• Title/Summary/Keyword: 재난예측

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Current status and Prospects on the Aerial Monitoring (국토 공중모니터링 현황과 발전방향)

  • Shin, Hyu-Seok;Park, Chung-Ki;Kim, Yeon-Mi;Hwang, Sun-Young;Park, Key-Ho
    • Spatial Information Research
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    • v.16 no.2
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    • pp.173-192
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    • 2008
  • Recent climate fluctuation and environmental change at global scale are causing more incidences of disasters and calamities over the world. In a response to this environmental crisis, international collaboration for Earth Observation(EO) is obtaining more significance in order to understand, watch, and forecast changes in the earth system. As such, aerial monitoring based on remotely sensed data, indispensable for EO, is also drawing more attentions. In this context, we discuss diverse aspects of future developments in the Korean domestic system for aerial monitoring. This paper first thoroughly examines current status of national and international collaboration system arid research of aerial monitoring. It then suggests specific development plans for four critical dimensions such as research, organization, institutional systems, and strategies. Our study would facilitate systematically establishing policies for aerial monitoring in Korea and creating a domestic GEOSS(Global Earth Observation System of Systems) in the near future.

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Missing Hydrological Data Estimation using Neural Network and Real Time Data Reconciliation (신경망을 이용한 결측 수문자료 추정 및 실시간 자료 보정)

  • Oh, Jae-Woo;Park, Jin-Hyeog;Kim, Young-Kuk
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.41 no.10
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    • pp.1059-1065
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    • 2008
  • Rainfall data is the most basic input data to analyze the hydrological phenomena and can be missing due to various reasons. In this research, a neural network based model to estimate missing rainfall data as approximate values was developed for 12 rainfall stations in the Soyang river basin to improve existing methods. This approach using neural network has shown to be useful in many applications to deal with complicated natural phenomena and displayed better results compared to the popular offline estimating methods, such as RDS(Reciprocal Distance Squared) method and AMM(Arithmetic Mean Method). Additionally, we proposed automated data reconciliation systems composed of a neural network learning processer to be capable of real-time reconciliation to transmit reliable hydrological data online.

A Study on the Propagation Characteristics of Wireless Communication System for Firefighters in Kimhae Site (김해지역 소방무선통신시스템의 전파특성 연구)

  • Lee, Su-Bin;Ko, Bong-Jin
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.19 no.2
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    • pp.168-174
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    • 2015
  • Wireless communication system for firefighters has an important role as the last communication method between the commander and the firefighters in disaster sites like fire. But the operation of Gyeongnam wireless communication system is installed, and maintained and controlled without criteria for the selection of a transmitting station and the analysis of propagation environment because of the lack of budget and the absence of professional personnel. To improve the performance of the radio station, this paper theoretically calculated free space loss of UHF 400 MHz band used by all firefighters in Gyeongnam and diffractions caused by single and multiple obstacles and computed the error after comparing the results of the actual measurement to those of simulation with FRAS operated by KFL. In the results, Deygout model was the most consistent with the actual measurement for 400MHz band in Kimhae site.

Introduction to high resolution weather observation of SK Planet (SK플래닛 국지기상 관측 소개)

