• 한국해양학회지:바다
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• 제26권3호
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• pp.220-237
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• 2021

1880년대에 들어서서 해양 식물플랑크톤의 기능적 중요성이 처음 주창된 이래, 전통적인 형태 관찰법 및 진보된 형태 자동분석 기술을 기반으로 하여 다량의 식물플랑크톤 종별 정량자료가 생산되었다. 최근에는 해수시료 중의 색소를 직접 분석하거나 원격탐사 자료를 해석하여 색소특성에 따른 분류군별 정량자료를 생산함으로써, 자료생산 방법이 점점 다양해지고 자료 확보 대상 정점에 대한 시공간적 접근성도 크게 개선되고 있다. 장기적인 해양생태계 모니터링에서 식물플랑크톤의 종별 정량자료가 생산된 경우도 적지 않아, 각각의 해역에서 중장기적인 해양 식물플랑크톤의 구조와 기능의 변동에 대한 중요한 증거로 활용될 수 있다. 그러나 모니터링 기간 전체에 걸친 연대별 자료 생산자 간의 차이로 인해 이러한 자료의 활용성이 제한될 수 있는데, 시료 처리 및 분석법, 종의 확인 및 분류, 분석이 완료된 시료의 관리 등의 다양한 측면에서 연대별 생산자 간의 편차가 적지 않다. 해양 식물플랑크톤의 종별 정량자료 값을 정확하게 구하기 위한 심도있는 연구는 1880년대 후반 Victor Hensen이 시작한 것으로 평가된다. 정확도를 포함한 해양 식물플랑크톤 자료의 정도 관리에 관한 국제적인 논의는 ICSU의 SCOR Working Group 33을 중심으로 1969년에 시작되었다. 첫 결실로 UNESCO 해양과학기술보고서 제18편이 1974년 출판되었는데, 이는 UNESCO의 해양학 방법론의 전문연구서적 제6편인 Phytoplankton Manual 출판의 실마리였다. 1990년대 말에는 ISO 기준에 따른 해양 식물플랑크톤 종별 정량자료의 정도관리를 달성하여, 국제적인 자료의 상호비교 및 교정을 가능하게 하려는 수행기구인 IPI (International Phytoplankton Intercomparison)의 전신인 BEQUALM 사업이 유럽에서 본격 출범하였다. IPI는 지난 20여 년간의 경험과 실적을 바탕으로 정도관리 기준을 모든 나라에서 적용할 수 있도록 국제협력을 강화해 나가고 있다. 우리나라의 해양화학 분야 측정자료의 정도관리 체계와 내용이 잘 정립된 데 비하여, 해양생물의 종별 정량자료에 대한 본격적인 정도관리 체계는 아직 법제화 단계에 이르지 못하고 있다. 우선, 해양생태계의 기초 생산자인 식물플랑크톤의 종별 정량자료에 대한 정도관리 체계를 확립하고, 다양한 기능생물군으로 이를 확장해 나갈 필요가 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권2호
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• pp.181-189
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• 2012

최근 수질추정을 위한 고해상도 위성영상의 활용 가능성에 대한 관심이 증대되고 있다. 그러나 고해상도 위성영상에서의 수면지역의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)과 밝기값 비선형성과 같은 방사학적 오차는 수질추정 정확도를 감소시키는 원인이 된다. 이에 따라 위성영상을 이용한 정확한 수질추정을 위해서는 방사학적 보정이 반드시 수행되어져야 하나 KOMPSAT-2 위성영상의 경우 밝기값과 입사광량간 변환관계식이 제공되지 않기 때문에 이러한 방사학적 보정에 어려움이 존재한다. 따라서 수질모니터링에 KOMPSAT-2 영상을 활용하기 위해서는 밝기값 비선형성과 내륙 수면지역의 잡음현상을 실험적으로 파악할 필요가 있다. 본 논문에서는 충분한 검보정을 통해 선형성이 보장되고 있는 IKONOS와 GeoEye-1 영상을 기준영상으로 사용하여 동일시기에 동일지역을 촬영한 KOMPSAT-2 영상과의 밝기값 상호비교를 수행하였다. 상호비교 결과, 기준영상에 비해 KOMPSAT-2 영상의 잡음은 다소 높게 나타나나 밝기값의 경향 및 잡음의 크고 작은 패턴은 정확하게 일치하였고 KOMPSAT-2 영상 내 잡음의 영향이 최소화되는 적절한 영역의 크기는 $5{\times}5$로 나타났다. 또한 모든 실험 영상에서 밝기값의 비선형성은 존재하지 않는 것으로 확인되었다. 실험결과는 KOMPSAT-2 영상이 클로로필 농도와 같은 수질인자 추정을 위해 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권1호
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• pp.43-52
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• 2017

