• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.381-381
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• 2018

우리나라에서는 지속적인 자연재해로 각기 다른 필요성과 목적에 따라 다양한 형태의 홍수 침수 관련 지도가 작성되어 왔다. 연구 성과로 작성된 계획 빈도 및 상위 2개 빈도의 호우피해예상도를 실측 강우와 연계하여 재난관리단계별 대응단계에 활용하기 위해 실시간 피해위험구역을 표출하고자 한다. 본 연구는 실시간으로 피해위험구역을 표출하기 위해 실측 강우와 연계된 호우피해예상도에 공간 보간 알고리즘을 적용하고자 한다. 호우피해예상도란 돌발호우나 태풍으로 인하여 홍수가 발생하면 인명 및 재산피해를 최소화하기 위해 홍수지역을 미리 예측 가능하도록 제작된 지도이다. 지형자료(DEM), 하천 중심선(Stream Centerline), 하천 횡단면(Cross-Section Line), 제방고(Bank), 수문기상 자료(Hydrological Data), 조도계수(Roughness) 등을 사용하여 하천법 제 21조와 하천법시행령 제 17조를 근거로 작성된다. 본 연구에서는 호우피해예상도에 IDW(Inverse Distance Weighted, 역거리가중법) 보간, TIN(Triangulated Irregular Network system, 불규칙삼각망) 보간, Kriging 보간 방법 적용 알고리즘을 제시하고자 하였다. 호우피해예상도에 보간 알고리즘을 적용하기 위해 보간 방법에 따른 적용사례를 분석하였으며 그 결과, 보간 알고리즘을 적용한 호우피해예상도 보간을 통하여 계획빈도 및 상위 2개 빈도 이외의 빈도(하위빈도-계획빈도, 계획빈도-상위빈도 구간)에 대한 호우피해예상도의 피해위험구역 구현 방안을 제시하였다. 호우피해예상도에 IDW, TIN, Kriging 보간 알고리즘을 적용하여 계획빈도 및 상위빈도 이외의 빈도에 대한 피해위험구역을 표출 할 수 있다. 표출된 계획빈도 및 상위빈도 이외의 빈도를 지점확률강우량-빈도에 대한 Matching table을 통하여 실측 강우와 연계 가능하다. 본 연구 결과는 추후 풍수해피해예측시스템에 활용하여 재난관리단계별 예방 및 대응 단계에 활용 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제12권1호
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• pp.81-95
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• 2009

지리정보시스템(GIS)과 같은 대용량 공간 데이터 처리에 대한 새로운 패러다임이 바로 제약 데이터베이스(CDB) 모델이다. 이 논문에서는 기존의 공간 데이터베이스의 관련연구를 통하여 스키마 구성 및 질의처리의 한계점을 찾아내고 보다 효율적인 처리방식의 제약 데이터 모델을 제안한다. 제약 데이터 모델의 개념, 표현방법, 질의처리의 예를 제시했으며, 특히 평면자료에 높이를 표시하는 불규칙 삼각망(TIN)을 제약 데이터 모델로 표현하고, 기존 공간 데이터 모델과 비교 평가했다. 우리는 제약 데이터모델링을 통하여 단순하고 우아하게 형식화할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.43-43
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• 2011

