최근 무선 인터넷 시장이 급속한 성장을 하고 있다. 이러한 무선 인터넷상의 실용적인 전자지불 방식이 요구되고 있다. 여러 전자지불방식 중에서 전자수표시스템은 계산량이나 정보교환량 측면에서 전자동전방식보다 효율적인 지불수단이다. 그럼에도 불구하고 수표의 액면가가 제한되어 있고, 대금지불 과정에서 발생하는 거스름의 재사용이 용이하지 않기 때문에 활성화되지 못하고 있다. 이 시스템은 기존의 전자수표 시스템이 가지고 있는 이러한 문제점을 해결하면서 무선환경에 적합하도록 설계된 전자수표시스템이다. 부분은닉서명 기법을 이용하여 수표의 액면가를 임의로 표현할 수 있으며 거스름의 형태가 처음 발행 받은 수표의 형태와 같아 이를 다시 사용할 수 있다. 물론 수표의 익명성이 보장되며, 수표를 사용하고 받은 거스름은 어떤 수표의 거스름인지를 알 수 없게 된다. 또한, 무선인터넷 환경을 고려하여 보다 효율적인 전자수표시스템을 제안한다.
조선시대에 도성의 개천과 한강변에서 하천 수위를 측정하였다. 세종 23년(1441년)에 측우기와 수표(水標)를 제작하여 강우량과 하천수위를 측정하기 시작한 것이다. 수표는 지금의 청계천과 한강변두 곳에 설치하였다. 와다유찌는 조선고대의 관측기록을 정리하면서 측우기 기록을 분석하였고, 수표 기록을 정리하였다. 본 연구에서는 고문헌 자료에서 수표 관측 기록을 복원하여 조선의 도성인 개천(청계천)과 한강의 홍수 기록을 복원하는데 활용하고자 하였다. 본 연구에서 복원한 승정원일기와 기우제등록에 수록된 수표의 관측기록은 와다유찌가 조사한 기록을 상회한다. 와다유찌가 조사한 기록은 명종 1554년부터 영조 1778년까지인데, 1554년의 기록은 1회에 그치며, 인조11년(1633) 이후의 기록이 대부분이다. 이 점은 기우제등록의 경우도 유사하다. 기우제등록은 인조 11년부터 고종 26년(1889)까지의 기우제, 기청제, 기설제에 대한 기록을 정리한 것으로 전체 6권으로 구성되어 있다. 기우제 기록과 함께 수표기록(중부, 남부, 한강 및 수표)이 포함되어 있다. 기우제등록에 수록된 수표기록은 총 690회에 이르지만, 1779년 6월 11일의 3척 5촌을 마지막으로 더 이상의 기록은 찾아볼 수 없다. 숙종의 재위 기간에는 1669년부터 1791년까지 매년의 홍수상황이 기록되어 있다. 당시 한강의 수위와 도성안 개천에서 중부수표와 남부수표 2곳의 수표 기록을 있으나, 숙종 23년(1697)부터는 중부수표만 기록되어 있다. 이 지점에서의 10척을 상회하는 홍수는 20번의 기록이 있다.
오프라인 수표시스템에서는 수표의 액면가와 지불대금이 다르면 거스름이 발생한다 대부분의 오프라인 수표시스템에서는 거스름을 지불에 사용하지 못하고 이를 돌려받기 위한 환불 프로토콜을 진행하여야 한다. 그러나 거스름을 지불에 사용할 수 있다면 수표방식은 환불이 필요 없는 편리한 지불 수단이 된다. 이 논문에서는 거스름을 지불에 사용할 수 있는 새로운 오프라인 수표시스템을 제안한다. 새 시스템에서는 상점이 거스름 수표를 발행하도록 하여 이를 지불에 사용할 수 있도록 개선하였다 상점은 자신의 개인키를 이용해서 은행이 발행하는 수표와 동일한 형태의 거스름 수표론 발행하고, 이것이 유통되어 은행에 입금되면 수표의 금액만큼 해당 상점에게 청구하는 방식이다. 이 시스템에서 수표의 형태는 기존 시스템에 비해 매우 간단하며 액면가 표현에 있어서도 제한이 없다. 또한 지불에 사용한 수표와 거스름 수표의 연결이 어려우며, 거스름 수표도 익명으로 지불할 수 있다. 그밖에 수표의 불법적인 사용을 막기 위해 화폐 추적, 인출자 추적이 가능한 조건부 익명성을 제공하고 트랜잭션의 원자성을 보장한다.
