• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.67-73
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• 2014

토석류를 포함하는 산사태 재해는 우리나라에서 그 발생빈도가 상대적으로 큰 자연재해 중 하나이며 이로 인한 인명 및 재산피해는 매년 증가하고 있다. 이에 정부에서는 사면재해 대응 및 예방을 위한 다양한 방지대책을 추진하고 있으나, 대부분 재해발생 이후 발생지역을 중심으로 복구대책을 수립하는 것이 대부분이라 실질적인 국민의 생명과 재산을 보호하는 예방대책이라고 보기는 어렵다. 이에 본 연구는 산사태 재해 예방을 목적으로 실제 지형의 특성을 파악, 이를 위험도 평가에 활용하는 방안에 대해 알아보고자 하였다. 지형특성 분석을 위해 SINMAP(Stability INdex MAPping)과 통계적 기법인 벡터 분산을 활용하였으며 이를 실제 산사태 발생현장에 적용, 지형특성과 산사태와의 관계를 규명하고자 하였다. 분석결과는 제안한 두 가지 기법이 동일하게 위험도가 높다고 평가한 지역에서는 산사태 위험도가 상대적으로 높게 산정되었다. 이는 본 연구에서 제시한 방법이 지형특성과 산사태 위험도와의 관계성 규명에 있어 합리적임을 보여준다고 할 수 있다. 또한 실제 현장조사 결과와 비교한 산사태 위험도는 SINMAP 기법이 토석류와 같은 연속성 산사태에 있어 보다 정확하게 판단되었으나 특정요소의 위험성을 구체적으로 고려할 수 있는 기법을 추가적으로 고려한다면 보다 정확한 산사태 위험을 평가할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권8호
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• pp.29-36
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• 2022

최근 지하공간에 대한 개발이 활발히 진행됨에 따라 지중 시설물의 정보에 대한 중요도가 증가하고 있다. 굴착작업을 수행하기 전에 지중 시설물의 위치를 정확히 파악해야 한다. 지표투과레이더(GPR)와 같은 지구물리적 탐사 방법은 지중 시설물을 조사하는데 유용하게 사용된다. GPR은 지반에 전자기파를 송출하며 지반과 다른 매질에 의해 반사되는 신호를 분석하여 지중시설물의 위치와 깊이 등을 파악한다. 그러나 GPR 데이터의 판독은 숙련된 전문가의 주관적 판단에 의존하기 때문에 이를 딥러닝을 통해 자동화하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 딥러닝은 학습 데이터가 많을수록 정확한 모델을 만들 수 있으며, 이러한 학습데이터 축적에 있어 수치해석이 좋은 대안이 될 수 있다. 수치해석의 경우 지반의 불균질성을 모사하여 다양한 조건에서의 GPR 탐사 데이터를 생성할 수 있으며, 이를 이용하여 학습모델의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다. 지반은 불균질하며, GPR 신호는 지반의 다양한 변수로 인해 영향을 받는다. 그러나 이러한 불균질 지반에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 프랙탈 차원수와 지반의 함수비 범위에 따른 GPR탐사 신호특성을 분석하고 불균질한 지반을 모사하기 위한 입력파라미터에 대한 연구를 수행하였다. 프랙탈 차원수가 2.0을 넘어가면 적합곡선에 대한 오차가 크게 감소하는 것으로나타났다. 그리고 분석의 타당성을 확보하기 위해 함수율의 범위가 0.14 미만이어야 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권7호
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• pp.5-14
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• 2023

최근 국내·외에서 지진이 자주 발생하고 있다. 이러한 지진은 다양한 형태의 자연적 피해와 물리적 피해의 원인이 된다. 특히, 지반이 액체와 같은 거동을 보이는 액상화는 구조물에 큰 피해를 발생시킨다. 이에 다양한 액상화 피해 저감 공법들이 연구 및 개발되고 있다. 이에 본 연구에서는 시트파일 공법을 이용하여 기존 구조물에 적용 가능한 지진 시 액상화 피해 저감 공법에 대해 연구하였다. 1-G 진동대 실험을 수행하였고 주문진 표준사로 지반을 조성하였다. 상사 법칙을 적용하여 2층 규모의 모형 구조물을 제작하였고, 입력파는 가속도 수준 0.6g와 주파수 10Hz의 정현파를 적용하였다. 다양한 근입비에 따른 구조물 피해 저감 효과를 분석하였다. 연구 결과, 시트파일 공법을 적용하여 지반을 보강하였을 때의 구조물 침하가 지반 보강을 하지 않았을 때보다 약 71% 정도 감소하였으며, 최소 침하량을 보인 근입비는 "1"이었다. 그리고 근입비가 증가할수록 시트파일로 인해 지반 내 간극수압의 소산이 지연되는 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 근입비에 따른 구조물 침하와의 관계를 그래프와 관계식으로 제안하였다. 본 연구 결과는 향후 기존 구조물에 적용 가능한 시트파일 공법을 개발하는데 있어 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권3호
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• pp.241-249
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• 2006

