• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.716-723
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• 2008

최근 과학기술의 급속한 발달과 더불어 인간의 활동 영역이 넓어짐으로써 연안해역 개발과 환경 등의 문제가 전세계적으로 대두되고 있으며, 보다 광범위한 분석을 위해 위성영상을 활용이 증대되고 있는 실정이다. 본 연구는 보다 효율적인 연안해역의 수심 결정에 있어 하이퍼스펙트럴 위성영상을 활용하는데 그 목적을 둔다. 이를 위해 먼저 EO-1 Hyperion 위성영상에서 연구대상지에 해당하는 부분영상을 추출하고, 대기보정과 기하보정을 실시하였다. 그리고 MNF 변환을 통해 밴드를 압축하고, 수체의 특성을 분석하는데 적합한 밴드를 선정하였다. 선정된 밴드내에서 수심 산정을 위한 계수인 Kd를 결정하였으며, 순수한 분광 특성을 가진 화소의 endmember의 결정과 선형분광순수화 기법을 이용한 매핑을 통해 대상 연안의 수심을 최종적으로 결정하였다. 연구 결과, 산정 된 수심은 수치해도상의 수심과 평균 1.2m 정도의 차이를 보였고, 산정 하고자 하는 수심이 깊을수록 오차는 크게 나타났다. 향후 대기보정, endmember 결정, Kd 산정 등의 정확도를 높인다면 보다 경제적이고 효율적인 수심 결정이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.117-126
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• 2021

위성고도에 획득한 지각 자기이상값들은 지상부근(near-surface)의 항공탐사나 해양탐사등에서 얻은 자기이상값들에서 얻기 어려운 장파장의 특징을 보이며 이들은 지각의 자기현상이 소멸되는 큐리 등온 깊이선(Curie isotherm)까지의 심부 지각물질의 자기특징 및 위성고도에서도 나타날 수 있는 강한 자기특징들을 반영한다. 따라서 심부 지하구조나 판구조론을 통한 과거 지구조의 재구성(reconstruction) 및 해석과 최근 지구온난화로 인한 대륙빙하의 해빙과 연관되어 남극 및 그린랜드의 지열분포 연구에 중요한 자료로 이용되고 있다. 이러한 위성 지각 자기이상값은 전지구를 경계조건으로 하는 구면조화함수의 계수모델로 표현되는 것이 일반적이나 많은 계수 계산과 함께 안정적으로 외부자기장을 분리하기 어려운 극지역 및 적도지역의 자료들도 포함되어 이들 자료가 모델 전체에 영향을 줄 수가 있다. 한편, 이와는 달리 관심지역의 자료들만을 가지고 지역에 맞는 몇 단계 자료처리 과정을 거쳐 얻은 지각 자기이상값들은 이러한 영향에서 벗어날 수 있다. 본 연구에서는 한반도를 중심으로 하는 동아시아 지역(20° ~ 55°N, 108° ~ 150°E) 의 CHAMP 위성에서 최저고도였던 시기의 자료를 획득하여 평균 280 km 에서의 지각 자기이상 지도를 제작하고 CHAMP 자료로 만든 전지구 지각 자기이상 모델(MF7)과 비교하여 지각 자기이상 특징들을 파악하고자 한다. 아울러 전세계 지상부근 지각자기이상 자료를 종합하여 제작한 EMAG2에서 장파장 성분을 추출하여 함께 비교하기로 한다.

• 대한공간정보학회지
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• 제18권3호
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• pp.29-35
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• 2010

토양유기탄소는 산림의 형성에 도움을 주며, 대기 중의 이산화탄소양을 조절함으로써 지구 온난화에 영향을 미치는 중요한 인자 중 하나이다. 토양에 존재하는 인자의 분포를 정확히 파악하려면 모든 지역에 대해 샘플링을 수행 해야하나 이는 매우 비현실적인 방법이다. 따라서 알맞은 모델을 제작하여 토양유기탄소의 분포를 추정할 수 있다면 그 활용도가 높을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 의사결정나무 알고리즘을 이용해 경사 데이터, 경사향 데이터, Digital Elevation Model (DEM), 식생의 형태 데이터로부터 토양유기탄소를 상대적으로 다량 함유하고 있는 환경 인자를 파악할 수 있는 모델을 제작했으며, 정확도 검증은 10 집단 교차 검정을 통해 수행하였다. 이를 위하여 See 5와 Weka 소프트웨어를 이용하였다. See5 소프트웨어의 경우, 토양유기탄소 표층에 대해 식생의 형태에 의해 토양유기탄소량이 결정되는 것으로 나타났으며, 중간층에 대해서는 DEM에 의해 토양유기탄소량이 달라진다는 결론이 도출됐다. 생성된 모델의 정확도는 표층에 대해 70.8%, 중간층에 대해 64.7%인 것으로 나타났다. Weka 소프트웨어의 경우, 토양유기탄소 샘플의 표층에 대해 See5와 동일한 결과가 도출되었지만, 중간층에 대해서는 DEM이나 식생의 형태뿐만 아니라 경사향도 영향을 미친다는 결론이 도출되었다. 생성된 모델의 정확도는 표층에 대해 68.98%, 중간층에 대해 60.65%인 것으로 나타났다. 본 연구는 토양유기탄소량의 파악 및 토양유기탄소 지도 제작에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권4호
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• pp.234-265
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• 2013

