• 한국광학회지
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• 제19권3호
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• pp.199-207
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• 2008

MgO가 첨가된 z-cut $LiNbO_3$를 이용하여 주기적으로 분극반전된 리지광도파로(Ridge-type Waveguide)를 제작하였으며 이를 적용하여 녹색광원 소자를 구현시 리지광도파로 높이 변화량과 분극반전주기비 변화량에 따른 이론적 결과와 실험적 결과를 비교 분석하였다. 이러한 비교분석을 위해 새로운 측정시스템을 구성하였으며, 이를 적용한 소자 측정 결과 중심파장은 1067.45 nm, 파장변환효율은 90.7%/$Wcm^2$ 및 파장변환효율곡선의 반치폭은 0.17 nm임을 확인하였다. 또한, 실험값과 이론값과의 비교결과 분극반전주기와 파장변환효율곡선의 반치폭 계산 오차는 각각 0.016 ${\mu}m$와 0.01 nm로 이론값이 실험값을 잘 예측함을 확인하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권2호
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• pp.89-97
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• 2012

우리나라의 자생 활엽수종 중에서 상수리나무와 신갈나무는 분포면적이나 자원으로서의 잠재적 효용성을 고려할 때 매우 중요한 수종이다. 본 연구는 다양한 환경인자를 독립변수로 하는 상수리나무와 신갈나무의 지위지수 추정식을 개발하고, 이에 근거한 수종별 적지를 추정하기 위해 수행하였다. 본 연구에서 개발한 상수리나무와 신갈나무의 수종별 최종 지위지수 추정식은 모두 5~6개의 환경 인자에 의하여 지위지수를 추정하는 것으로 평가 되었다.수종별 지위지수 추정식에서 채택된 독립변수는 지형인자, 토양인자, 그리고 기후인자를 포괄하고 있어 임지생산력에 영향을 미치는 산림생태계의 특성을 비교적 잘 반영하고 있으며, 설명력을 나타내는 결정계수의 범위는 034~0.50인 것으로 나타났다. 이 결과는 임목의 생육에 다양한 입지조건과 생물환경 인자들이 복합적으로 작용하는 것을 고려하면 지위지수 추정에 큰 무리가 없는 것으로 평가된다. 이와 함께 본 연구에서 개발된 수종별 지위지수 추정식에는 그동안 반영하지 못하였던 기후인자를 독립변수에 포함시켰다는데 의의가 있다. 또한 본 연구에서는 수종별 지위지수 추정식에 근거하여 수종별 적지면적뿐만 아니라 적지의 공간적 분포를 파악하였다. 따라서 앞으로 기후변화시나리오에 따른 수종별 적지분포의 변화를 예측할 수 있는 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.975-987
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• 2021

동남아시아 지역의 갯벌에 널리 서식하는 패류인 Meretrix lyrata의 집단폐사 현상의 원인과 해결책을 찾기 위한 일환으로 서식지 분포 확률도를 제작하였다. 서식지 분포 확률도는 GIS (Geographic Information System) 기법의 일종인 FR (Frequency Ratio) 기법을 활용하여 제작하였으며, 입력인자로는 Landsat 영상 기반의 DEM(Digital Elevation Model)과 경사도, WorldView-02 영상 기반의 조류로 밀도도 및 거리도, 표층퇴적상 분포도와 현장관측 자료를 활용하였다. 현장관측은 2014년 4월 베트남 Ben-tre 주의 Bihn Dai 지역의 갯벌에서 수행하였으며, 연구지역의 지형고도, 표층 저서생물상, 표층 퇴적상 자료를 수집하였다. 서식지 분포 확률도는 Mertrix lyrata 총 개체와 치패로 나누어 제작하였으며, 정확도는 각각 76.82%, 69.51%로 좋은 정확도를 보였다. 서식지 분포 확률도 분석 결과 Meretrix lyrata는 총 개체와 치패 모두의 경우에서 Sand가 우세한 지역에 서식하지만, 총 개체는 주로 고도가 -0.2~0.2 m 사이의 조간대 중-하부에 서식하며, 치패는 그보다 높은 0~0.3 m 사이의 지역에 서식하였다. 또한 총 개체의 서식지는 조류로로부터 영향을 받는 것으로 나타났지만, 치패는 조류로의 영향을 받지 않았다. 향후 국내 갯벌과의 비교 분석을 통해 서식지 분포 확률도의 정확도를 높이고, Meretrix lyrata를 비롯한 여러 대형저서동물의 서식환경에 대한 분석을 통해, 기후변화 등으로 인한 갯벌 생태의 변화에 대해 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.601-610
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• 2021

