• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.53 no.3
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• pp.215-223
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• 2020

The objective of this study is to develop a prediction model of specific degradation using data mining classification especially for the rivers in South Korea river. A number of critical predictors such as erosion and sediment transport were extracted for the prediction model considering watershed morphometric characteristics, rainfall, land cover, land use, and bed material. The suggested model includes the elevations at the mid relative area of the hypsometric curve of watershed morphomeric characteristics, the urbanization ratio, and the wetland and water ratio of land cover factors as the condition factors. The proposed model describes well the measured specific degradation of the rivers in South Korea. In addition, the development model was compared with the existing models, since the existing models based on different conditions and purposes show low predictability, they have a limit about the application of Korean River. Therefore, this study is focusing on improving the applicability of the existing model

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2066-2070
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• 2008

본 연구는 인공신경망(Artificial Neural Networks: ANNs)기법의 일종인 자기조직화(Self Organizing Map: SOM) 이론을 이용한다. 자기조직화 특성을 이용하여 스스로 학습이 가능하고, 구조상 수행이 빨라 학습 단계에 소요되는 시간을 줄 일 수 있는 장점을 가진 자기조직화 이론을 도입하고, 수질자료 중 전체 유기물의 양을 나타내며 난분해성 물질에 대한 해석이 가능하고 재현성이 탁월한 TOC 와 강우-유출량 자료의 분포적 양상과 특징을 분석하여 예측을 위한 모형화 과정에 기여하고자 한다. 최적의 Map Size와 Map Array 결정을 위해 수집된 강우와 유출량자료 및 TOC 자료에 대해 Garcia의 경험식을 이용하여 Map을 구성하는 단위구조의 총 수(M)를 산정하여 M값에 따른 종방향 및 횡방향 크기를 결정하는 다수의 Map 크기를 검토하고, 또한 Map 배열은 2차원 배열의 사각형배열(Rectangular array)과 육각형배열(Hexagonal array)에 대해서도 복합적으로 검토하여 최적의 특성조건을 결정하여 강우-유출 및 TOC 관계의 분할특성을 분석한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2061-2065
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• 2008

본 연구는 강우-유출 및 TOC의 패턴 분류를 위하여 광주 광산 강우관측소의 강우량자료와 나주지점의 유출량 그리고 기존의 BOD 및 COD 수질농도 측정값에 비하여 적은 오차요인과 빠른 시간에 결과 값을 얻을 수 있으며 유출량과 난분해성 물질에 대한 해석이 가능하고 재현성이 탁월한 TOC자료를 사용하였다. SOM을 적용하기 위해 먼저 Map의 크기는 Garcia가 제시한 $M=5{\sqrt{N}}$을 이용하여 결정한다. 이러한 비선형적인 다변량 자료를 분석하기 위해서 Map에 의해 구분된 자료 위치를 추출하여 원자료를 재구축하고 이를 통해 원자료를 패턴별로 분류 할 수 있었다. 이러한 패턴별 분류를 통해 유출량에 따른 TOC자료를 2차원의 Map 상에 시각적으로 가시화하여 비선형적인 경향이 강한자료의 분포적 양상을 이해하는데 큰 도움이 되며, 향후 이를 통해 예측을 위한 모형화 과정에도 크게 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한, 강우자료 또는 유출량 자료만을 이용한 단일변량의 패턴분류를 위해 SOM의 적용이 가능할 것으로 판단되며, 이는 각 변량의 본질적인 특성을 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.277-277
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• 2012

