• 전자공학회논문지CI
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• 제41권3호
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• pp.91-102
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• 2004

본 논문에서는 MPEG-1,2로부터 객체 기반 MPEG-4로의 고속 변환을 위한 정보 추출 알고리즘을 소개한다. 객체 기반 MPEG-4로의 변환을 위한 정보로써 객체 영상과 형상 정보, 매크로블록 움직임 벡터, 헤더정보가 MPEG-4로부터 추출된다. 추출된 정보를 이용하면 객체 기반 MPEG-4로의 고속 변환이 가능하다. 가장 중요한 정보인 객체 영상 추출은 MPEG-2의 움직임 벡터와 워터쉐드 알고리즘을 이용하여 이루어진다. 사용자의 인지정보를 이용하여 프레임 내에서 객체를 추출하고, 추출된 객체로 연속된 프레임에서 객체를 추적하게 된다. 수행 중 객체의 빠른 움직임으로 만족스럽지 못한 결과를 내더라도, 사용자가 개입하여 다시 좋은 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 객체 추적 과정은 크게 두 단계로 객체 추출 단계와 객체 추적 단계로 나누어져 있다. 객체 추출 단계는 블록분류와 워터쉐드 알고리즘으로 자동 분할된 영상에서 사용자가 직접 객체를 추출하는 단계이다. 사용자가 개입하는 단계이기 때문에, 번거로울 수 있으나 손쉽게 추출할 수 있도록 구현하였다 객체 추적 단계는 연속된 프레임에서 객체를 추적하는 단계로, MPEG-1,2 움직임 벡터와 객체 모양 정보를 이용하여 고속으로 구해지고 워터쉐드 알고리즘으로 윤곽선 보정작업을 하였다 실험 결과 MPEG-1,2 비트스트림으로부터 객체 기반 MPEC-4로의 고속 변환이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권9호
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• pp.825-838
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• 2014

정상성 마코프 연쇄 모형은 일강우모의 모형으로 광범위하게 이용되고 있다. 하지만 정상성 마코프 연쇄 모형의 기본가정은 통계학적 특성이 시간에 따라 변화하지 않는 것으로, 일강우모의 시에 평균 또는 분산의 경향적 변화를 효과적으로 반영할 수 없다. 이러한 문제점을 인지하여 본 연구에서는 연주기 및 계절변화에 대하여 우수한 모의 능력을 나타내는 GCM의 모의결과를 입력자료로 이용하여 일강우량을 모의하기 위한 통계학적 상세화(downscaling) 기법인 비정상성 은닉 마코프 모형을 개발하였다. 개발된 모형을 낙동강 유역에 존재하는 영주지점, 문경지점 및 구미지점의 관측강우량에 적용한 결과, 일단위 및 계절단위의 강우량의 통계적 특성을 기존 모형에 비하여 개선된 결과를 도출할 수 있었으며, 또한 개발된 모형은 극치강수량 복원에 있어서도 관측값과 보다 유사한 결과를 보여 주었다. 이러한 점에서 정확성이 확보된 GCM 계절예측자료가 입력자료로 NHMM 모형에 활용된다면 예측기반의 일강수 상세화 모형으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 이와 더불어, 기후변화 시나리오 입력자료가 사용된다면 기후변화 상세화 모형으로서도 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권9호
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• pp.767-776
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• 2014

최근 기후변화에 의한 기상이변이 발생하고 국지적 집중호우로 인한 홍수피해가 심각하게 증가하고 있다. 이러한 피해를 경감하기 위한 방법으로 정확한 홍수유출량 예측을 통한 홍수예경보 구축이 필요시 된다. 정확한 홍수유출량 예측을 위해 수문기상학적 요소와 특성인자들의 정확한 상호 연관성 규명과 공간적 변동성 해석은 강우-유출 모형에서 발생하는 불확실성을 감소시키는데 중요한 요소로 작용하게 된다. 본 연구에서는 정확한 홍수유출량을 산정하기 위한 강우-유출모형을 이용한 입력자료의 해상도에 따른 불확실성을 감소시키기 위해 강우격자 해상도와 지형인자 격자 해상도에 따라 강우-유출모형이 어떻게 반응하는지 분석하였다. 분포형 강우-유출 모형인 GRM 모형을 이용하여 내성천 및 감천 유역을 대상으로 이벤트를 산정하여 홍수유출 모의 및 검증을 실시하였다. GRM 모형 구성을 위한 입력자료(강우, DEM, 토지이용도, 토양도)의 해상도 격자크기는 500m 격자크기를 기본으로 각각 1 km, 2 km, 5 km, 10 km, 12 km 격자크기의 지형자료를 사용하여 유출모의를 실시하고 유출량 변화를 모의하였다. 입력자료별 모의결과로 DEM의 분석결과는 모든 시험유역에서 공통적으로 DEM의 격자크기가 증가할수록 첨두유량과 총유출량이 일정하게 감소하는 경향을 나타내고 있다. 나머지 입력자료로 토지이용 및 토양도에 격자크기에 따른 모의결과는 DEM과는 상반되게 일정한 경향성을 나타나지 않는 것으로 분석되었다. 특히 일정한 경향성이 나타나는 DEM의 분석결과는 DEM의 격자크기가 증가할수록 수평거리가 증가하여 경사도는 감소하는 특징으로 인해 나타나는 결과인 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권11호
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• pp.1115-1128
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• 2013