  • Myung, Kwang Min;Park, Won Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.77-77
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    • 2015
  • 기상이변으로 인한 사회 경제적 피해의 증가로 기상정보에 대한 중요성이 커지면서 해외에서는 민간 기업이 기상 관측망을 구축하는 사례가 나타났다. 미국의 Earth Network은 전 세계에 1만개의 기상 관측센서를 설치하였고, 일본의 통신회사인 NTT DoCoMo는 일본에 4000여 개의 기상 및 환경관측 센서를 구축하였다. 국내에서는 SK플래닛이 자사의 플랫폼 기술과 SK텔레콤의 기지국 인프라를 활용하여 수도권 지역에 국지기상 관측망을 구축하였다. SK플래닛은 2013년 서울지역에 1km 간격으로 264개의 기상센서를 설치하고, 2014년 인천 경기지역에 3km 간격으로 825개의 기상센서를 추가 설치하여, 현재 1089개의 국지기상 관측망을 운용하고 있다. 관측에 사용한 센서는 우량계와 복합 기상센서로 강수량, 기온, 습도, 바람, 기압을 측정한다. 관측된 자료는 데이터로거에서 기상청의 자료처리 표준규격에 따라 처리한 후 M2M 모뎀을 통해 1분마다 서버로 전송한다. 전송된 자료는 기상정보 플랫폼의 수집 서버에서 프로토콜 변환 후 원본자료 DB에 저장하고, 실시간 품질관리를 마친 후 품질관리 자료 DB에 저장한다. 관측 지점의 기본정보 및 작업이력은 메타데이터 DB에 저장되고 관리자 페이지를 통해 조회 및 수정 된다. 관측 자료의 품질 보증은 제조사의 센서 Calibration부터 서비스 모니터링 까지 각 단계별로 체계적인 품질관리를 통해 이루어진다. 품질관리를 마친 국지기상 관측 데이터는 응용프로그램 개발자가 편리하게 사용할 수 있는 API(Application Programming Interface)형태로 제공된다. 2013년 여름부터 수집된 1~3km 해상도의 SK플래닛 국지기상 관측 자료를 통해 그 동안 정량적으로 확인하지 못한 국지성 호우 시의 강수량 편차에 대해 알 수 있었다. 2014년 7월 31일 양평지역에 내린 국지성 호우는 시간당 최대 90mm 이상의 비가 내린 사례로, 귀여리 관측소(SK 플래닛)에 시간당 93.1mm가 내리는 동안 퇴촌 관측소(기상청)에는 17.5mm의 비가 내려, 두 관측지점 간 거리가 3.4km 임에도 불구하고 시간당 75mm 이상의 강수량 차이를 보였다. 앞으로 SK플래닛의 국지기상 관측 자료가 국지성 호우의 조기 경보 및 예측 정확도 향상에 활용되어 재난으로부터 국민의 생명과 재산을 지키는데 많은 도움이 되기를 기대한다.

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Estimation of Resilient River Water Use Criteria Using Margin of Safety(MOS) (안전율(MOS) 개념을 고려한 탄력적 하천수 사용허가 기준유량 산정)

  • Ryoo, Kyong Sik;Park, Jung Eun;Lim, Kwang Suop
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.359-359
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    • 2017
  • 하천관리청은 유량변동이 큰 환경에서도 평상시 하천의 기능을 유지하고 안정적인 용수공급이 이루어지도록 하천수 허가관리를 수행하고 있다. 이때, 하천수 사용허가 검토시 기준으로 사용되는 유량은 자연상태의 기준갈수량에서 하천유지유량을 감안하여 적용하고 있는데, 이는 하천유량의 변동에도 최대 용수수요를 만족할 수 있게끔 관리하기 위한 것으로 최대 사용량일 때의 물의 과부족을 계산하여 허가 여부를 결정한다. 본 연구에서는 Park et al.(2016)이 제안한 시기별(홍수기/이수기, 비관개기/관개기 고려) 하천수 사용허가 기준유량 설정방법을 기반으로, 수질오염총량제(Total Maximum Daily Loads, TMDLs)에서 적용하는 안전율(Margin of Safety, MOS)의 개념을 접목하여 허가기준유량의 불확실성을 정량적으로 고려할 수 있는 방법을 제시하였다. 허가기준 유량은 수문모델에 의해 자연상태의 모의유량을 유황분석하여 도출하게 되므로 유량의 연도별 변도성(Margin of Variability, MOV)과 예측모델 매개변수의 불확실성(Margin of Uncertainty, MOU)을 고려하는 Walker Jr.(2003)의 안전율 산정방법을 적용하였다. 본 연구에서는 금호강 유역을 대상으로 시기별 자연유량 산정시 고려한 SWAT 모형결과를 기반으로 하였으며, 모의자료의 변이계수를 산정하여 시간적 변동성에 의한 불확실성을 도출하고 SWAT-CUP모형을 활용하여 모형의 불확실성을 도출하여 안전율을 계산하였다. 단, 기준갈수량이 허가기준유량으로 사용되는 기간(1월 1일~3월 31일)에는 안전율까지 고려할 경우 지나치게 보수적이라고 판단되어 적용에서 제외하였다. 본 연구에서 제안된 불확실성을 고려한 하천수 관리방법론은 시기별 하천수 허가기준유량 설정에 대한 의사결정자들의 판단을 지원하는데 기여함으로써 정책적 활용도를 높일 뿐만아니라 탄력적인 하천유량관리를 위한 기초연구로 활용될 수 있을 것이며, 타 분야 기술과의 융합이라는 점에서도 의의를 가질 수 있을 것으로 생각된다.