본 연구는 월악산에 식재된 잣나무와 화백나무의 형성층 활동을 모니터링 하여, 1) 수종에 따른 형성층 활동 기간을 확인하고, 2) 적산온도가 형성층 활동 개시에 미치는 영향과 3) 생육기간 중 강수량이 연륜생장에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수행되었다. 또한, 식재연도가 동일하지만 직경생장이 다른 두 그룹(DBH 평균 30 cm (CPL)와 15 cm(CPS))의 화백나무 생장패턴도 함께 조사하였다. 형성층 활동 모니터링을 위해 미니코어를 활용하였으며, 시료채취는 2015년 4월부터 10월까지 2주 간격으로 실시되었다. 형성층 활동 개시와 종료가 기대되는 4-5월과 9월 중순-10월은 일주일 간격으로 실시하였다. 연륜분석 결과 잣나무의 평균 연륜 수는 30개로 CPS와 CPL보다 7 (CPS) 또는 8 (CPL)개 적었다. 반면, 잣나무의 평균 연륜폭은 4.12 mm로 CPL (3.97 mm)과 CPS (1.84 mm)보다 넓은 것으로 확인되었다. 화백나무 상호비교에서는 CPL의 평균 연륜폭이 CPS보다 2.13 mm 넓은 것으로 확인되었으나, 최근 3년간 평균 연륜폭을 비교한 결과 CPS1 (0.83 mm)를 제외한 CPS2 (2.42 mm)와 CPS3 (2.73 mm)은 CPL (2.71 mm) 그룹과 유사하였다. PK의 형성층 활동 개시는 4월 13일과 21일 사이로 CPS1를 제외한 화백나무보다 일주일 정도 빨랐으며, 종료는 9월 1일과 22일 사이로 형성층 활동 최대기간이 157.3 (${\pm}3.3$)일이었으며, CPS ($145.7{\pm}6.6$일)와 CPL ($148.0{\pm}15.1$일)보다 길었다. 화백나무의 경우 형성층 활동 종료 시기에 차이가 많았으며, 형성층 활동기간과 연륜폭 상호간 상관분석에서는 유의수준에 근접한 결과(r = 0.69, p < 0.064)를 보였다. 잣나무의 형성층 활동을 유도하는 적산온도는 99와 134 사이였으며, CPS1 (274)을 제외한 화백나무는 134와 200 사이었다. CPS3을 제외한 모든 수목은 7월 21일에 채취한 시료에서 위연륜(false ring)이 관찰되었으며, 그 원인이 여름철 강수량 부족인 것으로 판단되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.535-541
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• 2008

동시공학개념이 최적화의 개념과 함께 대두되면서 최적화 적용을 위한 많은 노력들이 실제 설계 문제에 적용되어 왔다. 하지만 최적화가 적용될 수 있는 설계 문제들은 확대되었지만 선박 설계과정은 모든 관련된 설계 작업들의 전산적인 통합의 어려움으로 인해 많은 부분들이 여전히 반복적인 접근 방법에 의존되고 있다. 이러한 접근 방법은 전체 설계 문제를 쉽게 다룰 수 있는 많은 하위 문제로 분해한 후 많은 다른 팀에 의해 복잡한 내부 상호작용 통해 이루어지고 있다. 본 논문은 이러한 실제 선박 설계 초기과정에 대해 초점을 맞추고 있다. 본 논문에서는 워크플로우(workflow) 기반 설계 프로세스 관리 시스템 구축을 위한 첫 단계로서, 프로세스 중심의 통합 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 크게, 관리자가 설계 진행 상황을 모니터링하고 관리할 수 있는 부분과 설계자가 설계 워크플로우를 따라 효과적으로 설계 업무를 수행할 수 있는 설계 업무 관리 부분으로 나뉘어진다. 전체 시스템은 그 관리 대상에 따라 여러 개의 모듈로 나뉘어지고, 그 모듈간에는 전체 시스템의 기능 달성을 위해 합리적인 상호작용이 이루어질 수 있도록 설계되었다. 설계 프로세스 모델은 실제 선박설계 현실의 분석을 통해 최대한 합리적이고 적용 가능한 모델이 괼 수 있도록 제안되었다. 제안된 프레임워크는 상용 워크플로우 시스템을 통해 실제로 구현될 예정이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_3호
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• pp.1951-1963
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• 2021

