• 대한공간정보학회지
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• 제23권1호
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• pp.65-71
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• 2015

여름철이 되면 매년 남해안에서 발생되고 있는 적조현상은 양식장을 운영하는 어민들에 막대한 피해를 주고 있으며 이를 방재하기 위한 노력이 다각도로 진행되고 있다. 특히 위성영상을 이용한 적조 모니터링은 발생해역 전반에 걸친 적조발생자료를 취득할 수 있어서 방재 계획수립에 중요한 정보를 제공하여 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 천리안 GOCI영상을 이용하여 하루 중 적조의 확산과 감소를 모니터링할 수 있는 결과를 제시하기 위하여 경상남도 남해안 지역을 선정하고 2013년(8월 12일), 2014년(9월 11일) GOCI영상자료를 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 남해안 해역의 적조발생 패턴은 오전에 거제도 남부해역에서 출현하여 점점 더 확산되다가 오후 1시에 최대가 되고 그 후 서서히 감소되는 경향을 보여주었다. 또한 하루 중 적조의 중심 이동은 거제시 남부해역에서 적조가 시작하여 서쪽으로 이동하다가 정오를 기하여 다시 동쪽으로 이동하는 경향을 보여주었다. 향후 적조 생물의 특성과 해수유동, 태양 일조량, 그리고 해수온도 등 많은 요인에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 판단되지만, GOCI 영상을 이용한 적조이동 모니터링은 적조의 확산과 이동을 예측하여 방재하고 관리하는데 매우 중요한 정보가 될 것으로 생각된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권11B호
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• pp.1339-1345
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• 2011

적조란 유해조류 대 번식으로 바다물의 색깔이 변하는 자연현상이다. 적조의 피해가 증가함에 따라서 적조에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 자동으로 적조류를 분류하는 연구는 미흡한 실정이다. 적조류는 영상 객체를 일치 할 수 있는 기준 중심 특정이 없기 때문에 인식이 어렵다. 이 때문에 기존이 연구들은 단순히 몇 종류의 적조류 만을 분류에 이용하고 있다. 본 논문은 주성분분석과 영상 객체의 원형율을 이용한 새로운 적조류 인식 방법을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권5호
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• pp.23-29
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• 2011

적조에 의한 양식업 및 수산업의 피해가 증가함에 따라서 적조에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 자동으로 적조 이미지를 인식하는 국내의 연구는 미흡한 실정이다. 적조 생물은 이미지 객체를 일치 할 수 있는 기준 중심 특징이 없기 때문에 인식이 어렵다. 이 때문에 기존이 연구들은 단순히 몇 종류의 적조 생물만을 이미지 분류에 이용하고 있다. 본 논문은 비음수 행렬 분해의 의미 특징과 이미지 객체의 원형율을 이용한 새로운 적조 이미지 인식 방법을 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.331-336
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• 2012

적조는 유해 조류의 이상 대량번식으로 바닷물의 색이 적색이나 황색으로 변하며, 어패류를 대량으로 집단 폐사시키는 등 바다환경에 좋지 않은 영향을 미치는 전 세계적인 자연현상이다. 국내에서는 90년대 이후로 어패류 양식장에 지속적인 피해를 입히고 있다. 적조 생물에 대한연구는 수산업 피해가 증가함에 따라서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 자동으로 적조 이미지를 인식하여서 유해적조를 판별하는 적조이미지 검색에 대한 국내의 연구는 미흡한 실정에 있다. 특히 전 세계적으로 200여종의 적조 생물은 각기 다른 크기와 모양을 가지고 있기 때문에 이미지 인식을 위한 기준 특징을 추출하기 어렵다. 이 때문에 기존이 연구들은 몇 종류의 적조 생물만을 이미지 인식에 이용하고 있다. 본 논문은 이러한 문제를 해결 할 수 있도록 NMF(non-negative matrix factorization, 비음수 행렬분해)와 이미지의 회전각 보정을 이용한 새로운 적조 이미지 인식 향상방법을 제안한다.