해안구조물 설치 전, 후의 금강하구역 해수유동 양상을 CASE별로 비교하기 위해서 수심적분된 그리고 조간대 처리기법이 적용된 해수유동 수치모형인 FLOW2DH를 사용하였다. 실험조건은 해안구조물 설치 전(CASE1), 해안구조물 설치 후(CASE2), 배수갑문운영 추가(CASE1Q, CASE2Q) 및 현재 상태(CASE3)로 구성된다. CASE1의 경우, 자연형 하구의 안정화된 해수유동 양상을 보여주고 있고, CASE2의 경우, 설치된 해안구조물들로 인하여 금강하구역의 유속 및 유향에 변화가 발생하였다. 특히, CASE2의 개야수로 구간(P5~P9)은 CASE1과 대비하여 유속이 10~30% 크게 계산되었다. 금강하굿둑과 가장 가까운 군산 내항(P4)의 경우는, CASE1Q와 CASE2Q의 낙조 시 2.7시간의 배수갑문의 방류로 인하여 낙조 유속이 다른 CASE들과 비교하여 약 250~300% 빨라졌다. 이는 퇴적물이동에 영향을 줄 것이고, 나아가 해저지형변화를 야기할 것으로 예측된다. 현재 상태인 CASE3의 경우, 금강하구와 주변 해안역의 유속과 유향을 검토한 결과 안정화 단계로 접어들고 있는 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.27-35
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• 2019

본 연구는 땅밀림과 같이 예측할 수 없는 재해가 발생했을 때 신속 합리 효과적인 복구계획 수립에 기초자료를 제공하고자 수치지형도와 항공 LiDAR 자료를 이용하여 땅밀림 발생지역에서 변위 특성을 분석하였다. 이를 위해 본 연구에서는 항공 LiDAR 자료를 통하여 땅밀림 발생지점을 탐지하고 지형변화와 발생규모를 정량적으로 분석하였다. 그 결과 본 연구대상지는 국내 땅밀림 발생의 일반적 형태인 말굽형태로 나타났고, 붕괴방향은 북쪽이었다. 땅밀림 발생의 전체 면적은 약 2.5ha, 활락애는 길이 약 327.3m, 평균 폭 19.3m, 평균 깊이 8.6m로 분석되었다. 땅밀림이 대규모로 발생한 것은 아니지만, 도로가 위치한 인접사면에서 발생하여 옹벽 도로가 파손되는 등 큰 피해가 발생하였다. 땅밀림 발생지의 현장조사는 접근성, 안전성 등의 문제로 제한사항이 있지만 항공 LiDAR를 통하여 정확한 분석이 가능한 장점이 있었다. 그러나 항공 LiDAR는 비용이 많이 드는 단점이 있기 때문에 신속 지속 장기적인 모니터링에는 무인기에 LiDAR를 탑재하는 기술을 개발하여 이를 활용하는 것이 효율적이다. 이러한 땅밀림 발생지에서는 땅밀림의 이동방향, 규모 변화와 같은 정보를 지속적으로 획득해서 복구계획 수립 및 피해를 예방하는데 있어 활용해야한다.

