• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1498-1502
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• 2007

본 연구에서는 격자기반의 레이더강우 등과 같은 향후 제공될 분포형 강수를 활용하기 위해 국내 유역에서 GIS와 연계한 물리적 기반의 수문학적 분포형모형의 적용성을 검토하고, 향후 저수지 유입량 예측을 위해 수자원공사 현업에서 실시간 물관리에 사용하고 있는 개념적기반의 집중형모형인 Kwater홍수분석모형과 실시간 홍수조절을 목적으로 미국 오클라호마대학의 백스터교 수측에서 개발된 물리적기반의 분포형모형인 Vflo모형을 이용하여 낙동강권역의 남강댐유역을 대상으로 유출해석을 수행하여 양 모형의 구조적인 장단점 등을 비교분석하였다. 입력이 되는 분포형 강우는 지상관측강우, 레이더추정강우를 적용하였고, GIS수문매개변수를 ArcGIS 및 ArcView를 활용하여 DEM, 토지피복도, 토양도 등의 기본 GIS자료들로 부터 추출, 물리적기반의 분포형모형(Vflo)의 입력인자로 사용하여 모형의 초기설정을 향상시켰다. 모형에서 계산된 방법이 물리성을 구비하여 타당한 매개변수의 값으로 현실의 유출량을 재현할 수 있는지를 실제 유역 규모의 스케일로 검증하고자 하였으며 홍수기 댐유역의 유출모의를 위한 모형의 장단점을 파악하고 분포형모형의 향후 실용화 가능성을 검토하였다. 모형 수행 결과, 모형보정은 물리적기반의 분포형모형인 Vflo모형이 집중형모형인 Kwater모형에 비하여 GIS를 이용하여 지형공간 자료와 토양, 토지피복과 같은 물리적 특성을 사용한 모형의 초기 설정을 향상시킴에 따라 평균적으로 첨두유량에서 $\pm254\;cms$, 유출량에서 $\pm14\;mm$, 첨두도달 시간차에서 $\pm15$분 이내의 정확도 향상을 가져왔다. 물리적 기반의 분포형모형인 Vflo모형은 남강댐유역 대다수 관측소에서 별다른 매개변수의 보정없이도 합리적이고 유용한 결과를 보여주었다. 이러한 결과는 GIS와 연계한 물리적기반의 분포형모형이 향후 돌발홍수나 게릴라성 집중호우 등의 악기상에 대응하여 레이더 등의 정확하고 신뢰할만한 강우예측이 입력자료로 생성되었을 때 다목적댐 저수지 운영에 있어서 리드타임을 충분히 확보하여 안정적이고 예측가능한 홍수조절을 수행할 수 있는 가능성을 보여주었다고 사료된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.89-95
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• 2007

본 논문에서는 연속적 충돌검사 방법과 제약 조건 기반의 강체 역학 모델링 기법을 이용하여 마커 기반의 트래킹 환경에서 현실의 객체와 가상의 객체가 물리적으로 현실적이고 안정적으로 상호작용하는 증강현실 방법을 제안한다. 본 논문에서 구현된 증강 현실 시스템은 증강 현실환경상의 현실 객체를 인식하고 트래킹 하는 부분과 증강현실에 등장하는 모든 종류의 객체들 간의 물리적인 상호작용을 시뮬레이션 하는 부분으로 크게 구성된다. 객체 트래킹에 사용되는 일반적인 카메라로는 적은 수의 불연속적인 프레임 밖에 얻을 수 없는 성능의 근본적인 한계에도 불구하고, 본 논문에서는 연속적 충돌검사 방법을 이용하여 객체간의 올바른 충돌 정보를 얻을 수 있었고, 이를 이용하여 제약 조건 기반의 강체 역학 시뮬레이션을 적용하여 안정적이고 현실적인 물리 반응을 생성할 수 있었다. 제안한 방법론은 이러한 트래킹 지연에도 불구하고 본 논문에서 사용된 다양한 벤치마킹 시나리오에서, 안정적으로 현실의 객체와 가상의 객체 사이에 물리적으로 실감나는 인터랙션 결과를 보여주었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.100-100
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• 2023

