• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.21-33
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• 2021

국내 오염시나리오별 안정화 효율과 경제성이 뛰어난 안정화제를 선택하여 적용할 수 있도록, 국내외에서 연구된 대표적인 안정화제를 대상으로 국내 중금속 오염 현장 부지 특성별 중금속 안정화 효율이 높은 안정화제 순위를 결정하였다. 총 5종류의 오염시나리오를 가정하여 각각 해당되는 국내 오염부지 토양을 확보하였다. 국내외 활용도와 안정화 효율 연구 결과, 오염특성별 부지 시나리오에 적용 가능성 등을 고려하여 기존에 연구되었던 안정화제 13가지를 선정하였다. 선정한 오염 토양과 안정화제의 오염 가능성과 현장 적용 가능성을 평가하기 위하여 XRD/XRF 분석, 독성용출시험과 인공강우용출시험 등을 실시하였다. 부지 오염시나리오를 대표하는 5종류 오염 토양에 대하여 선정된 13종의 안정화제에 의한 비소, 수은, 납, 6가 크롬, 아연, 니켈, 구리 등 총 8종의 중금속(반금속인 비소 포함) 용출 저감 효과를 규명하는 용출 배치실험을 수행하였다. 총 5개 오염 토양에 대하여 13개 안정화제 주입 비율 3%, 5%, 7% 적용 시, 각 중금속(비소 포함)에 대한 중금속 용출 저감 효율이 안정화제를 주입하지 않은 토양 대비 20% 이상을 나타내는 안정화제 중에서 저감 효율이 높은 순위부터 5개 안정화제(Top 5)를 선택하였다. 각 안정화제에 대하여 안정화제 주입비율, 중금속 종류, 부지별 조건에 따라 수행된 배치실험 결과에 대하여 Top 5에 해당하는 총 횟수를 합산하여, 다양한 국내 부지 오염시나리오에 적용할 수 있는 안정화제의 순위를 결정하였다. 5개 오염 토양에 대하여 8개 중금속 항목별 용출 저감 효율이 20% 이상인 경우, 가장 안정화 효율이 높은 순위는 광산배수처리 슬러지(mine drainage treatment sludge), 산화철, 생석회, 소석회-석회석, 황화철, 바이오차 순으로 나타났다. 위 안정화제들에 대하여 안정화제의 효율대비 단가를 산정한 결과, 광산배수처리 슬러지, 석회석, 제강슬래그(비소의 경우), 생석회, 소석회 순으로 경제성이 높게 나타나 현장 적용성이 뛰어난 것으로 밝혀졌다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권2호
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• pp.38-55
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• 2021

태봉 철원도성은 현실적 접근의 어려움으로 인해 조사와 연구에 제약이 있다. 따라서 현재 고고학계에서 이용되고 있는 고지형분석 방법론의 적용과 해석을 통해 도성의 구조와 내부 공간 구획의 여러 모습을 파악하였다. 태봉 철원도성은 외성의 북쪽 구릉지성 지형에서 시작하여 남서방향으로 흘러 내려온 다섯 줄기의 평탄한 구릉지형을 이용하여 축조하였다. 내·외성벽은 각 구릉의 능선 줄기를 중심으로, 궁성벽은 그러한 능선 줄기의 중심 구릉지에 축조하였다. 각 성벽에는 여러 방향의 성문과 문지 등이 확인되는데, 도성 내부 건물의 방향과 지형 형태에 맞추어 설치한 것으로 파악된다. 도성 내 궁성은 평면 사다리꼴의 형태이며, 그 내부에는 궁전지와 관련 건물지 그리고 배수관련 지형 등이 확인된다. 궁전의 동서방향으로는 추정 도로와 함께 성문의 위치도 확인되었다. 궁성과 내성의 공간은 각각의 구릉 지형에 맞추어 평탄대지를 조성하고 건물지를 배치하였다. 내성의 남쪽에는 연못지로 추정되는 저수지가 궁성에서 내성의 중심을 잇는 수직 선상에 자리하는 모습이다. 내성과 외성 사이에는 건물지 흔적은 잘 관찰되지 않지만 평탄한 대지 지형의 존재로 그 가능성을 파악할 수 있다. 태봉 철원도성의 전체적인 구조는 북동 방향으로 약 9도 치우쳐 평면 장방형의 형태를 띠고 있다. 구릉성 지형의 형태를 따라 설계하였던 것으로 보이며, 남서벽의 꺽임 현상 또한 습지성 지형을 회피를 의도한 것으로 파악된다. 아직 도성 내부의 건물지 기능과 성격이 불명확하여 이를 바탕으로 한 공간 활용의 모습도 분명치 않다. 하지만 내성은 궁전과 함께 관아 건물지로서의 이용 공간으로서, 외성과 내성 사이 공간은 일반민의 생활 공간으로서 구분되었을 것으로 추정된다. 방리제로서의 구획 흔적도 구릉성 지형의 존재로 인해 그 가능성은 낮아 보이지만, 일부 지형은 평탄한 지대가 넓게 확인되고 있어 정연한 공간 구획의 모습을 배제할 수는 없다. 각 성벽의 축조 선후 시기나 방식 등도 아직 명확치 않지만, 적어도 지형을 이용한 도성의 축조와 내부 공간 구조의 활용을 이해할 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권2호
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• pp.194-215
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• 2021

