• 물과 미래
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• 제30권1호
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• pp.64-68
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• 1997

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권4호
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• pp.337-348
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• 2021

Brillouin Optical Frequency Domain Analysis (BOFDA) is a distributed fiber optic sensing (DFOS) technique that has unique advantages for performance monitoring of piles. However, the complicated production process and harsh operating environment of offshore PHC pipe piles make it difficult to apply this method to pile load testing. In this study, sensing cables were successfully pre-installed into an offshore PHC pipe pile directly for the first time and the BOFDA technique was used for in-situ monitoring of the pile under axial load. High-resolution strain and internal force distributions along the pile were obtained by the BOFDA sensing system. A finite element analysis incorporating the Degradation and Hardening Hyperbolic Model (DHHM) was carried out to evaluate and predict the performance of the pile, which provides an improved insight into the offshore pile-soil interaction mechanism.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.173-180
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• 2014

본 논문은 토양에서 복사되는 마이크로파 대역의 미약한 열잡음 전력을 수신하여 토양 수분 함유량의 변화를 실시간으로 원격모니터링이 가능한 L-Band 마이크로파 라디오미터를 설계하는 내용에 관하여 기술한다. 토양 수분 함유량 0%~50%의 측정범위와 최대 오차 2%의 목표 성능을 달성하기 위해 토양 수분함유량에 따른 토양의 복사특성을 연구 및 목표 사양을 도출하였으며, 이를 바탕으로 도출된 사양을 만족시키는 마이크로파 라디오미터의 수신기를 설계 및 제작하였다. 제작된 수신기는 주파수 1390MHz, 대역폭 40MHz으로 50dB의 시스템 이득과 1.54dB의 NF를 가지며, 최대 0.313K, 평균 0.19K의 수신감도를 갖는다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제10권2호
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• pp.17-35
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• 1994

A semi-empirical model for microwave polarimetric radar backscattering from bare soil surfaces was developed using polarmetric radar measurements and the knowledge based on the theoretical and numerical solutions. The microwave polarimetric backscatter measurements were conducted for bare soil surfaces under a variety of roughness and moisture conditions at L-, C-, and X-band frequencies at incidence angles ranging from 10` to 70`. Since the accrate target parameters as well as the radar parameters are necessary for radar scattering modeling, a complete and accurate set of ground truth data were also collected using a laser profile meter and dielectric probes for each surface condition, from which accurate measurements were made of the rms height, correlation length, and dielectric constant. At first, the angular and spectral dependencies of the measured radar backscatter for a wide range of roughnesses and moisture conditions are examined. Then, the measured scattering behavior was tested using theoretical and numerical solutions. Based on the experimental observations and the theoretical and numerical solutions, a semi-empirical model was developed for backscattering coeffients in terms of the surface roughness parameters and the relative dielectric constant of the soil surface. The model was found to yield very good agreement with the backscattering measurements of this study as well as with independent measurements.

• Smart Structures and Systems
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• 제9권5호
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• pp.393-410
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• 2012

Conventional geotechnical instrumentation techniques available for monitoring of slopes, especially soil-nailed slopes have limitations such as electromagnetic interference, low accuracy, poor longterm reliability and difficulty in mounting a series of strain sensors on a soil nail bar with a small-diameter. This paper presents a slope monitoring system based on fibre Bragg grating (FBG) sensing technology. This monitoring system is designed to perform long-term monitoring of slope movements, strains along soil nails, and other slope reinforcement elements. All these FBG sensors are fabricated and calibrated in laboratory and a trial of this monitoring system has been successfully conducted on a roadside slope in Hong Kong. As part of the slope stability improvement works, soil nails and a toe support soldier-pile wall were constructed. During the slope works, more than 100 FBG sensors were installed on a soil nail, a soldier pile, and an in- place inclinometer. The paper presents the layout and arrangement of the instruments as well as the installation procedures adopted. Monitoring data have been collected since March 2008. This trial has demonstrated the great potential of the optical fibre monitoring system for long-term monitoring of slope performance. The advantages of the slope monitoring system and experience gained in the field implementation are also discussed in the paper.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_4호
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• pp.1351-1361
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• 2019

본 연구에서는 금강 유역(대청댐~금강하구둑)을 대상으로 RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation)를 활용하여 하천정비사업 전(2007년)과 후(2015년)의 연간 표토 침식량을 계산하였고, 이를 5단계의 class를 구분하여 해당 구간 별 표토침식면적을 산출하고 그 결과를 환경부의 토지피복 변화와 비교·분석하였다. RUSLE을 구성하는 각 인자를 생성하기 위하여 2007년과 2015년의 토지피복도, 국가기본 공간정보, 정밀 토양도, 연평균 강수량 자료 등의 다양한 공간정보자료를 활용하였다. 연구 결과, 연구지역에서의 연간 표토 침식량은 2007년과 대비하여 2015년에 class 1의 면적은 증가하였고, class 2, 3, 5의 면적은 감소하였으며, class 4의 면적은 증가하였다. 이러한 원인으로는 연구지역의 연평균 강수량의 감소, 생태공원조성과 이로 인한 인공시설물 확대, 농경지 감소 등으로 인하여 대부분의 지역에서 연평균 표토 침식량이 감소된 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1141-1180
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• 2022