본 연구에서는 한강제방 취약구간인 성산대교와 잠실철교 부근 지역에 대한 홍수범람을 수치모의 하였다. 사용된 수치모형은 스위스의 Beffa에 의해 개발된 FLUMEN(FLUvial Modeling ENgine)으로서 스위스, 독일, 오스트리아 등에서 홍수범람해석에 사용된 바 있는 모형이다. 제방 취약지역은 한강 하천정비기본계획(2002)과 대학과 연계한 하천관리에 관한 연구용역(2단계 4차년)에 제시된 HEC-RAS 부등류 해석에 의해 계산된 홍수위와 기존 제방의 높이를 비교하여 산정하였다. 범람모의를 위해 HEC-RAS 부정류 해석을 통해 경계조건을 산정하고, FLUMEN을 이용하여 한강제방의 취약지역에 대한 범람모의와 파제 시나리오를 작성하여 파제에 따른 범람모의를 실시하고 적용성을 검토하였다. 제방 취약지역에서 월류로 인한 범람이 발생하였고, 이로 인해 일부 주거지역이 침수되었다. 가상 파제시나리오를 통한 수치모의 결과에서 여의도에서 $2.179km^2$의 넓은 지역에 침수현상이 계산되었으며, 최대 침수심은 5.054m로 성산대교 남단의 가상 파제 시나리오에서 계산되었다. 수치모의 결과 FLUMEN은 한강유역의 범람모의에 적합하다고 판단되며, 본 연구는 홍수 방어대책을 수립함에 있어 홍수 취약지역의 선정과 수공구조물의 설치 방향을 결정하는데 기초자료로 활용이 기대 된다. 정확도를 높이려면 보다 정밀한 제내지, 제외지의 측량자료의 적용, 내수 침수모형과의 연계, 조밀한 불규칙 삼각망의 작성이 필요하며, 국내실정에 맞는 정확한 적용기준마련과 유역의 수리학적 특성이 고려된 홍수해석 모형의 개발이 필요하고 보다 정확한 조도계수의 산정을 위한 지속적인 연구가 필요하다.

• 한국측량학회지
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• 제22권2호
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• pp.179-186
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• 2004

본 연구는 산업 사진측량을 이용하여 자동차의 외형을 정밀 측정하고, 사고 등의 원인으로 변형이 발생하였을 때 변형량을 측정하는 방법에 관한 것이다. 자동차의 외형을 정밀 측정하기 위하여 점군데이터를 취득할 수 있는 프로젝션 타겟을 사용함으로써 보다 곡면에 대한 정밀한 측정이 가능하도록 하였으며, 대상물 촬영 및 좌표해석을 통하여 타겟의 3차원 좌표를 취득하였다. 취득된 점군데이터는 불규칙 삼각망으로 표면을 형성하여 3차원 모델링을 하였다. 또한, 변형 발생부위를 정밀 측정함으로써 교통사고 분석 등에 효율적이고 정밀한 데이터를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제10권3호
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• pp.113-122
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• 2007

최근 항공측량과 위성정보 기술의 급속한 발전은 방대한 지리정보 데이터의 신속한 취득을 가능케 하고 있다. 취득된 지리정보를 정확하게 표현하고 분석하기 위해서는 대용량 데이터를 실시간으로 시각화하는 기술을 필요로 하며, 실시간 시각화를 위해 LOD(Lovel of Detail) 알고리즘을 핵심 요소로 적용하고 있다. 본 연구는 다양한 지리정보 데이터 중 수치지형도에 포함된 등고선 데이터를 활용하여 정규화된 고도정보를 생성하는 방법으로써 TIN 생성기법을 적용하였고, 정규화 된 고도 정보를 생성하기 위해서 본 연구에서는 2단계의 작업으로 구분하여 생성하였다. 먼저 수치지형도를 활용하여 TIN 데이터를 생성하고, 생성된 TIN 데이터를 이용하여 정규화 된 고도정보를 생성하고자 하는 지역 크기의 2차원적 격자 배열을 생성하고, 격자 배열의 각 점과 생성된 불규칙 삼각망의 교차점을 구하여 정규화 된 고도정보를 생성할 수 있다. 본 연구에서는 각 단계 별로 제한된 딜로니 삼각분할(CDT, Constrained Delaunay Triangulation) 알고리즘과 생성된 TIN 데이터와 2차원적 격자 배열 각 점의 교차점을 구하기 위해 Ray-Triangle Intersection 알고리즘을 선택하였다. 또한, DirectX API 라이브러리, Quad-Tree LOD 알고리즘 그리고 프로그램 개발언어인 Microsoft Visual C++ 6.0을 이용하여 정규화된 고도정보를 3차원 지형 실시간 시각화를 통해 3차원 지형 시뮬레이션을 하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제4권3호
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• pp.31-40
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• 2001

