• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집 통권 4호 Proceedings of the 2001 KSRS Spring Meeting
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• pp.128-132
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• 2001

본 연구의 수행을 위해 23개의 JERS-1 SAR 와 두 개의 ERS-2 SAR 자료를 이용하였다. 비록 ERA-2 pair로부터 생성된 인터훼로그램(interferogram)은 70일의 짧은 간격 자료임에도 불구하고 수목, 구름, 눈 등에 의한 temporal decorrelation 과 낮은 관측각에 의한 layover등에 의해 인터훼로그램의 질이 좋지 않아 분석에 이용될 수 없었다. 반면에 JERS-1 SAR(L 밴드) 자료간의 pair는 매우 긴 시간 간격에도 불구하고 비교적 높은 긴밀도를 가지고 있어, 본 연구지역과 같이 지표 변화률이 매우 느릴 것으로 예상되는 지역에서 장기간의 변화를 관측하기에는 적합하다. 우리는 altitude of ambiguities가 매우 큰 3개의 인터훼로그램과 2-pass, 3-pass DInSAR 방법을 사용하여 1992년 9월과 1998년 10월 까지 약 6년 동안의 지표변위를 관측하였다. 다양한 시간 간격(704, 1056, 1100, 1118, 1232, 2112 days) 별로의 차분 인터훼로그램(differential interferogram)의 결과와 그들간의 상호관계성를 이용하여 연구지역의 지표변위를 분석하였다. 2-pass, 3-pass, 그리고 altitude of ambiguity가 큰 인터훼로그램으로부터 관측된 결과 모두, 백두산 산체와 남서쪽에 위치하고 있는 홍두산을 중심으로 수십km에 걸쳐서 지표가 상승하고 있음을 지시한다. 계산된 지표상승률은 1년에 약 9cm 정도이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.440-440
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• 2022

1970년대부터 집중 건설 된 우리나라의 다목적댐, 홍수조절댐, 용수전용댐 등의 대형 국가 수자원시설물들의 '고령화'가 급속히 진행되어 수리구조물에 대한 안정성을 주기적으로 파악할 수 있는 정밀안전모니터링 체계 구축이 시급한 시점이다. 주기적인 정밀안전모니터링 방법들 중에는 위성 등을 활용한 원격관측 기술들이 최근 시도되고 있다. 위성 영상레이더(SAR; Synthetic Aperture Radar)는 마이크로파 대역의 전자기파를 송·수신하는 능동센서로 날씨 및 주·야간에 영향을 받지 않고 지표면 관측이 가능한 장점이 있다. 특히, 고정산란체 영상레이더 간섭(PSInSAR; Permanent Scatterer Interferometry SAR)기법은 영상레이더 영상에서 긴밀도(coherence)가 상대적으로 높은 수자원시설물과 같은 고정산란체의 위상(phase) 정보를 이용하여 mm급의 측정민감도로 시계열 변위 분석이 가능하다. 또한, 여러 장의 InSAR 영상을 생성하였기 때문에 DEM 오차, 위성궤도 오차, 대기 성분에 의한 지연 오차 등을 보다 정밀하게 제거할 수 있는 장점이 있다 본 연구에서는 국내 중대형 수자원시설물의 정밀안전모니터링을 위하여 고정산란체 영상레이더 간섭 기법을 영암금호방조제, 영주댐, 소양강댐 등에 적용하여 시계열 변위 분석을 수행하였다. 2014년 11월부터 2022년 3월(현재)까지 획득된 Sentinel-1 SLC(Single Look Complex) 위성자료의 상승(Ascending) 궤도 126장 및 하강(Descending)궤도 187장을 각각 활용하였다. 두 위성궤도를 모두 활용하여 수직, 수평 변위 등 3차원 분석을 수행하였으며, 특히 소양강댐 GPS 관측 자료와 정확도 검증에서 연평균 2mm의 RMSE를 보였다. 이를 통해 위성 원격탐사 기술로도 댐, 보, 방조제와 같은 수자원시설물에 대한 시계열 변위 분석을 통한 댐 안전관리가 가능함을 보여주고 있다. 2025년 발사될 국내 C-밴드 SAR 탑재 수자원위성 개발을 통해 한반도 재방문주기를 단축시킴으로써, 한반도 전역의 수자원시설물 정밀안전진단체계 구축이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국측량학회지
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• 제29권3호
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• pp.311-318
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• 2011

