• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1142-1146
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• 2008

토양수분은 지표수의 유출과정을 설명하는 과정에서 중요인자이며, 생태수문학의 핵심변수이자 기상모형의 결정적인 입력변수이다. 또한 토양수분의 공간적 시간적 특징들은 강우 및 지하수와 토양수분간의 순환 구조를 규명하는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 산지사면의 토양수분을 체계적으로 측정하는데 필요한 시스템의 구축을 위한 기초조사 및 사전분석에 대한 연구를 수행하였다. 우수한 토양 수분 측정 장비인 TDR 장비 매설에 앞서 대상유역 선정에 대한 여러 가지 고려사항을 검토하고 수치지형 분석 등을 통한 사전분석을 실시하였다. 대상유역을 선정하기 위해서는 대상유역의 자료획득의 용이함, 지정학적, 시스템 운영적 측면에서의 가용성, 그리고 정밀측량 및 부수적요인 등 여러 요소의 고려가 요구된다. 본 연구에서는 경기도 파주시 적성면 설마리의 설마천 유역내 감악산 범륜사 우측 산지 사면을 측정대상 사면으로, 지정학적 위치, 식생분포, 지질구조 및 심도 등의 토양특성의 고려를 통해서 선정하였다. 또한 대상 사면에 흐름 발생 및 분포를 계산하기 위해서 대상사면의 지표 및 기반암 표고를 정밀 측량하였으며, 기반암 또는 풍화대까지의 깊이를 실측하여 지표면 및 지하면의 수치지형 모형을 구축하였다. 이를 대상사면 및 지하면에 대하여 표고수치지형모형(Digital Elevation Model:DEM)으로 도식한 후 흐름 발생 공간 분포를 계산하였다. 흐름발생공간분포예측은 단방향 알고리즘, 다방향 알고리즘, 흐름 분배 알고리즘 그리고 다중무한방향 알고리즘을 사용하여 지형인자인 기여사면적과 지형습윤지수를 계산하였다. 각 분배알고리즘의 의해 도출된 지형인자들로 인한 흐름발생 공간적 분포특성을 비교하였다. 이는 합리적인 토양수분 측정시스템을 구축하는데 중요한 의사결정 수단으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.159-159
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• 2020

하천환경조사는 하천의 전반적인 특성을 조사 분석하는 것으로 하천환경 조사결과는 하천관련사업의 기초자료로 사용된다. 하천환경조사의 기초조사에서는 현장답사를 통해 하천의 특성을 대략적으로 판단하고 하천 전구간의 물리적 구조와 식생의 분포, 중요 서식처 정보를 포함하는 RCS 지도(River Corridor Survey)를 작성한다. 기초조사를 위해서는 하천 전 구간에 대한 현장답사가 필요하기 때문에 많은 시간, 비용 그리고 인력이 필요하고, 육안 또는 사진을 통한 스케치로 이루어져 조사 결과가 정성적이고 작업자의 경험이나 능력에 따라 결과가 좌우된다는 한계가 있다. 따라서 하천환경조사를 좀 더 간편하고 과학적이며 경제적으로 조사하기 위해 최근 드론 영상을 이용한 조사 기술 개발에 대한 연구들이 증가하고 있다. 하지만 드론을 이용한 하천환경조사의 대부분은 RGB 영상을 이용하기 때문에 정밀한 하천환경 변화를 정량적으로 분석하는데 한계가 있다. 이를 극복하기 위한 대안으로 사람이 감지할 수 있는 빛의 영역 뿐 아니라 자외선과 적외선 영역의 분광특성을 이용하여 하천환경의 특성을 세밀하게 분류하는 것이 가능한 초분광센서를 드론에 탑재하여 하천환경을 조사하기 위한 기초 연구들이 시작되고 있다. 본 연구에서는 line scan 방식의 초분광센서를 드론에 탑재하여 초분광영상을 촬영하기 위한 드론 시스템을 구성하였고, 하나의 사진과 같이 초분광영상을 제작하기 위해 다양한 기하보정 기술을 적용하여 최적의 기하보정 방법을 제시하였다. 이를 위해 초분광영상의 기하보정은 각각의 초분광영상의 GCP와 대응점을 이용한 2차원 변환 방법 및 비선형 변환 방법을 적용하여 보정을 수행하였으며, 각 방법에 따른 정사보정 영상의 위치정확도를 검증하였다. 연구 결과 드론 기반의 초분광영상 촬영 및 기하 보정 방법을 제시하였다. 향후 하천환경조사 뿐만 아니라 다양한 분야의 원격탐사에 초분광영상을 활용하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.21 no.4
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• pp.109-116
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• 2013