지리정보체계는 도시정보체계, 토지정보체계, 시설물관리체계, 군사정보체계 등 많은 세부분야로 나누어진다. 이런 세부분야들은 서로 유기적으로 연결되어 국가지리정보체계를 이룬다. 현재 지리정보체계의 구축은 도시정보체계를 비롯하여 많은 분야에서 이루어지고 있고, 모든 분야의 정보는 서로 공유될 수 있도록 네트워크로 구축되어 있다. 현재 지적관련의 토지정보체계는 2차원에 국한되어 구축되고 있지만 지리정보체계의 연계를 통하여 3차원의 토지정보체계의 구축 및 활용이 가능하며, 이로 인한 효과는 극대화될 것으로 생각된다. 따라서 앞으로 지적도면과 다른 수치지형도와의 연결을 위한 연구가 많이 이루어져야 하며 수치도면들의 연결을 통하여 3차원 지적정보의 구축 및 분석에 대한 연구를 통한 보다 효율적인 토지정보시스템의 구축이 이루어져야 할 것이다. 본 연구는 지리정보체계 중 수치 지형도와 지적도와의 통합을 통해 3차원 수치표고모델을 구축하고, 지적정보데이터베이스와 유기적인 연결을 통한 3차원 통합 토지정보체계를 구축하는 것이 목적이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.655-666
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• 2014

최근 건설공사에 디자인적 요소가 많이 강조 되면서 비정형 구조물이 증가하고 있다. 이에 따라 여러 소프트웨어들이 BIM환경에서 3D객체의 물량산출기능을 제공하고 있지만, 솔리드 모델기반 정형화된 객체의 제한된 물량산출기능을 제공하고 있다. 비정형 토목 구조물과 같이 수직적 단면형상의 변화정도가 심한 3D객체는 다수의 곡면 표현을 포함하므로 솔리드로 모델링하는데 많은 노력이 필요하며, 해당 모델이 포함한 기하정보의 수가 방대하기 때문에 특정한 단면에 대한 기하정보를 추출하기가 용이치 않다. 이러한 이유로 비정형 구조물을 솔리드 모델의 3D객체로 표현하는 데에는 한계가 따른다. 반면 서피스 모델은 비정형 객체의 형상을 비교적 자유로이 표현할 수 있고, 점, 선, 면으로만 이루어진 모델이기 때문에 정보의 용량이 적다. 따라서 대부분이 복잡한 형태로 방대한 양의 설계작업을 필요로 하는 토목공사의 설계정보 용량을 고려한다면, 서피스 모델링은 토목구조물 설계와 물량산출에 유리한 모델링 방법이 될 수 있다. 본 연구는 건설공사 비정형 구조물의 설계 작업에 유리한 서피스 모델기반의 3D객체를 이용한 비정형 객체의 물량산출 알고리즘을 제시하는 데 목적이 있다. 제시된 방법론은 사례적용을 통하여 수계산 및 기존 솔리드방식의 물량산출결과와 비교하여 정확성을 검증하고 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제14권1호
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• pp.40-48
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• 2011

본 연구의 목적은 GIS 분석기법을 활용한 가시권 분석이 활발해 지고 있으나 분석결과의 정확도에 대한 논의는 이루어지고 있지 않은 점에 착안하여 가시권 분석방법에 대한 심층적 논의를 통해 분석결과의 신뢰도를 높이는데 있다. 수치지형도를 활용한 가시권 분석은 분석 대상지의 특성, 수치지형도의 축척, 분석의 공간 해상도, 지형자료의 형태에 따라 상이하게 도출되어 분석결과의 오차를 발생시킬 수 있다. 이러한 측면에서 본 연구에서는 분석의 공간 해상도가 낮아지면 가시권 분석결과의 면적은 넓어지고 유효 한계해상도보다 해상도가 낮아지면 분석결과의 면적은 불안정한 변화추이를 보일 것이라는 가정 하에 공간 해상도별 가시면적의 변화추이와 공간 일치도 분석을 실시하였다. 연구결과를 요약하면 분석 대상지와 수치지형도의 축척, 공간 해상도, 입력된 지형자료의 형태에 따라 분석결과가 상이하게 도출되어 분석결과의 정확도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 즉, 가시영역이 산지 지형인 경우에서 안정적 분석결과가 도출되었다. 또 입력되는 지형자료의 경우는 제한된 조건에서 TIN보다 레스터 자료에서 안정적인 분석결과가 도출되었다. 마지막으로 해상도별 가시면적의 변화추이와 공간 일치도 분석결과에 비춰보면 축척별 수치지형도에 따른 유효한 최소의 공간 해상도가 존재하는데, 1/1,000의 경우는 8m, 1/5,000은 20m, 1/25,000은 35m를 넘지 않은 범위에서 분석하는 것이 바람직하다.