단기 강우 예측에는 주로 물리과정 기반 수치예보모델(NWPs, Numerical Prediction Models) 과 레이더 기반 확률론적 방법이 사용되어 왔으며, 최근에는 머신러닝을 이용한 레이더 기반 강우예측 모델이 단기 강우 예측에 뛰어난 성능을 보이는 것을 확인하여 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 머신러닝 기반 모델은 예측 선행시간 증가 시 성능이 크게 저하되며, 또한 대기의 물리적 과정을 고려하지 않는 Black-box 모델이라는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 머신러닝 기반 blending 기법을 통해 물리과정 기반 수치예보모델인 Weather Research and Forecasting (WRF)와 최신 머신러닝 기법 (cGAN, conditional Generative Adversarial Network) 기반 모델을 결합한 Hybrid 강우예측모델을 개발하고자 하였다. cGAN 기반 모델 개발을 위해 1시간 단위 1km 공간해상도의 레이더 반사도, WRF 모델로부터 산출된 기상 자료(온도, 풍속 등), 유역관련 정보(DEM, 토지피복 등)를 입력 자료로 사용하여 모델을 학습하였으며, 모델을 통해 물리 정보 및 머신러닝 기반 강우 예측을 생성하였다. 이렇게 생성된cGAN 기반 모델 결과와 WRF 예측 결과를 결합하는 머신러닝 기반 blending 기법을 통해Hybrid 강우예측 결과를 최종적으로 도출하였다. 본 연구에서는 Hybrid 강우예측 모델의 성능을 평가하기 위해 수도권 및 안동댐 유역에서 발생한 호우 사례를 기반으로 최대 선행시간 6시간까지 모델 예측 결과를 분석하였다. 이를 통해 물리과정 기반 모델과 머신러닝 기반 모델을 결합하는 Hybrid 기법을 적용하여 높은 정확도와 신뢰도를 가지는 고해상도 강수 예측 자료를 생성할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.428-428
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• 2011

댐은 우리사회에 다양한 이익을 제공하는 반면 과거의 댐 붕괴 사례에 비추어 볼 때 붕괴로 인한 피해 규모는 막대하다. 세계 각국에서는 기존 댐들에 대한 잠재적 붕괴에 대비하기 위해 비상대처계획(Emergency Action Plan, EAP)과 같은 대책을 수립하여 붕괴로 인한 피해를 최소화하기 위한 노력을 기울이고 있다. 댐붕괴 모델링은 크게 댐 결괴부에 대한 예측과정과 댐 붕괴로 인한 하류부 홍수추적 과정으로 분류할 수 있다. 결괴부 예측과정은 댐붕괴로 인한 저수지 유출량에 가장 큰 영향을 미치는 부분이며 하류부 영향지역의 평가에도 매우 중요한 요소이다. 댐붕괴 예측모형은 결괴부에 대한 예측에 따라 매개변수 기반 모형과 물리기반 모형으로 분류된다. 매개변수 기반모형은 결괴형성과정을 단순 시간에 의한 함수로 고려하고 있으며 결괴부를 통한 흐름은 위어흐름으로 가정하고 있다. 이 모형은 현재 댐 붕괴 실무에서 가장 널리 이용되고 있으며 대표적인 모형은 FLDWAV/ DAMBRK 모형, HEC-RAS 모형 등이 있다. 물리기반 모형은 댐 붕괴진행 과정의 상세한 이해를 위해 시작되었으며 결괴부 흐름상황, 제체 침식, 제체가 불안정해지는 과정을 수리실험과 수리학, 토질역학, 구조역학 등의 이론을 통합하여 예측하는 기법으로 댐붕괴 과정을 좀 더 현실적으로 예측할 수 있으며 기존 붕괴된 댐들에 대한 붕괴 원인 및 진행과정을 규명할 수 있는 장점을 가진다. 최근 개발된 물리기반 댐 붕괴 모형은 HR-BREACH 모형, WINDAM 모형, FIREBIRD 모형 등이 있으며 지속적으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 현재 진행 중에 있는 물리기반 댐 붕괴 모형들을 검토하고 현재 USDA, ARS에서 개발 중에 있는 WINDAM 모형을 이용하여 물리기반 모형의 수행에 요구되는 입력변수, 수행과정, 결과물에 대한 검토를 통해 댐 붕괴 관련 연구의 발전 방향을 모색하고 국내에서 물리기반 댐 붕괴 모형을 적용하기 위해 요구되는 사항과 한계점을 파악하여 댐 붕괴 실무로의 적용 방안을 마련하는 데 그 목적이 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2022.07a
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• pp.577-580
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• 2022

