• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.358-358
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• 2021

자연재해 중 홍수는 전 세계적으로 가장 큰 인적 및 물적 피해를 발생시키고 있으며, 지구온난화로 가속화되고 있는 기후변화는 더욱 극심한 호우와 태풍 현상을 야기하고 있다. 최근 우리나라에서도 2020년 장마는 역대 가장 긴 장마로 기록되는 등 변화된 기상현상으로 인해 홍수피해의 빈도와 강도가 지속적으로 증가하고 있다. 따라서, 이상기후로 인한 홍수피해에 대한 대비와 적응을 위해 위험도 평가, 예·경보시스템, 대피체계 등과 같은 비구조적 대책의 수립이 필요하다. 그 중 홍수피해에 대한 위험도 평가는 과거 홍수피해자료를 바탕으로 지역별 피해양상이나 상대적인 피해위험도를 파악할 수 있으므로 홍수피해 저감대책 수립에 중요한 비구조적 도구로 인식되고 있다. 이에 따라 본 연구는 행정구역별 과거 강우특성 및 홍수피해자료를 분석하여 강우조건에 따라 예상되는 홍수피해위험도를 평가하는 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 먼저, 국민재난안전포털에서 제공하는 재해연보에서 행정구역별 최근 20년 동안의 호우 및 태풍으로 인한 피해자료를 수집하여 인적 및 물적 피해특성 자료를 구축하고, 홍수피해가 발생한 기간에 대해 기상청에서 제공하는 시강우량 자료를 수집하여 홍수피해 사상별 다양한 강우특성자료를 구축한다. 구축된 자료를 이용하여 행정구역별 강우-피해 상관분석을 수행하고, 회귀분석 과정에서 이상치가 존재할 경우 회귀모형의 적합도를 향상시키기 위해 이상치를 제거하고 분석하여, 회귀식의 결정계수 및 유의성 검정결과를 바탕으로 3가지 원인별(호우, 태풍, 종합), 2가지 홍수피해별(인적, 물적) 강우-피해 최적 회귀함수를 선정한다. 최종적으로 강우조건에 따른 홍수피해 규모를 예측하고, 이를 통하여 행정구역별 상대적인 홍수피해위험도를 평가한다. 본 연구를 통해 행정구역별 강우조건에 따른 예상 홍수피해위험도를 분석하여 홍수피해에 대한 저감대책 수립에 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.640-640
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• 2015

2010년과 2011년 서울에서 발생한 집중호우와 2014년 부산에서 발생한 집중호우의 발생으로 막대한 재산상의 피해와 사상자를 냈다. 2010년 9월 21일에 발생한 집중호우는 1908년 관측시작이래 가장 많은 비가 내린 것으로 기록되었으며 주거지 4,727호, 상가 1,164호, 공장 126동 등이 침수되고 13시를 기준으로 강서지점의 경우 시간당 98.5mm의 기록적인 강우를 기록하였으나, 관악지점은 5.5mm에 그쳐 두 지점간의 시간당 강우량의 편차가 약 200배 가까이 차이가 나는 것으로 나타났다. 이와 같이 최근 도시지역에서 국지성 집중호우가 증가하고 있으며 지역별 강우 편차가 크고 이에 따라 침수피해발생 여부도 지역에 따라 달라진다. 강수의 공간적 분포와 그로 인한 침수해석은 도시돌발홍수 예경보 시스템에 있어 무엇보다도 중요하다. 본 연구의 목적은 도시지역 돌발홍수 예경보 시스템 구축을 위한 정량적 강수추정 QPE(Quantitative Precipitation Estimation)기법에 따른 수리 수문학적 영향을 평가하는 것이다. 정량적 강수추정을 위해 AWS, SKP, 레이더 자료를 활용하여 250m의 해상도를 가지도록 크리깅을 적용하였다: QPE 1은 34개의 AWS의 지점우량을 지구통계학적 기법 중의 하나인 크리깅을 이용하여 산정한 기법, QPE 2는 AWS와 156개의 SKP의 강우데이터를 크리깅을 이용하여 산정한 기법, QPE 3는 광덕산 레이더를 이용한 기법, QPE 4는 AWS, SKP, 광덕산 레이더 자료를 조건부 합성한 기법이다. 월류량을 산정하기 위해 도시유출해석모형인 SWMM을 강남역 일대를 대상으로 구축하고 우수관로 시스템으로 유입되지 못한 노면류(Surface flow)를 함께 고려하였다. 침수해석을 위해서는 DHM모델을 적용하였으며 2013년 7월 기간에 발생한 호우에 대하여 분석을 수행하였다. 비교수행을 위해서 인접한 서초 AWS와 강남 AWS의 지점강우량도 함께 고려하였으며 모의결과를 국가 재난관리 정보 시스템(NMDS)에 침수피해가 확인된 가옥 및 빌딩 정보와 일치여부를 적합도로 산정하였다. 산정된 적합도를 통하여 정량적 강수추정기법에 따른 수리?수문학적 영향을 평가하였다. 실제 침수흔적정보와 비교 결과, QPE 2와 QPE4가 가장 적합도가 높았으며 이에 따라 고밀도의 관측망의 구성이 도시지역 침수해석결과에도 적합할 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.957-962
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• 2016