본 연구의 목적은 충주호 유역을 대상으로 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질모형인 CE-QUAL-W2를 이용하여 호소내 수온분포, 부유물질 및 부영양화 과정의 변화특성을 모의하고 모형의 적용성을 평가하는 것이다. 지형 및 단면자료 구축을 위해 충주호를 남한강 본류(branch 1)와 유입 경계부(branch 2~7)로 구분하여 격자를 구성하였다. 호소 수질모델링을 위한 주요 입력 자료로 기상자료, 호소의 수온과 탁도 초기조건, 하천의 유량과 수온, 수질 경계조건 자료를 구축하였다. 이후 실측된 수온, 부유물질(SS), 총질소(TN), 총인(TP), 조류(Chl-a)에 대하여 모형의 보정(2010) 및 검증(2008)을 수행하여 모형의 적용가능성을 평가하였다. 충주호의 수온은 4월부터 표층수온이 증가하여 7월초에 성층현상이 발생되고 12월에는 연직수온분포가 일정하게 유지되었다. 집중호우 발생 후에는 성층구조가 교란되어 수온약층이 약 10 m가량 하강하였다. SS는 수온과 동일한 패턴으로 집중호우 발생 후에 증가하다가 12월에 안정화되었으며, 2008년 7월에 발생된 중층밀도류의 분포 현상을 잘 재현하였다. TN, TP의 경우 농도의 범위를 잘 재현하였지만, 모형 내에서 질소성분의 침강속도 및 인의 흡착-침전과정이 적절히 모의되지 않아 오차가 발생하였다. Chl-a의 경우 2010년과 2008년 여름의 조류의 성장패턴을 잘 반영하였지만, 모형이 횡방향 평균 유속과 농도를 사용함에 따른 모형의 한계점이 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권11호
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• pp.1053-1067
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• 2013

본 논문에서 소개되는 분포형 생태수문모형은 현실적으로 확보 가능한 입력자료와 최소한의 매개변수를 이용하여 유역의 수문, 식생, 지표온도를 모의하는 모형이다. 개발된 모형은 내성천 유역에 대해 적용하여 모형의 활용가능성을 살펴보았다. 우선적으로 매개변수에 대해 민감도 분석을 실시하여 모의결과에 많은 영향을 주는 매개변수를 선별해보았으며 이후 최적화 기법을 통해 모형의 매개변수를 추정하여 내성천 유역의 최근 10년간(2001~2010)의 수문, 식생, 지표온도 그리고 추적(routing)을 통한 하천유량 및 하천수온을 모의하였다. 최적화 기법을 통해 추정자료를 이용하여 매개변수를 추정하였으며 일부 격자를 제외한 대다수의 격자에서 적절히 모의된 것을 확인하였다. 하천유량 및 하천수온의 경우 단위 유역 말단 두 지점에 대해 검증을 실시하였으며 하천유량 및 하천수온 적절히 모의된 것을 확인할 수 있었다. 실제 유역인 내성천 유역을 대상으로 분포형 생태수문모형이 최소한(현실적으로 확보 가능한)의 입력자료와 매개변수를 이용함에도 불구하고 유역 수문순환 및 식생을 적절히 설명하고 있음을 살펴볼 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권4호
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• pp.413-424
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• 2013

