• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.251-256
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• 2005

담수와 염수가 적절히 혼합되어있는 만에서는 굴과 가리비 미역 등의 양식업이 활발히 이루어지고 있다. 이러한 바다생물 특히, 미역의 경우는 염분농도가 13psu 이하의 상태가 장시간 유지될 경우 심한 피해를 입는다는 보고가 있다. 그러므로 만에서의 염분분포 파악은 자연환경의 적절한 활용 및 자연재해의 예방적 측면에서 매우 중요하다고 사료되어진다. 본 연구에서는 만에서의 염분분포를 파악하기 위하여 위성영상을 활용하였다. 위성영상은 현지관측이 어려운 홍수기에도 데이터 취득이 가능하며, 대상 지역 전체를 한눈에 볼 수 있는 면분포를 제공한다는 장점이 있다. 본 연구에서 수행한 구체적인 방법은 다음과 같다. 첫째, 위성영상과 탁도와의 높은 상관을 이용하여 위성영상을 탁도 분포로 변환하였다. 둘째, 현지 관측으로부터 얻은 염분과 탁도와의 상관관계를 이용하여 탁도 분포를 염분 분포로 변환하였다. 끝으로, 본 추정수법은 현지관측결과와의 검증을 통하여 타당성을 입증하였다. 결론적으로, 본 수법은 현지관측에 드는 비용절감과, 관측 데이터가 부족한 홍수기의 자연현상 파악등에 그 활용 가치가 있다고 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• v.9 no.1
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• pp.635-638
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• 2005

The curve shape of the time fluctuation extracted from the electromagnetic signals is very complex. Thus it is important to decide exactly the signal property such as the inflection point for the observed signal. Usually filters elaborately designed are used to detect the signal characteristics. When the noise is added to the signal, the inflection point can be detected using the observation filter. In this paper we propose the design method for a natural observation filter with optimal filter order to extract a definite inflection point for the case of signals with the mixed noise.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1812-1816
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• 2009

이미지 해석에 의한 유속장 측정방법은 유체역학분야에서 지난 30 여년 동안 많이 활용되어온 속도측정 기법으로 오늘날에는 이를 수공학 분야에서 이를 유량측정 등 수리현상 해석에 활용하려는 시도가 다각적으로 이루어지고 있다. 이에 본 연구에서는 이미지 해석에 의한 유속장 측정방법을 용담댐 시험유역에 적용하여 그의 자연하천에서의 적용성을 검토하고자 한다. 이미지 해석에 의한 유속장 측정방법은 PIV(Particle Image Velocimetry)로 통칭되고 있으며, PIV는 seeding, illumination, recording, 및 image processing의 네 가지 요소로 구성된다. seeding을 위해서 유체를 따라 흐를수 있는 작은 입자를 유체에 첨가한다. 유체를 따라 흐르는 입자들의 선명한 이미지를 얻기 위해서illumination이 필요하다. PIV를 이용하여 흐름을 해석하기 위한 illumination은 일반적으로 이중펄스 레이저가 이용된다. 이렇게 유속장 해석을 하려는 유체에 대하여 seeding 및 illumination이 준비되면 단일노출- 다중 프레임법, 혹은 다중노출-단일 프레임법으로 흐름을 recording을 한다. image processing은 이미지를 다운로드하고, 디지타이징 및 화질향상을 하는 전처리(pre-processing), 상관계수의 산정에 의한 유속 벡터의 결정 및 에러 벡터를 제거하고 유속장을 그래프화하는 후처리(post-processing) 과정으로 구성된다. LSPIV(Large Scale PIV)는 PIV의 기본원리를 근거로 하여 기존의 PIV에 비하여 실험실 내에서의 수리모형실험이나 일반 하천에서의 유속측정과 같은 큰 규모$(4m^2\sim45,000m^2$)의 흐름해석을 할 수 있도록 Fujita et al.(1994)와 Aya et al.(1995)이 확장시킨 것이다. PIV와 비교시 LSPIV의 다른 점은 넓은 흐름 표면적을 포함하기 위하여 촬영시에 카메라의 광축과 흐름 사이의 각도가 PIV에서 이용하는 수직이 아닌 경사각을 이용하였고 이에 따라 발생하는 이미지의 왜곡을 제거하기 위하여 이미지 변환기법을 적용하여 왜곡이 없는 정사촬영 이미지로 변환시킨다. 이후부터는 PIV의 이미지 처리 방법이 적용되어 표면유속을 산정한다. 다만 이미지 변환을 PIV 이미지 처리 전에 하느냐 후에 하느냐에 따라 유속장 해석결과에 차이가 있다. PIV의 네가지 단계를 포함하여 LSPIV의 각 단계를 구분하면, seeding, illumination, recording, image transformation,image processing 및 post-processing의 여섯 단계로 나뉘어진다 (Li, 2002). LSPIV를 적용시 물표면 입자의 Tracing을 위하여 자연하천에서 사용하기에 적합한 환경친화적인 seeding 재료인 Wood Mulch를 사용하여 유속을 측정하였다. 적용지점은 용담댐 상류의 동향수위관측소 지점으로 이 지점은 한국수자원공사의 수자원시험유역이 위치하고 있다. 이미지의 촬영은 가정용 비디오 캠코더 (Sony DCR-PC 350)을 이용하여 두 줄기의 흐름에 대하여 각각 약 5분 동안의 영상을 촬영한후 이중에서 seeding의 분포가 잘 이루어진 약 1분간을 추출한후 이를 이용하여 PIV 분석에 이용하였다. 대체적으로 유속장의 계산이 무난하게 이루어지었으나 비교적 수질 상태가 양호하고, 수심이 낮고, 하상재료가 자갈로 이루어져 있어 비슷한 색상의 seeding 재료를 추적하기 어려운 구간이 발생한 부분에서는 유속의 계산이 정확히 이루어지지 않았다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.36 no.2
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• pp.161-172
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• 2003

