• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_2호
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• pp.755-770
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• 2023

최근 심각한 기후변화, 기상이상 현상 등으로 인해 자연재난의 발생빈도 및 규모가 증가하고 있다. 대형화 재난 발생 시 시간·경제적 제약으로 인해 인공위성, 드론 등 원격탐사 기반의 재난관리의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 재난 발생 시 활용가능한 국내·외 위성들과 최근 우주산업 활성화에 따라 운용 중 및 개발 중인 차세대중형위성, 초소형위성의 현황과 대량의 위성영상들의 활용 기술 동향에 대해 정리하였다. 분석 기술로는 딥러닝의 근간인 인공지능 기술을 접목한 연구들이 있으며, 사용자 중심의 분석 준비 데이터(analysis ready data)를 활용할 수 있는 주요 플랫폼을 소개하였다. 또한 최근 발생된 대형재난인 홍수, 산사태, 가뭄, 산불을 중심으로 위성영상을 활용하여 피해분석을 함으로써 재난관리에 어떻게 활용될 수 있는지에 대해 확인하였다. 마지막으로 개발될 위성을 고려하여 재난 관리 단계별 활용방안에 대해 제시하였다. 본 연구를 통해 위성개발 및 운영현황, 최신 위성영상 분석기술 동향과 다종 위성영상을 활용한 재난대응 방안에 대해 제시되었다. 재난 진행단계에서는 예방과 대비 보다는 대응과 복구에 대한 위성영상의 활용도가 높은 것을 확인할 수 있었다. 향후 다종의 영상이 수급되었을 때 효과적인 재난관리를 위해 인공지능, 딥러닝 등 최신기술 융합 방안과 적용 가능성에 대한 연구를 수행할 예정이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_2호
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• pp.743-754
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• 2023

기후변화와 극한기상으로 유발된 다양한 자연재해와 사고로 전세계적으로 수많은 인명과 재산 피해가 발생하고 있다. International Charter와 같은 국제기구간의 상시 공조체계를 구축하고, 이러한 대규모 재난관리와 신속한 복구를 위해 고해상 위성영상 및 공간정보를 제공하고 있다. 국내에서는 국토위성이 본격적으로 정상 운용되면서 국토정보 구축뿐만 아니라 국내·외 대형 재난에 대해 피해분석 정보를 제공하고 있다. 이번 국립재난안전연구원 특별호에서는 2023년 주요 재난사고 발생 현황과 정부의 국가재난안전시스템 개편 대책을 기술하였다. 또한, 연구원에서 재난 상황관리 및 분석을 위해 수행하고 있는 인공위성과 정보통신, 공간정보 활용기술과 관련된 최신 연구성과와 재난사고 원인·피해조사를 위한 자료 수집·처리·분석과 관련된 최신 연구성과를 담았다. 아울러, 드론매핑(drone mapping)과 라이다(LiDAR) 관측기술을 활용한 2023년 집중호우로 인한 산사태 피해 현장조사 사례를 기술하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권10호
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• pp.641-653
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• 2023

기후변화와 도시화의 영향으로 인해 자연재해의 발생빈도와 규모가 증가하고 있다. 특히 도시 침수는 발생 시간이 짧고 막대한 인명 및 경제적 손실을 초래할 수 있기 때문에 신속하고 정확도 높은 예측 정보 생산이 중요하다. 하지만, 기존 물리과정 및 인공지능 기반 기법은 고해상도 침수 해석을 위해 많은 전산 자원이나 데이터가 요구되는 한계가 있다. 본 연구에서는 딥러닝 기반 초해상화(Super-Resolution) 기법을 통한 고해상도 도시 침수 해석 방법을 제안하고 적용성을 평가한다. 제안된 방법은 고해상도 물리 모형의 결과로 훈련된 초해상화 딥러닝 모형을 이용하여 저해상도 침수 해석 이미지를 고해상도로 변환한다. 미국 포틀랜드 도심지의 두 가지 침수 사례에 대해 적용, 4 m 공간해상도 물리 모의 결과를 1 m 급 고해상도 침수 해석 정보로 초해상화 하였으며, 초해상화 이미지와 고해상도 원본 간 높은 구조적 유사성이 확인되었다. 성능 지표로 평가한 결과, 전체 검증 대상 이미지에 대한 평균 PSNR 22.77 dB, SSIM 0.77로 우수하여, 초해상화 기법의 도시 침수 해석 적용성이 검증되었다. 제안된 방법은 적은 양의 침수 시나리오만으로도 효율적인 딥러닝 모형 훈련이 가능하고, 물리 모형의 정보를 최대한 활용할 수 있기 때문에, 고해상도 도시 침수 정보 생산에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제41권4호
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• pp.1-7
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• 2023