최근 수문 및 수자원 분야에서 위성영상의 활용성이 높아짐에 따라 관련 전용 위성 개발연구와 연계하여 위성을 활용한 증발산량과 토양수분량 산정 연구의 필요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 이러한 위성을 기반으로 증발산량 및 토양수분량의 국내 연구현황과 그 산정 방법론을 조사하여 현재까지의 연구동향을 파악하고자 하였다. 국내 연구현황을 세부 방법론 별로 살펴본 결과 일반적으로 증발산량의 경우는 Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL), Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC)과 같은 에너지수지 기반 모형과 Penman-Monteith (PM) 및 Priestley-Taylor (PT) 산출식을 기반으로 산정되었으며, 토양수분량의 경우 능동형(AMSR-E, AMSR2, MIRAS, SMAP) 및 수동형(ASCAT, SAR)와 같은 마이크로파 센서를 통한 산정이 주를 이루었다. 통계적 측면에서는 증발산량 및 토양수분량 공통적으로 회귀식 및 인공지능을 이용한 산출사례를 찾을 수 있었다. 또한 위성기반 자료들을 이용한 Evaporative Stress Index (ESI), Temperature-Vegetation Dryness Index (TVDI), Soil Moisture Deficit Index (SMDI) 등의 다양한 지표를 산정하여 가뭄 특성파악에 적용한 연구 사례도 다수 있었으며, 지표모형(Land Surface Model, LSM)을 기반으로 하여 위성 다중센서에서 얻을 수 있는 주요 자료들을 활용해 증발산량과 토양수분량의 수문순환인자를 산출하기도 하였다. 본 논문에서는 이렇게 기존 연구사례 조사 및 내용파악 과정을 통해 위성을 활용한 주요 세부 방법론을 비교·검토 제시함으로써 관련 연구분야 기준 참고자료로의 활용 및 향후 위성기반 관련 수문순환 자료 산출 고도화 연구의 초석을 다지고자 한다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권2호
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• pp.120-127
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• 2019

본 연구에서는 광섬유 온도 분포 센싱을 통한 제체의 침투 및 붕괴와 같은 물리적 변화 현상을 모니터링하기 위해 중규모 제방 수리실험을 수행하였다. 본 실험의 중규모 실험 제방은 바이오폴리머 흙을 제방 전면에 도포하여 강도를 증진시킨 것으로 월류에 의한 침투 및 붕괴 현상이 일반 제방과는 다르게 나타날 수 있으며, 이러한 현상은 광섬유 온도 분포 센싱을 통해 획득한 온도 변화 정보를 통해 분석할 수 있었다. 제체의 위치별 시간에 따른 온도 변화 자료를 통해 제체 내부의 물리적 변화 및 침투가 발생하는 위치와 시간을 판단할 수 있었다. 본 실험에서는 급격한 온도 변화 시점이 제외지 사면보다 제내지 사면에서 먼저 발생하였으며, 이는 실험에서 제내지 사면이 붕괴된 후에 제외지 사면이 붕괴된 순서와 일치하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.33-36
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• 2008

This paper presents soil moisture retrieval from measured polarimetric backscattering coefficients of a vegetated surface. Based on the analysis of the quite complicate first-order radiative transfer scattering model for vegetated surfaces, a simplified scattering model is proposed for an inversion algorithm. Extraction of the surface-scatter component from the total scattering of a vegetation canopy is addressed using the simplified model, and also using the three-component decomposition technique. The backscattering coefficients are measured with a polarimetric L-band scatterometer during two months. At the same time, the biomasses, leaf moisture contents, and soil moisture contents are also measured. Then the measurement data are used to estimate the model parameters for vv-, hh-, and vh-polarizations. The scattering model for tall-grass-covered surfaces is inverted to retrieve the soil moisture content from the measurements using a genetic algorithm. The retrieved soil moisture contents agree quite well with the in-situ measured soil moisture data.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1194-1196
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• 2003

Variations in soil physical and chemical properties can affect agricultural productivity and the environmental implications of crop production. These variations are present and may be important at regional, field, and sub-field (precision agriculture) scales. Because traditional measurements are time-consuming and expensive, reflectance-based estimates of soil properties such as texture, organic matter content, water content, and nutrient status are attractive. Soil properties have been related to reflectance measured with laboratory, in-field, airborne, and satellite sensors. Both multispectral and hyperspectral instruments have been used, with both natural and artificial illumination. Varying levels of accuracy have been obtained, with the best results (r > 0.95) using hyperspectral reflectance data to estimate soil organic matter and water content.