• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제4권5호
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• pp.637-644
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• 2006

Biomedical image is often complex. An applied image analysis system should deal with the images which are of quite low quality and are challenging to segment. This paper presents a framework for color cell image segmentation by learning and classification online. It is a robust two-stage scheme using kernel method and watershed transform. In first stage, a two-class SVM is employed to discriminate the pixels of object from background; where the SVM is trained on the data which has been analyzed using the mean shift procedure. A real-time training strategy is also developed for SVM. In second stage, as the post-processing, local watershed transform is used to separate clustering cells. Comparison with the SSF (Scale space filter) and classical watershed-based algorithm (those are often employed for cell image segmentation) is given. Experimental results demonstrate that the new method is more accurate and robust than compared methods.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.235-235
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• 2015

This study investigates the impact of event characteristics on runoff dynamics during extreme flood events observed in a $8.5km^2$ experimental watershed located in South Korea. The 37 most extreme flood events with event rainfall in excess of 50 mm were analysed using an event-based rainfall-runoff model; the Revitalised Flood Hydrograph (ReFH) routinely used for design flood estimation in the United Kingdom. The ReFH model was fitted to each event in turn, and links were investigated between each of the two model parameters controlling runoff production and response time, respectively, and event characteristics such as rainfall depth, duration, intensity and also antecedent soil moisture. The results show that the structure of the ReFH model can effectively accommodate any nonlinearity in runoff production, but that the linear unit hydrograph fails to adequately represent a reduction in watershed response time observed for the more extreme events. By linking the unit hydrograph shape directly to rainfall depth, the consequence of the observed nonlinearity in response time is to increase design peak flow by between 50% for a 10 year return period, and up to 80% when considering the probable maximum flood (PMF).

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.793-804
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• 2000

실제 유역에서 강우량 분포는 시·공간적으로 많은 변화가 있으나 유출량 모의시에는 종종 유역내 동일한 강우량이 분포하는 것으로 가정하여 해석하게된다. 그러나 이러한 가정을 가지고 유출을 모의하게되면 그 정확성에 한계가 따르며, 태풍, 사이클론, 허리케인 등에서 종종 일어나는 이동강우의 경우에는 산출된 유출량의 정확성 문제가 더욱 크게 나타난다. 본 논문에서는 GIS기법을 이용하여 1999년 8월 2일 16:00에서 23:00까지 춘양관측소에서 관측된 등우선도를 활용하여 이동강우 유출특성을 분석하였다. 강우의 이동방향을 서로 다른 8가지 방향으로 달리하여 유출을 모의한 결과 복하천 실험 유역에서는 SE방향에서 최대 첨두유출량이 나타났다. 또한 서로 다른 이동속도를 갖는 이동강우에 따른 유출량을 속도별로 비교한 결과 속도가 낮을수록 더 큰 첨두유출량이 발생하였다. 따라서 유역에서의 유출을 모의하기 위하여 GIS를 활용하는 경우, 자료 준비의 간편성 및 계산시간의 단축과 같은 장점을 얻을 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권3호
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• pp.191-200
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• 2009

기상 이변과 해수 온도 상승으로 인한 국지성 집중 호우 및 돌발홍수, 대형급 태풍 빈발 등에 대비하기 위하여 홍수예보와 방재 대책에 가장 기본이 되는 각 유역 특성별 수문 기초자료의 축적 및 분석이 더욱 필요하게 되었다. 특히 홍수시 큰 피해를 가져오는 도시지역의 수문 모니터링이 부족한 실정을 고려한다면 도시하천별, 소배수구역별 수문 관측 및 제공이 필요하다. "도시홍수재해관리기술연구사업단"에서는 도시하천 유역의 수문현상 규명을 위한 기초정보 축적을 위해 중랑천 유역에 시험배수구역(신내1 배수구역, 군자 배수구역, 어린이대공원 배수구역)을 운영하여 수문 관측 및 자료 분석을 수행하였다. 본 연구에서는 실시간으로 관측되고 있는 도시하천 시험배수구역 중 주로 상가지역 및 주택지역으로 구성되어 있는 군자 배수구역에서 합류식 하수관거를 통해 유출되는 유량자료를 주간별, 요일별로 분석하여 일일하수량과 강우 발생시 직접유출량을 산정하였다. 이를 통해 도시하수 유출의 특성 분석이 가능하며 하수관거 관리 대책 수립에 유용한 자료로 활용될 것으로 판단된다. 또한 산정된 직접유출량은 강우-유출 모형(SWMM) 모의를 통해 모의값과 비교, 분석되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.105-115
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• 2009

