• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.550-553
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• 2010

미국해양대기국(NOAA : National Oceanic and Atmospheric Administration) 위성에 의해서 해수표면 수온자료를 실시간으로 제공하며, 이를 이용하여 우리나라는 한국해양자료센터(KODC : Korea Oceanographic Data Center)에서 해양과학정보를 수집 관리하여 연근해 어민 및 수산관련기관에 배포하고 있다. 그러나 원양어업을 하고 있는 선박에서는 통신요금의 문제로 제대로 제공받지 못하고 있다. 본 논문은 이를 해결하고자 수온정보 이미지의 변환, 압축을 통한 통신요금 절감 및 컬러 이미지 제공에 따른 판별력 향상에 도움을 주고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.419-424
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• 2006

대청호로 유입하는 탁수의 감시와 저수지내의 시공간분포를 예측할 수 있는 실시간 탁수감시 및 예측시스템(RTMMS)을 개발하였다. RTMMS는 탁도와 수온 등 실시간 계측자료를 데이터베이스에 저장.조회하는 실시간 감시(Realtime Monitoring), 2차원 탁수예측 수치모델의 입력자료 생성(Input Data), 탁수예측 수치모델의 수행 (W2 Run), 모의결과의 조회 및 저수지 운영 시나리오별 탁수조절 효과분석을 위한 후처리 (Post-Process) 기능을 제공한다. 시스템의 GUI 화면은 개별 기능을 탭 형식으로 제공하여 사용자가 순차적으로 자료조회와 모델수행 그리고 결과분석을 쉽게 수행할 수 있도록 설계하였다. RTMMS는 강우사상 동안 유입하천의 수온예측을 위해 대기기온, 이슬점온도, 하천유량자료를 독립변수로 이용하는 다중회귀모델(DMR)을 사용하며, 탁도 예측은 유량과 SS 부하량의 상관관계를 이용하는 탁도예측모델(QLM)을 사용한다. 저수지로 유입한 탁수의 밀도류 거동과 시공간적인 탁도분포 예측은 2차원 횡방향 평균 수리 수질해석 모형인 CE-QUAL-W2를 채택하였다. 개발된 시스템은 2004년 홍수기를 대상으로 시범적용 하였으며, 그 결과를 실측자료와 비교하여 제시하였다. RTMMS는 저수지 탁수발생 현황조회, 취수원 도달시간 및 지속기간, 밀도류와 전도현상을 고려한 시공간 분포 예측, 발전 및 수문방류, 선택취수 등 다양한 저수지운영 시나리오에 따른 상.하류 영향 분석, 용수 이용자에게 탁도 예측정보의 제공 등 탁수를 고려한 저수지운영 의사결정지원 도구로써 매우 유용하게 활용 될 것으로 기대된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제5권4호
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• pp.19-26
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• 2002

본 논문은 태평양 원양어업의 효율을 제고하기 위해 필수적으로 요구되는 정보인 해양의 표층수온분포, 수심별 수온분포, 흐리고 플랑크톤의 분포를 원양어선에 실시간으로 제공하는 시스템 구축을 목적으로 하는 기초연구의 보고이다. 위성 및 해양부이에 의해 취득되고 있는 다양한 공개된 자료를 분석하였고, 이들의 어업관점에서의 효과적인 조합과 현장에서의 활용도 제고를 위한 방안을 제시하였다. NOAA의 고해상도 적외선 위성자료의 표면수온분포 자료, 태평양 해역 적노부분을 중심으로 배열된 TAO/TRITON 부이와 광범위한 지역에 분포한 ARGOS 표류부이의 수심별 수온자료, 그리고 MODIS 위성에 의한 해색자료를 활용한 정보가공의 기본형태를 제안하고 예를 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1305-1312
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• 2006

본 연구는 하천유황 모니터링을 위하여 유비쿼터스 기반의 무선통신기술 인프라를 이용하여 개발한 하천정보 수집용 계측시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 사용자에 의하여 자유이동하면서 하천의 수심, 수질 및 유속(유량)을 실시간으로 관측 및 모니터링 할 수 있도록 하였다. 개발된 하천부이 시스템은 하천의 수위, 수질(수온, pH, 탁도, 전도도 등) 자료를 획득함과 동시에 획득 장소의 위치정보를 획득할 수 있도록 GPS 모듈을 추가하였다. 또한 이 하천부이는 무선RF 조정이 가능하여 원하는 위치에서의 정보를 손쉽게 획득할 수 있도록 하였다. 획득된 자료는 자료 중계기(Gateway system)의 Zigbee 무선통신을 이용하여 전송하게 하였으며, GIS 모니터링 툴을 이용하여 자료를 확인하고, 확인된 자료는 CDMA 원거리 무선통신을 이용하여 서버컴퓨터로 전송할 수 있게 하였다. 서버컴퓨터에 전송된 하천의 정보는 DB 자동구축과 함께 웹기반의 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. 연구개발 결과는 독립적인 하천정보 모니터링 시스템으로 활용 가능할 뿐만 아니라 하천교량 세굴과 그 밖의 호수 및 해양 환경 모니터링 시스템 등으로 국내외에 많은 분야에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.555-556
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• 2010