This study has evaluated the stream gauge network with the main emphasis on if the current stream gauge network can catch the runoff characteristics of the basin. As the evaluation of the stream gauge network in this study does not consider a special purpose of a stream gauge, nor the effect from a hydraulic structure, it becomes an optimization of current stream gauge network under the condition that each stream gauge measures the natural runoff volume. This study has been applied to the Nam-Han River Basin for the optimization of total 31 stream gauge stations using the entropy concept. Summarizing the results are as follows. (1) The unit hydrograph representing the basin response from rainfall can be transferred into a probability density function for the application of the entropy concept to optimize the stream gauge network. (2) Accurate derivation of unit hydrographs representing stream gauge sites was found the most important part for the evaluation of stream gauge network, which was assured in this research by comparing the measured and derived unit hydrographs. (3) The Nam-Han River Basin was found to need at least 28 stream gauge stations, which was derived by considering both the shape of the unit hydrograph and the runoff volume. If considering only the shape of the unit hydrograph, the number of stream gauges required decreases to 23.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.356-356
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• 2017

최근 국토교통부 홍수통제소에서는 가뭄대응을 위해 1, 3개월 갈수예보를 시범적으로 운영하고 있다. 국가재난 위기경보단계(관심, 주의, 경계, 심각)에 따라 분류된 기준유량과 예측유량의 비교를 통해 갈수상황을 판단하며, 그 중 기준유량은 일본의 정상유량 산정 기법에 의해 계산된다. 그러나 우기 건기에 따라 상이한 유입량 및 물 사용량이 정상유량 산정에 고려되지 않았고, 각 위기단계별 물 부족상황이 재현되지 못하였다. 또한, 하천유량 부족은 가뭄과 관계가 밀접함에도 불구하고, 가뭄상황과의 연계분석이 이뤄지지 않았다. 본 연구에서는 갈수빈도와 정상유량산정 모델을 이용하여 기준유량을 재설정하고 가뭄상황을 분석하였다. 대상유역은 영산강유역으로 선정하였고, 보고된 하천수사용허가량, 댐 용수 공급량 및 10년 이상 장기간 관측된 관측소별 일 유량자료를 활용하였다. 일 관측유량을 7일 이동평균으로 변환한 후, 유황분석을 통해 $Q_{90}$을 산정하였으며, 빈도별 $Q_{90}$을 계산하였다. 정상유량 산정 모델에서 입력 자료(자연유량, 댐 공급량 및 하천수 허가량)에 가중치를 두어 양을 조절하고 각 빈도에 맞는 관개기 및 비관개기 기준유량을 산정 하였다. 가뭄지수로는 국내 활용성이 높은 Standardized Precipitaion Index (SPI) 및 Standardized Runoff Index (SRI)를 선정하였고, 이를 지속기간 1, 3, 6, 12개월에 따라 일별로 계산하였다. 7일 평균 관측유량이 기준유량 이하일 때, 이시점을 전 후로 가뭄지수의 시공간적 특성과 가뭄의 지속기간 및 심도를 분석하여 가뭄상황을 제시하였다. 본 연구의 결과는 갈수예보 시 하천유량 부족에 따른 물수지 및 가뭄상황에 대한 직관적인 판단과 갈수기 효율적인 하천수 조정 협의에 기여할 것으로 본다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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• pp.143-146
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• 1998