• 한국전통조경학회지
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• 제36권4호
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• pp.105-112
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• 2018

본 연구는 조경계획 및 설계 분야에 3D 스캔기술을 적용하기 위한 연구로 전통조경공간 계획설계에 대한 디지털화 방안을 모색하고자 담양 소쇄원과 성락원을 대상으로 3D 스캔을 실시한 결과는 다음과 같다. 첫째, 3D 스캔을 통한 전통정원의 실측 결과 각 관측지점에서 취득한 점 데이터를 기반으로 좌표값의 병합, 데이터의 후처리 과정을 통해 ${\pm}3-5mm$ 오차의 정밀한 3차원의 모델링을 구축 되는 것을 확인하였다. 둘째, 3D 측량 결과 소쇄원의 경우는 제월당, 광풍각과 주변의 담장과 석축, 애양단 담장 등에 대한 측량 데이터를 얻었으며 성락원은 영벽지 일대의 지형과 바위각자, 송석정 일대의 암반부와 수로 주변에 대한 측량 데이터를 얻었다. 위의 자료들은 정원의 변화모습도 모니터링 할 수 있다는 장점이 있다. 셋째, 3D 스캔을 통해 구축된 공간정보는 정밀실측데이터를 포함하고 있는 3차원상의 도면 작성과 점검 툴을 구축할 수 있으며, 이러한 과정은 조경공간의 실측과 조사 과정에서 시간과 인력에 대한 경제성을 확보할 수 있었다. 또한 3차원상의 1:1 스케일을 지닌 모델링은 설계 규모에 따라 신뢰할만한 공간데이터가 유지된 채 특정 크기로 재가공할 수 있다는 점에서 효율성이 높을 것으로 기대된다. 이외에 장기적 관점에서 3D 스캔 데이터의 구축은 시간의 경과에 따른 전통조경공간의 변화를 예측하고 시뮬레이션 하는데 용이하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.514-514
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• 2023

댐 건설은 하천의 유황, 유사량을 변화시켜 이·치수 및 생태계에 영향을 미치고 있다. 그러나 현재 댐 운영에 사용하고 있는 하천 기본계획은 10년마다 수립하고 있어 하천 지형 측량자료, 식생 및 수생태를 고려한 하천 관리 계획은 대부분 과거자료이다. 또한 홍수소통에 영향을 미치는 하도식생에 대한 연구가 거의 없어 최근 기후변화로 인해 빈번하게 발생하는 홍수 등 물재해에 적극적 대응이 어려운 실정이다. 따라서 최신의 하천 기초조사 자료 기반, '20년 댐 하류하천에 홍수가 발생한 4개 댐(대청, 합천, 용담, 섬진강댐)을 대상으로 하상변동, 식생 영향 등을 고려한 댐 직하류 하천관리방안을 마련하는 연구를 진행하였다. 최신 하천 기초조사 자료 확보를 위해 하천기본계획 등 문헌정보를 수집하고 댐 직하류의 수중부·육상부 측량, 유사량·하상재료 조사, 식생조사, 홍수흔적조사 등을 실시하였다. 확보한 기초자료를 바탕으로 하상변동 분석 모델 및 물리적 서식처 모의 모델을 통해 이수, 치수, 생태 측면으로 분석을 진행하였다. 이수 분석으로 HEC-RAS의 유사이송 분석을 통해 현재부터 20년 뒤의 하상변동을 분석하였다. 치수 분석으로 HEC-RAS 2D 등의 유사이송 분석을 사용하여 한 개의 홍수기 사상 발생 시 하상변동을 분석하였으며, 식생의 유무가 하상변동에 미치는 영향을 함께 분석하였다. 생태 분석으로는 PHABSIM을 사용하여 대상어종에 대한 하상변동 및 식생 유무에 따른 환경생태영향의 영향을 분석하였다. 분석을 바탕으로 각 대상 댐 직하류에 이수, 치수, 생태 측면의 하천관리방안을 수립하였다. 이수 분석을 통해 20년 뒤의 취양수장의 제약수위를 예측, 검토하고 취약구간 모니터링 구간을 산정하였다. 또한 침식과 퇴적이 크게 일어나는 구간을 산정하여 장·단기 하상변동 모니터링 구간을 제시하였다. 치수 분석을 통해 식생이 댐 하류에 미치는 영향을 분석하여 식생 저감 구간을 선정하는 등 적정 식생 밀도 조절 방안을 제시하였다. 또한 하상변동량이 큰 구간은 하상 안정 유지를 위한 수제 설치를 모델 결과를 통해 검토하였으며 제방 정비가 필요한 구간은 드론을 활용한 모니터링을 제안하였다. 생태 분석을 통해 대상 어종이 서식하기 가장 적합한 환경생태유량을 산정하고 댐 하류 하천의 자연성 회복을 위한 증가방류, 유사환원 등의 방안을 검토하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권2호
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• pp.70-80
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• 2011

