• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.110 no.4
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• pp.610-621
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• 2021

The soil creep, primarily caused by earthquakes and torrential rainfall events, has widely occurred across the country. The Korea Forest Service attempted to quantify the soil creep susceptible areas using a discriminant value table to prevent or mitigate casualties and/or property damages in advance. With the advent of advanced computer technologies, machine learning-based classification models have been employed for managing mountainous disasters, such as landslides and debris flows. This study aims to quantify the soil creep susceptibility using several classifiers, namely the k-Nearest Neighbor (k-NN), Naive Bayes (NB), Random Forest (RF), and Support Vector Machine (SVM) models. To develop the classification models, we downscaled 292 data from 4,618 field survey data. About 70% of the selected data were used for training, with the remaining 30% used for model testing. The developed models have the classification accuracy of 0.727 for k-NN, 0.750 for NB, 0.807 for RF, and 0.750 for SVM against test datasets representing 30% of the total data. Furthermore, we estimated Cohen's Kappa index as 0.534, 0.580, 0.673, and 0.585, with AUC values of 0.872, 0.912, 0.943, and 0.834, respectively. The machine learning-based classifications for soil creep susceptibility were RF, NB, SVM, and k-NN in that order. Our findings indicate that the machine learning classifiers can provide valuable information in establishing and implementing natural disaster management plans in mountainous areas.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.34-34
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• 2017

유역에 대한 유출해석은 지속가능한 수자원 관리 및 수재해 예방을 위한 가장 기본적이지만 중요한 과제이며, 우리나라와 같이 홍수와 가뭄의 재해에 의해 많은 영향을 받는 지역에서는 더욱 중요한 문제로 이러한 유출현상을 물리적으로 표현하기 위해 다양한 모형들을 활용하여 강우-유출해석을 수행하게 된다. 모형을 통한 유출해석에 있어 매개변수 추정은 유출해석 결과에 지대한 영향을 주기에 최적 매개변수를 추정하는 것은 예측결과의 성능 향상에 매우 중요한 사항이며 보다 효율적인 매개변수의 추정을 위해 추정방법간의 비교 및 검토를 통해 적용성을 판단하는 과정이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 개념적 집중형 수문모형의 매개변수 보정을 위해 오프라인과 온라인의 매개변수 자동보정기법을 이용하여 매개변수를 추정하였으며, 기법별로 추정된 매개변수를 이용한 수문해석 결과의 비교 검토를 통해 각 기법의 장 단점 분석 및 적용성 평가를 수행하였다. 연구대상지역으로 용담댐 상류 천천 유역을 선정하고, 강우유출 모의를 위해 저류함수모형을 선정하였으며, 매개변수 보정을 위한 자동보정기법으로 오프라인 방법으로는 SCE-UA, 온라인 방법으로는 PF 기법을 선정하여 적용하였으며, 총 9개의 강우사상에 대해 강우-유출 모의를 수행하였다. 본 연구의 결과는 강우-유출해석을 위한 사용자의 목적에 맞는 매개변수 자동보정기법의 선정에 있어 유용할 것으로 판단되며, 시간단계 또는 사상별 최적화된 매개변수를 유역에 대한 최적 매개변수로 변환 또는 전이하기 위한 연구가 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of societal Security
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• v.2 no.2
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• pp.49-54
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• 2009

High incident of accidents in construction jobsite became a social problem. According to the International Labour Organization (ILO), more than 60,000 fatal accidents occur each year in construction workplace worldwide. This number of accidents accounts for about 17 percent of all fatal workplace accidents. Especially, accidents from struck-by and falls comprise of over 60 percent of construction fatalities. This paper introduces a prototype of a received signal strength index (RSSI)-based safety monitoring to mitigate the potential accidents caused by falls and struck-by. Correlation between signal strength and noise index is examined to create the distance profile between a transmitter and a receiver. Throughout the distributed sensor nodes attached on potential hazardous objects, the proposed prototype envisions that construction workers with a tracker-tag can identify and monitor their current working environment in construction workplace, and early warning system can reduce the incidents of fatal accident in construction job site.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.20 no.3
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• pp.269-278
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• 2020