이 논문에서는 흰개미 방제의 발달 과정과 최근 연구 동향, 국내 목조건축문화재의 흰개미 피해 현황과 조사 및 방제 등을 살펴보고 목조건축문화재의 흰개미 피해 예방을 위한 방안을 제시하고자 하였다. 목재는 건축 재료로 다양한 장점이 있어 우리나라에서도 다수의 목조건축문화재가 남아 있다. 목조건축문화재의 다양한 손상 요인 중 흰개미에 의한 피해가 다수 확인되고 있으며, 우리나라에서 확인된 3종의 흰개미 중 Reticulitermes speratus kyushuensis가 전국적으로 서식하며 목조건축문화재를 가해한다. 흰개미 방제의 발달 과정을 1900년대 초반부터 살펴보면 이 시기에는 비소 등 무기살충제가 주로 사용되다가 1940년대 유기염소계 살충제가 개발되어 흰개미 방제에도 사용되었다. 이후 이 약제들의 인축과 환경에 대한 독성이 알려짐에 따라 1960년대 유기인계 살충제, 1970년대 카바메이트계 살충제, 1980년대 피레스로이드계 살충제와 곤충 생장 조절제, 1990년대 페닐피라졸계 살충제, 네오니코티네이드계 살충제 등이 개발되어 흰개미 방제에 사용되었다. 이와 별도로 흰개미의 생태적 특징을 이용한 흰개미 군체 제거제가 1990년대 개발되어 상용화되었으며, 특히 키틴 합성 저해제가 널리 사용되고 있다. 2000년대 이후에는 살충제를 이용한 토양 처리와 군체 제거제의 특성을 규명하고 효율성을 향상시키거나, 새로운 제형의 약제를 개발하거나, 종합적 유해 생물 관리(IPM) 개념을 차용한 통합적 흰개미 관리(ITM)을 적용하거나, 개별 건물이 아닌 목조건축물군을 보호하는 방향으로 흰개미 방제 연구가 수행되고 있다. 국내 목조건축문화재의 흰개미 피해는 1980년대부터 발견되기 시작하였으며 1990년대 후반 유네스코 세계유산인 종묘 정전, 해인사 장경판전 주변에서 흰개미 피해가 확인되어 관심을 받게 되었다. 이후 지정문화재를 중심으로 흰개미 피해 현황이 조사되었으며 2010년대에는 국립문화재연구소와 문화재돌봄사업단이 지정문화재를 중심으로 정기적인 흰개미 피해 조사를 수행하고 있다. 목조건축문화재의 흰개미 피해를 줄이기 위한 방안으로 피해 건물의 긴급 방제 실시, 다양한 토양 처리법의 선택적 적용, 건물 기단 상면의 토양 처리 실시, 고내구성 흰개미 군체 제거제의 개발과 적용, 다수의 목조건축물을 포괄하는 방제 계획의 수립과 시행, 통합적 흰개미 관리(ITM)의 문화재 적용, 문화재 소유자와 관리자에 대한 교육 등을 제안하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.83-89
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• 2020