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Analysis of Climate Change Impact on River Runoff Change in the Mekong River basin (기후변화에 따른 메콩강유역의 유출변화 분석)

  • Lee, Dae Eop;Jung, Sung Ho;Lee, Gi Ha;Lee, Seung Soo;Song, Bong Geun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.37-37
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    • 2018
  • 메콩강 유역은 중국, 미얀마, 라오스, 태국, 캄보디아 및 베트남의 6개국이 공유하는 국제하천으로 각국의 안보, 경제성장 및 발전 등에 밀접한 영향을 주며 유역의 개발과정에서 국가별 개발전략 및 경제발전의 차이, 환경문제에 대한 입장의 차이로 인한 다양한 문제가 발생하고 있다. 특히 상류인 중국의 댐 건설 이후 갈수기에 메콩 강 하류지역의 수위가 매년 하락하는 현상이 발생하면서 중국의 수자원 무기화에 대한 우려가 심화되고 있다. 이와 같은 수자원의 통제는 메콩 강 하류 국가의 홍수나 가뭄조절에 대한 대응을 어렵게 하며 최근 급격한 기후변화로 인한 재난위험의 증가는 이에 대한 우려를 심화시키고 있다. 이에 대한 대응으로 하류 국가들 또한 메콩 강 곳곳에 댐을 건설하려는 계획을 수립하고 있어 메콩 강 유역의 무분별한 댐 건설에 대한 문제들이 제기되고 있다. 이러한 문제의 해결방안 마련을 위해서는 기후변화 또는 유역개발이 사회 경제 및 환경에 미치는 영향에 대한 사전분석이 매우 중요하며 기본적으로 강우-유출해석 시스템의 구축을 통한 사회 경제적 영향에 대한 예측 및 검토는 정책결정 및 수자원관리측면에서 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 메콩강 유역을 대상으로 준 분포형 모형인 SWAT 모형에 전 세계적으로 구축되어 제공되는 범용 공간정보자료 및 기후변화 시나리오를 이용하여 강우-유출해석 시스템을 구축하고 메콩강 유역의 2100년까지의 미래 유출변화를 분석하였다. 이를 위해 메콩강유역을 총 33개의 소유역으로 분할하고 HadGEM의 RCP45 및 RCP85 기후변화시나리오를 소유역별 과거자료를 이용한 임의보정의 과정을 거쳐 적용하였다. 본 연구의 결과는 미래 메콩강 유역개발 및 수자원 관리 및 다양한 시나리오 적용을 위한 기초자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 앞서 밝힌바와 같이 현재 메콩 강은 댐에 의한 수자원 통제의 영향이 커지고 있음에도 불구하고 방류데이터 등의 비공개로 이에 대한 영향은 고려하지 못하는 한계가 존재하기에 향후 이와 관련한 시나리오의 적용 등 추가적인 연구 또한 필요하다고 판단된다.

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Understanding Sustainable Development Goals and Water Security (지속가능개발과 물 안보)