한국의 지질 환경은 암석 분포가 매우 다양하고 복잡한 구조 활동의 영향을 받아 지하매질의 이방성 특성이 국부적으로 심하게 변화한다. 기존의 이방성 주시 모델링의 경우 지질 모델을 2차원으로 단순화시킴으로써 이러한 복잡한 지질 환경을 제대로 고려할 수 없었다. 또한 약 이방성 가정을 사용하여 실제로 나타날 수 있는 지하 매질의 심각한 이방성 영향을 주시 모델링에서 고려할 수 없었다. 이에 이 연구에서는 보다 실제적이고 복잡한 3차원 횡등방성 매질(transversely isotropic media)에서 q-P파의 초동 주시 양상을 모사할 수 있는 주시 모델링 알고리듬을 개발하였다. 이 알고리듬에서는 2차원 비선형 주시 내삽(2D nonlinear traveltime interpolation) 기법과 주시의 3차원 격자 채움법(mapping)을 이용한 직접 전파법(direct calculation)을 통해 급격한 물성의 변화에도 주시 계산이 가능하도록 하였다. 또한, 최소 주시 계산과정에서 수치 미분을 통한 최대 경사법(steepest descent method)을 사용하여 약 이방성 가정을 극복하였다. 개발된 알고리듬은 해석해와 비교하여 그 타당성을 검증하였고 3차원 2층구조에 대한 주시 계산을 수행하여 물성이 급격히 변화하는 모델에 대해서도 안정적으로 주시 계산이 이루어짐을 확인하였다. 이 연구에서 개발한 3차원 주시 모델링 알고리듬은 향후 구조보정이나 토모그래피 알고리듬 개발에 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.585-596
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• 2022

본 연구는 충주시 산척면 상산마을 일대 임도 비탈면을 대상으로 지질 및 지형 인자 중 산사태 발생에 영향력이 큰 인자를 선정하기 위하여 수행되었다. 연구지역은 집중호우 기간에 반경 2 km 이내에서 집중적으로 다수의 산사태가 발생했기 때문에 동일 강우조건 및 식생 조건으로 가정할 수 있다. 따라서 이들의 영향을 배제한 상태로 지형적 요인 및 토층의 물리·역학적 특성과 관련된 인자들만의 영향도를 파악할 수 있는 지역이다. 산사태 발생지점 37개소와 미발생 지점 45개소를 대상으로 현장조사, 실내시험, 지형 공간분석 등을 통해 토층의 물리·역학적 자료 및 비탈면의 지형 자료를 수집하였다. 수집된 자료를 대상으로 이상치 제거, 최소-최대 정규화, 다중공선성 진단의 순으로 전처리를 수행하였고, 9개의 독립 변수를 선정한 후 구조방정식 모형분석과 로지스틱 회귀분석을 실시하였다. 통계학적 분석 결과, 토층두께, 공극률 및 포화단위중량이 연구지역의 산사태 발생에 크게 영향을 미친 것으로 파악되며, 상기 3개 인자의 영향도 합계는 구조방정식 모형분석에서 전체의 71%, 로지스틱 회귀분석에서 전체의 83%를 차지하는 것으로 분석되었다.

• Spatial Information Research
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• 제23권5호
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• pp.41-52
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• 2015