• Spatial Information Research
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• 제18권2호
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• pp.25-34
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• 2010

본 연구에서는 무주남대천 일부구간을 대상으로 GIS 공간정보와 FLUMEN 모형을 이용하여 빈도별 홍수범람을 모의하였다. 홍수범람해석을 위한 지형을 생성을 위해 수치지형도와 하천구간의 실제지형을 표현하는 종횡단측량 자료를 기반으로 GIS 공간보간법을 이용하여 불규칙삼각망을 구축하였으며, 극한의 홍수피해 시나리오를 고려하기 위해 제방 붕괴에 따른 홍수범람을 실시하였다. 분석결과, 좌안은 넓은 농경지의 영향으로 우안에 비해 50년, 100년, 200년 빈도에서의 침수면적이 각각 3.13배, 3.69배, 4.17배 높게 나타났으며, 인명피해가 발생할 수 있는 1.0m 이상의 침수지역에서는 각각 1.00배, 2.15배, 3.34배로 나타났다. 좌안의 제방 붕괴시 인명피해가 발생할 수 있는 1.0m 이상의 침수면적을 분석한 결과, 홍수량이 50년 빈도에서 100년과 200년 빈도로 증가시 침수면적이 각각 263%와 473%로 크게 증가하였다. 또한 우안 파제시에는 1.0m 이상의 침수심면적이 홍수량이 50년 빈도에서 100년과 200년 빈도로 증가시 침수면적이 각각 123%와 142% 증가한 것으로 분석되었으며, 특히 3.0~3.5m의 침수면적은 각각 263%와 489%로 크게 증가한 것으로 분석되었다. 본 연구에서 제시된 홍수범람도는 토지이용계획 및 치수대책 수립을 위한 중요한 의사결정 자료가 될 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5D호
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• pp.533-540
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• 2010

댐은 용수공급 및 홍수조절을 위한 매우 중요한 시설물이며, 따라서 댐의 효율적인 관리를 위해서는 저수용량을 정확히 분석하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 충주댐 저수지를 대상으로 다차원공간정보를 이용하여 시계열 저수용량 비교하였으며 주요 결론은 다음과 같다. 먼저 댐 저수지 주변의 육상부와 수심부에 각각 LiDAR와 MBES 측량을 수행하였으며, 측량자료의 정확도 향상을 위해 캘리브레이션 보정과정을 실시한 후 지상기준점과의 검정을 통해 허용오차 기준을 만족하는 다차원공간정보를 구축할 수 있었다. 항공 LiDAR와 MBES 자료를 연계하여 생성한 정밀지형자료로부터 불규칙삼각망 모델을 이용하여 수위별 저수용량을 계산하였으며 회귀분석을 통해 2008년도 저수용량 곡선식을 개발하였다. 2008년도 저수용량을 1986년과 1996년과 비교한 결과, 저수지 퇴사증가로 인해 수위가 높아질수록 총저수용량은 감소하는 추세를 보였다. 또한 수위 구간별로 저수용량을 계산하여 침식과 퇴사가 나타나는 구간을 분석할 수 있었으며, 특히 1986~2008년과 1996~2008년 동안의 평균수위 직상부 구간인 130.0~135.0m에서 가장 많은 침식특성이 나타났으며 이는 집중강우로 인해 저수지 사면침식이 주요 원인으로 판단된다.