농업환경 모니터링에서 지구관측위성을 활용한 원격탐사 자료는 시·공간적 그리고 효율성 측면에서 다른 방법에 비해 많은 이점을 가진다. 위성에 탑재된 센서는 태양광이 지표면에 반사되어 들어오는 에너지를 측정하므로, 지구의 대기에 의해 산란·흡수·반사되는 과정에서 잡음이 발생한다. 따라서 지표면에 반사되는 에너지(복사휘도)를 정확히 측정하기 위해서는 대기의 효과에 의한 잡음을 제거해야하는 대기보정이 선행되어야 한다. 본 연구는 KOMPSAT-3 위성의 대기보정 적용 및 농업분야 활용성 평가를 위해 대기보정 민감도 분석, 위성 상호간 교차 분석, 지상관측자료와 비교 분석을 수행하였다. 그 결과 모든 경우에서 대기보정 후 표면 반사율이 대기보정 전 TOA 반사율 보다 상호 일치율이 높게 나타났으며 동일한 기준의 시계열 식생지수 생산이 가능할 것으로 판단된다. 하지만 대기입력 파라미터의 민감도 및 위성촬영각(Tilt)에 대한 정량적인 분석을 위한 추가 연구가 필요하다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제7권2호
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• pp.141-150
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• 2001

낙공정 제어 응용은 로봇, AGV(Automatic Guided Vehicle), 컴베이어 등과 같이 능동적이면서 병행적으로 동작하는 컴포넌트들로 구성되며 이들간의 상호작용으로 수행이 이루어진다. 객체지향 기술은, 이러한 컴포넌트들을 재사용이 가능한 객체로 모델링하여, 공정 제어 응용의 생산성 및 확장성을 향상시킬 수 있다. 그러나 기존 객체지향 기술의 객체는 상태와 행위 정보만을 캡슐화하여 실세계의 객체를 표현하며, 메시지가 전달되어야만 반응하는 수동 객체(passive object)이다. 본 논문에서 소개하는 분산 능동 객체 시스템(Distributed Active Object System: DAOS) 방식은 Java/CORBA 기반의 분산 환경에서 객체의 상태와 행위 정보 뿐 아니라 객체 자신의 제어(control) 부분까지 캡슐화한 능동 객체(active object)을 지원하여, 공정 제어 컴포넌트들을 더욱 완전하게 모델링할 수 있다. 여기서, 자신의 제어란 자신의 상태뿐 아니라 인터페이스 변수(interface variable)로 연결된 타 객체의 상태까지 모니터링하고 그 상태 변화에 따라 스스로 행위를 수행할 수 있는 기능을 말한다[1, 2]. 따라서 DAOS 방식은, 메시지 전달을 이용해 각 분산 객체들의 제어를 기술하지 않고, 인터페이스 변수들을 사용하여, 스스로 기동할 수 있는 객체들을 구성적으로 조립하여 시스템을 구축한다. 즉, DAOS 방식은 객체 조립성을 지원하여 기존 객체지향 기술보다 분산 공정 제어 소프트웨어 생산성 및 확장성을 개선하고, 제어까지 캡슐화된 능동 객체를 지원하여 컴포넌트의 재사용을 향상시킨다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.527-536
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• 2016