연안 하구는 인위적인 개발압력이 상존하며 자연적인 변화에도 민감하게 반응하는 지역이다. 따라서 보존과 지속 가능한 이용을 위해서는 하구 생태계의 구조와 기능에 대한 이해가 필요하며, 인위적 혹은 자연적 변화에 어떻게 반응할 것인지를 아는 것이 필요하다. 하구 생태계 변화의 방향과 현 상태를 용이하게 판단하기 위한 노력의 하나로서 비오톱(biotope)과 하구 타입 분류(typology)를 이용하여 "생태 구역"을 정의하였다. 하구댐의 유무, 염분특성, 식생유무에 따라 16개의 생태 구역을 정의하였고, 고성만에 위치한 고성천 인근 4개 하구(배둔, 구만, 마암, 고성) 생태계에서 지형, 하상경사, 퇴적물 특성, 염분 구조, 식생 면적 등을 통해 생태구역 구분을 시도하였다. 고성천 인근 하구에는 총 16개 생태구역 중 7개가 구분되었다. 자연형 하천인 구만천, 마암천, 배둔천의 상류에는 NFB(natural, fresh, bare)가 나타나고 있으며, 기수 지역에는 NLV(natural, low salinity, vegetated)가 그리고 갯벌에는 NHB(natural, high salinity, bare)가 나타났다. 폐쇄형인 고성천의 경우 담수지역에는 CFB(closed, fresh, bare), 이후 하구쪽으로 CFV(closed, fresh vegetated)가 나타났다. 갈대가 넓게 서식하는 하구댐 안쪽지역은 CLV(closed, low salinity, vegetated)가 나타나며, 거산방조제 바깥쪽은 CHB(closed, high salinity, bare)가 나타났다. 고성천의 CHB와 CLV 지역은 방조제가 하구 생태계에 미치는 영향을 잘 보여주고 있다. 염분이 비교적 높고, 수심이 갚은 수로나 갯벌이 존재하던 CHB 지역이 하구둑에 의해 고염분 지역과 단절되면서 염분이 감소하고, 조석의 영향이 줄어들면서 침수가 줄고, 결국 갈대가 서식하기에 적합한 환경으로 바뀌게 되며, CLV로 바뀐 것으로 여겨진다. 국내의 여러 하구에 나타나는 생태구역을 데이터베이스화하여 각 생태구역의 출현 분포를 파악하는 것이 필요하며, 이러한 자료는 인위적, 자연적 변화에 의한 하구 생태계 변동을 예측하고 관리/대응 방안을 마련하는데 이용될 것이다. 생태구역 변화는 생태구조와 가능의 변화를 가져오기 때문에 생태계 역할 및 가치의 변화를 수반하며, 생태 구역 변화를 야기하는 사업의 타당성을 판단하는 근거자료로 이용될 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-10
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• 2010