지난 수십년간 인류에게 핵심적인 에너지 자원이었던 화석연료가 갈수록 고갈되고 있고, 산업발전에 따른 오염이 심해지고 있는 환경을 보호하기 위한 노력의 일환으로, 친환경 이차전지, 수소발생 에너지 장치, 에너지 저장 시스템 등과 관련한 새로운 에너지 기술들이 개발되고 있다. 그 중에서도 리튬이온 배터리 (Lithium ion battery, LIB)는 높은 에너지 밀도와 긴 수명으로 인해, 대용량 배터리로 응용하기에 적합하고 산업적 응용이 가능한 차세대 에너지 장치로 여겨진다. 하지만, 친환경 전기 자동차, 드론 등 증가하는 배터리 시장을 고려할 때, 수명이 다한 이유로 어느 순간부터 많은 양의 배터리 폐기물이 쏟아져 나올 것으로 예상된다. 이를 대비하기 위해, 폐전지에서 리튬 및 각종 유가금속을 회수하는 공정개발이 요구되는 동시에, 이를 재활용할 수 있는 방안이 사회적으로 요구된다. 본 연구에서는, 폐전지의 재활용 전략소재 중 하나인, 리튬이온 배터리의 대표적 양극 소재 Li2CO3의 나노스케일 패턴 제조 방법을 소개하고자 한다. 우선, Li2CO3 분말을 진공 내 가압하여 성형하고, 고온 소결을 통하여 매우 순수한 Li2CO3 박막 증착용 3인치 스퍼터 타겟을 성공적으로 제작하였다. 해당 타겟을 스퍼터 장비에 장착하여, 나노 패턴전사 프린팅 공정을 이용하여 250 nm 선 폭을 갖는, 매우 잘 정렬된 Li2CO3 라인 패턴을 SiO2/Si 기판 위에 성공적으로 형성할 수 있었다. 뿐만 아니라, 패턴전사 프린팅 공정을 기반으로, 금속, 유리, 유연 고분자 기판, 그리고 굴곡진 고글의 표면에까지 Li2CO3 라인 패턴을 성공적으로 형성하였다. 해당 결과물은 향후, 배터리 소자에 사용되는 다양한 기능성 소재의 박막화에 응용될 것으로 기대되고, 특히 다양한 기판 위에서의 리튬이온 배터리 소자의 성능 향상에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권3호
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• pp.220-227
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• 2021

Fluoroimide는 감과 감자의 둥근무늬낙엽병과 역병을 억제하는데 효과가있는 살진균제로서, 이전 사용되었던 fluoroimide의 시험법은 전처리시 발암물질인 benzene을 사용하는 문제가 있었으며, 복잡한 시험법으로 인해 시간이 오래걸리고 효율이 떨어지는 단점이 있었다. 또한, fluoroimide의 특성상 산성에서 안정한 편이므로 전처리 시 이를 고려해야 하는 문제가 있었으며, PLS시행에 따라 기존의 정량한계인 0.05 mg/kg보다 낮은 정량한계 요구로 인해 fluoroimide에 대한 새로운 전처리방법이 필요하였다. Fluoroimide가 산성에서 안정한 특성을 고려하여, 추출 시 4N의 염산을 사용하였고 용매는 acetic acid가 포함된 acetonitrile을 사용하였으며, MgSO₄와 NaCl을 통해 추출하였다. 정제는 C₁₈ (Octadecylsilane)과 GCB (graphitized carbon black)를 첨가하여 정제하였으며, 기기분석은 LC-MS/MS로 분석하였다. 대표농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)을 대상으로 정량한계(0.01 mg/kg), 정량한계 10배(0.1 mg/kg), 정량한계 50배(0.5 mg/kg)의 수준으로 회수율 실험을 5반복 실시하였으며, 그 결과는 농산물 5종에서 85.7-106.9%의 회수율을 확인하였으며, 분석오차는 15.6% 이하의 결과를 보여, 국제식품 규격위원회 가이드라인의 잔류농약 분석 기준 및 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 부합하였다. 상기의 결과를 통해 개선한 fluoroimide의 시험법은 benzene을 대체해 실험자의 안전성을 확보하였고, QuEChERS법을 적용하여 효율을 높여, 안전관리에 대한 공정시험법으로서 활용가능할 것으로 사료된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권2호
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• pp.12-28
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• 2021

