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홍수터 복원 시나리오에 따른 서식처 정량화 방안에 관한 연구 (A study on the method of quantifying habitat according to the floodplain restoration scenarios)

  • 홍일;전호성;김지성;김규호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.442-442
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    • 2018
  • 강의 하도와 연결되어 간헐적으로 침수되는 홍수터는 가장 생산적인 육역 서식처 중 하나이다. 하지만 도시 개발과 농업이용은 강의 하도와 홍수터와의 연결을 제한함으로써 그 기능이 상당부분 축소되었다. 이에 기존 홍수터 서식처를 특성화하고 미래 홍수터 복원을 계획하는 것은 하천관리 및 생태계 회복을 위해서도 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 홍수 흐름의 규모, 시기, 기간, 빈도 등을 포함한 하천 유황 특성과 생태적 반응이 나타나는 홍수터 영역과 흐름 특성을 연계함으로써 서식처를 정량화 하고자 하였다. 이를 위한 홍수터 복원의 시나리오는 현재 지형(기존 홍수터), 제방후퇴, 제방후퇴/구하도 복원, 제방후퇴/배후습지 조성으로 설정하였다. 홍수터 서식처를 정량화하기 위한 방법으로는 일 유량의 수문통계학적 분석, 수리학적 모델링을 통한 범람 분석, 어류 물리서식처 모델링을 통한 가중가용면적 분석 등을 수행하였다. 그 결과 잠재복원영역(Potential Restored Area)에서 연중 기대되는 서식처 면적(Expected Annual Habitat Area)의 크기는 제방후퇴/배후습지 조성, 제방후퇴/구하도 복원, 제방후퇴, 기존 홍수터 순으로 나타났다. 본 연구에서 제안된 홍수터 복원에 따른 서식처 정량화 방안은 홍수터 복원 계획 설계 시 시나리오 별 서식처 복원효과를 예측 평가함으로써 보다 효과적인 방안을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.

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식생밀도와 흐름 변화에 따른 어류 서식처 적합도 분석 (Analysis of fish habitats suitability by vegetation density and flow changes)

  • 최미경;강태운;장창래;김주호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.493-493
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    • 2022
  • 본 연구는 식생밀도와 흐름에 따른 수치모형(Nays2D) 하상변동 모의 결과를 서식처 적합도 분석 모델(PHABSIM:Phsical Habtiat Suitability Model)의 입력자료로 활용하여, 식생밀도에 따른 하상 지형 변화가 어류 서식처 적합도에 미치는 영향을 검토한다. 금강 부용리 인근 2km를 대상으로 2차원 모형인 Nays2D를 적용하여 흐름(댐 방류량, 2년 빈도 유량, 100년 빈도 유량 등)과 식생밀도(식생미반영, 현재 밀도, 밀도 감소, 밀도 증가 등)에 따른 하상변동 모의를 실시하였고, 모의 결과값(단면 표고, 유속, 수위)을 물리적 서식처 평가 모델인 PHABSIM의 입력자료로 활용하였다. 피라미 서식을 위한 적정 유속과 수심의 서식처 적합도 지수를 이용하여 각 시나리오 별가중가용면적(WUA: Weighted Usable Area)을 산정하여 비교 분석하여, 식생밀도에 따른 단면 구조의 변화가 WUA 면적과 피라미 서식처 적합도에 어떻게 영향을 미치는지 검토하였다. 그 결과, 수목 밀도를 미반영한 하상변동 모의 결과를 PHABSIM의 입력 자료로 활용하였을 때 가중가용면적이 가장 높았고, 식생 밀도를 증가시킨 하상변동 모의 결과를 입력 자료로 활용하였을 때 WUA값이 가장 낮게 나타났다. 이는 피라미의 서식처 적합도 측면에서 식생이 적어 특정 유량에 따른 하상변동의 폭이 커지면서 저수로 최저하상과 고수부 하상과의 표고차가 상대적으로 낮은 하상 단면이 피라미의 서식처 측면에서 유리할 가능성이 있음을 시사한다.