2011년 3월 11일 일본 동북부 해양에서 규모 9.0의 강진이 발생했다. 이 지진은 근대적인 지진관측이 시작된 이래 일본 최대 규모로 미야기 현 센다이 동쪽 179km 지점에서 발생했으며, 지진과 해일로 인해 2만 7천여 명에 이르는 사상자가 발생하였다. 본 연구에서는 일본 IGS 상시관측소의 GPS 관측자료를 기반으로 Mizusawa, Tsukuba 및 Usuda 상시관측소의 지진변위량을 산출하였다. 관측자료의 처리는 온라인 GPS 자료처리 서비스와 정밀과학기술용 소프트웨어를 이용하였으며 정밀절대측위 및 싱대측위 방법으로 처리하였다. 온라인 GPS 자료처리 서비스를 이용한 Kinematic 정밀절대측위를 통해 지진 전 후 IGS 상시관측소의 위치변화를 모니터링하고, 정밀과학 기술용 소프트웨어를 이용한 상대측위 방법으로 지진 전 후의 정밀한 지진변위량을 산출하였다. 연구결과 각 성분별로 최대 ${\pm}0.003m$의 RMSE를 가지는 정밀한 좌표성과를 산출할 수 있었으며, 지진으로 인해 Mizusawa 상시관측소가 남동쪽으로 약 2.6m 이동하였음을 알 수 있었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.25-28
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• 2008

본 논문에서는 GB-SAR의 간섭기법을 이용하여 물체의 변위 측정에 대한 정밀도를 조사하였으며, 또한 대기보정을 거친 후 정밀도의 변화에 대해서 확인하였다. GB-SAR 시스템에서 안테나는 중심주파수 5.3 GHz, 밴드 폭 600 MHz인 C밴드 안테나를 사용하였고, 신호의 증폭을 위해 마이크로파 앰프를, 다편파 측정 및 분석을 위하여 스위치를 장착하였다. 레일의 총 길이는 5 m, 이동간격은 5 cm, 최대 관측 거리는 약 200 m이다. 변위 측정에 사용된 이동산란체는 trihedral corner reflector로서, 시스템 전방 약 160 m에 위치하며 시스템 방향으로 1 mm에서 40 mm 전진시켰다. 이동산란체의 실제 변위와 GB-SAR 시스템의 위상변화로 관측된 변위의 상관계수는 편파에 따라 0.9995에서 0.9996으로 나타났다. 마이크로파의 전파과정에서 거리와 습도에 따른 지연 효과를 고려하기 위하여 대기보정식을 구하였으며, 이를 이동산란체의 위상에 적용한 결과 상관계수는 0.9997에서 0.9999의 값을 나타냈고 40 mm 이동시 오차가 1 mm 이내를 나타냄으로서 대기보정을 통한 결과가 더 높은 정밀도를 나타냄을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.143-151
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• 2010

다중시기에 획득된 SAR 영상을 이용하여 지표에서 발생하는 변위의 시계열 관측을 위한 기법에 대한 비교 분석을 수행하였다. 고정산란체를 이용한 PSInSAR 기법은 구속화된 위상을 이용하기 때문에 알고리즘의 많은 부분이 비선형 방정식을 포함하고 있어, 알고리즘 적용에 많은 주의를 필요로 한다. 특히 알고리즘 첫 단계인 고정산란체 후보의 적합한 선택 여부에 따라 알고리즘의 실행이 크게 영향을 받음을 확인하였다. 한편 짧은 기선거리를 갖는 간섭쌍을 사용하는 SBAS 기법은 입력 자료인 불구속화된 간섭도의 정확도에 따라 결과의 신뢰성이 크게 영향을 받는다. 따라서 시계열 분석에 사용되는 차분간섭도 위상의 unwrapping이 적절하게 수행될 수 있을 경우 SBAS 방법을 사용한 시계열 분석이 적절하며, unwrapping 오차가 발생할 가능성이 높은 좁은 지역에서 발생하는 국지적인 변위 관측에는 고정산란체를 이용하는 PSInSAR 기법이 적절하다. 미국 라스베가스 지역에서 1992년부터 2000년 동안 획득된 51개의 ERS-1/2 SAR 영상을 PSInSAR 기법 및 SBAS 기법에 적용하여 지표변위도를 구하였으며, 이들 간의 비교 분석을 통해 두 방법의 결과는 매우 유사하나, 다소 국지적인 지표변위는 PSInSAR 기법의 관측이 유리한 것으로 판단되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_4호
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• pp.1545-1553
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• 2018