연안 수역에서의 해상교통 환경변화에 부응하고 나아가 대형 해양사고 방지와 인명사고 예방을 위해 필요한 해양기상신호표지 시스템 구축을 위하여 해양기상 관측 및 항로표지 정보제공 시스템을 도입, 통항선박에게 안전항해에 필요한 정보를 제공함으로서 해양교통 안전을 확보하고자 한다. 인천 연안의 팔미도를 포함한 15개 항로표지시설에 기상(온습도, 풍향/풍속, 기압) 및 해양(유향/유속, 수온, 파고/파향) 관측시스템을 설치하고 항로표지용 AIS (AtoN AIS) 통신시스템을 이용하여 육상 정보수집 처리서버 및 항행 선박에게 해양기상관측자료를 실시간 전송하는 시스템을 구축하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제8권3호
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• pp.142-149
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• 2005

동해중북부 연안역의 해황 변화에 따른 연안 양식 환경변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 연안 어장에서 관측한 해양자료를 실시간으로 일반사용자들에게 제공하는 실시간 어장정보 제공시스템을 개발 및 운용할 수 있는 연구를 수행 하였다. 실시간 어장정보 제공시스템은 크게 어장정보 생산 부이시스템, 해양자료 수집서버, 해양자료 저장데이터베이스 서버, 인터넷을 통한 자료제공을 위한 웹 서버로 구성하였다. 또한 인터넷을 통해 최종 이용자들에게 자료를 제공할 뿐만 아니라 원하는 사용자에 대해 휴대전화서비스 빚 문자서비스(SMS)를 제공할 수 있게 하였다. 실시간 어장정보 제공시스템에서 관측한 수온, 유향 유속자료를 이용하여 연안역 저층에서 수 일 이하의 단주기적인 해황변동이 발생함을 정량화 할 수 있었다. 수일 이내 단주기적 해황변동은 어장환경에 영향을 미쳐 어장의 폐사를 유발시키는 원인 중에 하나가 되기도 한다. 따라서 실시간 자료에 의해 이상 해황이 발생하면 수하식 양식시설을 적수온대로 이동 시켜 대량폐사를 막을 수 있으리라 생각된다. 또한 수층별 장기적인 자료의 데이터베이스 구축을 활용하여 수평 및 연직의 양식장 적격지 공간을 과학적으로 도출할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.178-180
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• 2021

본 논문에서는 바다 환경의 변화로 인한 양식장의 피해를 막을 수 있도록 양식장의 환경 데이터를 실시간 모니터링하고 기계 학습 기반의 예측 서비스를 제공하는 시스템 설계를 다룬다. 제안 시스템은 양식장의 주요 위치에 수소 농도, 염도, 용존 산소량 그리고 수온을 측정할 수 있는 센서들로 구성되는 사물인터넷 기반의 디바이스 모듈을 설치하며, 이들로 부터 수집한 데이터는 LTE 또는 LoRa 통신 기술을 이용해 클라우드 DB로 전송한 후 웹사이트나 모바일 애플리케이션을 통해 실시간으로 양식장의 환경 데이터 모니터링을 가능하게 한다. 아울러 수집된 데이터를 활용한 기계학습 기반의 예측 기술을 적용해 양식장의 환경 변화에 미리 대비할 수 있도록 하는 기능을 가진다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.175-175
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• 2022

하천 합류부는 서로 다른 지형학적 특성과 수리학적 특성을 가지는 두 개의 하천이 하나로 합쳐지는 구간으로 급격한 흐름의 변화 및 퇴적물의 유입과 수리학적 지형변화가 발생하는 구간이다. 합류부 구간에서는 물질의 종류 또는 온도차로 인해 밀도 차이로 유체의 흐름이 발생하게 되는데 이것을 밀도류라고 한다. 밀도차이에 의해 성층이 생긴 수체혼합거동을 파악하기 위해서는 본류 및 지류의 일정 구간을 포함하는 합류부 구간에 대한 정밀한 계측 및 관찰이 필요하다. 이러한 수체 혼합에 대한 종합적인 분석은 유속장 및 유량정보를 취득하여 파악할 수 있지만, 성층류가 흐르는 하천의 서로 상이한 물리적 특성과 수질특성을 가지는 수체의 혼합양상 및 그에 따른 물질혼합양상을 파악하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 합류부 구간에서의 수온 분포를 통하여 밀도류를 파악하고자 한다. 하천의 광범위한 데이터 중 연직 자료와 수표면 자료를 취득하였고, 이를 통해 합류부의 성층현상을 확인하고자 하였다. ADCP를 보트 측면에 설치하여 저속운행으로 수리량을 측정하는 방식과 YSI를 이용해 측선설치 없이 측선 선정 후 보트를 이용하여 흐름에 직각인 방향으로 이동하며 실시간 농도를 측정하는 방식으로 얻은 연직자료 중 수온, EC 등의 직독식 센서 데이터 값을 사용하여 수온차에 따른 수체혼합 패턴을 분석하여 합류부의 혼합 양상을 분석 하고자 하였다. 본 연구에서는 기존 수질측정의 한계였던 1차원적인 측정결과가 나타내는 분석결과를 2차원적으로 보완이 가능하며, 비교 분석한 결과를 토대로 밀도류에 따른 혼합양상 결과가 지니는 혼합패턴을 분석한다면 향후 하천 하류구간의 취수장 취수 시스템에 많은 도움을 줄 뿐만 아니라 합류부 구간의 혼합패턴에 따라 수층 내 성층구간의 현황조사 및 혼합특성 파악을 통해 관리방안제시에 사용될 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.23-23
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• 2020