본 논문에서는 마이크로소프트(Microsoft, MS) 홀로렌즈v2를 이용하여 물리 기반 애니메이션은 유체와 로프를 제어할 수 있는 새로운 방법에 대해 소개한다. 물리 기반 시뮬레이션 혼합현실, 메타버스, 게임 등 다양한 콘텐츠에서 몰입감을 개선하기 위해 활용되고 있는 기술이다. 하지만, 계산양이 크고 사용자가로 인한 직관적인 제어 시스템의 부재로 많은 시장에 활용되기에는 어려운 구조이다. 이러한 문제를 완화하기 위해 본 논문에서는 혼합현실 환경에서 무선으로 사용자 인터페이스를 구현한 홀로렌즈v2를 이용하여 물리 애니메이션을 제어하고자 한다. 이러한 도전은 혼합현실에서도 사용자의 손동작, 음성, 눈 추적 등 다양한 인터페이스를 통해 시뮬레이션을 제어할 수 있다는 가능성을 열어줌으로써, 관련시장도 확장 될 수 있다. 본 논문에서는 대표적으로 유체와 로프 시뮬레이션을 홀로렌즈를 통해 제어하는 결과를 보여준다.

• Information and Communications Magazine
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• v.31 no.8
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• pp.45-53
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• 2014

센싱 (Sensing), 엑츄에이팅 (Actuating), 제어 (Control) 및 네트워킹 (Networking) 기술의 급격한 발달로 기계, 전자장비, 사회 기반시설, 에너지 공급 및 소비시설, 의료기기, 자동차 등과 같은 물리 세계를 구성하는 다양한 개체들간의 긴밀한 융합이 가능하게 되었다. 다양한 센서를 통하여 물리 개체들로부터 필요한 정보를 수집, 분석하고 가공된 정보를 다양한 컨트롤러, 엑츄에어터 등과 공유함으로써 기존의 개별 전자기기를 위한 센싱 엑츄에이팅 기반 임베디드 시스템과는 근본적으로 차별화되는 복잡한 시스템 위의 시스템 (Systems of Systems) 기술이 제안되어 개발되고 있다. 이렇게 사이버 세계 정보처리 기능과 물리 세계가 서로 긴밀하게 응답하고, 협력하는 인지형 컨트롤 시스템을 사이버물리시스템 (Cyber-Physical Systems, CPS)이라 부른다. 사이버 물리시스템은 대부분의 정보처리, 제어 컴퓨팅 분야에 적용되어 효율성, 안전성, 보안성 향상에 획기적인 기여를 할 것으로 기대된다. 특히, 지능화된 사이버 정보수집 및 최적 제어 기술을 기반으로 도시의 지능형 교통 제어, 건물그룹의 에너지 소비분석과 최적제어, 스마트 스페이스 서비스 등 다양한 분야에 적용되어 스마트 시티 (Smart City)라는 새로운 지능형 통합 시스템을 구현하고 현실화 하는데 핵심 기능을 담당할 것으로 기대된다. 본고에서는 사이버물리시스템의 전반적인 소개와 함께, 스마트 시티를 현실화하는데 사용될 핵심 기술 분야를 소개하고, 스마트 시티 시스템에서 사이버물리시스템이 어떤 역할을 하는지에 대해, 핵심기술들이 적용되는 도시 내 대상 공간의 규모별로 구분하여 기술한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.880-882
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• 2005