글로벌 스마트도시 추진 동향을 기반으로 2018년 '4차산업혁명위원회'는 국내 스마트도시 정책의 방향과 관련하여 '지속가능성'과 '사람중심'을 핵심 키워드로 선정하였다. 이에 따라 국내 스마트도시사업 추진단계별로 적극적인 시민중심의 혁신 방법론인 리빙랩 프로그램을 적용하고 있다. 스마트도시는 리빙랩을 통해 시민이 중심이 되어 지역문제를 발굴하고, 공공·전문가와 함께 시민의 니즈(Needs)를 반영한 해결방안 도출을 통해 지속가능한 도시문제 해결방안 및 지역발전 방안을 마련하고 있다. 그러나 상대적으로 오랜 시간 운영된 도시재생사업과 비교할 때 스마트도시사업의 시민참여는 그 수준이나 지속가능성에서 상당한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 본 연구는 2018년부터 2019년까지 추진된 스마트도시사업에서 수행한 리빙랩 프로그램 사례를 대상으로 도시재생사업 단계별 시민참여 특성과의 비교 분석과 Arnstein의 '참여의 사다리' 모형을 기준으로 한 시민참여 활동 수준진단을 수행하였다. 진단결과, 스마트도시사업에서 수행된 리빙랩에 나타난 시민참여 활동은 스마트도시서비스의 선정이나 해결책 구성 등에 상대적으로 높은 수준의 권한을 기반으로 지역주민의 수요에 맞는 스마트도시서비스를 선택하고 지역에 맞는 서비스의 기술수준이 결정되는 데 큰 영향을 보이고 있었다. 그러나 스마트도시 구축사업만을 위한 단발성 성격의 시민참여단 모집으로 사업 종료 후 에는 대부분의 시민참여활동이 중단되고 있었다. 이에 반해 도시재생사업의 시민참여 활동은 지역공동체 중심으로 사업 계획 단계부터 사업 종료 후 운영단계까지 지속적인 운영·관리 방안이 도출되고 있었다. 본 연구는 이와 같은 도시재생사업과 스마트도시사업간의 시민참여의 특성 비교와 수준진단을 통해 보다 지속가능한 스마트도시 구현을 위한 시민참여활성화 방안을 제시하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권6호
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• pp.617-629
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• 2020

기후변화와 지구환경변화에 중요한 역할을 하고 있는 해수면온도는 인공위성 적외선 센서가 관측하는 피층 수온과 측기들이 관측하는 표층 수온으로 나누어질 수 있다. 국외 여러 기관에서 보급되고 있는 해수면온도 관측 자료들은 각각 서로 다른 깊이의 수온을 나타내고 있어서 해양 피층과 표층 수온 사이의 관계를 이해하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 적외선 라디오미터를 해양조사선에 장착하기 위한 시스템을 설계하고 부착하고 운용하여 국내에서 처음으로 해양 피층 수온을 산출할 수 있는 관측 환경을 구축하였다. 선박 관측 전에 실험실에서 라디오미터 기기의 검보정을 실시하여 보정 계수를 산출하였다. 관측된 해수면에서 방출된 복사에너지와 하늘 복사에너지를 피층 수온으로 산출하는 일련의 과정을 적용하였다. 산출된 피층 해수면온도를 현장 관측 표층 수온자료와 비교하여 표층과 피층 수온 차이를 정량적으로 조사하고자 하였으며, Himawari-8 정지궤도 위성 해수면온도 자료와의 비교를 통해 해양 상층 연직구조의 특성을 이해하고자 하였다. 2020년 4월 21일부터 5월 6일까지 남해안의 장목항과 동해 남부를 관측한 해양 피층 수온은 전체적으로 표층 수온과 0.76℃ 정도의 차이를 보였다. 또한 이 두 수온 차이의 평균제곱근오차는 약 0.6℃에서 0.9℃까지의 일간변화를 가지고 있었으며, 하루 중 1-3시에 0.83-0.89℃로 가장 크게 나타났으며, 15시에 0.59℃로 최소의 차이를 가지고 있었다. 또한 편차도 0.47-0.75℃의 일간변화를 나타내었다. 해양 피층 관측 수온과 위성 해수면 온도 간 차이는 약 0.74℃의 평균제곱근오차, 0.37℃의 편차를 나타냈다. 본 연구의 분석을 통해 관측 수심에 따른 피층-표층 수온의 차이를 확인할 수 있었으며, 피층-표층 수온 차의 계절적 변화를 정량적으로 이해하고 또 변동 요인과의 관련성을 연구하기 위하여 연구조사선을 이용한 추가적인 연안 및 대양 관측이 지속적으로 진행되어야 함을 시사한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.93-99
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• 2022