하구 관측은 조사 방법 및 주기에 따라 크게 두 가지로 구분되는데, 첫째는 현장에서 직접 주기적으로 자료를 수집하는 정기 현장관측과 다른 하나는 고정된 지점에 관측소를 설치하여 실시간으로 연속된 자료를 수집하는 실시간 관측으로 분류된다. 본 연구는 하구 관측망 체계를 확립하기 위한 기초 연구로서 금강하구역을 대상으로 모의된 수치 모델 자료를 이용하여 관측망을 설계하기 위한 대표 모니터링 지표를 선정하고, 이를 기반으로 관측 지점을 설계하기 위한 전략을 제시하였다. 대표 모니터링 지표는 실제 현장에서 일반적으로 취득할 수 있는 6가지 항목(수온, 염분, 용존산소, 클로로필a, 총질소, 총인)을 대상으로 EOF 분석을 실시하여 해역의 시공간 분포를 대표할 수 있다고 판단되는 2개의 항목을 선정하였다. 대표 모니터링 지점은 2개의 대표 모니터링 지표에 대한 고유 벡터 사이의 각도를 벡터의 내적으로 계산하고 이를 설계변수로 활용하여 도식최적화 기법을 통해 각 모니터링 항목들에 대한 공간 분포를 가장 잘 재현해 낼 수 있는 지점의 개수와 위치를 선정하였다. 선정된 모니터링 지점들을 이용하여 재구성된 공간 분포를 참값(수치모델)과 비교하여 통계적 적정성 여부를 평가하였으며, 이를 통해 금강하구의 대표 모니터링 지점들을 도출 해 내었다. 금강하구의 정기 현장 관측에 대한 대표 모니터링 지점은 7개로 선정되었으며, 이들은 6가지 관측 항목들에 대해서 매우 높은 공간분포 재현율을 확보할 수 있음을 확인하였다. 또한, 담수가 비정기적으로 방류되는 금강하구 시스템의 지역적 특성에 대한 시계열 정보를 연속적으로 가장 잘 취득할 수 있는 실시간 관측소 설치 영역을 결정하기 위하여, 7개의 대표 모니터링 지점에서의 시계열 정보를 금강하구둑 전면과 외해의 시계열 정보와 비교분석하여 설치가능 지점을 영역으로 제언하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.166-166
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• 2021

국내·외 유해화학물질 유출로 인한 하천오염사례가 많이 일어나고 있다. 이때 수질의 농도측정은 직접 도섭으로 하천의 정보 대한 정보를 취득하기 어렵기 때문에 간접적인 방법으로의 정보취득이 중요시 되어야 한다. 그에 따른 방법으로 주입식의 표면부자를 활용한 방법 이용한 수질농도 측정방법 등이 있다. 하지만 이런 농도추정은 이동확산으로 인한 변위가 커지게 되어 시간간격 설정에 대한 어려움 등이 있고, 수질오염에 대한 추적이 가능할 수 있을지에 대한 분석연구가 필요하다. 따라서 이러한 수질농도의 대한 분석을 실시하여 고성능 GPS전자부자를 이용한 추적이 필요하다. Lab-Scale에서 GPS 전자부자를 이용하여 수질정보취득에 일반항목인 수온, PH, EC, DO을 측정함으로써 일반항목에 대한 상관관계와 그에 따른 관계곡선을 제시하고, 고성능 GPS 전자부자를 이용한 측정결과와 YSI를 이용한 측정결과를 비교분석하여 농도경향에 대한 추적으로 오염물질이나 유해화학물질의 정보전달을 통해 원인분석 및 예상경로를 파악할 수 있다. 또한 간접적인 측정을 통해 진행되고 실시간으로 정보를 취득할 수 있기 때문에 수질측정에 접근성 및 안정성 까지 확보할 수 있다. 더 나아가 홍수시 사용뿐만 아니라 기본에 사용되는 수질측정 방법의 한계점까지 보완할 수 있다. GPS 전자부자의 지속적인 연구는 향후 하천 측정 시스템에 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.