• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.42-42
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• 2022

지금까지도 유역에서의 녹조 모니터링은 현장채수를 통한 점 단위 모니터링에 크게 의존하고 있어 기후, 유속, 수온조건 등에 따라 수체에 광범위하게 발생하는 녹조를 효율적으로 모니터링하고 대응하기에는 어려운 점들이 있어왔다. 또한, 그동안 제한된 관측 데이터로 인해 현장 측정된 실측 데이터 보다는 녹조와 관련이 높은 NDVI, FGAI, SEI 등의 파생적인 지수를 산정하여 원격탐사자료와 매핑하는 방식의 분석연구 등이 선행되었다. 본 연구는 녹조의 모니터링시 정확도와 효율성을 향상을 목표로 하여, 우선은 녹조 측정장비를 활용, 7000개 이상의 녹조 관측 데이터를 확보하였으며, 이를 바탕으로 동기간의 고해상도 위성 자료와 실측자료를 매핑하기 위해 다양한Machine Learning기법을 적용함으로써 그 효과성을 검토하고자 하였다. 연구대상지는 낙동강 내성천 상류에 위치한 영주댐 유역으로서 데이터 수집단계에서는 면단위 현장(in-situ) 관측을 위해 2020년 2~9월까지 4회에 걸쳐 7291개의 녹조를 측정하고, 동일 시간 및 공간의 Sentinel-2자료 중 Band 1~12까지 총 13개(Band 8은 8과 8A로 2개)의 분광특성자료를 추출하였다. 다음으로 Machine Learning 분석기법의 적용을 위해 algae_monitoring Python library를 구축하였다. 개발된 library는 1) Training Set과 Test Set의 구분을 위한 Data 준비단계, 2) Random Forest, Gradient Boosting Regression, XGBoosting 알고리즘 중 선택하여 적용할 수 있는 모델적용단계, 3) 모델적용결과를 확인하는 Performance test단계(R², MSE, MAE, RMSE, NSE, KGE 등), 4) 모델결과의 Visualization단계, 5) 선정된 모델을 활용 위성자료를 녹조값으로 변환하는 적용단계로 구분하여 영주댐뿐만 아니라 다양한 유역에 범용적으로 적용할 수 있도록 구성하였다. 본 연구의 사례에서는 Sentinel-2위성의 12개 밴드, 기상자료(대기온도, 구름비율) 총 14개자료를 활용하여 Machine Learning기법 중 Random Forest를 적용하였을 경우에, 전반적으로 가장 높은 적합도를 나타내었으며, 적용결과 Test Set을 기준으로 NSE(Nash Sutcliffe Efficiency)가 0.96(Training Set의 경우에는 0.99) 수준의 성능을 나타내어, 광역적인 위성자료와 충분히 확보된 현장실측 자료간의 데이터 학습을 통해서 조류 모니터링 분석의 효율성이 획기적으로 증대될 수 있음을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.577-587
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• 2023

크라우드소싱(crowdsourcing) 공간 데이터 활용 연구가 활발히 진행되고 있으나 데이터 품질의 불확실성으로 인한 문제점이 제기되고 있다. 특히 드론 영상 데이터셋에 품질이 낮은 데이터가 포함될 경우, 출력되는 공간 정보의 품질이 저하될 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 크라우드소싱된 영상의 기하학적 품질을 자동으로 검증하는 방법론을 제안하였다. 주요 품질 요소로는 영상의 공간해상도, 해상도 변화량, 매칭점 재투영 오차, 번들 조정 결과 등을 입력변수로 활용하였다. 공간 정보 생성에 적합한 영상을 분류하기 위해 학습 및 검증 데이터를 구축하고, radial basis function (RBF) 기반의 support vector machine (SVM) 모델로 학습을 진행하였다. 학습된 SVM 모델의 분류 정확도는 99.1%를 기록하였다. 품질 검증 모델 효과를 확인하기 위해 학습 및 검증에 사용하지 않은 드론 영상에 대하여 해당 모델을 적용하기 전후의 영상 데이터셋으로 각각 정사영상을 생성하고 비교하였다. 그 결과 모델 적용을 통하여 정사영상에 포함될 수 있는 다양한 왜곡을 줄이고 객체 식별력을 증대시키는 것을 확인하였다. 제안된 품질 검증 방법론은 다양한 품질의 크라우드소싱 데이터를 입력으로 받아 양질의 정보만을 자동 선별하게 함으로써 공간정보 생성에서의 활용 가능성을 증대시킬 것으로 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_1호
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• pp.1371-1388
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• 2023

