• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.135-135
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• 2017

최근 강우-유출 모형은 물리적 현상에 근거한 확정론적 모의 모형과 물리적 성분으로 설명할 수 없는 내용에 대해 통계적으로 접근하는 추계학적 모의 모형 등이 계속 연구되고 있어 자연현상에 가까운 결과를 기대할 수 있게 되었다. 하지만 우리나라의 경우 많은 연구에도 불구하고 돌발성 집중호우, 여름철 집중되는 강우 등으로 인해 재난이 반복적으로 발생하고 있어 모형의 정확성에 대한 논의가 지속되고 있다. 동일한 유역에 동일한 입력자료를 사용하더라도 사용하는 모형에 따라 유출 분석결과는 상이하며 이는 유출 해석에 대한 불확실성으로 작용한다. 본 연구에서는 앙상블 및 블랜딩 기법을 사용하여 각 강우-유출 모형의 불확실성을 고려하여 최적 유출량을 산정하고자 한다. 대상 유역으로는 한강 수계에 있는 중랑천 유역을 선정하였으며, Distributed 모형인 Vflo 모형과 Lumped 모형인 저류함수 모형, SSARR모형, TANK 모형을 이용하여 유출 분석을 실시하였다. 그 후, Multi-Model Super Ensemble(MMSE), Simple Model Average(SMA), Mean Square Error(MSE) 방법 등의 blending 기법을 이용하여 하나의 통합된 형태의 유출 분석 결과를 제시하였으며, 최적 유출량 산정을 위한 blending 기법을 선정하였다. 본 연구를 통해 동일한 강우 시나리오에 대한 여러 강우-유출 모형에 대한 정확도를 확인하였으며, 앙상블 및 블랜딩 기법을 사용하여 유출 분석에 대한 정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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• pp.127-130
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• 2007

테이블 탑 디스플레이는 인간과 컴퓨터간의 자연스러운 상호작용을 위하여 개발된 인터페이스 중 하나이다. 이것은 인간의 직관적인 도구인 손을 이용하여 컴퓨터와 상호작용을 하기 때문에 기존의 마우스를 이용하는 시스템에 비해 사용자의 흥미를 더욱 유발시킬 수 있으며 따라서 현재 이러한 시스템을 활용하기 위한 많은 컨텐츠들이 개발되고 있다. 본 논문에서는 테이블 탑 디스플레이 인터페이스에서 자연스러운 물체의 상호작용을 지원하는 물리엔진을 구현하였다. 이를 위해 테이블 탑 평면상에서 물체의 선택을 가능하게 하는 2차원 관점의 3차원 변환을 지원하고, 물체가 이동할 때와 물체와 물체의 충돌 시 나타나는 물리현상을 벡터연산을 통해 구현하였고, 네트워크를 통해 다중 사용자 환경에서 물리엔진이 구동되도록 하였다. 본 논문에서는 테이블 탑에서 이와 같은 기능들의 구현을 에어하키 게임을 통해 보인다. 에어 하키는 테이블 위에 퍽을 놓고 라켓으로 퍽을 쳐서 상대방의 골문에 넣어 점수를 얻는 게임이다. 본 논문에서 제안한 물리엔진을 이용함으로써 사용자는 보다 실감나는 인터페이스를 느낄 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.449-453
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• 2005