취병(翠屛)은 지지대를 세우고 식물을 틀어 올려 병풍 모양으로 만든 생울타리로, 창덕궁을 그린 『동궐도(東闕圖)』나 『규장각도 (奎章閣圖)』, 『문희묘도(文禧廟圖)』, 화성행궁을 그린 『화성행궁도(華城行宮圖)』 등 다양한 그림에서 취병의 흔적을 찾아볼 수 있었다. 그러나 취병이 현재까지 남아 있지 않아 고문헌이나 옛 그림, 사진 등을 통해 취병의 소재를 추정하였으며, 지지대를 사용한 유인형 취병의 경우 기류(杞柳 : 고리버들)를 사용한 취병의 조성과 관련된 그림은 찾을 수 없어 향나무와 주목 등의 침엽수를 사용한 취병 조성 방법이 연구되어 왔다. 기존 옛 그림들에 그려진 취병들은 지지대와 잎의 일부, 가지 정도만이 그려져 있어 그림을 통해 취병의 소재를 확인할 수 없었으나, 1797년 전후에 작성된 『뎡니의궤(整理儀軌)』에는 지지대를 사용한 유인형 취병 모습에 취병의 소재로 사용된 수목의 수형을 확인할 수 있어 『임원경제지(林園經濟志)』 관병법(綰屛法)에 소개된 기류(杞柳)를 이용한 취병 조성방법을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 목적은 취병 복원 시 기류(杞柳)를 사용하여 조성하는 방법을 고문헌 분석을 통해 제시하는 것으로, 이를 위해 첫째 취병 조성 방법이 나오는 고문헌 분석을 통해 유인형 취병의 소재에 대한 변천 과정을 분석하였다, 둘째 유인형 취병의 형태를 파악할 수 있는 『뎡니의궤』 「성역도」 의 그림 분석을 통해 취병의 소재와 조성 방법을 분석하였다.

• 한국가스학회지
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• 제27권4호
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• pp.85-91
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• 2023

본 연구에서는 GT24 가스터빈의 1단 연소기인 EV버너를 대상으로 수소연료 혼소에 대한 화염거동, 연소 진동 및 NOx 배출 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 수소 혼소율이 증가할수록 NOx 배출 농도가 증가하는 결과를 확인하였다. 이러한 변화는 연료 밀도 변화로 인한 침투깊이 변화, 화염전파속도 증가에 따른 화염위치 변화에 기인한 연료 혼합도 감소와 연소진동으로 인한 시간적 혼합도 섭동 영향이 복합적으로 작용한 결과로 판단되었다. 1.3~3.1bar 범위의 가압 시험을 통해 고압 운전 조건의 NOx 배출 특성을 예측하고 이를 토대로 천연가스용 EV 버너의 수소혼소 한계를 평가하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제38권2호
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• pp.178-188
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• 2024

산림유역의 부유토사 동태는 토지이용 변화, 산림사업, 산불, 산사태 등의 인위적 또는 자연적 교란에 따라서 다변화될 수 있다. 이러한 측면에서 산림유역의 부유토사 동태를 이해하는 것은 효과적인 수질 관리 대책을 수립하는 데에 중요하다. 이 연구는 부유토사 동태를 해석하기 위한 체계적인 조사 방법을 제안하고자 관측된 유출량-탁도 자료를 토대로 2가지의 이력현상 지수 산정 방법(Lawler의 방법과 Lloyd의 방법)과 5가지 추출 간격(50, 25, 10, 5, 1 퍼센타일)을 고려한 10개 산정기법의 적용성과 성능을 평가하였다. 그 결과, 1 퍼센타일의 추출 간격을 활용한 Lloyd의 방법이 분석 가능한 유출 사상이 가장 많았으며, 성능 역시 가장 뛰어난 것으로 확인되었다. 이 연구의 결과는 이력현상 지수를 활용함으로써 유출량과 부유토사의 이력현상을 정량화할 수 있을 뿐만 아니라 부유토사 동태를 해석하는 데에 유용한 정보를 제공할 수 있음을 시사한다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권4호
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• pp.282-289
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• 2023