2018년 4월 말부터 감지되기 시작한 킬라우에아 화산의 최근 마그마 분화 활동은, 5월과 6월에 걸쳐 용암의 분출과 함께 급격한 지표 변형을 발생시켰다. 킬라우에아 정상부에 위치한 Halema'uma'u 분화구에서는 용암호의 수위가 빠르게 하강하여 대규모 지반 침하 및 지반 붕괴가 나타났으며, GPS와 경사계의 기록을 통해 약 2미터 가량의 변화를 감지할 수 있었다. 이 연구에서는 단 기간에 큰 변화를 보인 킬라우에아 분화 활동의 초기과정에 대해 다중 시기 COSMO-SkyMed SAR 영상을 이용한 시계열 지표변위 분석을 수행하고자 하였다. 전체 관측기간에 대해 측정된 최대의 지표 변위는 위성의 관측방향으로 약 -1.5미터이며, 입사각을 고려하여 수직변위로 변환할 때 약 -1.9미터의 침하를 나타낸다. 또한 대부분의 지표 변위는 분화 직후인 5월 초에서 6월말 사이에 발생하며, 7월부터는 안정기에 들어선 것을 확인할 수 있다. 시계열 지표변위를 통해 마그마 소스 모델링을 실시한 결과, 마그마 챔버가 지표로부터 2-3 km 사이에 위치하는 것으로 산출되었으며, 마그마 소스의 중심 위치는 남서부 방향으로 이동하는 것으로 관측되었다. 이러한 마그마 모델의 시계열 변화는 편향된 관측자료를 통한 초기 결과이므로 이후의 연구에서 정밀한 3차원 관측을 이용한 보완이 필요할 것으로 보여진다.

• 한국측량학회지
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• 제27권1호
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• pp.645-655
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• 2009

삼랑진 양수발전소 상 하부댐 시설물에 매설되어 있는 기준점을 이용하여 댐의 변위에 대한 모니터링이 이루어지고 있다. 1997년, 2002년, 2007년에 이루어진 수직 및 수평 변위 관측방법은 기준점에 대한 비교분석을 통해 댐의 거동을 파악하였다. 전통적 측량방법으로는 댐체의 전체적인 거동을 세밀하게 분석하기 어려운 문제가 있으므로 본 연구에서는 지상레이저스캐너를 이용하여 댐체 표면을 관측하여, 스캔성과와 설계단면과의 비교분석을 통해 준공이후 현재까지의 댐체 변형을 추정하였다. 상부댐의 설계대비 수직변위량은 댐마루의 중간부분인 최대단면부에서 최대 1.5 m가 발생하였고, 하류사면에서는 중앙과중하위 부분인 SP4-2 부근에서 0.75 m, SP4-4 부근에서 0.5 m가 발생하였다. 하부댐의 설계대비 수직변위량의 최대 침하는 댐마루와 상류사면 상단부에서 발생하였고 침하량은 $-0.4\;m{\sim}-1.0\;m$ 범위로 분석되었다. 본 연구의 성과는 향후 댐체의 전체적인 거동을 분석하기 위한 초기치 설정 관측으로 이용될 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권6호
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• pp.719-730
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• 2014