하천의 물리적 생태적 특성에 대한 연구는 하천유형분류의 기초 자료로서 큰 의미가 있다. 그러나 국내의 경우 이를 위한 하천의 조사는 매우 드물며, 국부적이었다. 더욱이 이러한 생태적 물리적 특성을 근거로 한 하천 유형적 특성을 연구한 사례는 없었다. 본 연구에서는 하천의 유형을 분류하는 것은 아니지만 하천을 더욱 효율적으로 계획하고 관리하는데 필요한 기초자료를 구축하고자 하였다. 그리하여 1차적 연구로 자연환경이 유사한 하천들을 일시에 선정하여 동일한 방법으로 각 하천의 물리적 생태적 특성을 조사하고 평가하여 대상 하천의 공통적 특성을 가려내고자 하였다. 이와 관련하여 본 연구에서는 하천의 물리적 구조조사법을 유럽공동체에서 사용하는 기준과 방법에 따라 시범적으로 실시하여 국내하천의 하천환경조사를 위한 적용성 여부도 진단하고자 하였다. 하천의 물리적 구조등급이란 하천의 공간적 환경과 저수로 하상재료의 물리적 차이를 의미하는 것으로 하천 자체는 물론 하천범람지에 영향을 주는 생태적 기능의 수리 특성, 하천의 물리 특성, 수생태 특성 등을 포괄하게 된다. 따라서 하천의 물리적 구조등급은 하천구조의 생태적 질과 하천구조로 나타나게 되는 동적 과정(dynamic process)의 질을 평가하는 척도가 될 수 있다. 본 연구에서는 남한강수계의 청미천, 양화천, 복하천을 대상으로 물리적 구조조사법과 식생조사를 병행하였으며 이로부터 하천의 물리적 구조등급이 수질등급과 정량적이지는 않지만 전반적인 하천의 생태성 또는 자연도를 가늠할 수 있는 하나의 지료로 활용할 수 있음을 알 수 있었다.양토를 기준으로 할 때 강우량과 침투수의 관계는 $I_{10}(mm)=0.44R(mm)+5.8(r^2=0.55)$이었다. y절이 발생한 이유는 이전 강우에 의해 침투되고 있는 물이 있음을 함축하며 기울기 0.40은 강우의 $40\%$가 지하로 침투하였음을 의미한다. 침투수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 1.12로 가장 컸고, 식양토 0.94, 식토 0.91로 평가되었다. 이는 토성간의 침투속도 및 투수속도의 경향이 반영된 것이다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 지수적으로 감소하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $I(mm)=I_{10}{\times}1.17{\times}e^{-0.0164s(\%)}$로 나타났다. 같은 조건에서 강우량과 유거수의 관계는 $Ro_{10}(mm)=5.32e^{0.11R(mm)}(r^2=0.69)$로 나타났다. 이는 토양의 투수특성에 따라 강우량 증가에 비례하여 점증하는 침투수와 구분되는 현상이었다. 경사와 토양이 같은 조건에서 나지의 경우 역시 $Ro_{B10}(mm)=20.3e^{0.08R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사

• 기계저널
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• 제33권6호
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• pp.515-522
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• 1993

센서는 자연현상을 감지하는 소자로 계측 및 제어시스템의 구성요소로 이용되며, 센서를 이용 하여 Closed-loop System의 구성을 가능케 하며, 지능화된 시스템을 구현 할 수 있다. 센서는 압력, 유량, 온도, 자장, 광 등을 측정하는 물리적 센서, pH, 이온, 산소 등의 구성물을 감지하는 화학센서, 인체의 혈당량, 뇌의 상태, 냄새 등을 측정하는 바이오 센서로 대별될 수 있다. 이중 물리적 센서는 기계적 시스템에 많이 이용되며, 특히 압력, 유량센서는 자동차에 있어서 엔진의 Manifold, 엔진오일, 브레이크 오일, 타이어, 연료 등의 상태를 측정하는데 사용되고 있다. 예를 들어 1980년대에는 미국 Ford와 Motorola사가 공동으로 반도체공정 기술을 이용한 용량 형(capacitive) 압력센서를 개발하여 엔진의 컨트롤시스템에 이용하였다. 이러한 압력센서는 1988년에 15억불의 매출을 기록하였으며, 1955년에는 30억불로 늘어날 전망으로 있어 가장 많이 사용되는 센서로 각광을 받고 있다. 이글에서 압력센서의 원리 및 종류에 대하여 알아보고, 마 이크로머시닝 기술 등의 제작방법과 이의 응용에 대하여 논의하려 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.182-190
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• 2007

가상세계란 전자적 커뮤니케이션에 의해 네트워크화된 3차원 컴퓨터 그래픽 기반의 인터랙티브 환경을 말한다. 오늘날 구현된 가상세계는 기존의 매체에서는 볼 수 없었던 장시간의 몰입을 가능하게 했고, 현실의 노동에 필적할 만큼 힘들고 지루한 장시간의 플레이는 일과 놀이의 경계를 무화시키며 재미노동의 개념을 탄생시켰다. 이러한 재미노동을 '노동을 자연에 가함으로써 자연이 부여한 물리적 한계를 극복하고 자연을 자신에게 더 고유한 존재로 만드는' 인간의 본질로서의 노동으로 긍정한다면, 정보사회에서의 구조적 실업 문제를 해결할 수 있는 획기적인 거대 서비스 분야 중 하나라고 조심스럽게 가정할 수 있다. 또한 재미노동은 돈과 시간과 관심을 지불한 만큼 의미 있는 경험을 하기 원하는 사용자들의 지각 능력과 행위주체성에 부합하는 새로운 형태의 노동일 수 있다. 이러한 현상은 다양한 가상세계를 편력하는 사이버 산책자로서 정의되었던 기존의 사용자 정체성 개념에 반론을 제기하면서, 가상세계의 사용자들은 오히려 하나의 가상세계에 오래 머물며 지속적이고 발전적으로 재미노동을 행하는 존재, 즉 주민의 정체성을 형성하고 있음을 나타낸다. 이렇게 가상세계의 사용자들이 주민성을 형성함에 따라 단체 행동권과 시민참여의 새로운 양식이 확산되어 가고 있으며, 이러한 현상이 사회적으로 미치는 영향을 관찰하는 일이 매우 중요해질 것이다.