무선 인터넷 시장의 급속한 성장과 함께 이에 맞는 실용적인 전자지불 방식의 요구가 커지고 있다. 많은 전자지불방식 중에서 전자수표시스템은 계산량이나 정보교환량 측면에서 전자동전방식보다 효율적인 지불수단이다. 그럼에도 불구하고 제한되어 있는 액면가 문제나 지불과정에서 발생하는 거스름의 재사용 문제로 활성화되지 못하고 있다. 이 시스템은 모바일 단말기의 한계에 따른 연산 속도를 고려하였으며, 액면가나 거스름과 같은 문제정올 해결하였다. 부분은닉서명 기법을 이용하여 수표의 액면가의 임의의 표현이 가능하며 거스름의 형태가 처음 발행 받은 수표와 같아 재사용이 가능하게 된다. 이때 거스름으로 재발행 받은 수표는 익명성을 보장하여 어떤 수표의 거스름인지를 알 수 없게 된다.
전자수표는 계산량이나 정보교환량 측면에서 전자동전보다 효율적인 지불수단이다. 그럼에도 불구하고 수표의 액면가가 제한되어 있고, 대금지불 과정에서 발생하는 거스름의 재사용이 용이하지 않기 때문에 활성화되지 못하고 있다. 이 논문은 기존의 전자수표시스템이 가지고 있는 이러한 문제점을 해결한 새로운 전자수표시스템을 제안한다. 이 시스템은 부분은닉서명 기법을 이용하여 수표의 액면가를 임의로 표현할 수 있으며 거스름의 형태가 수표와 같아서 이를 다시 사용할수 있다. 물론 수표의 익명성이 보장되며, 수표를 사용하고 받은 거스름은 어떤 수표의 거스름인지를 알 수 없다. 그밖에 일회성 비밀키를 수표의 일련번호로 활용함으로써 지불의 효율성을 높였으며, 온라인 지불의 문제 점을 극복하고자 같은 상점과는 오프라인으로 다중 지물세션을 가질 수 있도록 하였다. 이 과정에서 부인방지 기능을 제공하기 위해 일발향 축적기를 사용하였다. 새로운 시스템의 안전성, 효율성, 원자성에 대해 분석하였고, 기존의 전자 수표시스템과 비교하였다.
오프라인 시스템은 은행의 참여 없이 지불을 처리하기 때문에 그 과정에서 발생한 거스름이 화폐의 기능을 갖도록 만드는 것은 어렵다. 대부분의 오프라인 수표시스템은 거스름의 재사용을 고려하지 않고 수표를 두 부분으로 구성하여 하나는 지불에 사용하고 다른 하나는 은행에서 잔액을 환불받을 때 사용하도록 되어있다. 그러나 이 방식은 남은 잔액을 다시 쓸 수 없다는 불편함이 있고, 지불액과 환불액의 보수관계 때문에 수표의 익명성을 저해하는 요인이 있다. 이 논문에서는 수표의 잔액을 다시 쓸 수 있는 오프라인 시스템을 제안한다. 이 시스템은 같은 수표가 사용된 지불행위를 서로 연관시킬 수 없도록 하였으며, 이중사용과 초과사용 등의 부정행위가 발생하면 그 책임자를 밝혀낼 수 있도록 고안하였다. 또한 인출에서 환불가지 소요되는 전체 연산비용은 기존의 수표시스템에서 여러 개의 수표를 인출하여 사용하는 경우보다 적게 들도록 하였다.