• 대한공간정보학회지
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• 제15권2호통권40호
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• pp.51-57
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• 2007

기존 유해성 적조의 발생해역에 대한 공간결정 연구는 미비하였으며, 적조발생지와 소멸지에 대한 공간을 정확하게 판단하기 어려웠다. 따라서 좀 더 객관적이며, 과학적인 방법으로서 적조의 발생과 이동에 따른 시 공간적인 방법으로의 분석 필요성이 대두 되고 있다. 본 연구에서는 매년 발생되는 유해성 적조 발생지에 대한 공간을 파악하기위해 수치지형도를 이용한 GSIS기법을 적용 해안선을 추출하였으며, 수년간 발생된 적조발생 자료를 근거로 발생지의 공간위치를 결정하여 분석한 결과 연구지 중 여자만 일대에서는 적조의 발생이 거의 없었음을 알 수 있었고 남해 돌산도와 남해도 앵강만 해역일대에서 최고의 발생빈도를 나타냄을 알 수 있었다. 이를 근거로 매년 반복적으로 발생되는 해역에 대한 적조의 분포상황을 시공간적으로 판단하여 이동경로 해역의 예측과 피해의 사전예방이 가능하리라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.145-145
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• 2020

가뭄은 과거부터 현재까지 국내뿐만 아니라 국외에서도 지속적으로 발생하고 있으며 가뭄피해를 줄이기 위하여 많은 연구가 과거에 수행되었고 현재까지도 진행되고 있다.(강동호 외 2명, 2019명) 가뭄은 일반적으로 강수량의 부족이 원인이 되어 나타나며 홍수와 달리 장기간에 걸쳐 광범위한 지역에 피해가 나타나는 특징이 있다. 그렇기에 가뭄은 감시 및 예측에 대한 어려움이 존재하며 우리나라에서도 가뭄으로 인해 수자원 공급 긴장상태를 경험하는 빈도가 점차 증가하고 있는 추세이다.(유지영 외 3명, 2016) 적조현상은 특정 조류의 폭발적인 증식으로 해수가 붉은 빛을 띄며 용존산소량을 부족하게 만들어 해양 생태계를 파괴하는 현상이다. 적조현상은 1990년대 이후 대규모 적조가 발생하여 1995년에는 적조로 인해 약 764억의 손실이 발생한 사례가 있다.(연합뉴스, 2019.09) 이후에도 적조현상은 점점 광역화, 장기화, 고밀도화 되면서 연평균 110억 이상의 피해를 지속적으로 주고 있다. 본 연구에서는 대상 지역을 대한민국 완도로 설정 하였다. 섬이라는 지역의 특성 상 가뭄이 발생하면 식수원의 공급이 어렵고 평시에도 물을 아끼기 위한 노력이 끊이지 않는 곳이다. 실제로 완도는 우리나라에서 가장 많은 피해이력이 있는 지역이다. 또 2016년 완도에서는 적조로 인해 전복이 집단 폐사하며 358억의 피해를 입은 사례가 있다.(중앙일보, 2016.09) 그렇기에 완도지역을 대상 지역으로 하여 비강우의 장기화 등의 이유로 나타나는 가뭄을 기상학적 가뭄지수 SPI를 활용하여 분석하고 ROC 분석을 통해 수온의 상승 시 나타나는 적조현상과의 관계를 분석함으로서 적조현상이 발생하는 한 척도로 가뭄의 발생 및 장기화를 생각 할 수 있는지 판단하고자 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권5호
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• pp.531-548
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• 2012

남해안에서 발생한 Cochlodinium polykrikoides 적조를 적조인 경우와 아닌 경우(satellite high chlorophyll water)로 부터 분류하기 위해서, 본 연구는 Son et al.(2011)의 spectral classification 방법을 세계 최초 해색위성인 GOCI 파장에 맞도록 개선했다. C. polykrikoides 적조인 경우와 아닌 경우는 네 가지 단계를 거쳐서 분리했다. 첫 번째 단계는 적조 발생 가능지역으로 555nm와 680nm (fluorescence peak)에서 피크를 보이는 지역을 선택했다. 두 번째 단계는 적조 발생 가능 지역 중에서 용존유기물/부유물질 함량이 높은 지역과 낮은 지역을 구분했다. 세 번째와 네 번째 단계는 blue-to-green 밴드비를 이용하여 적조 발생 지역과 아닌 지역을 구분했다. 네 가지 단계를 적용한 결과 적조의 스펙트럼은 증가된 식물성 플랑크톤과 용존유기물(부유물질)의 흡광 때문에 짧은 파장에서는 낮은 기울기를 보이고, 증가된 부유물질 때문에 긴 파장에서는 상대적으로 증가된 기울기를 나타냈다. GOCI를 위해 개선된 spectral classification 방법은 C. polykrikoides 적조인 경우와 적조가 아닌 경우에 대해서 높은 user accuracy를 보이고, 다양한 해양환경에서 신뢰성 있는 적조 탐지 가능성을 보이고 클로로필 농도를 이용한 방법이나 기존의 다른 적조 탐지 방법보다 좋은 결과를 보였다. 남해안 C. polykrikoides 적조는 2012년 7월 말에서 8월 초까지 나로도와 통영 부근 해상에서 탐지 되었고, 2012년 8월 중순에는 완도에서 거제도까지 남해안 전체에 걸쳐 발생했다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권1호
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• pp.31-41
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• 2010