To extract the 3D geometric information from SAR(Synthetic Aperture Radar) images, two different techniques, interferometric SAR and radargrammetry, have been widely used. InSAR is most widely used for the generation of precise DEM(Digital Elevation Model) until now. But, Interferometric SAR requires severe temporal correlation over areas covered with vegetation and high relief areas. Because radargrammetry is less sensible to temporal correlation, it can provide better results than interferometric SAR in certain, especially X-band SAR. In this paper, we assess the properties of DEMs generated by radargrammetry using stereo C-band RADARSAT-1 images and X-band TerraSAR-X images.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.593-597
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• 2008

유역에서의 강우사상에 따른 일련의 수문학적 과정의 규명과 수자원의 효율적 관리를 위한 토양함수량을 산정하는데 토양수분의 시공간적 분포특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 연구유역은 경기도 파주시 적성면 설마리의 설마천 유역 내에 위치한 소유역이다. 대상유역의 정밀측량을 하여 수치고도모형(DEM)을 획득 하였다. 이 수치고도모형에 사용하여 수치지형분석을 통해 총 21지점을 선정하였다. 토양수분의 연직방향 변화를 알아보기 위해 각 지점의 10, 30, 60cm 깊이에 센서를 설치하여 토양수분을 측정하는 TDR (Time Domain Reflectometry)방식인 MiniTRASE를 이용하여 총 50채널을 통해 매 2시간 간격으로 토양수분의 변동을 관측하였다. 토양수분의 시공간적 분포특성을 분석하기 위해 획득된 자료를 바탕으로 시계열의 공간 분석 및 통계분석을 수행하였다. 토양수분 시계열에 대한 공간분석은 토양수분의 사면에서의 공간적인 분포가 사면의 지형적인 형상에 의해서 영향을 받는다는 것을 보여주고 있다. 그리고 통계분석을 통해 평균치의 표준편차가 대상 기간 동안 일정한 것으로 나타났고, 이는 대상사면에서의 토양수분 분포 특성이 기후나 식생의 변동성에 영향을 받지 않고, 지형이나 토질 같은 정적인 인자에 주로 영향을 받는다는 가설을 뒷받침한다. 이 결과는 토양수분의 시공간적 분포양상의 파악과 국내 사면에서의 수문기작들을 규명하는데 기여를 할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.436-436
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• 2018

하천의 조도계수는 하상 입자들의 크기 및 형상, 식생, 수로의 만곡 등 흐름특성에 영향을 주는 복합적인 경험적 매개변수이므로 그 값을 정확히 산정하는 것은 매우 어렵다(Chow, 1959). 제주도 산지하천은 하상이 매우 불규칙하고 조도계수의 불확실성으로 인해 정확한 홍수위, 홍수량 산정이 어렵다. 또한 하상경사가 매우 급하여 상류와 사류가 복합적으로 발생하므로 수치모의 시 수위차가 크게 발생할 우려가 있다. 따라서 현장실측 기반의 하천 조도계수 산정을 통한 홍수위, 홍수량 산정에 정확도를 향상시킬 필요가 있다. 이 연구에서는 제주도 북부지역의 건천(한천, 병문천, 독사천, 산지천)을 대상으로 하상재료를 직접 실측하여 하상 입경을 이용한 조도계수를 산정하였다. 실측 방법은 대상하천의 현장답사 및 현장조사를 사전에 실시하였으며, 하천의 종단 방향으로 1km 간격, 100개 이상의 하상재료를 표본으로 취하고 선격자법을 적용하였다. 대상하천 하류부의 좌안, 우안은 대부분 하천 정비에 의한 제방 구축이 되었으며, 상류부는 경사가 급한 암질로 구성되어 있으므로 하상을 중심으로 구성물질의 입경과 조고를 측정하여 상류 흐름의 영향범위를 고려한 조도계수를 산정하였다. 표본 측정시 점 사주, 여울, 웅덩이 등 국부적으로 하상재료의 변화가 심한 구역은 피하고 가급적 해당 구역에서 보편적으로 산재된 하상재료를 선택하였다. 향후 부정류 모형인 HEC-RAS를 이용하여 실측 유량과 수위를 적용한 조도계수를 산정한다면 보다 정밀한 조도계수를 산정할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.191-191
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• 2023