현재 지상파 이동 멀티미디어방송(T-DMB)은 국지적인 재난경보 방송을 실시하거나 다양한 방송을 시청할 수 있다. 그러나 전파 음영 지역에는 시설 투자의 한계로 인해 서비스가 제한되고 있는 실정이다. 또한 T-DMB 시청이 불가능한 모바일 디바이스들도 있기에 T-DMB는 제한된 지역과 모바일 디바이스들만 시청할 수 있는 방송이라는 문제점이 있다. 본 논문에서는 T-DMB의 문제점을 해결하기 위한 방법으로 T-DMB 방송을 수신하여 모바일 디바이스로 재전송해주는 시스템을 연구하였다. 이를 통해 T-DMB 수신이 불가능한 모바일 디바이스에서도 방송을 수신하여 시청할 수 있으며 제한수신 기능을 통한 단방향/양방향 인증 메커니즘을 제공하여 등록되어 있는 사용자에 한해서 방송을 시청할 수 있도록 시스템을 구성하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.794-796
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• 2016

최근 지상파 이동 멀티미디어방송(T-DMB)은 전국적으로 서비스가 확대되어 제공되고 있으며 나날이 수요가 증대되고 있다. T-DMB는 타 이동멀티미디어방송보다 설치비용 면에서 저렴하다는 장점이 있으나 다양한 데이터 및 국지적인 재난경보 방송 서비스의 추가 제공이 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 제한수신 기능을 통한 단방향/양방향 인증 T-DMB 시스템을 설계하였다. T-DMB 방송을 수신하여 모바일 디바이스로 재전송해주는 인증 메커니즘을 제공하고 이를 통해 등록된 사용자외의 T-DMB 수신이 불가능한 모바일 디바이스에서도 방송을 수신하여 시청할 수 있게 된다. 제안한 시스템을 이용하여 기존의 T-DMB 기술의 문제점을 해결할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권2_2호
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• pp.307-312
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• 2020

본 연구는 주거용 건축물에 설치하는 단독경보형감지기와 소화기의 보급률의 문제점과 개선대책을 제시한 연구이다. 국가화재정보시스템의 통계 자료에 의하면 최근 8년간 전체 화재의 18%, 사망자의 45%가 주거용 건축물에서 발생한 것으로 나타났다. 그런데도 2019년 현재 주거용 건축물에 설치하는 기초 소방시설의 보급률은 60%에도 도달하지 못하였다. 이에 본 연구에서는 화재 안전에 대한 대책의 수립을 위해 관련 법령 및 화재 발생 현황을 분석하였다. 그리고 첫째 60세 이상의 노인 계층 및 소방차량 진입 곤란 지역의 재난 약자를 대상으로 무상보급, 둘째 재난 취약계층을 위한 재난 안전 수당의 도입, 셋째 공인중개사법의 개정을 통한 보급 확대, 넷째 각종 안전교육을 통한 기초 소방시설의 자율적 설치유도 및 Data base system의 구축을 통한 기초 소방시설의 보급률 증가, 다섯째 공동주택 국가 화재안전기준의 제정을 제안하였다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권2호
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• pp.49-54
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• 2009