본 연구는 외국에서 이미 연구들이 진행되고 있는 노인간호 동물로봇과 관련하여 한국 노인을 위한 동물 로봇을 개발하는 경우 어떠한 속성을 포함하여야 할지 그 내용을 확인하고자 수행되었다. 이를 위해 재가노인 간호전문가와 시설노인전문가 13인을 대상으로 Focus group interview를 수행하였다. 자료수집은 2014년 8월 부터 12월 까지 이루어졌으며 2개 그룹으로 나누어 2명의 연구자가 인터뷰를 진행하고 인터뷰 결과에 대한 디브리핑과 필사자료를 바탕으로 내용분석을 통해 결과를 도출하였다. 그 결과 세 가지 주제 (효용성 인정, 모양, 기능)가 확인되었다. 구체적으로는 1인 가구 노인에 대한 효용성이 인정되었고, 모양과 크기는 우리나라 노인들에게 친숙한 강아지 모양, 그리고 다루기 용이한 3kg내외의 무게가 적합한 것으로 나타났다. 기능은 노인 뿐 아니라 가족들의 요구에도 부응할 수 있어야 하며 이를 위해 두 가지 핵심 기능 즉 상호작용 기능과 모니터링 기능이 필요한 것으로 드러났다. 본 연구의 결과 드러난 노인 간호 동물로봇의 요소들은 앞으로 노인을 대상으로 하여 확인할 필요가 있다. 또한 후속 연구들에서는 보다 구체적으로 각 주제별로의 컨텐츠에 대해 탐구할 필요가 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.65-74
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• 2012

본 논문에서는 교량에 발생하는 다양한 진동을 제어하기 위하여 통합무선제어시스템을 개발하였다. 개발된 통합무선제어시스템은 구조물의 거동에 따른 데이터의 계측, 해석, 판단, 제어 등 데이터 처리 및 대응을 위하여 필요한 각각의 시스템을 하나의 시스템으로 통합한 일체형 시스템이다. 이 시스템은 계측된 구조물의 다양한 신호를 분석하여 상황에 따른 피드백제어(Feedback control)를 수행하도록 설계 하였다. 또한, 무선시스템의 계측에서 제어까지 각 단계의 과정을 중앙통제시스템에서 무선으로 전송받아 전체적인 상황을 관리자가 모니터링 할 수 있도록 하였다. 그리고 필요에 따라 관리자의 통제나 참여가 필요한 경우 시스템에 쉽게 접근 할 수 있도록 사용자 환경을 구성하였다. 이와 같이 개발된 통합무선제어시스템의 기본성능을 검증하기 위하여 신호입출력 실험을 먼저 수행하였다. 이때 기본 성능 검증은 유선시스템을 활용하여 상호결과를 비교 검증 하였다. 신호입출력 실험의 결과를 바탕으로 통합무선제어시스템의 실시간 진동제어 성능을 평가하기 위하여 모형 사장교를 이용한 진동제어 실험을 실시하였다. 진동제어 실험은 4가지 조건하에서 진행하였으며, 그에 따른 그래프 및 정량적 결과를 비교 평가 하였다. 이상의 결과, 개발한 통합무선제어시스템은 유선시스템과 동일한 기본 성능을 보여 주었으며, 효과적으로 구조물의 진동을 제어할 수 있음이 증명 되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.14-14
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• 2023