In this study, we analyzed the safety accidents that occurred in the apartment construction site and the correlations between the victims according to the type of work accidents through multiple correspondence analysis. There is a lack of disaster-related studies on apartment construction sites, the third most frequent building type in Korea, and most of them have used survey techniques. Therefore, the exploratory data analysis was conducted in industrial accident cause data, and derived the correlation analysis between each disaster victim through multiple correspondence analysis. The results of the study are summarized in two as follows. First, as the number of heights increased due to the high rise and complexity of apartments, the fall rate and mortality rate were high. In addition, deaths are mostly caused by very few experienced workers or those with more than 10 years of experience, resulting from safety training, lack of experience, and insensitivity to safety. Second, multi-correspondence analysis showed that most safety accidents can be prevented by wearing safety equipment, and following proper work process and its safety action. The key factors derived from this study can be used for safety education, supervision, and management in apartment construction sites.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.17 no.2
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• pp.191-197
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• 2017

The safety nature of construction industry differs from that of manufacturing sector. For instance, accident risk level dramatically varies at each phase of construction process. Korean Occupational and Health Safety Act has been regulated OHS expense and it contributed reducing accident risk and enhancing safety culture for many years. However, although current regulation guides to use OHS expense proportionate to construction progress, it still allows late use of the expense. This study was conducted for the purpose of presenting methods of estimating a step-by-step OHS expense rate required at each construction phase. In order to do provide proper OHS expense schedule, it analysed accident risk of each construction phase by sorting out 1439 cases of construction site fatality reports, and proposed a method of generating appropriate OHS expense scheme according to its construction work progress characteristics. Both linear and sigmoidal S-curve model were used for the analysis, and the latter generally requires earlier use of OHS expense. By comparing the estimated OHS expense use schedule with current criteria, more than 27%p early use of OHS expense is required for the prevention of accident.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.33-33
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• 2016

산사태 발생 예측은 재해를 예방하고 대처하기 위한 가장 근본적이며 효과적인 방법이나, 과학기술의 발전과 많은 노력에도 불구하고 아직 산사태의 발생 장소와 시기를 예측하는 것은 매우 어려운 일이다. 산사태 발생 예측 기법은 크게 경험론적 지수기법, 통계적 해석기법, 물리적 해석 기법으로 나뉠 수 있다. 이 세 방법은 각기 장단점이 있으나 일반적으로 후자로 갈수록 많은 데이터가 요구되고, 해석에 시간이 필요하며, 보다 신뢰할만한 결과를 도출할 수 있다. 경험론적 지수 기법은 국내에서 실무적으로 널리 활용되고 있으며, 통계적 해석기법에 관한 연구도 수행된 바 있다. 하지만 이 두 방법론은 일정량 또는 일정강도 이상의 강우 발생 시 산사태의 발생 위험도를 공간적으로 예측할 수 있으나, 산사태의 발생 시점과 연속적인 강우량 또는 강우강도의 관계를 정량적으로 분석하기 힘든 한계가 있어 최근에는 이러한 한계를 극복하기 위해 최근 무한사면안정 모형과 토양수분침투 모형을 결합한 시변 사면안정모형들이 활용되기 시작하고 있다. 대표적으로는 TRIGRS가 있으며, 이 모형에서는 선형화한 1차원 Richards 방정식의 해석해를 활용하여 토양수분량을 계산한 후 이 정보를 무한사면안정모형에 반영하여 시변적인 사면안정도를 구하고 있다. 하지만 Richards 방정식을 선형화하기 위해서 제한된 토양수분-압력 관계식이 사용되며, GUI가 제공되지 않아 전처리 및 후처리가 번거로운 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 한계를 개선하기 위해 3차원 Richards방정식을 수치적으로 계산하여 보다 다양한 토양수분-압력 모형과 초기조건을 반영할 수 있게 하였다. 또한 GUI를 지원하여 사용자가 보다 손쉽게 해석모형을 사용할 수 있도록 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.294-294
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• 2021