본 연구에서는 Storm Water Management Model(SWMM)의 기존 유역폭식의 문제점을 도출하고, 새로운 유역폭식을 개발하여 그 적합성을 가상유역 및 실제유역에 적용하여 분석 제시하였다. 기존 유역폭식의 문제점을 도출하기 위해 유역폭의 이론적 거동특성을 규명하고, 이를 간략화된 가상유역에 적용하여 분석하였다. 본 연구에서 제시한 수정유역폭식은 소유역의 지표면 흐름뿐 아니라 관의 흐름을 고려한 것으로 가상유역에 적용한 결과 기존 유역폭식의 문제점을 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 실제유역에서 개발된 수정유역폭식의 적합성을 검증하기 위해 96.3 ha에 해당하는 군자배수구역 시범지역으로 선정하여 강우사상에 따른 유출량 자료를 실측하였다. 실측된 강우-유출사상에 대해 수정유역폭식을 적용한 결과, 기존 유역폭식보다 보다 정확히 유출을 모의할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권4호
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• pp.247-259
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• 2007

전지구적인 생태시스템 안에서 탄소와 물의 흐름은 아주 밀접하게 관련되어 있다. 생태계 물질순환과정을 모사해 주는 모형들은 연구자들이 직접 측정하기 어려운 복잡한 생태계에서의 물질순환 과정들의 상호작용과 그 변화를 예측할 수 있는 도구이다. 이 연구에서는 생태수문모형 RHESSys(Regional Hydro Ecological Simulation System)를 광릉시험림 유역에서 모수화한 후, 다른 지형 조건과 기후 및 식생을 가진 점봉산 강선리 유역에 적용함으로써 RHESSys모수화의 다유역으로의 확장가능성과 문제점 등을 조사하였다. RHESSys는 Geographic Information System(GIS)를 바탕으로 공간적인 탄소와 물 및 영양분의 흐름을 모사하는 생태수문모형이다. 모수화는 광릉시험림 유역의 1982-1999년간 일유량과 나이테 자료로 추정한 임목생장량을 사용하였다. 수직 및 수평 방향의 수리전도도에 관련된 중요 모수들과 임목 생장과 관련된 분배 모수들을 Monte-Carlo 접근법을 사용하여 최적화하였다. 모형결과를 광릉연구지의 실측 토양수분과 비교해 본 결과 RHESSys는 토양수분을 다소 과소평가하는 경향이 있으나, 일변화를 유의하게 잘 모사하였으며, 임목생장량의 연변화를 잘 모사하였다. 광릉연구지에서 개발한 모수를 점봉산 강선리 유역에 적용한 결과, 광릉과 마찬가지로 RHESSys는 토양수분을 다소 과소평가하나 여름철의 중요한 시계열 경향을 유의하게 잘 모사하였다. 또한 실측 공극률의 사용이 모형의 토양수분예측력에 중요함을 확인하였다. 반면에 강선리 유역의 임목생장량에 대해선 모형의 예측력이 높지 않았다. 수문과정 모수에 비해 식생성장 및 분배관련 모수의 경우 단일 유역의 모수화를 타 유역으로 확장하는 데에 상당한 불확실성이 있음을 확인하였다. 각 유역의 임목생장 및 분배 특성을 반영하는 독립적인 모수화 과정이 필요하며 이를 뒷받침해 줄 최소한의 현장측정항목을 발굴하는 후속연구가 필요하다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.57-69
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• 2017

본 연구는 2016년 2월 23일부터 6월 28일까지 현장규모대형 배양장치(Pilot Culture System)에서 환경요인의 영향에 따른 저층 침전현상 및 겨울철 월동 이후 조류 군집 천이 특성에 대해 연구하였다. 겨울(2월)에 실험군에서 남조류, 녹조류 및 규조류 총 17종의 월동(overwintering)이 관찰되었으며, 월동한 식물플랑크톤은 재부유 이후 뚜렷한 천이양상을 보였다. 식물플랑크톤 천이 과정에는 총 28속 56종 출현하였다. 실험군에서는 총 24속 52종이 출현하였으며 분류군별로는 녹조류가 35종(67.3%)으로 가장 높았고 규조류 9종(17.3%), 남조류 5종(9.6%), 기타조류 3종(5.8%) 순으로 나타났다. 대조군에서는 총 14속 25종이 출현하였고 녹조류가 17종(68.0%)으로 가장 높은 비율을 차지하였으며, 그 외 남조류와 기타조류는 각 3종(12.0%), 규조류 2종(8.0%)으로 나타났다. 식물플랑크톤 현존량은 실험군에서 $40{\sim}325,450cells\;mL^{-1}$, 대조군에서 $900{\sim}37,100cells\;mL^{-1}$로 실험군보다 대조군에서 매우 낮은 현존량 차이를 보였다. 우점종은 실험군에서는 Monoraphidium minutum, Microcystis aeruginosa, Rhodomonas lacustris, Ankyra judai, Chlorella vulgaris가, 대조군에서는 M. minutum, Coenochloris cf. pyrenoidosa가 천이과정에서 주요 우점종으로 확인되었다. 실험군에서의 식물플랑크톤 천이양상은 뚜렷하게 확인되었으며, 이화학적(수온, 영양염) 및 생물학적 요인 간의 명확한 영향을 받는 것으로 확인되었다. 반면 대조군에서는 이화학적 요인인 영양염의 영향을 크게 받는 것으로 확인되었다. 결론적으로 이번 연구는 외부유입 요인들이 배제된 상태에서 수체 내 주요 분류군의 월동 및 천이가 내부 환경요인의 상호작용만으로 발생할 수 있음을 잘 보여주었으며 향후 식물플랑크톤 천이양상을 이해하는 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.49-58
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• 2006