Background: As wildlife habitats are being destroyed and growth environments are changing, the survival of animals and plants is under threat. Epilobium hirsutum L., a species that inhabits wetlands, has held legally protected status since 2012. However, no specific measures are currently in place to protect its habitat, leading to a decline in remaining populations as a result of land use change and human activities. Results: The growth environment (including location, climate, land use, soil, and vegetation) of the five habitat sites (Samcheok, Taebaek1, Taebaek2, Cheongsong, Ulleung) of E. hirsutum L. was investigated and analyzed. These habitats were predominantly situated in flat areas with gentle south-facing slopes, at an average altitude of 452.7 m (8-726 m) above sea level in Gangwon-do and Gyeongsangbuk-do. The average annual temperature ranged 11.5℃ (9.2℃-12.9℃), whereas the average annual precipitation ranged 1,304.5 mm (1,062.7-1,590.7 mm). The surrounding land use status was mainly characterized by mountainous areas, and human interference, such as agricultural land and roads, was commonly found in proximity to these natural habitats. Soil physicochemical analysis revealed that the soil was predominantly sandy loam with a slightly high sand content. The average pH measured 7.64, indicating an alkaline environment, and electrical conductivity (EC) averaged 0.33 dS/m. Organic matter (OM) content averaged 66.44 g/kg, available phosphoric acid (P₂O₅) content averaged 115.73 mg/kg, and cation exchange capacity (CEC) averaged 23.43 cmolc/kg. The exchangeable cations ranged 0.09-0.43 cmol⁺/kg for potassium (K), 10.23-16.21 cmol⁺/kg for calcium (Ca), 0.67-4.94 cmol⁺/kg for magnesium (Mg), and 0.05-0.74 cmol⁺/kg for sodium (Na). The vegetation type was categorized as E. hirsutum community with high numbers of E. hirsutum L., Persicaria thunbergii (Siebold & Zucc.) H. Gross, Phragmites japonica Steud., Humulus japonicus (Siebold & Zucc.), and Bidens frondosa L.. An ecological flora analysis, including the proportion of lianas, naturalized plants, and annual herbaceous plants, revealed that the native habitat of E. hirsutum L. was ecologically unstable. Conclusions: Analysis of the habitat of E. hirsutum L., a class II endangered wildlife species, provided essential data for local conservation and restoration efforts.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.9-18
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• 2023

기후변화는 외수침수와 연관이 있는 하천제방 안전성에도 영향을 미친다. 제방의 안전성을 높이기 위해 비탈면 보강에 대한 연구가 활발히 수행되어왔다. 특히 최근에는 순환자원을 재활용하여 호안블록을 제작하는 기술 등이 개발되고 있다. 그러나 호안블록의 재료적인 측면의 연구와 더불어 블록 형상에 의해 제외지의 흐름특성에 미치는 영향을 분석하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 호안블록의 형상에 따라 호안면의 유속 등 수리학적 특성의 영향을 3차원 수치모의를 통해 수행하였다. 호안 블록 형상은 3가지 형상을 제안하였고, 이상적인 하천 수로에 블록을 설치하여 수치해석을 수행하였다. 3차원 수치해석은 FLOW-3D를 사용하였고, 호안블록의 형상에 따른 최대유속, 호안부의 바닥유속, 최대 전단응력의 변화를 분석하였다. 그 결과, 자연석형 식생블록인 블록 A가 요철의 크기와 규모가 불규칙하여 호안에 연결하여 설치할 경우 호안 블록 B, C보다 호안 설치구간의 유속변화가 가장 큰 것으로 분석되었다. 향후 하천의 지형적 특성을 고려한다면 현장적용성을 고려한 호안블록 설계를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제26권1호
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• pp.10-20
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• 2024