본 연구에서는 1비트 단위로 연속적으로 입력되는 수표의 영상데이터를 실시간으로 압축처리하고 또한 수표의 하단부에 기록된 인식하기 위한 알고리즘과 하드웨어 구현을 보여준다. 제안된 알고리즘에서는 실시간 처리를 위해 하드웨어에 적합한 알고리즘이 소개되며, 실제로 PLD로 설계 구현하여 그 타당성을 확인하였다.
저수지는 국내 영농환경에서 주요한 용수 공급처이며, 저수지의 저수량 파악은 농업용수의 활용 및 관리차원에서 중요하다. 위성영상을 활용한 원격탐사는 저수지와 같이 광역적으로 분포하는 객체에 대하여 정기적인 모니터링을 할 수 있는 효과적인 수단으로, 본 연구에서는 Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) 영상을 통해 영상분류 및 영상분할 알고리즘을 적용하여 국내 저수지 53개소의 수표면적 탐지를 수행하였다. 사용한 알고리즘은 Neural Network (NN), Support Vector Machine (SVM), Random Forest (RF), Otsu, Watershed (WS), Chan-Vese (CV)로 총 6가지이며, 드론으로 촬영한 실측 정사영상으로 수표면적 탐지 결과를 평가하였다. 각 알고리즘으로부터 산출된 수표면적과 실측 수표면적간의 상관성은 NN 0.9941, SVM 0.9942, RF 0.9940, Otsu 0.9922, WS 0.9709, CV 0.9736로 나타났으며, 저수지 유효저수량의 규모가 클수록 더 높은 선형 상관관계를 보였다. 혼동 행렬로부터 산출한 정확도, 정밀도, 재현율을 통해 알고리즘간 수표면적 탐지 정확도와 탐지 경향을 분석하였다. 정확도의 경우 각 10만 m3 미만 저수지에서 WS가 0.8752, 10만~30만 m3에서 Otsu가 0.8845, 30만~50만 m3에서 RF가 0.9100, 50만 m3 이상에서 Otsu와 CV가 0.9400으로 가장 높은 수치를 보였다. WS의 경우 수표면적을 미탐지하는 경향으로 인해 낮은 재현율을 보였고, NN, SVM, RF의 경우 과대 탐지로 인한 낮은 정밀도를 보였다. SAR 영상을 통한 수표면적 탐지 시 저수지 수표면의 수생식물 및 인공건축물이 미탐지를 발생시키는 오차 요소로 작용함을 분석결과 및 실측영상을 통해 확인하였다.
광학 위성영상의 경우 기상조건의 영향을 많이 받기 때문에 연속적인 데이터 취득과 분석이 어렵다. 본 연구에서는 영상 획득률이 상대적으로 낮은 광학 위성영상의 단점을 보완하기 위해 SAR 위성영상과 광학 위성영상을 활용하여 다양한 자연재난에 대해 효율적인 재난관리의 가능성을 북한 황강댐 수표면적 분석사례를 통해 제시하였다. 위성영상 수집기간은 2016년 1월부터 2017년 7월까지 획득된 자료로 SAR 위성영상은 Sentinel-1을, 광학 위성영상은 Landsat-8을 획득하여 분석하였다. 이때 수증기, 구름 등 기상조건에 의해 Landsat-8을 획득하지 못한 부분은 Sentinel-1으로 대체하여 분석하였다. 그 결과, 2016년 5월 19일자 관측된 황강댐의 만수위 당시 수표면적과 2017년 7월 18일에 관측된 황강댐의 수표면적이 유사하여 방류위험성이 있어 상시 모니터링이 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 Sentinel-1와 Landsat-8을 활용하여 효율적인 재난관리를 보여주는 사례를 통하여 선제적인 재난관리에 활용성을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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