Small BAseline Subset (SBAS) 기법은 기선 거리가 짧은 다중시기의 간섭도를 이용하므로 화산과 같은 산악지역을 관측하는데 효과적이다. 본 연구에서는 SBAS기법을 이용하여 알라스카 알류산 열도에 위치한 시구암 화산의 지표 변위에 대해 2차원으로 분석을 수행하였다. 본 연구를 위해 1992년부터 2008년까지 201트랙과 473 트랙의 ERS-1/2 위성자료를 수집하였으며, 각각의 자료에 대하여 차분 간섭기법(Differential Interferometry Synthetic Aperture Radar, DInSAR)과 SBAS 알고리즘을 적용하였고, 지표 변위에 대한 시계열 분석을 수행하였다. 또한, LOS 방향의 지표 변위도를 이용하여 수평 방향과 수직 방향의 지표 변위를 계산하였다. 그 결과, Pyre peak 주변에서 LOS 방향으로는 연간 -1~2 cm의 침하가 나타났으나, 수직 방향으로 계산한 결과는 연간 -2~3 cm의 침하가 나타났고, 수평 방향으로는 수축과 팽창이 반복되었다. 수직 방향과 수평 방향에서의 관측은 화산 활동에 대한 영향을 잘 설명할 수 있기 때문에, 마그마원의 움직임을 감시 할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1178-1189
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• 2010

낙동강 하구지역 연직배수공법이 적용된 연약지반에서 성토시 발생할 수 있는 지반의 측방변형에 대해 3개소 현장 35개 지점에서 수행한 현장 계측데이터를 분석하였다. 성토과정에서 측방변형 패턴 및 변형량을 파악하는데 가장 우선적으로 파악해야 할 계측항목이 지중경사계이며 지반특성별 측방변형 패턴(최대 측방변위발생 지점, 전단변위 발생지점, 지층에 따른 변위발생 형태 등)의 정밀 분석을 위해서는 지중경사계가 설치된 지점의 지층구성을 파악하는 것이 가장 중요하다는 것을 알 수 있었다. 최대 측방변위량과 성토체 중앙부 침하량과의 관계에서는 Tavenas et al.(1979)이 제안한 ${\Delta}_y=(0.18+0.09){\Delta}_s$이하로 관측되었다. 또한 측방변형 억제 및 인접지반의 동반침하를 차단하기 위해 보강된 D.C.M., C.I.P.구간에서는 Tavenas et al.(1979)이 제안한 ${\Delta}_y=(0.18-0.09){\Delta}_s$이하로 관측되었다. 최대 측방변위량과 성토속도와의 관계에서는 과잉간극수압 소산에 필요한 충분한 시간과 원활한 배수가 될 수 있도록 시공관리(성토속도조절, 배수관리 철저)하는 것이 무엇보다도 중요하다는 사실을 다시 한 번 확인 할 수 있었다. 마지막으로 편재하중 재하에 따른 인접 지반 및 구조물의 침하 및 기울기 변화는 측방유동에 의한 거동과 함께 압밀침하에 의한 제체의 체적감소로 인한 인접지반의 동반침하가 상당기간 동안 발생하고 있는 것으로 관측되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.512-515
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• 2011

터널 해석은 주로 지표침하와 터널 라이닝 내 단면력 산정에 초점이 맞춰지며 이는 시공단계를 고려한 3차원 수치해석 모델을 이용해 결정할 수 있다. 수치해석 시 shield는 응력 제어, shell element로 모델링하는 방법 등으로 모사될 수 있다. 한편 변위 제어를 통한 쉴드 모사는 shield를 적절한 경계조건으로 처리함으로서, 다른 shield 모사 방법에 비해 모델링 작업을 간소화하고 해석의 효율성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 변위 제어에 의한 shield 모사를 위한 적정 경계조건을 제안한다. 이를 위해 시공단계가 고려된 유한요소해석을 사용하여, 쉴드 및 굴착면에서의 경계조건 변화와 이에 따른 지표침하 관측 수행하였다. 제안된 shield 변위 제어로부터 얻어진 해석결과를 이론적인 해와 비교함으로서, 제시된 shield 모델링 방법의 적정성과 지반 거동 변화를 평가하고자 한다. 해석 결과는 지반 모델의 지표침하를 기준으로 관찰되었으며, 변위제어에 의한 결과와 요소에 의한 모델링 결과가 유사하게 얻어짐을 보여준다. 또한 변위제어의 쉴드 모사에서 회전 구속보다 변위 구속 조건에 지배적으로 영향을 받음을 확인하였다.