본 연구에서는 기상예측 모형을 이용하여 상세한 농업기후지수를 모사하고자 하였다. 이를 위해서 NCEP/NCAR 재분석 자료를 지역기후모형인 WRF의 초기 및 경계조건으로 하여 2002년 3월부터 7년간 상세한 기후 자료를 생산하고, 이렇게 구한 기후 자료를 통계적 보정을 거쳐 계통적 오차를 제거함으로써 그 기간의 기후를 재현하였으며 이를 이용하여 상세한 농업기후지수로 생산하였다. 수치 실험을 통해 생산된 상세 지역기후자료는 대순환 모형이 모사할 수 없는 남한의 복잡한 지형적 구조와 전체적인 관측 공간 패턴을 모사하였다. 통계적 보정은 모형결과가 관측에 비해 과소모사 되던 경향을 제거함으로써 보다 상세하고 관측에 가까운 시 공적 기후자료의 생산을 가능하게 하였다. 이렇게 모사된 기후 자료를 이용하여 식물온도 출 현초일, 작물온도 출현초일, 벼 이앙기의 저온 출현율, 종상일 등의 농업기후지수들에 대한 상세한 분포를 생산하였다. 보정 전 모형 결과에서는 계통적 오차인 모형의 기온 과소모사 경향에 의해 전반적인 유효온도와 종상일이 늦게 출현하였으며, 저온 출현율의 빈도가 높게 나타났다. 보정 후 모형 결과에서는 계통적 오차의 보정에 의해 유효온도 $10^{\circ}C$ 출현일을 제외한 유효 온도 출현일과 종상일이 앞당겨졌으며, 저온 출현일 빈도가 감소하였다. 보정 후 모형 결과에서 유도된 유 효온도 $10^{\circ}C$ 출현일은 보정 전 모형결과보다 3일 늦게 모사되고 있으나 보정 전 모형 결과에서 모사하지 못한 지역적 특징을 모사하고 있어 국지적으로 나타나는 작물온도 출현초일의 세부적인 패턴을 이해하는데 유용한 결과라고 판단된다. 모형의 결과로 유도된 농업기후지수는 복잡한 지역적 편차를 가지면서 정량적 정성적으로 관측에서 유도한 결과와 유사하게 나타났다. 반면 통계적 보정을 적용하여도 중부 논농사 지대의 작물온도 출현초일은 여전히 잘 모사되지 못하고 있는데 이는 모형의 결과가 계통적 오차 이외에도 또 다른 불확실성에 의한 문제를 내제하고 있음을 보여주는 결과이다. 향후 물리적 모수화 과정의 개선, 역학적 규모축소방법의 최적화 그리고 통계적 보정 방법의 다양한 적용을 통해 보다 향상된 농업기후지수를 생산할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 실험 결과는 농업 경영자들에게 상세 농업기후지수 분포의 이해를 도와줄 뿐만 아니라 본 연구의 실험 방식이 농업 예측에 활용될 경우 장기 예측 및 기후변화에 따른 예측을 위한 정보에 긴요하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권12호
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• pp.981-992
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• 2023

최근 전세계적인 기후변화의 영향으로 강우가 집중되고 강우강도가 강해짐에 따라 홍수피해의 규모를 증가시키고 있다. 과거에 관측되지 않았던 규모의 비가 내리기도 하고, 기록되지 않았던 장기간의 장마가 발생하기도 한다. 이러한 피해들은 아세안 국가에도 집중되고 있으며, 태풍 및 집중호우로 인해 침수의 빈번한 발생과 함께 많은 사람들이 영향을 받고 있다. 특히, 인도네시아 찌따룸강 상류 유역에 위치한 반둥 지역은 분지 형태의 지형학적 특성을 가지고 있어서 홍수에 매우 취약한 실정이다. 이에 공적개발원조(ODA)를 통해 2017년에 찌따룸강 상류(Upper Citarum River) 유역에 대하여 홍수예경보시스템을 구축되었고, 현재 운영중에 있다. 그럼에도 불구하고, 찌따룸강 상류 (Upper Citarum River) 지역은 홍수발생시 인명 및 재산피해의 위험에 여전히 노출되어 있어 신속하고 정확한 홍수예경보의 실시를 통해 피해를 경감시키는 노력이 지속적으로 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 찌따룸강 상류의 Dayeuh Kolot 지점을 목표관측소로 하고, 강우관측소 4개소와 수위관측소 1개소의 10분 단위 수문자료를 수집하여 인공지능 기반의 하천홍수위예측모형을 개발하였다. 6개 관측소의 2017년 1월부터 2021년 1월까지의 10분 단위 수문관측자료를 활용하여 선행예보시간 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6시간에 대해서 학습, 검증, 시험을 수행하였으며 인공지능알고리즘으로는 LSTM을 적용하였다. 연구결과 모든 선행예보시간에 대해 모형적합도 및 오차에서 좋은 결과를 나타냈으며, 학습자료 구축조건에 따른 예측정확도를 검토한 결과 참조관측소가 적은 경우에도 모든 관측소를 활용하는 경우와 유사하게 예측정확도를 확보하는 것으로 나타나 효율적인 인공지능 기반 모형 구축에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.