• 디자인학연구
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• 제15권1호
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• pp.181-190
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• 2002

모든 사물의 형태는 사물이 가진 내부에너지와 외부스트레스간의 균형관계라는 기존의 정의에서 출발된다. 이것을 생물체간의 균형관계로 볼 때 내부에너지는 생물체가 스스로의 존재유지를 위해 필요한 에너지의 발생일 것이며 외부스트레스는 주변환경에서 가해오는 압박이라고 할 수 있을 것이다. 즉 생존에 필요한 내부에너지의 유지와 여기에 가해지는 외부스트레스가 균형을 유지하는 점에서 우리는 사물의 형상이 존재하게됨을 알 수 있다. 그런데 여기서 아울러 발견되는 것은 이러한 형상들은 주로 비직선(非直線)인 곡선(曲線)과 곡면(曲面)으로 이루어져 있음이란 사실이다. 다시 말해 직선과 직면으로 이루어진 형상이란 존재하는 사물의 세계에서 발견하기란 거의 불가능하다. 대체로 우리는 그동안 곡선과 곡면을 주로 시각적 아름다음<美>의 대상으로만 여겨왔다. 본고에서는 곡선과 곡면에는 아주 먼 원인류(原人類)부터 우리의 생존을 지켜주는 중요한 기능(機能/function)들이 함께 하고있음을 제시하고, 다시 그러한 기능을 물리적 역학구조의 시각에서 좁혀 보다 세밀히 관찰해 봄으로서 특히 곡선형태를 다루는 디자인의 근원에서 무엇이 중요한 것인가를 살펴보았다. 물론 여기에는 수학이나 화차 또는 생물학 등의 관점에 따라 자연현상을 여러 갈래로 분석하여 이들을 종합하는 것이 더욱 타당할것이나 다만 본고에서는 연구능력의 한계로 물체의 외부형상을 다루는 디자인에 적응될 수 있는 물리적 구조에만 주된 관심을 두기로 하였다. 결과적으로 자연에서 발생한 곡선·곡면의 물리적 구조현상을 디자인에 더욱 충실할 때 시각적으로도 더욱 아름답다는 사실을 재차 확인할 수 있었음이 본고의 작은 결실이라 할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1461-1465
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• 2010

산업기술의 발전은 자연현상에서 발생되는 다양한 형태의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있게 되었으나, 자연현상의 신호는 그 정보량이 상당할 뿐만 아니라 디지털 신호로 변환하는 과정에서 발생되는 계통오차 및 동역학적 노이즈 등이 포함되어 있어 신호 해석에 많은 어려움이 있다. 최근 유량조사 분야에서도 최첨단 유량측정 기술인 초음파 유량계 설치를 통하여 기존의 유량조사 방법으로 불가능했던 감조하천과 대하천에서의 실시간 유량자료를 생산하고 있으며, 이에 근거하여 홍수예보 및 하천관리 업무에 효과적으로 활용하고 있다. 본 연구에서는 초음파 유량계가 설치된 여주지점의 2009년도 자동유량측정성과 중 동역학적 노이즈이라 판단되는 신호에 대하여 노이즈저감에 관한 방법론을 검토하고자 한다. 이를 위해 노이즈저감과 시간과 주파수 영역에서 유연한 분해능을 갖는 웨이블릿 변환을 적용하였으며 다양한 웨이블릿 변환함수 중 'db4'를 이용하였다. 여주지점의 자동유량측정성과에 대한 웨이블릿 변환함수 'db4'를 적용한 결과, 30분 이하의 단주기 성분(D1 등)은 동역학적 노이즈으로 판단되었으며, 최종파형분해단계의 근사성분은 원자료에 근사한 결과값을 얻을 수 있었다. 또한, 최종 분해된 자료는 충주조정지댐 방류량과의 상 하류 유출량 분석과 유출률 분석에서 물리적으로 해석이 가능한 결과 값을 얻을 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.107-107
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• 2019