Cochlodinium polykrikoides 적조는 매년 여름철에 남해안을 중심으로 발생하였으나, 2009년에는 적조가 전혀 발생되지 않았다. 본 연구는 남해안 여수부터 완도해역을 대상으로 조사정점 13개를 정하여 2007년부터 2009년까지 여름철 수질환경 및 식물플랑크톤 군집 동태를 적조가 발생된 연도(2007년과 2009년)와 적조가 발생되지 않은 연도(2009)년) 자료를 상호 비교하였다. 2009년 6월부터 남해안 집중강우로 인하여 7월의 평균수온이 $20^{\circ}C$ 이하의 저수온과 8월에 염분이 31psu 이하의 저염분, pH가 8월에 8.4 정도를 보여 적조발생 년도에 비하여 해양환경의 큰 변화를 가져왔다. 또한 DIN 농도는 적조발생 년도에 비하여 약 2배 이상 높은 값을 보였고, N:P 및 Si:N 비율에서도 적조가 발생된 년도에 비하여 Redfield ratio가 16 이상을 나타내어 완전히 정반대의 양상을 보였다. 조사기간 동안의 대부분의 우점종으로는Chaetoceros spp., Skeletonema costatusm, Thalassiosira spp.와 같은 규조류가 대부분 출현되었고, 와편모조류로는 Ceratium spp. 등으로 나타났다. 특히 2009년 8월경에는 C. polykrikoides 대신에 Gonyaulax polygramma 종으로 적조를 형성하기도 하였다. 따라서 2009년 6월부터 집중강우 및 일조량 부족으로 인한 C. polykrikoides 대수증식기 시점에 수온, 염분 등과 같은 해양환경의 급격한 변화로 인하여 적조형성이 지연됨과 아울러 G. polygramma와 Chaetoceros 등과 같은 규조류의 세력에 밀려 2009년에는 C. polykrikoides 적조가 발생하지 않은 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제25권3호
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• pp.257-266
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• 2007

적조에 관한 조사는 육안과 샘플링에 의한 현지조사에 의해 일반적으로 진행되고 있다. 이와 같은 기존의 조사, 분석방법은 적조의 발생과 소멸까지의 경로를 정확하게 예측하기 곤란하였다. 이에 좀더 객관적이고 과학적인 방법으로 적조의 발생과 그 이동경로 등 시 공간적인 환경인자를 분석해 볼 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 지리정보시스템을 적용하여 적조의 공간특성을 분석하고자 Arc/Info를 활용하여 자료를 구축한 후 적조발생해역에서의 적조밀도분포를 추정하기 위해 IDW 보간법을 적용하였다. 그 후 GRID 모듈의 CON 및 SUM Function을 이용하여 밀도 1,000cells/ml이상 발생된 해역을 추출하였으며, 추출된 해역을 기준으로 날짜별로 밀도를 누적하였다. 본 연구를 통하여 적조가 발생되는 해역을 지리정보시스템에 의해 적조의 분포 현황을 시 공간적으로 판단할 수 있었으며, 적조발생지의 공간별 밀도와 누적빈도를 GIS를 적용하여 분석한 결과 최대밀도 발생해역과 최대 빈도 발생해역 모두 남해도 남면일대 해역으로서 최대 누적빈도는 49회임을 알 수 있었다. 이를 근거로 차 후 발생되는 적조발생해역에 대한 자료의 보완이 이뤄질 경우 적조 발생과 소멸까지의 이동경로를 예측 할 수 있으리라 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.311-318
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• 2015

우리나라 연안에서 매년 발생하는 적조는 환경적, 경제적인 피해의 발생으로 국가적인 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 10년간의 해양 기상자료를 수집하여 적조발생에 우호적인 조건을 분석하고 각 해양 기상 요소를 이용하여 2012년부터 2014년까지의 해양 기상상황에 적용하여 적조발생예측을 시도하였다. 그 결과 2012년과 2013년은 실제 적조발생 6~11일 전에 적조의 발생가능경보를 할 수 있었다. 그러나 2014년은 평년에 비해 많은 강수(장마), 낮은 일조시수, 저수온 해역 발생 등의 이유로 적조예측의 정확도가 떨어지는 결과를 얻었다. 따라서 적조발생에 일조량이 미치는 영향을 더욱 고려할 필요가 있으며 추가적인 기상 및 해양요소들의 복합적인 분석이 더욱 필요할 것으로 사료된다.