초소형, 웨어러블 기기 기술의 빠른 발전에 따라, 전자기기 구동을 위한 시공간적인 제한이 없는 지속적인 전기 공급을 필요로 한다. 이에 따라, 두 가지 다른 재료의 접촉과 분리로 만들어지는 정전기를 활용하는 마찰대전 나노발전기(Triboelectric nanogenerator, TENG)는 간단한 원리 덕분에, 복잡한 과정 및 설계 없이도 자연에서 버려지는 다양한 형태의 에너지들을 효과적으로 수확하는 수단으로 활용되고 있다. 하지만, TENG의 실생활의 적용을 위해서는 전기적 출력의 증가가 필요하다. 또한, 전기적 출력의 증가뿐만 아니라 전기적 출력의 안정적인 발생은 TENG의 상용화를 위해서 해결해야 될 과제이다. 본 연구에서는 TENG의 출력을 향상시킬 뿐만 아니라, 향상된 출력을 안정적으로 나타낼 수 있는 방법을 제안하였다. 출력의 향상 및 안정성을 위해서 TENG 구성 요소 중 하나인 접촉층을 일렉트렛으로 사용하였다. 활용된 일렉트렛은 Fluorinated ethylene propylene (FEP) 필름에 코로나 차징과 열처리 과정을 순차적으로 진행함으로써 제작되었다. 코로나 차징으로 인해 인위적으로 주입된 전하가 열처리 과정에 의해서 깊은 트랩으로 들어가게 되어 전하의 이탈 현상이 최소화된 일렉트렛을 제작하고 이를 TENG 제작에 활용하였다. 제작된 일렉트렛의 출력 성능은 수직 접촉 분리 모드 TENG의 전압 출력을 측정함으로써 검증되었고, 코로나 차징 과정을 거친 일렉트렛은 어떠한 처리도 되지 않은 FEP 필름에 대비 12배 높은 출력 전압을 나타냈다. 일렉트렛의 시간 및 습도 안정성은 일반 외부 환경 및 극한의 습도 환경에 일렉트렛을 노출시킨 후, TENG의 출력 전압을 측정함으로써 확인되었다. 또한, 박수를 모티브로 한 Clap-TENG에 일렉트렛을 적용하여 LED를 작동시킴으로써 실생활에 적용할 수 있음을 보여주었다.

• 대순사상논총
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• 제40집
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• pp.1-38
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• 2022