건설공사의 대형화, 고층화에 따라 건설현장에서 발생하는 안전사고가 사회적인 이슈가 되고 있다. 국제노동기구에 따르면 전 세계적으로 매년 60,000건의 건설재해가 발생하고 있으며, 이는 전체 산업재해의 17%에 해당하고 있다. 건설재해 발생 유형을 살펴보면 충돌과 추락사고가 전체 건설재해의 60% 이상을 차지하고 있다. 본 연구에서는 무선센서 네트워크를 활용하여 건설근로자와 위험 대상체간의 안전거리를 예측함으로써 추락 및 충돌사고를 예방할 수 있는 안전관리 모니터링 시스템을 개발하였다. 이를 위하여, 무선신호 강도와 노이즈 계수를 분석함으로써 안전거리를 예측하고 무선 네트워크망을 통해 건설근로자의 안전거리를 추적하고 경보음을 통한 안전관리 및 모니터링을 수행할 수 있는 기법을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.366-366
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• 2023

우리나라 농촌 지역의 농업용저수지는 유역면적이 작고 홍수 도달시간이 짧아 홍수 대응에 어려움이 있으며, 대부분의 농업용저수지는 용수공급 목적으로 건설되어 홍수 대응능력이 부족한 실정이다. 한국농어촌공사는 수자원, 재난재해 등 농촌용수 관련된 다양한 정보의 통합관리를 위한RAWRIS(Rural Agricultural Water Resource Information System)을 운영하고 있으나, 소하천 및 농촌 지역의 홍수 피해 저감에 대한 관리와 노력은 도시 지역의 대하천 유역과 비교하여 여전히 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 농촌지역의 과학적 재해관리를 위해 RAWRIS의 홍수량 산정기술을 개선하고, 저수지 홍수예경보에 필요한 기상청 초단기 강우예측자료의 활용성을 검토하고자 하였다. 이를 위해 농어촌공사에서 관리하는 농업용저수지 중 홍수배제시설인 레디얼게이트가 설치된 농업용저수지 30개소를 대상으로 해당 저수지의 수위계측 정보, 수문 방류 정보 등 저수지 홍수관리 현황을 조사하였다. 다음으로 농어촌공사가 운영 중인 RAWRIS의 홍수량 산정과정을 검토하여, 기존 RAWRIS에 CN값이 미설정된 저수지 유역의 CN값을 설정하였으며, 유역의 강우량 및 유효우량 산정 알고리즘 개선하고 저수지 유역별 강우-유출모형의 대표 매개변수를 제시하였다. 마지막으로 기상청에서 제공하고 있는 초단기 강우예측자료의 활용성 평가를 위해 기상청 강우예측자료와 저수지 유역의 면적평균강우를 비교하였으며, 예측 및 관측강우에 의한 홍수유입량을 산정하여 그 결과를 비교하였다. RAWRIS 홍수량 산정기술의 개선 효과를 검토한 결과, 예당저수지의 경우에는 첨두유량백분율 오차가 최대 50 % 이상, 결정계수(R2)가 최대 0.6 이상 개선된 것으로 나타났다. 다음으로 초단기 강우예측자료의 활용성을 평가하기 위해 RAWRIS에 제공되는 기상청 강우예측자료와 관측강우자료을 비교한 결과, 초단기 예측강우자료는 정량적, 정성적 신뢰도의 문제가 있어, 농업용저수지 홍수예측시스템에 그대로 적용하는데에는 무리가 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권8호
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• pp.565-575
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• 2022