강우에 따른 수위예측은 수자원 관리 및 재해 예방에 있어 중요하다. 기존의 수문분석은 해당지역의 지형 데이터, 매개변수 최적화 등 수위예측 분석에 있어 어려움을 동반한다. 최근 AI(Artificial Intelligence) 기술의 발전에 따라, 수자원 분야에 AI 기술을 활용하는 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 데이터 간의 관계를 포착할 수 있는 AI 기반의 기법을 이용하여 강우에 따른 수위예측을 실시하였다. 연구대상 유역으로는 과거 수문데이터가 풍부한 설마천 유역으로 선정하였다. AI 기법으로는 머신러닝 중 SVM (Support Vector Machine)과 Gradient boosting 기법을 이용하였으며, 딥러닝으로는 시계열 분석에 사용되는 RNN (Recurrent Neural Network) 중 LSTM (Long Short-Term Memory) 네트워크을 이용하여 수위 예측 분석을 수행하였다. 성능지표로는 수문분석에 주로 사용되는 상관계수와 NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency)를 이용하였다. 분석결과 세 기법 모두 강우에 따른 수위예측을 우수하게 수행하였다. 이 중, LSTM 네트워크는 과거데이터를 이용한 보정기간이 늘어날수록 더욱 높은 성능을 보여주었다. 우리나라의 집중호우와 같은 긴급 재난이 우려되는 상황 시 수위예측은 빠른 판단을 요구한다. 비교적 간편한 데이터를 이용하여 수위예측이 가능한 AI 기반 기법을 적용할 시 위의 요구사항을 충족할 것이라 사료된다.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.20 no.5
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• pp.471-480
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• 2020

Although the domestic industrial accidents have been decreased gradually, deaths in the construction sites have been occupied 49.9 percent of the total industry and deaths from fall accident have been accounted for 59.7 percent of the construction industry. In order to prevent fall accident, various safety activities and policy have been carried out. However, the impact on the domestic construction industry was inadequate. On the other hand, in advanced countries, such as the United States, Japan, EU, and Singapore Industrial accidents have been lower than domestic industry due to safety activities, the regulations and policies appropriate for each country's situation. In this study, we compare the major points of the Industrial Safety and Health Act in developed countries with those in South Korea to reduce the number of falls, and propose a revision. As a result of conducting research, three revisions have been proposed as 1) Enhance standards for fall height, 2) Improvement of upper safety rail height on guardrail, 3) Revision and research on Horizontal Sarety bar attachment system. This study will be utilized as a basic study for the analysis of cases in advanced countries.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.119-119
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• 2019

최근 기후변화와 이상기후의 영향으로 국지성 호우 및 가뭄, 홍수, 태풍 등 재해 발생 규모가 커지고 그 빈도 또한 많아지고 있다. 이러한 자연재해 및 이상현상에 대한 피해를 예방하고 빠르게 대처하기 위해서는 정확한 강우량 추정 및 강우의 시간적 예측이 필요하다. 이러한 강우의 불확실성을 해결하기 위해서 기상청 등에서는 단일 수치예보가 가지는 결정론적인 예측의 한계를 보완한 초기조건, 물리과정, 경계조건 등이 다른 여러 개의 모델을 수행하여, 확률적으로 미래를 예측하는 앙상블 예측 시스템을 예보기술에 응용하고 있으며 기존 수치모델의 정보와 예보 불확실성에 대한 정보를 동시에 제공하고 있다. 그러나 다양한 자연조건에 대한 불완전한 물리적 이해와 연산 능력 등의 한계로 높은 불확실성이 내포되어 있으므로 불확실성을 최소화하기 위한 편의보정이 수행될 필요가 있다. 강우분석의 적용 이전에 해당 자료의 타당성과 신뢰도의 분석이 필요하다. 본 연구에서는 LENS(Local ENsemble prediction System) 예측값과 시강우 관측값을 단기예측모델에 맞추어 3시간 누적하여 비교하였다. 비교 기간은 호우가 집중되는 2016년 10월로 선정하였으며 대상지역은 울산중구로 선정하였다. LENS를 대상 지역의 관측소 지점값과 행정구역 면적값을 따로 추출한 후, 불확실성을 최소화하기 위해 활용되고 있는 CF 기법과 QM 기법을 이용하여 LENS 모델을 재가공하고 이에 따른 편의보정 기법에 따른 LENS 모델을 과거의 실제강우 관측값과의 비교분석을 이용해 적용성을 검토 및 평가하였다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.17 no.6
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• pp.9-15
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• 2023

In order to effectively prevent and respond to disasters, several techniques have been developed in which the pilot wearing a see-through Head Mounted Display (HMD) performs disaster-related rescue activities using images transmitted from an Unmanned Aerial Vehicle (UAV). However, these techniques have limitations in quickly determining and executing tasks appropriate to the on-site situation because the pilot cannot recognize the entire field in an integrated manner. In order to overcome these problems, we propose an AR based-interface technique that allows the rescuer wearing a see-through HMD to operate a UAV efficiently. Simulation results show that the proposed interface technique allows the rescuer wearing a see-through HMD to control the gimbal and flight of the UAV at a high speed based on finger gestures in a visibility situation.