본 연구의 목적은 강증산(姜甑山, 1871~1909) 성사(聖師)의 해원상생(解冤相生)사상에 관한 평화적 가치를 모색하고, 그 현대적 의의를 조명하는 것이다. 증산은 구한말인 1871년 탄강하여 1909년 화천할 때까지 광구천하의 인류대망을 실현하기 위해 천지인 삼계를 근원적으로 혁신하는 천지공사(天地公事, 1901~1909)를 실행한 역사적 대종교가로 관련 종교계와 학계에서는 평가하고 있다. 증산의 주장은 크게 두 가지로 집약할 수 있다. 하나는 낡은 질서의 청산과 새로운 세상의 도래를 예시하는 '후천개벽사상'이고, 다른 하나는 인류 구제와 세계평화의 근본원리인 '해원상생사상'이다. 여기에서 '개벽'은 "적극적 평화에 대한 종교적인 표현"과 다름 아니고, '해원상생'은 "전세계의 평화이며 전인류의 화평" 원리이다. 특히, 해원상생은 대순진리회의 종지로서 대순사상의 근간을 이루는 주요사상이며, 증산의 천지공사를 관류하는 요체라 할 수 있다. 오늘날 해원상생은 공존과 상생, 평화를 말하는 담론뿐만 아니라 학술의 장에서도 다양하게 논의되거나 인용되고 있다. 해원상생은 구체적으로 세계갈등, 지역갈등, 문화갈등, 이념갈등, 빈부갈등, 세대갈등, 인종갈등, 종교갈등 등과 같은 세계사적 갈등구조에서부터 현대사회에 노정된 다양한 상극적 구조와 부조화 영역에서 학술적으로 심도있게 논의되고 있다. 이와 관련한 선행연구를 살펴보면, 주로 인간, 신명, 후천선경, 이상사회, 세계평화 등의 주요한 가치에 천착하고 있으며, 실천윤리, 실천철학, 실천원리, 관계의 조화, 윤리적 이상, 새로운 질서원리, 항구적 평화 등으로 조명되고 있다. 특히 해원상생의 윤리·철학·질서·원리로서의 의의는 인간과 세계에 대한 사랑·공존·조화·평화 등의 의미와 직접적으로 연결되어, 인간·신명·후천선경·이상사회·세계평화 등에서 그 가치가 발현되는 것으로 이해할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 그간의 연구를 토대로 증산의 해원상생사상의 계승과 정립에 관한 사상적 연맥을 살펴보고 그 평화적 가치를 검토해봄으로써, 오늘날 해원상생의 원리와 사상이 세계와 인류에 던지는 그 현대적 의의를 모색해보고자 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권4호
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• pp.41-54
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• 2021

수자원 관리와 수재해 피해 분석 및 예측 등을 위해 원격탐사를 활용한 수체면적을 추정하는 것은 매우 필수적이다. 위성을 활용한 수체탐지는 주로 광학 및 영상레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) 센서를 탑재한 대형(무게 1,000kg 이상) 위성을 중심으로 수행되어왔다. 그러나 긴 재방문주기(repeat cycle)로 인해 재난/재해 시 적시 활용이 불가능한 한계가 존재한다. 최근 초소형위성(무게 100kg 미만) 개발이 활발히 이루어짐에 따라 기존 대형위성 중심의 시간해상도 한계를 극복할 수 있는 계기가 되었다. 현재 활발히 운용중인 초소형 SAR 위성은 핀란드의 ICEYE와 미국의 Capella 위성으로, 지구관측을 목적으로 군집(constellation) 형태로 운용되고 있다. 군집화 운용으로 인해 짧은 재방문주기(현재 0.8회/1일) 및 고해상도(Spot(0.5m))를 가지며, SAR센서 탑재로 기상 및 주야 무관하게 관측이 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 초소형위성의 운영 현황 및 특징에 대해서 기술하였으며, 초소형 SAR 위성 영상에 최적화된 수체면적 추정기술을 한반도 대청댐 유역에 적용해 보았다. 또한 광학 위성인 Sentinel-2 위성으로부터 생성된 수체를 참조값(reference)으로 하여 초소형위성 2기와 대형위성인 Sentinel-1위성과의 면적, 상관성 분석을 수행하였다. Capella 위성의 경우 가장 적은 면적의 차를 보였으며, 세 영상 모두 높은 상관관계를 나타냄을 확인하였다. 본 연구의 결과를 통해 초소형 SAR 위성의 낮은 NESZ(Noise Equivalent Sigma Zero)에도 불구하고 수체면적 추정이 가능함을 확인하였으며, 기존 대형 SAR 위성을 활용한 수자원/수재해 감시 활용의 한계를 극복할 수 있을 것으로 사료된다.