자연스러운 한국어의 음성합성을 위해서는 음운의 지속시간의 제어가 매우 중요하다. 본 연구에서는 POW3848 어절에 대한 음성 데이터에 대해 음운 세그먼트, 음운 라벨링, 품사 태깅을 행한 음성 데이터베이스를 구축하여 한국어 음운의 지속시간을 변화시키는 시간 특징을 통계적으로 분석하였다. 이 시간 특징들 중 변화 폭이 큰 요인들을 제어요소로 각 음운의 고유길이를 최대한 배제하고 단지 음운 발성 환경의 영향에 의한 지속시간 변화만을 고려하는 정규화 지속시간에 대한 회귀트리로 한국어 음운 지속시간을 모델화 하였다. 제안된 음운 지속시간 모델을 실시간 제어 알고리즘으로 구현하여 평가한 결과, 음운 지속시간 예측오차의 88% 정도가 25ms이내 이었고 예측치와 관측치 간의 다중 상관관계수는 0.92 정도로 평가되어, 제안된 모델의 타당성이 입증되었다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.34 no.6_1
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• pp.997-1007
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• 2018

Drought monitoring is the important system for disasters by climate change. To perform this, it is necessary to measure the precipitation based on satellite rainfall estimation. The data developed in this study provides two kinds of satellite data (raw satellite data and bias-corrected satellite data). The spatial resolution of satellite data is 10 km and the temporal resolution is 1 day. South Korea was selected as the target area, and the original satellite data was constructed, and the bias-correction method was validated. The raw satellite data was constructed using TRMM TMPA and GPM IMERG products. The GRA-IDW was selected for bias-correction method. The correlation coefficient of 0.775 between 1998 and 2017 is relatively high, and TRMM TMPA and GPM IMERG 10 km daily rainfall correlation coefficients are 0.776 and 0.753, respectively. The BIAS values were found to overestimate the raw satellite data over observed data. By using the technique developed in this study, it is possible to provide reliable drought monitoring to Korean peninsula watershed. It is also a basic data for overseas projects including the un-gaged regions. It is expected that reliable gridded data for end users of drought management.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.941-941
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• 2012

최근 이상기후로 인한 강우량 증가와 집중호우가 빈번히 발생하고 있는 추세이다. 작년 서울지역의 하루 강우량은 301.5mm, 1시간 최대 강우량이 113mm를 기록하였고, 침수와 산사태 인한 인적, 물적 피해가 나타나면서 재해위험이 크고 예측한계를 벗어난 특이기상 발생빈도가 증가했다. 강수일수 또한 1980년대 36일에서 2011년 48일로 빠르게 증가하고 있다. 본 연구에서는 특이기상 발생 원인을 강우량으로 고정하여 확률강우량 증가에 따라 홍수량의 변화양상을 해석하였다. 변화한 홍수량이 홍수위에 미치는 변화양상을 분석하기 위해 금강수계의 무심천유역에 위치한 청주강우관측소를 선정하였고, 대상유역의 확률강우량을 증가시켜 빈도해석을 통한 각각의 재현기간에 발생한 면적확률강우량을 산정하였다. 또한 GIS 프로그램을 이용해 지형인자를 추출하고 추출된 지형인자를 이용하여 매개변수를 산정하였다. HEC-HMS 모형의 계산조건에서 손실우량은 SCS CN, 유출변환은 Clark 단위도법을 적용하였다. 그리고 HEC-RAS 모형에서는 자연하천에 주로 적용하는 부등류 모델링을 수행하여 결과값의 조건별 양상을 분석하였다. 분석결과 확률강우량 증가율에 대한 홍수량은 비슷한 변화율을 보여주었고, 홍수량 증가에 대한 홍수위 변화율은 동일한 비율만큼 반영되지 않음을 판단할 수 있었다.