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외래어종의 수온 민감성에 대한 실험 연구 (An Experimental Study on the Water Temperature Sensitivity of Exotic Fishes)

  • 손민우;박병은;변지선
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.483-483
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    • 2018
  • 우리나라 하천 생태계에서 외래어종은 토착 어류의 개체수를 빠르게 감소시키고 서식처에서 우점종이 되어 생태계 교란을 야기하고 있다. 이러한 현안의 문제점을 해결하기 위해 외래어종과 관련된 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 우리나라 대표적 외래어종인 배스와 블루길을 대상으로 수온에 따른 서식처 형성을 관찰한다. 그 후 계절별로 형성된 서식처 안에서 수온을 조절하여 외래어종의 생태환경에 따른 민감성을 분석하는 것을 목적으로 수행하였다. 실험실 연구를 진행하는 동안 외래어종이 서식처를 형성할 때 민감하게 반응하는 수온 차가 계절에 따라 달라짐을 발견하였다. 이 사실을 증명하기 위해 농업용 저수지로부터 채집한 배스와 블루길을 길이 12 m, 깊이 0.6 m, 폭 1 m의 하천과 유사한 자연적 환경이 갖추어진 수조에 이식한 후, 외래어종이 서식처를 형성할 때 계절에 따라 어떻게 반응하는지 면밀히 관찰하였다. 수조를 3개의 구역으로 나누어 좌측 끝단을 히터를 설치한 온수대, 우측 끝단을 냉각기를 설치한 냉수대, 중앙은 온도 조절장치를 설치하지 않은 중수대로 구분하여 실험하였고 계절 마다 수온을 조절하며 수온 차와 서식처 형성의 상관성 분석이 진행되었다. 실험 진행 시 수온을 제외한 수조 안 환경은 동일하게 유지하였다. 실험 결과, 동계에는 실험실 수조의 평균 수온이 $12.88^{\circ}C$이고 어류는 각 구간별 수온의 차이가 $1^{\circ}C$ 이하에도 민감하게 반응하며 조금이라도 수온이 높은 구역에 서식처를 형성하였다. 춘계에는 평균 수온 $16.15^{\circ}C$가 되면서 어류가 온수대에 서식처를 형성하기는 하나 각 구간별 $1^{\circ}C$ 정도의 차이에는 중수대까지 서식처를 형성하였다. 즉 동계보다는 수온 차이에 둔감하게 반응하는 특성을 보였다. 또한 춘계에서 하계로 넘어가는 과도기에 수조의 평균 수온이 $21^{\circ}C$로 올라가자 외래어종은 각 구간별 수온 차이와는 관계없이 이미 서식처로 형성했던 온수대를 넘어 수조 전체에 좀 더 확산된 형태의 서식처를 형성하였다. 하계에는 수조의 평균 수온이 $25.67^{\circ}C$였으며 수온을 조절하여 관찰한 결과 외래어종은 약 $24^{\circ}C$ 수온보다 낮은 냉수대에 서식처를 뚜렷하게 형성하는 모습을 보였다. 즉 외래어종은 $20{\sim}24^{\circ}C$ 정도의 수온에 서식처를 가장 선호 하며 동계에는 수온이 가장 높은 곳, 하계에는 가장 낮은 곳에 형성하는 것으로 판단된다. 실험을 진행하는 동안 수조 내 구역의 구분을 위해 공통으로 설치된 가림판 부근에 외래어종의 군락이 형성된 것을 통해, 향후에는 외래어종의 서식처 형성과 장애물과 같은 지형적인 요인이 미치는 영향에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

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자연유황 패턴을 모방한 BBM에 대한 물고기 군집의 서식처 변화 분석: 낙동강 유역을 대상으로 (Habitat change analysis of Fish Community to Building Block Methodology Mimicking Natural Flow Regime Patterns in Nakdong River in South Korea)