  • Park, Jihyeon;Hong, Ilpyo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.76-76
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    • 2016
  • 2015년은 국제사회 거버넌스 및 정책 패러다임에 있어 전환점(tipping point)을 맞는다. 2000년 국제사회가 인류의 빈곤 퇴치라는 삶에 가장 절대적인 개발목표로 2015년까지 달성해야 할 빈곤, 의료, 교육 등 사회 환경 현안에서 해결해야 할 단순명료한 목표를 제시하였다. 그리고 2015년 9월 UN 지속가능 세계정상 회의(World Summit on Sustainable Development, WSSD)에서는 지속가능개발목표(Sustainable Development Goals, SDGs)를 채택하여 2030년까지 전 세계가 경제성장, 기후 변화 등 경제적, 사회적, 환경적 측면을 통합적으로 고려하여 지속가능한 인간정주환경을 조성하자는데 합의를 마쳤다. 17개의 지속가능개발목표와 부속적으로 169개의 타겟이 설정되었으며, SDGs 안에서는 MDGs의 기조를 유지하면서, 인간의 권리 구현과 성평등, 여성과 어린이의 권리 신장 등을 포함하고 있으며, 기후변화와 예측이 불확실한 다양한 자연재난, 특히 물과 물 관련 재해가 빈곤 경감, 기후변화 대응, 인간정주의 모든 삶의 영역에 연계요소로 녹아 있다. 기후변화 적응과 물 안보, 특히 위기관리의 맥락이 내재되어 있는 2030년을 목표로 하는 국제사회의 Post-2015 개발의제에서 물 분야는 무엇보다 중요한 관심 분야로 부각이 되어 있다. 17개의 지속가능개발목표에서 SDG6을 "모두를 위한 물과 위생의 지속가능한 관리와 이용(Ensure availability and sustainable management of water and sanitation for all)"으로 하고 수자원관리 및 물과 위생 분야의 중요성을 전세계가 공감하고 함께 해결해 나가야 함을 강조하였다. 그러나 실질적으로는 물을 직접적으로 언급한 6번째 목표뿐만 아니라, 빈곤의 근절(SDG1), 기아근절과 지속가능한 농업의 증진(SDG2)을 비롯한 다양한 목표들에서 물 분야가 직접?간접적으로 연계 되어 있으며, 특히 기후변화의 영향으로 더욱 심각해진 물관련 재해로부터 리질리언스 확보 등, 지속가능개발목표의 전반적인 기조에서 물안보 확보를 읽을 수 있다. 물 분야에서 지속가능개발목표의 이행을 위한 노력은 국제사회의 물 문제 해결에 공동으로 대응하기 위한 글로벌 동반 성장 지원체계를 구축하기 위한 초석이 될 것이다.

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The Analysis of Freeboard of Levee at Coastal Area Under Climate Change (기후변화에 따른 연안지역 하천 제방 여유고 분석)

  • Kim, Jong Sung;Kim, Kyung Tae;Choi, Chang Hyun;Kim, Yon Soo;Kim, Hung Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.284-284
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    • 2016
  • 최근 기후변화의 영향으로 재해의 빈도와 피해의 규모는 점점 커지고, 예측의 불확실성 또한 증가하고 있다. 이에 따라 기후변화와 관련된 자연재해에 대처하기 위한 다양한 연구들이 수행되어 왔지만, 대부분의 기후변화 관련 연구는 미래 강우량과 해수면 상승을 분리하여 각각의 인자들에 따른 재난영향을 평가하였다. 그러나 연안지역에서는 강우 증가로 인해 발생하는 재해와 해수면 상승으로 인한 재해 등 두 개 이상의 재해가 복합적으로 작용할 수 있으므로 이를 동시에 고려한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 해수면의 영향을 직접적으로 받는 태화강 유역을 대상유역으로 선정 하였고, 기후변화에 따른 강우의 증가와 해수면 상승이 연안지역에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위해 유역의 토지피복도, 수치고도자료, 토양도, 해당 유역의 단면 등을 이용하여 수리 수문모형을 구성하였다. 기후변화에 따른 강우 증가량을 고려하여 시나리오별 유출량을 산정하였고, 산정된 유출량 및 기점수위를 경계조건으로 입력하여 기후변화 시나리오에 따른 해수면 상승을 고려한 홍수위를 산정하였다. 이를 통하여 산정된 홍수위와 하천설계기준 해설에서 제시하고 있는 제방 여유고를 비교 검토하였다. 결과적으로, 목표기간별로 현재상태보다 최대 25.5%까지 첨두유출량이 증가하였고, 해수면 상승으로 인한 홍수위 변화는 하구부근에서 기점을 기준으로 약 7.1km까지 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 또한 여유고의 부족 구간을 검토한 결과, 전체 구간 40.17km 중 약 31.7km인 79.5%가 여유고를 만족하지 못하였고, 해수면 상승을 고려하지 않았을 경우에는 여유고를 만족하지 못하는 구간이 최대 3.8% 감소하였다. 연안지역의 기후변화로 인한 미래 강우량 증가와 해수면 상승을 동시에 고려한다면, 심각한 홍수 피해가 생길 것으로 예상된다. 따라서 이를 고려한 치수대책이 시급할 것으로 판단된다.