국립기상연구소(National Institute of Meteorological Research; NIMR)는 기상청 이중편파 레이더 현업운영에 대비하여 2009년 X-band 연구용 이중편파 레이더를 도입하였고, 편파변수의 산출과 대기수상체 분류를 포함한 강수추정 등의 효용 가능성에 대한 연구를 지난 2년간 수행하고 있다. 이중편파 레이더는 반사도( )뿐만 아니라 차등반사도($Z_R$), 비차등 위상($K_{DP}$), 상관계수($_v$)등의 편파 변수의 산출로 강우감쇠보정과 기상에코-비기상의 에코(ground clutter, insects, birds, chaff)의 구별이 가능하다. 이러한 장점들을 이용해 레이더 자료품질 개선과 정량적 강수추정의 상당한 개선에 도움이 된다. 본 연구에서는 강수추정 관계식 R-Z, 감쇠 보정된 R-Z, R-$K_{DP}$ 관계식을 이용하여 레이더 관측 반경 내에 존재 하는 81개의 지상 우량계 자료와 강수량 추정의 정확도 비교 검증을 실시하였다. 그리고 Fuzzy logic 기법을 이용한 대기수상체 분류 알고리즘을 사용하였고 관측사례는 2011년 수도권 관측을 통해 강설/강수 에코 구별과 우박에코 사례를 분석하였다. 본 연구를 통해 이중 편파 레이더에서 산출된 고품질의 레이더기상자료를 기반으로 현업 예보지원 및 정량적 강우예측 향상에도 기여할 것으로 사료된다.

• Environmental Engineering Research
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• v.24 no.3
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• pp.404-411
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• 2019

In this study, we designed a data-driven model to predict chlorophyll-a using M5P model tree and extreme learning machine (ELM). The Juksan weir in the Youngsan River has high chlorophyll-a, which is the primary indicator of algal bloom every year. Short-term algal bloom prediction is important for environmental management and ecological assessment. Two models were developed and evaluated for short-term algal bloom prediction. M5P is a classification and regression-analysis-based method, and ELM is a feed-forward neural network with fast learning using the least square estimate for regression. The dataset used in this study includes water temperature, rainfall, solar radiation, total nitrogen, total phosphorus, N/P ratio, and chlorophyll-a, which were collected on a daily basis from January 2013 to December 2016. The M5P model showed that the prediction model after one day had the highest performance power and dropped off rapidly starting with predictions after three days. Comparing the performance power of the ELM model with the M5P model, it was found that the performance power of the 1-7 d chlorophyll-a prediction model was higher. Moreover, in a period of rapidly increasing algal blooms, the ELM model showed higher accuracy than the M5P model.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.330-330
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• 2022

우리나라에서 발생하는 기상 재해 현상은 주로 태풍, 집중호우, 장마 등 인명 및 경제적인 피해가 크며, 단기간에 국지적으로 나타난다. 현재 재해 감시 및 예보는 주로 종관기상관측체계를 이용하고 있다. 하지만, 우리나라의 복잡한 지형, 인구 밀집 지형, 관측 시기가 일정하지 않은 지형과 같은 조건에서 미계측 자료 및 지역이 다수 존재 때문에 강수의 공간 분포와 강도에 대한 정밀한 정보를 제공하지 못하는 실정이다. 최근 광범위한 관측영역과 공간 분해능의 개선, 자료추출 알고리즘의 개발로 전세계적으로 위성영상 기반 기상관측 자료의 활용성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 한반도 지역의 지상 관측데이터와 전지구 격자형 위성 강우자료를 비교하여 한반도의 적용성을 분석하고자 한다. 다양한 위성영상 기반 기상자료인 Climate Hazards Groups InfraRed Precipitation with Station (CHIRPS), Precipitation Estimation From Remotely Sensed Information Using Artificial Neural Networks-Climate Data Record (PERSIANN-CDR), Global Precipitation Climatology Centre (GPCC), Precipitation Estimation From Remotely Sensed Information Using Artificial Neural Networks-Cloud Classification System (PERSIANN-CCS) 4개의 강우위성영상을 수집하여, 1991년부터 2020년까지 30년 데이터를 활용하였다. 강수량 변동성 비교를 위하여 기상청의 종관기상관측장비 (Automated Synoptic Observation System, ASOS), 자동기상관측시설 (Automatic Weather System, AWS) 데이터와 상관 분석을 수행하고, 강우위성영상의 국내 적합성을 판단하고자 한다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.18 no.1
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• pp.45-54
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• 2008