2013년 국토교통부는 부가가치와 활용도가 높은 실내공간정보를 국가 핵심 공간정보로 구축 관리하기 위하여 '기본공간정보'로 추가 지정하였으며, 이에 전국의 실내공간정보를 구축하고 관리할 수 있는 법률적 근거와 계기가 마련되었다. 하지만 측량/촬영 및 레이저스캐닝을 이용하여 실내공간정보를 구축할 경우 실내공간의 매핑으로 시각적 서비스차원의 활용은 유리하지만 시간적, 인적, 물적 자원의 소비가 크고 속성정보의 입력을 위해 추가적인 정보가공을 필요로 하는 등 유지관리 측면과 국내 AEC/FM 분야 정보의 활용이 제한적이라고 판단된다. 이에 본 연구에서는 개방형 BIM 기반의 IFC 모델을 이용하여 실내공간정보를 추출하고 이를 데이터 시각화 기술과 연계하여 이해와 표현이 쉬운 실내공간정보 시각화 방안을 마련함으로써 실내공간정보의 활용성을 높이고자 하였다. 시각화 도구는 Autodesk사의 Revit 내부 프로그램인 IFC Exporter의 오픈소스를 이용하여 실내공간정보를 추출하였으며 실내공간정보의 시각화를 위해서는 Direct3D Library를 사용하였다. 생성된 실내공간정보 객체는 XML 포맷과 상호호환이 가능하며 시설물 유지관리 분야의 COBie 연계, 항공촬영 혹은 UAV를 활용한 공간데이터베이스 구축, 대규모 군사작전 시뮬레이션, 재해/재난 발생 시 대규모 피난 시뮬레이션 등에 활용될 수 있다. 본 연구에서 제시한 실내공간정보 시각화 방안은 국가의 공간정보정책방향에 부합하고 기존 데이터에서 추출하여 생성함으로써 정보생산의 단계가 간편하다. 또한, IFC 기반의 실내공간정보 객체로써 상호운용성이 높고 정보의 편집이 용이하며 데이터의 경량성 측면에서 우수하다.

• 자원환경지질
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• 제40권4호
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• pp.445-459
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• 2007

2005년 3월 경상북도 문경에 설치된 초전도 중력계가 Global Geodynamics Project에 세계 21번째 관측소로 등록되어 현재 정상 운영 중에 있다. 미세한 중력변화를 1mHZ 이하의 저주파 영역에서 $10^{-2}nm/s^2$ 수준의 뛰어난 분해능으로 측정하는 초전도 중력계는 지구 중력의 다양한 주기의 지구중력변화를 감지하고 분석하는데 매우 효과적이다. 문경 초전도 중력 자료의 기초 분석을 위하여 2005년 3월 18일 부터 2006년 2월 21일 사이의 자료를 이용하여 일일주기와 반일주기 성분의 잔여중력을 계산하였다. 기계적 잡음을 제거한 후 기압 및 지하수 보정을 실시하였고, Hartmann-Wenzel 모델과 Whar-Dehant 모델을 이용하여 지구 조석을 보정하였으며 SCW80, FES952, FES2002 해양모델을 이용하여 ocean loading의 영향을 보정하였다. 초전도 중력자료의 신뢰도 검증을 위해 GRACE 인공위성에서 관측된 중력과 비교한 결과, 0.63의 상관관계를 보였다. 한편 2005년 발생한 인도네시아의 수마트라 지진자료를 광대역 지진계(STS-2)자료와 비교한 바, 지진계에서 관측되는 지진신호 및 여진이 감지됨을 확인할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_2호
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• pp.867-879
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• 2020

본격적인 우주기술 활용시대가 전망되는 현재의 시점에서 고해상도 영상취득이 가능한 국토관측위성의 발사가 2021년으로 예정되어 있다. 이에 따라 국토관측위성의 지상국의 핵심설계요소로 영상사용자의 위성영상 활용성과 작업자의 처리효율성 증대가 강조되어 왔다. 이에 대응하여, 국토관측위성의 수집, 처리, 저장, 관리 및 활용을 위한 핵심기술과 국토관측위성 지상국의 운영시스템을 개발하는 국토관측위성 수집 및 활용기술개발 연구사업이 진행되었다. 본 논문에서는 상기 연구개발사업의 성과로 개발된 국토관측위성 활용핵심기술과 지상국 운영시스템 개발결과를 소개한다. 개발된 지상국 운영시스템은 한반도 전역의 GCP(Ground Control Point) chip DB(Database)와 DEM(Digital Elevation Model) DB를 시스템 내에 구축하여 자동화된 방식으로 정밀정사영상을 생성하기 위한 기술 및 시스템을 구현하였다. 나아가 생성된 정밀정사영상을 1:5,000 도엽단위로 분할한 도엽정사영상을 생산하여 향후 분석준비자료 (ARD(Analysis Ready Data)) 체계로 발전할 수 있도록 개발하였다. 또한 정밀정사영상 및 도엽정사영상으로부터 DSM(Digital Surface Model)자료, 변화탐지지도, 객체추출지도 등 다양한 활용산출물이 체계적으로 생산될 수 있도록 활용산출물 생산 SW를 지상국 운영시스템과 연동시킬 수 있게 개발하였다. 본 연구진이 개발한 국토위성정보 활용기술 및 운영시스템은 국내 최초로 한반도 GCP chip DB구축을 통해서 자동화된 정밀정사영상생성 기술을 확보하고 다양한 활용산출물의 생산을 위성지상국 운영시스템에 접목했다는 점에서 의의가 있다고 판단된다. 개발된 국토위성정보 운영시스템은 국토관측위성의 주 활용부처인 국토지리정보원 국토위성정보활용센터에 설치되었으며, 향후 동 센터의 업무에 크게 기여할 것으로 바라보고 있다. 또한, 향후 발사예정인 여러 저궤도 지구관측위성의 지상국 시스템에 대한 기준을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.37-52
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• 2015