지구온난화로 인해 촉발된 기후변화가 홍수와 같은 수재해의 빈도와 규모를 증가시키며 국내 또한 장마와 집중호우로 인한 수재해가 증가하는 추세를 보인다. 이에 광범위한 수재해에 대해 효과적인 대응 및 기후 변화에 따른 선제적 대처가 필수적이며 이는 위성레이더 영상을 통해 가능하다. 본 연구에서는 Sentinel-1 위성 레이더 영상으로부터 국내 수체의 특성을 반영하기 위해 한강권역과 낙동강 권역의 일부 수체 영역에 대해 수체 학습 데이터셋 1,423장을 구축하였다. 정밀한 데이터 어노테이션(Annotation)을 위해 다양한 상황에 따른 구축 기준 문서를 작성한 뒤 진행하였다. 구축이 완료된 데이터셋을 딥러닝 모델 중 U-Net에 적용하여 수체 탐지 결과를 분석하였다. 최종적으로 학습된 모델을 학습과에 활용되지 않은 수체 영역에 적용하여 결과를 분석함으로써 전 국토 수체 모니터링의 가능성을 확인하였다. 분석 결과 구축된 수체 영역의 대해서는 F1-Score 0.987, Intersection over Union (IoU) 0.955의 높은 정확도로 수체를 탐지할 수 있었으며, 학습 및 평가에 활용되지 않은 다른 국내 수체 영역에 대해서도 동일하게 F1-Score 0.941, IoU 0.89의 높은 수체 탐지 결과를 나타냈다. 두 결과 모두 전반적으로 일부 그림자 영역과 폭이 좁은 하천에서 오류가 관찰되었으나, 그 외에는 정밀하게 수체를 탐지하였다. 이러한 연구 결과는 수재해 피해 규모 및 수자원 변화 모니터링에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다. 추후 연구에서는 보다 다양한 수체 특성을 가진 데이터셋을 추가 구축한다면 오분류한 영역을 개선할 수 있을 것으로 기대되며, 전 국토의 수체를 효율적으로 관리 및 모니터링하는데 활용될 것으로 사료된다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제6권
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• pp.267-283
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• 1994

Application of space technology in the field of communication and remote sensing becomes increasingly important in human life. Advancement of communications means shinks the size of our globe and that of remote sensing techniques improves the quality of human well-being. It is a world trent for each country to make its best effort in advancing its capabilities in these fields sometimes independently and other times jointly with other nations. Korea being no exception to this world trend is planning various starategies in application and development of space technologies. However, unfortunately, Korea is a new commer in this field. Statellite Technology Research Center (SaTReC) of Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) initiated to aquire satellite technology by sending its graduates abroad in 1989. As a result KITSAT-1 was launched in 1992 and KITSAT- 2 was launched in 1993 and they became Korea's first two satellites in orbits. Academic program including On-the Job-Training for Korean students at the University of Surrey, UK, is also an innovative scheme of mixing education and practical know-how for successful technology transfer, which resulted in a small but very capable and effective satellite experts group in Korea for self-propelled research and development in space activities. In this context, space development strategy should be considered in terms of the following factors; (1). Participation in international space activities as an active member to utilize international organization and to contribute to the peaceful use of space, (2). Development of national defence structure for independent activities in space, (3). Enhancement of manpower utilization for space development and promotion of national pride and (4). Education of youngsters for the extension of intellectual activities into the limitless space. In order to make very costly space development project most efficient, governmental level space development organization directed by the head of nation should be established and should manage all space development programs making full use of its all available resources including the advantage of the university based R&D capability.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권6호
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• pp.637-651
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• 2011

This study presents a rule-based urban image classification method for time series analysis of changes in the vicinity of Asan-si and Cheonan-si in Chungcheongnam-do, using Landsat satellite images (1991-2006). The area has been highly developed through the relocation of industrial facilities, land development, construction of a high-speed railroad, and an extension of the subway. To determine the yearly changing pattern of the urban area, eleven classes were made depending on the trend of development. An algorithm was generalized for the rules to be applied as an unsupervised classification, without the need of training area. The analysis results show that the urban zone of the research area has increased by about 1.53 times, and each correlation graph confirmed the distribution of the Built Up Index (BUI) values for each class. To evaluate the rule-based classification, coverage and accuracy were assessed. When Optimal allowable factor=0.36, the coverage of the rule was 98.4%, and for the test using ground data from 1991 to 2006, overall accuracy was 99.49%. It was confirmed that the method suggested to determine the maximum allowable factor correlates to the accuracy test results using ground data. Among the multiple images, available data was used as best as possible and classification accuracy could be improved since optimal classification to suit objectives was possible. The rule-based urban image classification method is expected to be applied to time series image analyses such as thematic mapping for urban development, urban development, and monitoring of environmental changes.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권3호
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• pp.331-335
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• 2013

This study detected red tide areas using the existing Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) and Geostationary Ocean Color Imager(GOCI), and then compared the results between results of two sensors. The coasts of Jeollanam-do in the South Sea of Korea were set as the study area based on the red tide data which occurred on Aug. 26th, 2012. This study compared the results of sensors to detect red tides by using a satellite. In the results of analyzing MODIS by limiting it as chlorophyll concentration and the sea surface temperature which is considered to have red tides by the existing researches, it was possible to delete considerable amount of errors compared to the case of detecting red tides by using only chlorophyll while still there were differences from the range of red tides actually observed. In the results of GOCI by using empirical algorithm for detecting red tides, currently used by Korea Institute of Ocean Science & Technology(KIOST), it was possible to obtain more detailed results than MODIS. However, there was an area misjudged as red tides due to the influence of clouds. Also both MODIS and GOCI extracted red tides were not actually occurring, which might be because they were not able to perfectly distinguish red tides from turbid water in coastal areas with high turbidity.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_4호
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• pp.1167-1177
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• 2020