  • 김수홍;정기철;강형식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.471-471
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    • 2022
  • 도시화로 인한 하천 건천화가 심각해짐에 따라 생태계 종 다양성 감소와 서식처 파괴 등 다양한 생태학적 문제가 발생한다. 건강한 하천 생태계를 유지하기 위해서는 유량 감소로 인한 수생태계 건강성 회복을 위해서는 어류 종에 따른 적합한 생태 유량을 산정해야 한다. 특히 발전방류로 인한 유량 변화는 하류에 서식하는 어류에 직접적인 영향을 미치므로 댐 방류량에 의한 서식처 면적 변화에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 1) 낙동강 상류 구담교 유역을 대상으로 안동댐과 임하댐 유입량을 활용한 BBM (Building Block Methodology)을 구축하고, 2) 대상 하천의 River2D 모형을 구축하여, 3) 대표·대리 어종에 대한 자연유황과 BBM에 따른 가중가용면적(Weighted Usable Area, WUA)을 산정하였다. 2006년 ~ 2020년 자료를 기반으로, 시나리오1은 실측 유량을 활용하였으며, 시나리오2는 전체기간, 홍수년, 갈수년 그리고 평수년으로 구분하여 댐 유입량을 기반으로 산정한 BBM을 활용하였다. 시나리오 분석 결과, 가중가용면적이 감소하는 일부 기간도 존재하였으나, 전반적으로 BBM을 반영한 시나리오 2에서 서식처 면적이 증가하는 것으로 나타났다. 대표 어종 피라미의 경우 최대 약 18% 가중가용면적이 감소하는 기간이 존재하였으나, 최대 79%의 서식처 향상 효과가 나타났다. 대리어종 모래무지의 경우 마찬가지로 최대 약 18%의 서식처 감소 효과가 나타나는 기간이 존재하였으나, 최대 78%의 서식처 향상 효과가 나타나는 것으로 나타났다. 따라서 자연유황을 모방하여 댐 방류 패턴을 변경하는 것이 하류에 서식하는 어류의 서식처 개선에 더 효과적인 것으로 판단된다. 다만 서식처에 영향을 주는 물리적 요인(댐 방류량 등) 외에도 생물·화학적 요인이 존재하므로, 향후 다양한 요인을 고려한 연구를 통해 효과적인 서식처 개선 방안을 모색할 수 있을 것으로 기대된다.

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오목한 물체의 그림자를 포함하는 그림자 텍스처 (A shadow texture to represent the shadow including a non-convex object)

  • 류태규;오경수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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    • pp.748-750
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    • 2005
  • 본 논문은 오목한 물체의 그림자 표현이 가능한 그림자 텍스처를 생성하기 위해, 기존의 그림자 맵 (shadow MaP) 방법으로 그림자 정보를 생성하고 아틀라스 텍스처 (atlas texture)에 저장하는 방법을 제안한다. 기존 그림자 텍스처 방법은 그림자 정보를 이미지 텍스처에 저장하므로 그래픽스 하드웨어의 색상 처리 기능을 사용하여 고품질의 그림자를 효율적으로 표현하는 장점이 있지만 오목한 물체의 그림자를 표현하지 못하고 그림자 텍스처 생성에 많은 시간이 소요되는 문제점을 가지고 있다. 실험 결과, 새로운 방법은 그림자 텍스처의 문제점을 해결하고 고품질의 그림자를 표현하는 것을 알 수 있다.

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Game Developer / Artist's View

  • 스티브데오도레
    • 디지털콘텐츠
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    • 12호통권127호
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    • pp.151-153
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    • 2003
  • 프로시저 텍스처(Procedural Textures)는 게임업계의 많은 아티스트에게 악명이 높다. 이것은 일부 사용하기가 어렵기 때문이다. 프로시저 텍스처는 페인팅보다는 프로그래밍에 가깝다. 특히 합성 텍스처에서 잘 알려진 렌더만 (Renderman)은 완전히 변형된 언어이며 패키지가 지원하는 다양한 프론트 엔드는 거의 C++ 수준 매뉴얼처럼 미스테리하다. 또한 프로시저는 아티스트 측면에서 많은 의혹을 불러일으킨다. 진부하고 거의 불가피한 베이니 마블과 프랙탈 잡음은 파워포인트 클립아트의 CG 대응부다. 이러한 구조를 이용할 때 왜 프로시저 텍스처에 컬럼을 할애했는지 궁금할 수도 있을 것이다. 이번 호에는 프로시저 텍스처를 살펴봐야 하는 세 가지 이유를 정리했다.

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임의의 영역 안에 텍스처 표현을 위한 Wavelet및 Gabor 텍스처 기술자와 성능평가 (Gabor and Wavelet Texture Descriptors in Representing Textures in Arbitrary Shaped Regions)

  • 심동규
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.287-295
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    • 2006
  • 본 논문은 임의의 영역 안에 존재하는 텍스처를 검색하기 위한 wavelet과 Gabor기반 텍스처 표현 기법을 제안하고 이들의 검색성능을 평가한다. 지금까지 Gator 평면에서의 평균과 표준편차 특징 기술자가 직사각형안의 텍스처를 표현하기에 가장 적합한 것으로 알려져 있다. 하지만 임의의 영역 안의 물체를 표현하는 기술이 실제 검색이나 여러 다른 텍스처 표현 응용 예에 더욱 필요한 실정이다. 본 연구에서는 wavelet과 Gabor 필터에 기반한 특징 추출법을 제안하고 이들을 실제 텍스처 데이터 베이스에 적용해 본 결과, wavelet기반 특징 기술자가 Gator기반 기술자에 비하여 더욱 효과적임을 발견하였다. 특히 wavelet평면에서 표준편차와 엔트로피 특징을 사용함으로써 가장 좋은 검색 성능을 냄을 알 수 있었다. 또한, 본 논문에서는 다양한 실제 텍스처 영상을 가지고 wavelet과 Gator에 기반한 다양한 특징벡터에 따른 검객 성능을 평가하였다.