중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 해류도는 해양에 대한 학생들의 호기심과 관심을 유도하는 데 중요한 역할을 한다. 이 해류도들은 급변하는 기후변화와 지구상의 에너지 균형 문제와 관련이 있는 해류에 대해 학생들이 학습할 수 있는 중요한 기회를 제공할 수 있다. 그럼에도 불구하고 중등학교 교과서의 해류도들은 최근의 해류관련 과학적 지식과 비교해 볼 때 다양한 과학적 오류들을 내포하고 있었다. 이 연구는 오류가 없는 해류도를 제작하고 다양한 동해 해류도들을 하나로 통일하기 위하여 해류도 제작의 기본적인 틀과 방법을 제안하였다. 먼저 중등 과학교과서 27종의 해류도와 기존의 과학 연구 논문에서 제시한 주요 해류도 27개의 도법을 통일하였으며 동해의 난류와 한류들의 수치화된 정량적인 위치 정보를 추출하였다. 대한해협에서 대마난류의 분지 양상, 대마난류의 일본연안분지와 외해분지, 동한난류의 연안거리와 북상한계, 쓰가루해협, 소야해협을 통한 대마난류의 유출 양상과 환류, 리만한류와 북한한류의 분포 양상 등 해류도 제작을 위한 분석 항목들을 선정하였다. 해양 현장관측을 기반으로 형성된 해양학자들의 과학적 전문지식과 연구결과들을 활용하여 동해 해류도 초안을 제작한 후 이를 바탕으로 국내 학회 회원들을 대상으로 동해 해류도 초안에 대한 의견을 묻는 설문조사를 실시하였다. 또한 2013년 춘계 해양학회 특별세션을 기획하여 학회의 의견을 수집하였으며 해양학자들과의 수차례에 걸친 논의를 통하여 일련의 동해 해류도를 제작하고 수정하는 과정을 반복하였다. 최종적으로 해류도에 대한 학계 해류 전문가들의 평가와 의견을 모았으며 이를 최종해류도 제작을 위하여 해류도를 수정하는데 활용하였다. 향후 교과서 해류도 제작과정에서의 오류를 방지하기 위하여 완성된 동해 해류도 결과를 디지털화하여 위 경도 정보를 제시하였다. 이 연구는 황해와 북서태평양을 포함한 우리나라 주변해의 종합적인 해류도를 완성하기 위한 첫걸음이며 향후 중등학교 교과서 해류도 완성을 위한 해양학자들의 관심을 촉진하는 계기가 될 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권5_2호
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• pp.797-808
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• 2019

본 연구는 유량 실측자료를 활용할 수 없는 미계측유역을 대상으로 홍수범람해석을 수행하기 위한 원격탐사자료의 활용성을 평가하고자 하였다. 대상유역으로는 최근 태풍 라이언록으로 인하여 홍수피해가 발생했던 북한 두만강유역을 선정하였다. 홍수해석에 필요한 지형학적 매개변수를 추정하기 위하여 ASTER GDEM을 활용하였다. 일반적으로 DEM은 하천구역(제외지)에서는 수표면 표고를 나타내므로 이를 이용해서 하천단면을 파악하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 가상의 하천단면을 적용하여 2차원 홍수범람해석을 수행하였다. 또한 하천단면이 홍수범람면적 추정에 미치는 영향을 파악하기 위하여 하천단면을 보간하지 않은 경우에 대해서도 분석을 수행하였다. 분석결과, 침수면적과 침수심에 있어 오차가 발생하지만 주의 깊게 사용한다면 홍수위험지도 작성 및 대응 대비에 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.191-191
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• 2017

Floods have become more widespread and frequent among natural disasters and consisted significant losses of lives and properties worldwide. Flood's impacts are threatening socio-economic and people's lives in the Mekong River Basin every year. The objective of this study is to identify the flood hazard areas and inundation depth in the Mekong River Basin. A rainfall-runoff and flood inundation model is necessary to enhance understanding of characteristic of flooding. Rainfall-Runoff-Inundation (RRI) model, a two-dimensional model capable of simulating rainfall-runoff and flood inundation simultaneously, was applied in this study. HydoSHEDS Topographical data, APPRODITE precipitation, MODIS land use, and river cross section were used as input data for the simulation. The Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) global optimization method was integrated with RRI model to calibrate the sensitive parameters. In the present study, we selected flood event in 2000 which was considered as 50-year return period flood in term of discharge volume of 500 km3. The simulated results were compared with observed discharge at the stations along the mainstream and inundation map produced by Dartmouth Flood Observatory and Landsat 7. The results indicated good agreement between observed and simulated discharge with NSE = 0.86 at Stung Treng Station. The model predicted inundation extent with success rate SR = 67.50% and modified success rate MSR = 74.53%. In conclusion, the RRI model was successfully used to simulate rainfall runoff and inundation processes in the large scale Mekong River Basin with a good performance. It is recommended to improve the quality of the input data in order to increase the accuracy of the simulation result.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권4호
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• pp.234-246
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• 2007