기후변화 대응을 위한 탄소 중립의 중요성이 대두되는 요즘, 생태계의 가장 큰 메탄 저장소로서 지구의 탄소 순환에 주요한 영향을 미치는 습지에 대한 이해는 필수적이다. 전지구 지면 모델인 Community Land Model(CLM)에 Functionally Assembled Terrestial Ecosystem Simulator(FATES) 외부 모듈을 함께 구동한 지면 생태계 모델 CLM-FATES는 지면 heterogeneity와 다양한 식생 종류를 고려하여 에너지 플럭스, 토양 수문, 생화학적 과정 등을 모의함으로써 탄소 동태 변화를 포함한 장기적 생태계 동태 변화 모의를 가능하게 한다. 본 연구는 CLM-FATES 모델을 미국 캘리포니아주 Mayberry Wetland (US-Myb)와 Twitchell East End Wetland (US-Tw4)에 적용하였다. 모델의 대기 입력 자료로는 FLUXNET-CH4에서 제공하는 에디 공분산 기반 플럭스 관측 자료를 사용하였다. 기존 CLM-FATES 모델은 토양이 장기간 포화 혹은 침수되어 지표 위 혹은 지표면 가까이 발달한 지하수면을 가지고 있는 습지의 수문학적 특성을 잘 반영하지 못해 정밀한 습지 생태계 동태 변화 모의에 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 CLM-FATES를 통한 보다 정확한 습지 생태계 모의를 위해 모델 내 토양 수문 관련 모듈을 수정하여 모델이 습지의 수문학적 특성을 반영할 수 있도록 하였다. 모델 구동 결과 도출한 잠열, 총일차생산량(Gross Primary Production: GPP)과 순생태계생산량(Net Ecosystem Production, NEP) 플럭스, 메탄 플럭스, 엽면적지수(Leaf Area Index; LAI)와 지표수 높이에 대해 관측값 대비 RMSE 및 R² 값을 계산하여 모의 결과의 적절성을 분석하였다. 이러한 모델 개선 경험을 바탕으로 추후 우리나라 습지 사이트에 모델을 적용하여 습지 탄소 동태 예측에 활용할 계획이다.

• KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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• v.50 no.6
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• pp.369-377
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• 2005

Precise application of topdressing nitrogen (N) fertilizer is indispensible for securing high yield and good quality of rice and minimizing N losses to the environment as well. For precise N management, growth and nitrogen nutrition status (NNS) should be diagnosed rapidly and accurately. The objective of the study was to evaluate the applicability of vegetation index (VI) calculated from hyperspectral canopy reflectance measurement and SPAD reading to nondestructive in situ diagnosis of growth and NNS of rice. Canopy reflectance, SPAD read­ing, growth parameters, and NNS characteristics were measured from various N treatments to evaluate the relationships among them for two cropping seasons from 2001 to 2002. The correlation coefficient of VIs with variables of growth and NNS increased positively as rice canopy became more closed. Regardless of growth stages, VIs had significantly high correlations with LAI, shoot dry weight (DW), shoot N content and nitrogen nutrition index (NNI). Those correlation coefficients increased steadily before heading stage as rice grew up. However, tiller number and leaf N concentration showed significantly high correlations with VIs only at and after panicle initiation stage (PIS). Among the VIs, RVIgreen had significantly higher correlation with the measured parameters than the other VIs: it showed correlation coefficients greater than 0.8 with leaf and shoot N concentration and DW, and much higher coefficients greater than 0.9 with LAI, shoot N content, and NNI. At LAI of below 2.5, VIs had non-significant or low correlations with the growth and NNS indicators due to the background effects. SPAD reading had significantly high correlation with leaf N concentration and NNI at each growth stage. In addition, it had significant correlations with variables of growth and NNS at PIS and booting stage, particularly, at booting stage. Though SPAD reading had a significantly high correlation value at a given growth stage in each year, it showed very weak relationship with variables of growth and NNS when pooled across growth stages and years. In conclusion, RVIgreen was found to be the most reliable VI to estimate the growth and NNS of rice around at PIS, but SPAD reading had much limitations.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.39 no.2
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• pp.103-112
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• 2011

The purpose of this study is to specify the prior eco-preserve zone by establishing the eco-landscape unit on the stream corridor and evaluating the stream ecosystem in the dam basin. The fundamental ecological data was surveyed and collected through "the ecosystem project on Yongdam multipurpose dam watershed" from 2008 to 2009. The Yongdam Dam Watershed has several streams, Jujacheon, Jeongjacheon and Guryangcheon, of which the area is $930km^2$, stretching to Jinangun, Jangsugun and Mujugun Jellabukdo. In spite of being used for drinking purpose, the dam water quality and ecosystem is threatened by in-watershed pollution produced by development, golf course grounds and sports complex, etc. The landscape unit of stream corridor was zoned across by 250m, 500m, and 750m from the vicinity line of stream, which was decided to the accuracy of mapping and surveying. Types of evaluation are the Stream Corridor Evaluation(SCE) and the Vegetated Area Evaluation(VAE). In the process of SCE, several indices were analysed, fish species diversity, species peculiarity, and stream naturality. Indices for VAE were forest stand map, vegetation protection grade, species diversity and peculiarity for wild bird and mammal life. The importance of the ecological items is categorized into three levels and overlapped for specifying the prior preserve zone. The area at which legally protecting species appeared is categorized as absolute preserve area. This study might be meaningful for proposing the evaluation process of a stream corridor ecosystem, which can synthesize a lot of individual ecological surveys. We hope further research will be actively performed about the ecotope mapping which is based on a individual wildlife territory and habitats and also their relationships.