습지의 보전 및 복원은 지속 가능한 인간 사회와 환경을 위한 필수적 과제로, 생물다양성 유지, 자연재해 저감, 기후 변화 완화 등 중요한 혜택을 제공한다. 본 연구는 습지 복원 및 조성을 위한 다양한 이해관계자들 간의 전략적 상호작용과 이익을 게임 이론을 통해 분석하고, 정책 결정에 중요한 근거를 제공하고자 한다. 이 연구에서는 대도시, 중소도시, 소도시의 세 가지 도시 유형에 대해 가상의 상황을 설정하고, 정부, 개발회사, 환경단체, 지역 주민 등의 이해관계자를 정의하였다. 각 이해관계자별 전략적 선택 사항을 도출하고, 습지생태 전문가들의 논의를 통해 보수행렬을 설정하였다. 이후 비협력적 게임 이론을 적용하여 내쉬 균형과 파레토 효율성을 분석하였다. 대도시에서는 '습지 보존'과 '친환경 개발', 중소도시에서는 다양한 전략들, 그리고 소도시에서는 '친환경 개발'이 이해당사자 모두에게 이득이 되는 해결책으로 나타났다. 파레토 효율성 분석 결과, 각 도시 유형별로 습지 관리와 관련하여 이해당사자들 간의 최적의 해결책이 어떻게 달라질 수 있는지를 보여주었다. 도시 유형별로 습지 보존, 친환경 개발, 습지 복원 사업이 각각 중요하게 부각되었다. 이에 따라 정책 입안자들은 환경 보호와 도시 개발의 조화를 이루는 규제와 인센티브를 마련하고, 지역 사회의 참여를 촉진하는 프로그램을 고려해야 한다. 이해당사자별 역할과 전략을 통해 습지 보존과 지역 경제 발전을 동시에 촉진하는 방안을 모색해야 한다. 전략별 장단점을 이해하고, 이를 바탕으로 보다 효과적인 정책 결정을 내리는 것이 중요하다.

• 식물병연구
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• 제30권2호
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• pp.165-175
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• 2024

구상나무(Abies koreana)는 한국의 고유종이지만 기후 변화로 인한 심각한 개체수 감소 현상이 일어나고 있다. 구상나무의 보전을 위한 다양한 연구가 기존에 진행되었지만 구상나무와 근권 세균 군집의 상관관계에 대한 연구는 비교적 미진한 편이기 때문에 추가적인 연구 진행이 필요하다. 식물의 근권 미생물 군집을 구성하는 일부 세균은 식물이 수분, 양분 등이 부족한 환경에서 살아남을 수 있게 돕는다. 또한 계절 변화에 의한 급격한 환경 변화에 대한 식물의 적응력을 향상시켜 줄 가능성이 있다. 본 연구에서는 이러한 세균 군집이 구상나무의 근권에 존재하거나 구상나무의 서식지 유형(자생지, 대체서식지, 고사지, 비재배토양)과 계절 변화(4월, 6월, 9월, 11월)에 따른 군집 구조의 차이가 발생하는지 파악하기 위해 세균의 16S rRNA V4 영역을 대상으로 한 metagenome amplicon sequencing을 진행하였다. 그 결과 우리는 구상나무와 매우 특이적으로 상호작용하는 근권 세균 군집이나 특정 분류군은 찾을 수 없었지만 구상나무 비재배토양에 비해서 구상나무 자생지의 근권 세균 군집이 계절 변화에 의한 변동성이 적게 나타난다는 사실을 알아냈다. 이러한 결과는 구상나무의 근권의 환경이 비재배토양에 비해 상대적으로 안정하다는 것을 보여준다. 그러나 구상나무와 명확하게 상호작용하는 세균 군집이나 분류군을 찾을 수 없었기 때문에 세균 군집 이외의 진균과 같은 기타 근권 미생물 군집들에 대한 추가 연구의 필요성이 제시된다.