이 연구는 판구조론(plate tectonics)에 대한 지구적 인지과정(geocognition)의 검사 문항을 중학생, 고등학생 및 대학생들에게 적용하여 문항별 응답 반응을 Rasch 모델에 근거하여 횡단적으로 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 판구조론에 대한 학습 발달과정 및 교육과정 개발을 위한 기초 자료를 제안하고자 하였다. 판구조론의 개념적 구인은 '판과 관련된 지구 내부 구조의 이해, 판 경계에서 특징적인 지형, 판 경계의 지질 현상'으로, 지구적 인지과정의 구인은 시간적 추론, 공간적 추론, 과거역산적 추론, 시스템 사고로 선정하였다. 판구조론의 개념적 구인을 문항의 소재로 하여 지구적 인지과정의 추론 능력을 조사하는 통합적 형태로 9개의 평가 문항을 개발하였다. 문항의 그림 자료들은 모두 GeoMapApp을 활용하여 작성하였다. 전체 문항에 대한 학생들이 얻은 점수에 따라 학생들의 수준을 구분하고 이를 각 문항의 과제 곤란도와 비교하여 측정하는 Rasch 모델을 적용하여 학생들의 문항 반응 결과를 측정하였다. Rasch 모델 분석으로 중학생, 고등학생 및 대학생의 Wright map을 각각 작성하여 학생들의 능력과 문항 곤란도를 서로 비교하였고, Differential Item Functioning 분석을 통해 세 학교급 학생들의 문항 반응 결과를 종합하여 수행하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 현행 과학 교육과정에서 판구조론에 대한 지구적 인지과정은 중학생, 고등학생에게 모두 평가 가능한 구인임을 알 수 있었다. 둘째, 중학교 ~ 대학교에 이르는 횡단적 분석에서 학생들의 발달 양상이 가장 두드러진 지구적 인지과정의 요소는 공간적 추론이었다. 셋째, 판구조론에 대한 지구적 인지과정은 적절한 교수활동의 도움과 지구과학 내용 지식을 비계(scaffolding)로 하여 더 높은 수준으로 발달할 수 있다. 넷째, 지구적 인지과정은 과제의 내용과 분리된 일반적 추론 능력이 아니라 과제의 내용과 연관된 내용-특이적(content-specific) 추론임을 알 수 있었다. 이 연구에서 수행한 횡단적 분석의 결과를 바탕으로 지구과학 교육과정에서 판구조론의 내용 체계를 재구성하기 위한 제언을 제시하였다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제51권1호
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• pp.33-40
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• 2018

Objectives: The aim of this study was to determine the factors associated with the spatial distribution of the incidence of colorectal cancer (CRC) in the neighborhoods of Tehran, Iran using Bayesian spatial models. Methods: This ecological study was implemented in Tehran on the neighborhood level. Socioeconomic variables, risk factors, and health costs were extracted from the Equity Assessment Study conducted in Tehran. The data on CRC incidence were extracted from the Iranian population-based cancer registry. The $Besag-York-Molli{\acute{e}}$ (BYM) model was used to identify factors associated with the spatial distribution of CRC incidence. The software programs OpenBUGS version 3.2.3, ArcGIS 10.3, and GeoDa were used for the analysis. Results: The Moran index was statistically significant for all the variables studied (p<0.05). The BYM model showed that having a women head of household (median standardized incidence ratio [SIR], 1.63; 95% confidence interval [CI], 1.06 to 2.53), living in a rental house (median SIR, 0.82; 95% CI, 0.71 to 0.96), not consuming milk daily (median SIR, 0.71; 95% CI, 0.55 to 0.94) and having greater household health expenditures (median SIR, 1.34; 95% CI, 1.06 to 1.68) were associated with a statistically significant elevation in the SIR of CRC. The median (interquartile range) and mean (standard deviation) values of the SIR of CRC, with the inclusion of all the variables studied in the model, were 0.57 (1.01) and 1.05 (1.31), respectively. Conclusions: Inequality was found in the spatial distribution of CRC incidence in Tehran on the neighborhood level. Paying attention to this inequality and the factors associated with it may be useful for resource allocation and developing preventive strategies in at-risk areas.