Based on the data obtained from field investigation and soil testing to slope hazards occurrence section and non-occurrence section in gneiss area, a prediction technique was developed by the use of a decision tree model, which is one of the statistical analysis methods. The slope hazards data of Seoul and Kyonggi Province, which were induced by heavy rainfall in 1998, were 104 sections in gneiss area. The number of data applied in developing prediction model was 61 sections except a vacant value. Among these data, the number of data occurred slope hazards was 34 sections and the number of data non-occurred slope hazards was 27 sections. The statistical analyses using the decision tree model were applied to chi-square statistics, gini index and entrophy index. As the results of analyses, a slope angle, a degree of saturation and an elevation were selected as the classification standard. The prediction model of decision tree using entrophy index is most likely accurate. The classification standard of the selected prediction model is composed of the slope angle, the degree of saturation and the elevation from the first choice stage. The classification standard values of the slope angle, the degree of saturation and elevation are $17.9^{\circ}$, 52.1% and 320 m, respectively.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.10 no.3
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• pp.133-145
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• 2010

This study analyzed the characteristics of sediment produce by landslide triggered by rainfall. One-dimensional unsaturated groundwater model and infinite slope stability analysis were used to estimate the behavior of soil moisture and slope stability according to rainfall, respectively. Slope stability analysis was performed considering on soil depth and characteristics of trees. As the results considering on recovery of the failed slopes, much amount of sediment was produced in 1963, 1970, and 2002. As the results of verification of simulation results using Landsat 5 TM images, we can find differences of landslide location between the results from model and satellite images. These differences can be caused by uncertainties of the rough parameters in the model. However, in the case that Obong-dam basin was divided into two subbasin, Wangsan-chun and Doma-chun basin, the results of each subbasin show errors around 20%. And only 4% of error occurred in the case of comparing landslide area on the entire Obong-dam basin. These errors seem insignificant considering on the errors which can be caused from the analyses in this study such as estimation of sediment produce, soil cover classification, and estimation of landslide area.

• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.33 no.1
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• pp.17-40
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• 1998

The purpose of this study is to classify climatic environment according to its characteristics in Korea using GIS. The necessary condition of climatic division is that it is able to indicate climatic phenomena systematically and it has scientific persuasive power. Precipitaiton, rainfall days, temperature and weather entropy which are consist of Korean climatic elements are of advantage to indicate climatic phenomena systematically. GIS(Geographic Information System)has scientific persuasive power. This paper shows the time-spatial variations of each climatic elements, using GIS to precipitation, rainfall days, Temperature and weather entropy in Korea. And writers tried to know these regional characteristics and to divide the detailed climatic environment objectively and systematically. The main result of this study is that the regional division of climatic environment in Korea can be classified into 8 types, in details, 26 or 48 types.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.17 no.3
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• pp.411-418
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• 2007

It is a very difficult thing to estimate an occurrence possibility location and hazard expectation area by landslide. The prediction difficulty of landslide occurrence has relativity in factor of various geological physical factors and contributions. However, estimation of landslide occurrence possibility and classification of hazard area became available correlation mechanism through analysis of landslide occurrence through landslide data analysis and statistical analysis. This study analyzed a damage possibility of a cultual heritage area due to landslide occurrence by a heavy rainfall. We make a landslide prediction map and tried to analysis of landslide occurrence possibility for the cultural heritage site. The study area chooses a temple of Silsang-Sa Baekjang-Am site and made a landslide prediction map. In landslide prediction map, landslide hazard possibility area expressed by occurrence probability and divided by each of probability degrees. This degree used to evaluate occurrence possibility for existence and nonexistence of landslide in the study site. For the prediction and evaluation of landslide hazard for the cultural heritage site, investigation and analysis technique which is introduced in this study may contribute an efficient management and investigation in the cultural heritage site, Korea.