최근의 수자원공학 분야는 4차산업혁명과 더불어 비약적으로 발전된 딥러닝 기술을 활용한 시계열 수위 및 유량의 예측에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한 시계열 자료의 예측이 가능한 LSTM 모형과 GRU 모형을 활용하여 수위 및 유량 예측을 수행하고 있지만 시간 변동성이 매우 큰 하천에서의 유량 예측 정확도는 수위 예측 정확도에 비해 낮게 예측되는 경향이 있다. 본 연구에서는 유량변동이 크고 하구에서의 조석의 영향이 거의 없는 한강의 팔당대교 관측소를 선택하였다. 또한, LSTM 모형과 GRU 모형의 입력 및 예측 자료로 활용될 유량변동이 큰 시계열 자료를 선택하였고 총 자료의 길이는 비교적 짧은 2년 7개월의 수위 자료 및 유량 자료를 수집하였다. 시간변동성이 큰 시계열 수위를 2개의 모형에서 학습할 경우, 2개의 모형 모두에서 예측되는 수위 결과는 관측 수위와 비교하여 적정한 정확도가 확보되었으나 변동성이 큰 유량 자료를 2개의 모형에서 직접 학습시킬 경우, 예측되는 유량 자료의 정확도는 악화되었다. 따라서, 본 연구에서는 급변하는 유량을 정확히 예측하기 위하여 2개 모형으로 예측된 수위 자료를 수위-유량관계곡선의 입력자료로 활용하여 유량의 예측 정확도를 크게 향상시킬 수 있었다. 마지막으로 본 연구성과는 수문자료의 별도 가공없이 관측 길이가 상대적으로 충분히 길지 않고 유출량이 급변하는 도시하천에서의 홍수예경보 자료로 충분히 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권10호
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• pp.619-629
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• 2023

최근 기후변화가 심화됨에 따라 가뭄으로 유발되는 피해가 증가하고 있다. 현재 국내의 가뭄 강도를 결정하기 위해 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)를 기준으로 분류를 수행하고 있다. 현재 국내에서는 최근 6개월 동안의 누적강수량을 기준(SPI-6)으로 관심, 주의, 경계, 심각의 기상학적 가뭄의 강도를 분류하고 있다. 그러나 강수량만을 기초자료로 활용하기 때문에 가뭄 강도를 분류하는 데 한계가 있다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 SPI에 따른 국내 기상학적 가뭄 예･경보 기준의 한계점을 극복하고자 국가가뭄정보포털(National Drought Information Portal, NDIP)에서 제공하는 비상급수 피해자료를 수집하여 가뭄의 강도를 분류하였다. 그리고 SPI의 인자인 강수량과 증발산량 산정에 사용되는 인자인 온도, 습도 등을 min-max 정규화로 지수화한 후 유전 알고리즘(Genetic Algorithm, GA) 기반으로 각 인자들에 대한 계수를 산정하였다. 비상급수에 따른 가뭄의 강도를 분류하여 종속변수로 활용하고, GA에 의한 각 기상인자들의 계수를 활용하여 새로운 가뭄 강도 분류 지수(Drought Severity Classification Index, DSCI)를 도출하고자 하였다. DSCI를 도출한 후 누적분포함수를 활용하여 분위별 경계를 강도 단계 분류 기준으로 제시하였다. 본 연구에서 제시한 DSCI를 활용하면 기존 SPI보다 가뭄 강도를 정확하게 분류할 수 있어, 재난 담당자들의 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제26권3호
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• pp.245-253
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• 2024

남조류의 대량 발생은 담수 생태계에서 수체 내 산소 고갈, 악취 및 독성물질 분비로 인하여 수생태계 및 정수공급체계에 악영향을 미친다. 이러한 녹조현상은 낙동강 보 건설 이후 조류의 수체 내 체류시간 증가와 더불어 기후변화로 인한 지표면 기온 상승으로 인하여 강도와 빈도가 증가할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 예상되는 녹조현상의 증가에 대응하기 위하여 조류경보 발령 이전에 선제적 대응을 위한 수문-기상인자 조류 예보체계를 제시하였다. 다연상관 분석을 통하여 조류예측 단계에 따른 기온 및 유량의 선행 영향기간을 탐색하였다. 머신러닝 기법인 의사결정나무 분류를 통하여 선행 기간의 기온 및 유량에 따른 조류예측 단계 분류모델을 도출하였고, 분류모델 결과를 기반으로 수문-기상인자 조류 예보체계를 도출하였다. 제시한 수문-기상인자 조류 예보체계는 녹조현상 발생 이전의 선제적 대응을 위한 기초 연구로써 활용될 수 있을 것으로 판단된다.