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Establishment of Corresponding Criterion for Flood Damage Mitigation Considering Dam Operation (댐운영을 고려한 지자체 홍수대응기준 수립)

  • Cho, Wan Hee;Park, Tai Hyun;Kim, Hyeon Sik;Lim, Dong Jin;Kim, Kwang Choen
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.452-452
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    • 2018
  • 최근에는 지구온난화의 영향으로 집중 호우, 가뭄 등 기상 이변이 빈번하게 발생하고 있어서 물 관리의 복잡성과 불확실성이 매우 높아지고 있다. 특히 중소하천은 하천의 경사가 급하고 하천길이가 짧아 홍수파의 이동시간이 짧기 때문에 홍수대비를 위한 시간이 매우 짧다. 국회예산정책처(2012)에 따르면 과거 5개년간(2007~11) 발생한 자연재해 피해 중 87%가 집중 호우 및 태풍에 의한 피해이며, 이 중 98.7%가 중 소규모 하천에서 발생하였다. 그러나, 중소하천 관리를 담당하는 지자체는 열악한 재정 여건으로 인해 예방보다 사후복구에 집중할 수밖에 없는 상황이다. 또한 최근 하천 고수부지에 주차장, 위락시설 등 공간적 활용이 증가함에 따라 홍수발생시 위험성도 증가하고 있어 예방 및 대응 중심의 홍수대응기준 수립이 시급하다. ICT 인프라를 이용하여 유관기관의 실시간 수문자료를 공유하고, 수집된 실시간 수문자료를 활용한 홍수분석 및 홍수대응 기준 대응기준 수립을 통한 예방적 재난대응 체계를 마련해야 한다. 이에 본 연구에서는 A지자체를 대상으로 홍수분석 모형을 구축하고, 구축된 모형의 계산결과를 활용하여 예상강우별 도달시간, 수위상승 등을 예측하고, 하천수위별 홍수대응기준을 수립하였다. 수위별 대응기준은 현장에서 계측되는 수위값을 기준으로 홍수예보기준, 하천기본계획의 제방고 및 주변 제약 사항을 고려하여 직접알람 기준으로 활용하였다. 특히 A지자체는 상류에 B댐이 위치하여 홍수시 B댐 수위 및 운영의 영향을 반영하는 홍수대응기준의 수립이 요구된다. 본 연구에서는 강우 시나리오별 모형분석을 통하여 예상되는 호우사항에 대한 홍수대응기준을 제시하였다. 향후 본 연구로 산정된 홍수대응기준의 지속적인 보완, 실시간 수문자료 공유체계 확대, 재해관련 책임기관과의 유기적인 기술교류 등을 통해 지자체 및 중소하천 홍수피해 저감을 위한 능동적인 홍수대응 체계 구축이 수행되어야 할 것이다.

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Flight Path Measurement of Drones Using Microphone Array and Performance Improvement Method Using Unscented Kalman Filter (마이크로폰 어레이를 이용한 드론의 비행경로 측정과 무향칼만필터를 이용한 성능 개선법에 대한 연구)

  • Lee, Jiwon;Go, Yeong-Ju;Kim, Seungkeum;Choi, Jong-Soo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.46 no.12
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    • pp.975-985
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    • 2018
  • The drones have been developed for military purposes and are now used in many fields such as logistics, communications, agriculture, disaster, defense and media. As the range of use of drones increases, cases of abuse of drones are increasing. It is necessary to develop anti-drone technology to detect the position of unwanted drones using the physical phenomena that occur when the drones fly. In this paper, we estimate the DOA(direction of arrival) of the drone by using the acoustic signal generated when the drone is flying. In addition, the dynamics model of the drones was applied to the unscented kalman filter to improve the microphone array detection performance and reduce the error of the position estimation. Through simulation, the drone detection performance was predicted and verified through experiments.