본 연구에서는 재난관리에 있어서 민간 역량의 적극 활용과 현장상황 파악을 위한 신속한 영상정보 공유를 목적으로 민관협력 기반 현장영상 수집 및 활용체계를 구축하였다. 또한 2019년 태풍 내습 시 민관협력체계 실전가동 경험을 토대로 그 효과성을 검증하고 지속 운영을 위한 시사점을 도출하였다. 본 연구는 초동대응단계에서 민관협력을 통한 신속한 현장영상 수집과 공유 및 활용체계를 구축하였다는 점, 자발적 민간 참여를 통해 풍부한 인적자원 확보와 전문성을 공조할 수 있는 민관협력 모델을 제시하고, 재난관리 조직의 긍정적 인식 확산 가능성을 확인하였다는 점에 의의가 있다. 그러나 연구개발 진행단계의 실험적 시범운영 사례로 성과의 현행화 및 실용화에 한계가 있다. 또한, 지속적인 체계운영을 위해서는 조직기반, 운영체계, 교육·훈련, 업무의 정책화 등 제도적 지원방안 마련이 필요하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권2호
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• pp.207-218
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• 2014

하천을 복원하거나 정비하는데 있어서 중요한 하천의 실태를 파악하는데, 하천 피복상태 정보는 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 하천의 피복상태 정보를 효율적이고 경제적으로 획득하기 위해 고해상도 항공정사영상의 효과적인 분류를 위한 감독분류 방법을 시험하고 하천토지피복지도 작성을 위한 최적 분류 방법을 검증하였다. 항공 정사영상의 CIR 영상과 RGB 영상을 이용한 하천토지피복 분석과정은 하천토지피복분류 항목 선정, 감독분류, 정확도 평가 및 분류지도 작성의 순서로 수행하였다. 분류 항목은 수역, 도로, 건물, 초지, 산림, 나지, 밭의 7가지 항목을 선정하였다. 감독 분류 알고리즘으로는 최대우도분류, 최소거리분류, 평행육면체분류, 마하라노비스거리분류 기법을 적용하였다. 감독분류의 분류정확도를 개선하기 위해 필터링과 훈련지역의 왜도 검증을 수행한 결과 CIR 영상을 이용한 최대우도분류 기법이 가장 높은 정확도를 보였다.

• 서비스연구
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• 제4권2호
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• pp.57-67
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• 2014

원격의료도 의료행위이므로, 의료인이 행하지 않으면 보건위생상 위해가 생길 우려가 있기에, 의료인만이 할 수 있도록 법률로 제한되어 있다. 반면 원격의료도 존귀한 사람의 생명과 신체를 다루는 일이므로, 작은 실수를 수반하는 원격의료일지라도 그 피해가 영원히 회복할 수 없거나 회복하기 어려울 수도 있다. 그러므로 기초의학부터 시작하여 체계적으로 의학을 공부하고, 인간의 신체 및 생명에 대한 외경심을 체계적으로 교육을 받았을 뿐만 아니라 상당기간 임상실습을 한 후 국가의 검증을 거친 의료인에 한하여 원격의료행위를 허용할 수 있다. 환자 및 정보가 먼 거리로 떨어져 있거나 시간적으로 많은 차이가 발생하는 등 여러 가지 문제로 인해 도달할 수 없는 경우 의료정보 및 전문적 조언을 원격으로 제공하는 시스템으로, 환자 진료뿐만 아니라 의료행정, 의학교육, 자문과 의뢰 등을 포함하는 포괄적인 개념으로 쓰인다. 이러한 측면에서 의료산업의 발전을 위하여 규제에 대한 다양한 의견을 언급하고 쟁점사항을 정리해보았다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.164-170
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• 2012

본 논문에서는 중국 현지 염색 기업의 열 센서망에 적용 가능한 원격 가상 현실 제어 플랫폼에서 실행할 수 있는 데이터베이스 액세스를 가상 현실 모델링 언어 (VRML)를 소개하였다. 또한, 3차원 실시간 자료 시각화를 위한 가상 현실 모델링 언어-액티브엑스 서버 페이지(VRML-ASP)를 소개하였다. 나아가 이와 관련된 스크립트도 다루었을 뿐만 아니라, 열 센서 노드와 센서 영역에서의 움직임을 분석하였다. 이 데이터베이스 프레임워크는 마이크로칩에서 발표한 마이와이$^{TM}$($MiWi^{TM}$)의 표준에 최적화되었다. 이러한 분석 결과를 근거로, 시스템 구성에 따라 가상 현실 모델링 언어-액티브엑스 서버 페이지(VRML-ASP) 데이터 액세스 프레임워크가 가상 현실 원격 산업 공정 제어 시스템을 위한 하나의 경쟁력 있는 데이터 관리 해결책이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.