• Journal of The Korean Association For Science Education
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• v.43 no.6
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• pp.495-507
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• 2023

Teachers often encounter challenges in supporting students with question generation and the development of investigation plans in sensemaking activities. A primary challenge stems from the ambiguity surrounding how students apply their conceptual understandings in this process. This study aims to explore how students apply their conceptual understandings to generate questions and design investigation processes in a sensemaking activity. Two types of student group activities were identified and examined for comparison: One focused on designing a process to achieve the goal of sensemaking, and the other focused on following the step-by-step scientific inquiry procedures. The design of investigation process in each group was concretized with epistemic criteria used for evaluating the designs. The students' use of conceptual understandings in discussions around each was then examined. The findings reveal three epistemic criteria employed in generating questions and designing investigation processes. First, the students examined the interestingness of natural phenomena, using their conceptual understandings of the structure and function of entities within natural phenomena to identify a target phenomenon. This process involved verifying their existing knowledge to determine the need for new understanding. The second criterion was the feasibility of investigating specific variables with the given resources. Here, the students relied on their conceptual understandings of the structure and function of entities corresponding to each variable to assess whether each variable could be investigated. The third epistemic criterion involved examining whether the factors of target phenomena expressed in everyday terms could be translated into observable variables capable of explaining the phenomena. Conceptual understandings related to the function of entities were used to translate everyday expressions into observable variables and vice versa. The students' conceptual understanding of a comprehensive mechanism was used to connect the elements of the phenomenon and use the elements as potential factors to explain the target phenomenon. In the case where the students focused on carrying out step-by-step procedures, data collection feasibility was the sole epistemic criterion guiding the design. This study contributes to elucidating how the process of a sensemaking activity can be developed in the science classroom and developing conceptual supports for designing sensemaking activities that align with students' perspectives.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.701-701
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• 2012

장시간의 강수부족으로부터 야기되는 가뭄은 다른 자연재해에 비하여 하나의 물리적인 특성으로 표현하기에는 한계가 있다. 이러한 가뭄의 특성을 파악하기 위하여 다양한 지수들이 사용되고 있으며, 각각의 지수는 기후적 혹은 물리적 특성 등을 반영하여 가뭄을 평가하고 있다. 다양한 가뭄지수중 SPI(Standardized Precipitation Index)는 가뭄 발생에 있어 가장 중요한 요소를 차지하는 강수를 이용하여 가뭄을 평가하고 있으며, 비교적 간단한 방법으로 계산되어지며 다양한 기관에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 무강수일수와 선행강수조건에 따른 영향을 고려한 개선된 SPI 지수를 제시하고 가뭄감지능력을 기존의 가뭄지수와 비교 분석 하였다. 무강수일수의 고려를 위하여 월 최대 무강수일수의 확률분포를 구하고 이를 다시 누적확률분포로 나타냄으로서 기존에 가뭄지수에 무강수일수의 영향을 추가할 수 있는 가중치를 생성하였다. 또한 추가적으로 월 최대 무강수일의 시점을 전기, 중기, 후기로 구분하여 각각의 기간에 따라 가중치를 변환하여 수행하였다. 이전의 강수효과를 고려하기 위하여 15일 이전의 강수를 성수기와 비성수기로 구분하고 각각의 기간에 강수량에 따른 가중치를 세분하여 기존의 가뭄지수에 추가하였다. 기존의 가뭄지수와 새롭게 제시된 가뭄지수의 평가를 위하여 ROC분석을 사용하였으며, ROC분석은 실제 발생했던 사실과 산정된 값을 평가하는 방법으로 본 연구에서는 과거 실제 방생한 가뭄기록과 산정된 지수의 수치를 4가지의 범주로 나누어 분석하였다. 평가 기간은 1973년부터 2009년까지이며, 사용된 자료는 우리나라 기상청의 76개 지상관측지점 중 섬 지역 7개를 제외한 69개 지점의 정보를 이용하였다. 분석결과 기존의 SPI3에 비하여 전반적으로 향상된 가뭄감지능력을 보여주었다. 무강수일수와 선행강수효과를 이용한 가뭄지수의 가중치 생성은 SPI3 뿐만 아니라 다양한 지수에 적용되어 사용성이 높아 뛰어난 가뭄감지능력을 가지는 가뭄지수 개발에 효과적으로 활용될 것으로 기대된다.