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시간일관성을 이용한 그림자 텍스처 생성방법 (Shadow Texture Generation Using Temporal Coherence)

  • 오경수;신병석
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제7권11호
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    • pp.1550-1555
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    • 2004
  • 그림자는 화상의 사실성을 높이며 물체들 사이의 공간적 관계를 유추할 수 있도록 해준다. 기존의 그림자 텍스처 생성 방법에서는 한 물체의 텍스처를 생성하기 위해서 다른 모든 물체들을 렌더링 해야만 하므로 Ν개의 물체가 있을 때 모든 물체들의 그림자 텍스처를 만들기 위해서는 Ο(Ν$^2$)의 시간이 필요했다. 이 논문에서는 깊이버퍼를 그림자 텍스처 생성에 사용하여 각 물체들에 대해서 상수 시간에 그림자 텍스처를 생성하는 알고리즘을 제안한다. 또한 시간 일관성을 이용해서 속도를 더욱 향상시키는 방법을 제안한다. 정적인 물체의 깊이 값은 시간이 지나도 변화가 없다. 이 값들을 재사용하여 정적인 물체들은 되도록 그리지 않고 동적인 물체들만 렌더링 함으로써 깊이버퍼와 그림자 텍스처를 효율적으로 생성할 수 있다. 이 방법의 비용은 움직이는 물체의 개수에만 비례한다.

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합성곱신경망을 이용한 구조적 텍스처 분석연구 (A Study on the Analysis of Structural Textures using CNN (Convolution Neural Network))

  • 이봉규
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.201-205
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    • 2020
  • 구조적인 텍스처는 텍스처를 구성하는 기본요소인 텍셀 (texel)이 규칙적으로 반복되는 형태로 정의된다. 구조적 텍스처 분석/인식은 직물류의 자동검사, 금속표면 자동테스트 및 마이크로 이미지의 자동 분석 등, 산업적인 응용이 다양하다. 본 논문에서는 구조적 텍스처 분석을 위한 합성곱신경망 (Convolution Neural Network, CNN) 기반의 시스템을 제안한다. 제안한 방법은 합성곱신경망이 분류 대상 텍스처들의 구성 요소인 텍셀을 학습한다. 인식 단계에서는 입력되는 텍스처 영상에서 얻은 부분 영상을 이용하여 학습된 합성곱신경망이 텍스처를 인식하다. 실제 구현 및 실험을 통하여 제안된 방법의 우수성을 보인다.

연기 영상의 정적 및 동적 텍스처를 이용한 강인한 연기 검출 (Reliable Smoke Detection using Static and Dynamic Textures of Smoke Images)

  • 김재민
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.10-18
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    • 2012
  • 감시 카메라를 이용하여 화재 연기를 자동 검출하는 시스템은 신뢰도 높은 연기 영상의 검출 방법을 필요로 한다. 카메라를 이용하여 공기 중에 확산하는 연기의 영상을 연속적으로 획득하였을 때, 연기 영상의 각 장면은 독특한 텍스처(정적 텍스처)를 가지며, 연기의 확산 운동으로 인하여 그 차분 영상 또한 다른 물체와 구별이 되는 독특한 텍스처(동적 텍스처)를 가진다. 특정 객체가 연기와 유사한 정적 텍스처를 가지고 있을 지라도 그 움직임의 특성이 연기 특유의 확산 운동과 다르다면, 그 차분 영상의 텍스처는 연기의 차분 영상 텍스처와 유사할 수 없다. 본 논문에서는 이 두 가지 정적 및 동적 텍스처를 이용하여 신뢰도 높은 연기 영상 검출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 누적된 장면 차분 영상을 이용하여 변화 영역을 일차적으로 검출하고, 검출된 변화 영역의 정적 및 동적 텍스처로부터 추출한 Haralick 특징 벡터 이용하여 최종적으로 연기로 인한 변화 영역을 검출한다.