본 연구는 미계측이나 자료가 결핍된 유역에서 지리정보시스템을 이용하여 유역의 지형학적 매개변수를 얻어 유도된 지형학적 순간단위유량도에 의한 강우-유출의 특성을 분석하였다. 횡성댐 상류 섬강시험유역에서 얻어진 실측자료를 사용하였고, 직접유출을 분석하기 위하여 가변기울기법을 이용하였다. 아울러 4차 하천유역인 섬강시험유역은 Horton-Strahler의 차수법칙에 따라 일정한 규칙을 가지고 발달한 수계임을 확인하였다. GIUH의 사용에 따른 섬강시험유역의 규모계수 결정식의 변형을 하였고, 유출특성속도는 1.0m/s으로 나타났다. 4차 하천유역인 섬강시험유역의 출구인 매일교수위국과 3차 하천유역의 출구인 소군교와 농거리교수위국에서의 GIUH에 의한 수문곡선은 첨두시간이후의 유역의 저류능에서 약간의 차이를 보이나, 실측값과의 비교에서 잘 일치하였다. 아울러 유역을 보다 세분화하여 적용한 GIUH모형에 의한 수문곡선을 상류유입수문곡선으로 하여 HEC-HMS를 이용하여 수문 추적한 결과가 전체유역을 대상으로 한 GIUH모형에 의한 수문곡선보다 실측치에 잘 일치하였다. 전반적으로 GIUH에 의한 강우-유출해석은 미계측 유역에 사용성이 있는 것으로 평가된다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.58-66
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• 2020

영상 촬영 시 객체의 움직임, 탈초점(Out-of-focus) 등의 이유로 영상 흐려짐 현상이 빈번하게 발생하며, 이 과정에서 선명한 영역의 고주파 성분이 급격하게 감소하게 된다. 이러한 성질을 바탕으로, 본 논문에서는 질감 특징 표현자를 사용하여 별도의 주파수 변환 과정 없이 고주파 성분을 추정하고, 이를 바탕으로 흐려진 영역을 검출하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 학습 기반 질감 표현자와 유역(Watershed) 기반 질감 표현자를 함께 이용하여 다양한 환경에서도 흐려진 영역을 검출할 수 있다. 또한, 흐려짐을 검출하는 최소 단위를 화소 단위에서 영역 단위로 확장하여 처리 속도를 향상시키고, 영상 보정 기법을 이용하여 흐려짐 검출 성능을 개선하였다. 실험 결과는 제안하는 방법이 기존의 흐려짐 검출 방법 대비 성능이 향상되었음을 보여준다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제17권6호
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• pp.139-152
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• 2017

본 논문에서는 구면 영상에서 영역 분할 정보를 사용하여 바닥 영역을 검출하는 방법을 제시한다. 평면 영상에서의 Watershed 영역 분할 방법을 수정하여 구면 영상의 영역 분할에 적용할 수 있도록 하였다. 영역들을 분할한 뒤 가정된 바닥 영역 픽셀의 색상과 질감을 그 외의 영역들과 비교하여 바닥 영역을 검출한다. 구면 파노라마 영상에서는 구면 왜곡으로 인하여 평면에서의 바닥 검출 방법을 그대로 적용할 수 없다. 구면 왜곡을 고려한 바닥 영역 검출을 위하여 바닥 영역의 외곽선을 검출하는 알고리즘을 설계하였다. 실험에서 지상물이 없는 경우와 있는 경우의 모두에서 적절하게 바닥 영역을 검출할 수 있는 결과를 보였다.