하천은 과거부터 현재까지 인간의 삶에 있어서 중요한 공간이며 환경적, 생태적으로도 중요한 가치를 지니고 있다. 특히, 하천은 물과 흙으로 이루어져 있기 때문에 수생물이 살아갈 수 있는 독특한 생태 서식처 공간을 제공한다. 국내에서는 1980년대 말부터 하천환경의 개선 및 복원에 대해 관심과 인식을 높이고 공감대를 형성하여 훼손된 하천을 원래 모습으로 되돌리는 사업을 수행하였다. 이러한 하천복원사업이 하천에 서식하는 수생물의 어떠한 영향을 주는지 분석하기 위해 최근에는 다양한 물리서식처 분석이 수행되고 이를 통해 각종 복원계획을 수립하고 있다. 하천복원사업을 통한 생태유량 재산정, 보 철거의 영향, 다양한 복원기법을 통한 수생물에 미치는 영향 파악 등을 들 수 있다. 그러나 이러한 기존 연구들은 하천복원사업으로 인한 수리특성과 수생 서식처의 변화를 살펴보는 간접적인 영향에 대한 내용이었다. 그러나 직접적으로 영향을 미치는 하도의 단면을 재설계하고 다양한 복원기법을 적용하여 그 영향을 파악하는 연구도 수행되어야 할 것으로 판단된다. 본 연구는 수리학적으로 유리한 저수로 물길 조성 및 다양한 저수로 조성기법의 적용을 통해 우점종의 서식처에 미치는 영향에 대해 원주천을 대상으로 물리서식처 분석을 수행하였다. 대상구간은 원주천 중 상류에 위치한 900 m 구간으로, 대상 어종은 원주천의 중 상류에 서식하는 우점종인 참갈겨니를 목표로 하였다. 수리분석과 서식처분석은 각각 River2D 모형과 서식처 적합도 모형을 사용하였다. 서식처 적합도 모형에 사용된 서식처 적합도 곡선은 Gosse (1982)의 방법을 이용하여 구축하였으며, 수심, 유속, 기층을 모두 고려하여 물리 서식처 분석을 수행하였다. 저수로 물길 복원 조성을 위하여 수리학적으로 유리한 저수로 단면으로의 복원 및 거석, 여울/소 구조, 단면의 확폭을 통해 기존 자연형 하천과는 다른 복원을 조성하였다. 수리학적으로 유리한 저수로 물길 복원을 조성한 결과를 이용하여 물리서식처 분석을 수행하였을 때, 기존 자연하천인 현상태 대비 약 37% 가중가용면적이 악화되는 것으로 나타났다. 그러나 수리학적으로 유리한 저수로 단면의 설계 조건에서 거석, 여울/소 구조 및 단면의 확폭의 복원을 수행하였을 때 서식처가 최소 약 3%에서 최대 21%까지 가중가용면적이 향상되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.505-515
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• 1984

동일한 물리적인 인자와 경계조건하에서, 서로 다른 두 개 이상의 유동이나 열전달이 발생되는 다중정상상태에 대한 현상은 최근 자연과학이나 공업분야에서 매우 중요시 되어지고 있다. 그 한 예로서 -0.1988<.betha.<0 영역에서 쐐기면에 따른 유동현상이 다중정상상태가 됨을 Stewrtson에 의해 밝혀진 바 있다. 이 영역에서 주위유체가 공기(Pr=0.72)이고, 쐐기 면이 여러 가지 열유속을 가지는 경우에 대해서 강제대유열전달을 multiple shooting방법으로 현론해석하 였다. 그 결과, 상이한 두 개의 열전달매개변수 즉 다중해가 얻어져서 다중정상상태의 강제대류 열전달이 일어남을 알았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.381-381
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• 2012

가뭄은 이수에 영향을 주는 피해 중 가장 대표적인 예라고 할 수 있다. 가뭄은 장기간에 걸쳐서 강수량이 부족하거나, 지속적인 일사량의 증가로 인하여 수문학적 물 균형이 깨어져서 물 부족 현상이 발생하는 것을 의미한다. 우리나라는 2001년에 기상관측 이래 때 이른 무더위와 극심한 가뭄으로 강원도지역을 중심으로 전국적인 피해를 입었다. 미국 해양기상청(NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration)에서는 20세기 최대의 자연재해 중 5위권내에 가뭄으로 인한 재해가 무려 4개나 랭크된바 있다. 하지만 우리나라에서는 홍수 등에 대비해서는 수해방지종합대책등 사전대책을 마련하여 방지대책을 세우지만, 가뭄에 대해서는 종합적인 사전예방대책보다는 복구 위주로 진행되고 있다. 이로 인해 가뭄으로 인한 피해상황 및 피해유발인자의 파악이 어렵고 객관적으로 표현할 수 있는 지표도 명확하지 않기 때문에 이에 대한 체계적인 연구가 시급한 실정이다(이주헌과 이길재, 2006). 본 연구에서는 가뭄으로 인한 피해유발인자를 파악하기 위하여 UNDP(United Nations Development Programme, 2004)에서 제공하는 물리적 노출(Physical Exposure)정도를 1990년~2007년간의 유역별 월강수량 자료를 이용하여 가뭄의 발생 빈도별로 산정한 후에 가뭄으로 인한 농작물피해 및 제한급수에 영향을 미치는 인자들에 대하여 분석을 실시하였다.