오염발생부하량을 억제하고 환경 친화적으로 지역을 개발할 수 있는 유역중심의 수질관리정책으로 수질오염 총량관리제를 도입하게 되었다. 하지만 총량 관리제의 시행에도 불구하고 낙동강 주요지천인 남강 하류부의 수질이 2005년 이후 지속적으로 악화되고 있는 실정이다. 남강 하류수계는 주변의 도시와 산업지역에 비점오염원이 산재하고, 하류수계의 물의 흐름이 더욱 완만해짐에 따라 수질 악화가 가속화되고 부영양화 현상이 발생되고 있다. 부영양화된 수역에서 BOD 농도는 유역으로부터 발생한 미처리 하수가 수역으로 유입되는 영향도 있지만 하천내에서 미처리된 영양염을 이용한 식물플랑크톤의 생산에 의해 공급되는 자생 BOD의 영향도 크게 작용한다. 남강하류의 수질관리를 위해서 유입 BOD와 자생 BOD의 기여도를 파악하여 오염 원인물질을 줄이기 위한 수질관리 방안이 설정되어야 한다. 본 연구에서는 조류생산 및 사멸에 의한 내부생산 유기물 증가를 고려하도록 국내에서 개발된 QUALKO2와 미국 EPA의 QUAL2E를 이용하여 자생 BOD의 영향을 분석하였다. QUALKO2 모형에서Chl.a의 영향을 받는 구간에서 BOD 농도가QUAL2E 모형의 BOD 농도보다 증가하고, 실측값과의 상관관계를 분석해 본 결과 QUALKO2 모형에서 상관관계가 높게 나타났다. 남강 하류의 수질악화 문제를 해결하기 위하여 댐 방류량의 증가와 하수처리장 방류수질 개선 등에 의한 Chl,a의 저감 방안을 모색하여 자생 BOD를 관리할 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5D호
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• pp.507-517
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• 2012

본 연구는 경기도의 최근 피해 자료를 이용하여 수해지 특성분석과 이를 반영한 토지이용관리 방안제시에 그 목적을 두고 있다. 연구의 내용적 범위는 크게 네 가지로 첫째, 개괄적인 피해지의 공간적 분포 경향 분석, 둘째 공간자기상관성 분석, 셋째, 하천 이격거리분석, 넷째, 분석결과를 반영한 토지이용관리방안 제시로 설정하고 진행하였다. 연구방법으로는 수해지에 대한 탐색적 공간자료분석(Exploratory Spatial Data Analysis: ESDA)과 자기상관성(Local Indicator of Spatial Autocorrelation: LISA)분석을 통해 진행하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 농경지피해는 집중강우에 민감하며, 둘째, 건물피해의 경우는 서울 인접지역을 중심으로 경기도 전역에 걸쳐 매우 넓게 분포하고 있으며, 셋째, 도로교량과 하천, 그리고 소하천 피해는 교외지역 비율이 높은 곳에서 보다 높은 피해가 발생하고 있다. 넷째, 경기도 주택침수의 경향은 하천변 저지대를 중심으로 발생하고 농경지 침수도 하천변 저지대 중심으로 발생하며 침수피해에 있어서 주택과 농경지는 서로 다른 공간 분포를 보이기 때문에 서로 다른 관리 접근이 필요하다는 것을 보여준다. 수해 피해지 분포특성의 토지이용관리 적용 방안은 다음과 같다. 첫째, 주택피해우려지역과 농경지피해 우려지역으로 구분 후, 경사도와 하천에서부터의 거리를 고려한 '하천변 토지이용 관리 우선지역'의 고려를 제안한다. 둘째, 경기 동부를 중심으로 북부와 남부 지역의 경우 도로교량, 하천, 소하천에 관리역량이 집중될 필요가 있을 것이다. 셋째, 사후대책이기는 하나 2009년 주택 및 농경지 각각의 피해군집 유역 및 행정동에 대한 재해대책 및 토지이용현황에 대한 검토를 해 볼 필요가 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권5호
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• pp.671-683
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• 2018

도시유역에 대한 집중호우에 따른 침수피해가 증가하고 있으며, 기존에 수행된 많은 연구에서 입증 되어진 바와 같이 도시 침수는 하수관망의 통수능을 상회함에 따라 발생하는 내수침수에 주로 기인하고 있다. 도시화가 상당히 진행되고 인구가 밀집되어 있는 지역에 대한 침수피해는 심각한 사회 경제적 피해를 야기한다. 이에 따라 도시지역에 대한 홍수 예측을 위한 확정 및 확률론적 연구가 진행되어 왔지만, 충분한 선행시간을 확보하며 단시간에 홍수량에 대한 예측결과를 도출하기에는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 최적의 실시간 도시 홍수 예측 기법을 제시하기 위하여 도시유출해석 기반 실시간 홍수 예측을 위한 IDNN, TDNN 그리고 NARX 동적신경망을 비교하였다. 강남 지역의 2010, 2011년 실제 호우사상에 대하여 총 홍수량 예측 결과, 입력 지연 인공신경망의 최대 Nash-Sutcliffe 효율 계수는 각각 0.86, 0.53, 시간 지연 인공신경망의 경우 0.92, 0.41, 외생변수를 이용한 비선형 자기 회귀의 경우 0.99, 0.98으로 나타났다. 연구 대상지역에 대한 각 맨홀 누적월류량을 고려한 예측 결과의 오차분석을 통하여 외생변수를 이용한 비선형 자기 회귀 기법을 사용하는 것이 추후 도시 홍수 대응체계 구축에 적합할 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권2호
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• pp.223-231
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• 2000

