 9월에 많은 양의 강우량이 우수관을 통해 하수처리장으로 이송되어 생활용수 이외에 자연적인 공급량으로 인한 것으로 분석되었다. 따라서, 월별 회귀율 산정을 위해서는 불투수층에서의 면적강우량(mm)을 유입량(m3/s)으로 환산된 값을 고려하여 회귀율을 재산정하였다. 그 결과 연평균 회귀율은 각각 78.27 %(2011년), 77.58 %(2012년)로 나타났다.각각의 월별 회귀율도 매우 유사하게 나타났으며 과거 관용적으로 사용된 65 % 회귀율보다 약 12 ~ 13%로 증가하였으며 이는, 하수처리시설 구축 및 처리효율의 증가와 상수처리시설의 관로시설의 개량으로 인한 유수율 및 누수율 감소로 회귀율이 증가한 것으로 판단된다.

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웹GIS 기반 표토침식 예측 시스템 개발 (Development of Web-GIS based Topsoil Erosion Prediction System)

  • 금동혁;이동준;성윤수;임경재
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.323-323
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    • 2016
  • 최근 강우강도 등의 기후변화로 인한 표토침식량이 증가하고 있고, 이에 따른 사회적 환경적 문제가 부각되고 있다. 특히 표토는 인류에게 식량생산의 기반이 되고, 정주공간을 제공할 뿐만 아니라 에너지 생산, 수자원 함양, 기후변화 대응, 생물 다양성 유지, 생태계의 건전성, 자원함양 및 순환, 오염물질 정화 등 소중한 생명자원이다. 이에 환경부에서는 2012월 12월 표토의 침식현황에 관한 고시를 제정하고, 표토 유실 대책 방안을 수립하기 위한 노력을 기울이고 있다. 이에 자원으로서의 표토를 보전하기 위한 단기적 관점의 대책 수립을 위한 웹GIS 기반 단일 강우에 의한 표토침식량을 예측하는 시스템을 개발하였다. 본 연구는 크게 표토침식 예측 모듈 개발과 정확성 평가를 위한 시험포 단위 모니터링 그리고 모듈을 적용한 웹GIS 시스템 개발, 시범적용을 위한 강원도 홍천군 자운리 DB 구축으로 구분된다. 표토침식예측 모듈의 정확성을 검증하기 위하여 가로 4m ${\times}$ 세로 22m, 경사도 3%, 9% 시험포 2개를 조성, 2015년 5월 11일부터 2015년 11월 23일까지 강우량, 유출량, 표토침식량을 조사하였으며, 웹 GIS 시스템은 Open Source Software인 Geoserver, PostGIS, OpenLayers를 활용하여 개발하였다. 마지막으로 개발된 웹GIS 표토침식예측시스템의 시범적용을 위하여 강원도 홍천군 자운리의 농경지 경계, 경사도, 경사장, 작물특성 등에 대한 GIS DB를 구축하였다. 시험포 모니터링 결과 강우발생일수는 총 64일로 관측되었고, 이중 유출은 총 30회가 발생되었다. 이 결과를 활용하여 표토침식 예측 모듈을 검증한 결과 3 % 시험포의 유출량 NSE : 0.88, $R^2$ : 0.91, 표토침식량 NSE : 0.87, $R^2$ : 0.90, 9 % 시험포의 유출량 NSE : 0.76, $R^2$ : 0.82, 표토 침식량 NSE : 0.82, $R^2$ : 0.88로 나타났다. 웹GIS 표토침식 예측 시스템은 Layer 정보, 맵, GIS tool, 경작기 정보, 날씨 정보 등으로 구성되어 있으며, 기상청 Open API와 연동하여 당일의 강수량 예보 데이터와 표토침식량 산정 모듈을 이용하여 예측 표토 침식량 데이터를 제공한다. 하루가 지나면 기상청에서 실측한 강수량 데이터를 이용하여 표토 침식량 산정모듈이 자동적으로 수행된 뒤 실측 강우량에 대한 표토침식량 정보가 제공된다 본 연구에서 개발된 웹GIS기반 표토침식 예측 시스템은 시범 대상 유역인 강원도 홍천군 자운리 유역을 대상으로 구축되었으며, 지속적으로 대상유역을 확대할 계획이다.

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논과 고랭지 배추밭 대상 Sentinel-2A/B 정규식생지수 월 합성영상의 구름 제거 효과 분석 (Analysis of the Cloud Removal Effect of Sentinel-2A/B NDVI Monthly Composite Images for Rice Paddy and High-altitude Cabbage Fields)

  • 은정;김선화;김태호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_1호
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    • pp.1545-1557
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    • 2021
  • 농작물은 그 종과 생육상태에 따라 민감한 분광특성을 나타내며, 특히 여름철에 집중적으로 관측이 필요하나 장마로 인해 광학위성의 활용이 어렵다. 이 문제를 해결하기 위해 CC-MNC(Constrained Cloud-Maximum NDVI Composite) 기법이 개발되었으며, 이 기법을 통해 구름의 영향이 최소화된 일정 주기의 대표 합성영상이 생성된다. 본 연구에서도 이 기법을 이용하여, 2019년부터 2021년까지 논과 고랭지 배추밭을 대상으로 Sentinel-2A/B NDVI 월합성영상을 제작하였다. 다른 해보다 200 mm 많은 강수량을 보이는 2020년 8월에는 16일 주기 MODIS NDVI합성영상에서도 구름의 영향이 크게 나타났다. 이 시기를 제외하고 CC-MNC 기법은 평균적으로 원영상의 45.4%의 구름 비율을 14.9%로 줄일 수 있었다. 논의 경우 Sentinel-2A/B와 MODIS NDVI 값이 큰 차이가 나지 않았으며, 5일의 주기로도 벼의 생육 주기를 잘 모니터링할 수 있었다. 고랭지 배추밭의 경우, Sentinel-2A/B에서는 고랭지 배추의 짧은 생육 주기가 잘 나타났지만, MODIS는 공간해상도의 한계를 보였다. 이와 함께 CC-MNC 기법은 수확 시기에 구름 화소가 합성에 사용되는 현상이 보이기도 하였으며, 국내지역에 맞게 VZA 임계치의 조정이 필요하다는 시사점이 도출되었다.