산업발전에 따른 인구증가, 기후위기에 따른 가뭄 및 물 부족심화, 그리고 수질오염 등은 2015년 제79차 UN총회의 물 안보측면에서 국제사회의 물 분야 위기관리를 위해 2030년을 지속가능한 발전 목표(Sustainable Development Goals)로 하였다. 또한, 현재 물 산업은 빠르게 성장하고 있으며, 2016년 세계경제포럼(World Economic Forum) 의장 클라우스 슈밥(Klaus Schwab)부터 주창된 제4차 산업혁명로 인해 현재 물 산업의 패러다임 또한 급속히 변화하고 있다. 이는 컴퓨터를 기반으로 하는 CPS(Cyber Physical System) 및 DT(Digital Twin) 연계 분석방식의 혁신을 일컫는다. 2002년경에 DT의 기본개념이 제시되었고, 2006년경에는 Embedded System에서의 DT와 같은 개념으로 CPS의 용어가 등장했다. DT는 현실세계에 존재하는 사물, 시스템, 환경 등을 S/W시스템의 가상공간에 동일하게 모사(Virtualization) 및 모의(Simulation)할 수 있도록 하고, 모의결과를 가상시스템으로 현실세계를 최적화 체계 구현 기술을 말한다. DT의 6가지 기능은 ① 실제 데이터(Live Data), ② 모사, ③ 분석정보(Analytics), ④ 모의, ⑤ 예측(Predictions), ⑥ 자동화(Automation) 이다. 또한, CPS는 대규모 센서 및 액추에이터(Actuator)를 가지는 물리적 요소와 이를 실시간으로 제어하는 컴퓨팅 요소가 결합된 복합시스템을 말한다. CPS는 물리세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있는 다양한 센서를 통해 환경인지 기능을 수행한다. 센서로부터 수집된 정보와 물리세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 사이버 물리공간을 인지·분석·예측할 수 있다. CPS의 6가지 구성요소는 ① 상호 운용성(Interoperability), ② 가상화(Virtualization), ③ 분산화(Decentralization), ④ 실시간(Real-time Capability), ⑤ 서비스 오리엔테이션(Service Orientation), ⑥ 모듈화(Modularity)이다. DT와 CPS는 본질적으로 같은 목적, 내용, 그리고 결과를 만들어내고자 하는 같은 종류의 기술이라고 할 수 있다. CPS 및 DT는 물리세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있으며, 토양-지하수 센서를 포함한 관측기술을 통해 환경인지 기능을 수행한다. 지하수 관측기술로부터 수집된 정보와 물리세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 사이버 물리공간 및 디지털 트윈 공간을 인지·분석·예측할 수 있다. CPS 및 DT의 기본 요소들을 실현시키는 것은 양질의 데이터를 모니터링할 수 있는 정확하고 정밀한 1차원 연직 프로파일링 관측기술이며, 이를 토대로 한 수자원 관련 빅데이터의 증가, 빅데이터의 저장과 분석을 가능하게 하는 플랫폼의 개발이다. 본 연구는 CPS 및 DT 기반 토양수분-지하수 관측기술을 이용한 지표수-지하수 연계, 지하수 순환 및 관리, 정수 운영 및 진단프로그램 개발을 위한 토양수분-지하수 관측장치를 지하수 플랫폼 동시성과 디지털 트윈 시뮬레이터 시스템 개발 방향으로 제시하고자 한다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.469-483
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• 2020

지하수의 장기적인 수위 및 수질 관측 결과는 기후변화를 비롯한 다양한 재해의 영향 평가 및 대응 수립에 있어 중요한 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라 지진과 같은 지질학적 재난의 예측과 관리에도 기초적인 자료로 활용될 수 있다. 그러나 장기적인 모니터링을 통해 지진 예측과 지진으로 인한 지하수위와 수질 변동 사례를 평가한 국외와 달리 국내에서는 용존 이온의 변화와 같은 지진 전후 관측된 개별 수질 요소의 변화와 관련한 보고 사례가 적다. 이 연구에서는 지하수 수질 이상 변동의 기준을 설정하기 위해 포항시 신광면과 흥해읍에 존재하는 14개 농업용 관정에서 2018년 7월부터 5회에 걸쳐 지하수를 채취하여 분석하였다. 분석 결과, 신광면에서는 Ca2+가, 흥해읍에서는 Na+가 우세한 것으로 나타났다. 농업 활동의 영향으로 보이는 NO3-의 우세가 신광면 지하수에서 나타났으며, 흥해읍의 한 관정에서는 음용수 기준을 100배 가까이 초과하는 높은 농도의 Fe가 검출되었다. 기반암과 퇴적 특징 차이에서 수반된 유속 차이와 물-암석 반응의 결과로 신광면에 비해 흥해읍의 지하수에서 상대적으로 높은 용존 이온 농도가 관측되었다. 물-암석 상호 반응을 고려할 때, 신광면의 지하수는 대부분 화강암과 규산염 풍화작용의 영향을, 흥해읍은 주로 규산염과 탄산염 풍화작용의 영향을 받았을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 신광면과 흥해읍의 지하수 배경 농도를 파악하였으며, 계절적으로 변이가 큰 관정에 대해서는 지속적인 모니터링을 수행할 필요가 있을 것으로 보인다.