이 연구는 전나무림과 잣나무림에서 산림시업(山林施業)(간벌 및 가지치기)에 따른 산림(山林)의 수질정화기능(水質淨化機能)을 평가(評價)하기 위한 기초자료(基礎資料)를 제공(提供)하기 위하여 실시하였다. 1996년 3월부터 5월까지 산림시업을 실시한 광릉시험림 31, 33임반내 전나무림과 잣나무림 유역에서 1999년 5월 4일부터 1999년 11월 1일까지 강우(降雨), 임내우(林內雨)(수관통과우(樹冠通過雨), 수간류(樹幹流))의 수질동태(水質動態)를 분석(分析)하였다. 산림시업 후 약 3년 8개윌이 경과된 1999년 11월 현재, 전나무림과 잣나무림에서 임목의 평균수고(平均樹高)는 시업구(施業區)가 비시업구(非施業區)보다 모두 약 0.5m 더 높았으며, 평균흉고직경(平均胸高直徑)도 시업구가 비시업구보다 각각 약 3.5, 2.6cm 더 성장하여 전나무림과 잣나무림 모두 시업구가 비시업구보다 좋은 성장상태를 보였다. 전나무림과 잣나무림의 시업구, 비시업구에서 평균pH는 초기수관통과우와 초기수간류가 모두 총수관통과우와 총수간류보다 낮았으며, 평균전기전도도는 초기수관통과우와 초기수간류가 총수관통과우와 총수간류보다 높았다. 이와 같이 시업구와 비시업구의 pH와 전기전도도(電氣傳導度)에 대한 산림시업의 영향은 유의성검정결과(有意性檢定結果) 1% 수준(水準)에서 유의(有意)한 결과를 나타내어 전나무림과 잣나무림에서 산림시업(山林施業)으로 임내우(林內雨)의 완충효과(緩衝效果)가 증대(增大)되는 것으로 분석(分析)되었다.

• 대한지리학회지
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• 제39권6호
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• pp.873-887
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• 2004

본 연구는 최근 3년간($2002{\sim}2004$년) 미국 지리학대회와 두 개의 미국 지리학회지에 발표된 논문 중 지형학과 수문지리학 분야의 논문을 검토하여 최신 연구동향을 파악하고, 미래의 한국 지리학계를 이끌어 나갈 신진 연구자들에게 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 지리학대회에 발표된 지형학 논문 437편 중 하천지형학이 전체의 $40\%$를 차지하여 가장 많고 환경지형, 빙하${\cdot}$주빙하지형의 순으로 논문이 많이 발표되었다. 수문지리학에서는 총 452편의 논문 중 법제도적 측면의 연구가 $20\%$로 가장 많고, 수문지형학, 수문모델 순으로 논문이 많이 발표되었다. 미국 지리학회지에는 총 21편의 논문이 게재되었으며, 하천/수문 환경을 연구한 논문이 압도적으로 많았다. 연구방법으로 GIS를 이용한 논문은 지형학이 전체의 $29\%$, 수문지리학이 $35\%$로 조사되었다. 이는 연구방법으로 GIS 뿐만 아니라 지리통계방법이나 필드조사, 정성적 방법 등이 함께 이용되고 있음을 나타낸다. 이러한 방법론적인 다양성은 종합 하천유역관리와 같은 복합적인 환경문제의 해결과 관련된 것으로 보이며, 지형학자와 수문지리학자들이 전통적인 영역을 초월하여 인간-환경지리학자, 인문지리학자들과의 연계를 강화하려는 노력의 일환으로 해석할 수 있다. 지형학자와 수문지리학자들은 당면한 또는 앞으로 다가올 환경문제의 원인을 구명하고 이를 해결하려는 노력을 계속할 것으로 예상된다.