• Korean Journal of Heritage: History & Science
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• v.51 no.2
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• pp.138-153
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• 2018

The purpose of this study was to analyze , which was made in the late Joseon Dynasty to specify the vegetation landscape of the Donhwamun Gate area in Changdeokgung Palace. The study results can be summarized as below. First, based on "Jieziyuan Huazhuan(芥子園畵傳)", the introductory book of tree expression delivered from China in the 17th century, allowed the classification criteria of the trees described in the picture to be established and helped identify their types. As a result of the classification, there were 10 species and 50 trees in the Donhwamun Gate area of . Second, it was possible to measure the real size of the trees described in the picture through the elevated drawing scale of . The height of the trees ranged from a minimum of 4.37 m to a maximum of 22.37 m. According to the measurement results, compared to the old trees currently living in Changdeokgung Palace, the trees described in the picture were found to be produced in almost actual size without exaggeration. Thus, the measured height of the trees turned out to be appropriate as baseline data for reproduction of the vegetation landscape. Third, through the Rubber Sheeting Transformation of , it was possible to make a ground plan for the planting of on the current digital topographic map. In particular, as the transformed area of was departmentalized and control points were added, the precision of transformation improved. It was possible to grasp the changed position of planting as well as the change in planting density through a ground plan of planting of . Lastly, it was possible to produce a three-dimensional vegetation landscape model by using the information of the shape of the trees and the ground plan for the planting of . Based on the three-dimensional model, it was easy to examine the characteristics of the three-dimensional view of the current vegetation via the view axis, skyline, and openness to and cover from the adjacent regions at the level of the eyes. This study is differentiated from others in that it verified the realism of and suggested the possibility of ascertaining the original form of the vegetation landscape described in the painting.

• Korean Journal of Heritage: History & Science
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• v.52 no.1
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• pp.272-287
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• 2019

The Korean Demilitarized Zone (DMZ) was established in 1953 by the Korean War Armistice Agreement. It extends from the estuary of the Imjin River, in the west, to the coast of the East Sea. It is 4 km in width and 148 km in length. However, the ecosystems of the civilian control zone (CCZ) located between the southern border of the DMZ and the civilian control line (CCL) and the CCZ in the estuary of the Han River and the Yellow Sea are similar to those in the DMZ, and, therefore, the ecosystems of the DMZ and the CCZ are collectively known as the "ecosystems of the DMZ and its vicinities." The flora in the DMZ and its vicinities is composed of 1,864 species, which accounts for about 42% of all the vascular plant species on the Korean Peninsula and its affiliated islands. Conducting a detailed survey on the vegetation, flora, and fauna in the DMZ is almost impossible due to the presence of landmines and limitations on the time allowed to be spent in the DMZ. However, to assess the environmental impact of the Munsan-Gaesong railroad reconstruction project, it was possible to undertake a limited vegetation survey within the DMZ in 2001. The vegetation in Jangdan-myeon, in Paju City within the DMZ, was very simple. It was mostly secondary forests dominated by oaks such as Quercus mongolica, Q. acutissima, and Q. variabilis. The other half of the DMZ in Jangdan-myeon was occupied by grassland composed of tall grasses such as Miscanthus sinensis, M. sacchariflorus, and Phragmites japonica. Contrary to the expectation that the DMZ may be covered with pristine mature forests due to more than 60 years of no human interference, the vegetation in the DMZ was composed of simple secondary forests and grasslands formed on former rice paddies and agricultural fields. At present, the only legal protection system planned for the DMZ is the Natural Environment Conservation Act, which ensures that the DMZ would be managed as a nature reserve for only two years following Korean reunification. Therefore, firstly, the DMZ should be designated as a site of domestic legally protected areas such as nature reserve (natural monument), scenic site, national park, etc. In addition, we need to try to designate the DMZ as a UNESCO Biosphere Reserve or as a World Heritage site, or as a Ramsar international wetland for international cooperation. For nomination as a world heritage site, we can emphasize the ecological and landscape value of the wetlands converted from the former rice paddies and the secondary forests maintained by frequent fires initiated by military activities. If the two Koreas unexpectedly reunite without any measures in place for the protection of nature in the DMZ, the conditions prior to the Korean War, such as rice paddies and villages, will return. In order to maintain the current condition of the ecosystems in the DMZ, we have to discuss and prepare for measures including the retention of mines and barbed-wire fences, the construction of roads and railroads in the form of tunnels or bridges, and the maintenance of the current fire regime in the DMZ.