MEMS 저장 장치는 기존의 디스크 저장 장치와는 다른 물리적 특성을 가지고 있는 차세대 저장 장치이다. 때문에 MEMS 저장 장치의 물리적 특성을 고려하는 디스크 스케줄링과는 다른 관리 기법이 필요하다. 본 연구에서는 MEMS 저장장치의 물리적 특성을 고려한 트랙 기반 스케줄링 방법에 대하여 제안하였다. 트랙 기반 스케줄링 기법은 스케줄링에서의 문제 상태 공간과 스케줄링을 위한 연산 횟수를 줄이고 상대적으로 정착시간에 많은 크기를 갖는 물리적 특성을 고려하여 정착시간의 추가 횟수를 줄임으로서 요청에 대한 빠른 서비스를 가능하게 해주고 요청에 대한 대기 시간을 고려함으로서 동시에 기아상태를 방지한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 2004.06a
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• pp.88-93
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• 2004

본 논문에서는 현장에서 획득한 2차원 탄성파 탐사 자료를 처리하는 시스템을 제안한다. 일반적으로 탐사 자료는 매우 방대하여 효율적인 자료 처리 및 관리 시스템은 필수적이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 모듈의 처리 과정에서 QC(Quality of Control)를 쉽게 하기 위해 윈도우 기반 GUI 환경을 제공할 뿐만 아니라, 모듈의 처리 흐름과 파라미터를 저장할 수 있는 템플릿 개념을 소개한다. 또한 객체 지향 개념을 도입하여 모듈들의 삽입, 삭제가 용이한 장점을 가지고 있다. 개발 환경은 MFC를 바탕으로 Windows 운영체제에서 개발되었다. 본 논문에서 개발된 시스템은 탄성파를 이용한 지반 조사에 효율적으로 사용될 수 있다고 사료된다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06d
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• pp.274-276
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• 2012

존재하는 자료에 대한 물리적인 변형없이 있는 그대로의 형태를 유지하면서 해당 정보를 기반으로 원하고자 하는 전자 정보를 취득하도록 한다. 본 논문에서는 자료의 물리적인 변형없이 데이타 취득을 위해 이미지 인식 기술을 제안한다. 이미지 인식 기술을 위한 도구로 카메라폰을 이용하고 이를 통해 물리적 데이타에 대한 정보를 취득하고 특성 관리 데이타베이스를 이용하여 획득한 이미지의 값을 해석한다. 이렇게 해석된 정보를 기반으로 웹 브라우저를 통해 인터넷에 접근하여 해석된 값과 연관된 다른 정보를 획득할 수 있다.

• Korean Security Journal
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• no.61
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• pp.9-38
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• 2019

As the scales & density of the Korean national infrastructures have been increased, they will be identified as rich and attractive potential targets for intensified North Korea's attack in the rear region and terrorism attack. In addition, due to changes in security environment such as drone threats and lack of security forces under the 52-hour workweek law, I think that it is the proper time point to reevaluate the effectiveness and appropriateness of the current physical protection system and its shift to a new system. In this study, the direction and improvement of the perimeter physical protection systems of the national infrastructures are to be studied from the viewpoints of its concepts of operations and design methodology, focusing on the nuclear power plant. The reason why we focus on nuclear power plants is because they cause wide-range and long-term damages caused by radioactive materials disperal and pollution, along with short-term damage caused by the interruption of electricity generation in the event of damage to nuclear power plants. With the aim of extracting improvement directions, as we will comprehensively review domestic research trends and domestic·overseas related laws, and consider Korea's specificity, we try to reframe the concept of operation - systematization, mobilization and flexibility -, and establish criteria on system change. In order to improve the technical performance of the new perimeter physical protection system, we study on high-fidelity·multi-methodology based integrated design methodology, breaking from individual silo-type design methods, and I suggest improvement of government procurement, its expansion to export business and other national infrastructure.