대공극은 불포화대에서 토양으로의 침투와 유출에 상당한 기여를 한다. 본 연구에서는 광릉 슈퍼사이트 내 산림 소유역을 대상으로 사면에서의 대공극의 공간적 발달에 대해 알아보았다. 장력 침투계를 이용하여 침투과정 중 대공극의 상대적인 중요성을 대공극흐름율과 유효 대공극부피분율을 기준으로 평가하였다. 체계적인 공간적 분석을 하기위해 대상사면의 수치지형도를 구하여 등지형지수지도를 기준으로 실험 지점을 선정하였다. 토양의 물리적 특성은 공간적으로 고르게 분포되어 있었지만 흐름선이 원두부로 접근하고, 기여사면 면적이 증가할수록 대공극흐름율과 유효대공극부피분율이 증가하는 경향을 보였다. 이는 대공극형성요인 중에 지중침식, 생물학적 활동, 수리적 환경, 토양층의 발달 및 기반암의 구조의 영향으로 생각된다. 본 연구의 결과는 광릉 산림과 같은 복잡 경관에서 강우사상에 따른 토양수분의 공간분포 및 이송, 유출과정이 물순환에 미치는 영향을 이해하고 정량화할 수 있는 자료 기반을 제공할 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.34-37
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• 2006

When tsunami waves propagate across open ocean they are steered by Coriolis force and refraction due to gentle gradients in the bathymetry on scales longer than the wavelength. When the wave encounters steep gradients at the edges of continental shelves and at the coast, the wave becomes non-linear and conservation of momentum produces squirts of surface current at the head of submerged canyons and in coastal bays. HF coastal ocean radar is well-conditioned to observe the current bursts at the edge of the continental shelf and give a warning of 40 minutes to 2 hours when the shelf is 50-200km wide. The period of tsunami waves is invariant over changes in bathymetry and is in the range 2-30 minutes. Wavelengths for tsunamis (in 500-3000 m depth) are in the range 8.5 to over 200 km and on a shelf where the depth is about 50 m (as in the Great Barrier Reef) the wavelengths are in the range 2.5 - 30 km. It is shown that the phased array HF ocean surface radar being deployed in the Great Barrier Reef (GBR) and operating in a routine way for mapping surface currents, can resolve surface current squirts from tsunamis in the wave period range 20-30 minutes and in the wavelength range greater than about 6 km. There is a trade-off between resolution of surface current speed and time resolution. If the radar is actively managed with automatic intervention during a tsunami alert period (triggered from the global seismic network) then it is estimated that the time resolution of the GBR radar may be reduced to about 2 minutes, which corresponds to a capability to detect tsunamis at the shelf edge in the period range 5-30 minutes. It is estimated that the lower limit of squirt velocity detection at the shelf edge would correspond to a tsunami with water elevation of less than 5 cm in the open ocean. This means that the GBR HF radar is well-conditioned for use as a monitor of small and medium scale tsunamis, and has the potential to contribute to the understanding of tsunami genesis research.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_1호
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• pp.919-932
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• 2019

미세먼지는 인간 활동에 의한 오염물질 배출에 의해 발생하는 것이 일반적이지만, 수문기상 조건에 따라 이동, 심화, 소멸 과정에서 매우 복잡한 메커니즘을 지니고 있으므로 효과적인 미세먼지 대책 마련을 위해서는 수문기상인자와 미세먼지 간의 상관성에 대한 이해가 필수적이다. 현재 우리나라의 미세먼지 농도 관측 및 예보는 지점 측정소에서 농도를 측정하고, 이 자료를 기반으로 측정소가 위치하지 않는 지역의 값을 추정함으로써 이루어지고 있다. 이러한 관측 방식 및 자료는 공간적 대표성을 갖지 못하기 때문에 관측소와의 거리가 먼 지역의 정확한 미세먼지 농도를 파악하는 것이 불가능하며, 미세먼지의 이동, 심화, 소멸 단계를 추적하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 Global Land Data Assimilation System (GLDAS)의 다양한 수문기상인자를 사용하여, 베이지안 모델 평균(Bayesian Model Averaging, BMA)을 통해 초미세먼지(PM2.5)와 유의미한 상관성을 갖는 인자를 선별하였다. 선별된 인자는 MODerate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 Aerosol Optical Depth (AOD) 자료와 함께 계절별 PM2.5 농도 산출 모델을 구축하는데 활용되었으며, 산출 결과를 매핑하여 PM2.5 농도의 공간 분포를 파악하고자 하였다. 지점 기반 자료와의 비교를 통해 구축된 모델을 검증하였을 때, 측정된 PM2.5 농도와 높은 상관성(R ~0.7; IOA ~0.78; RMSE ~7.66 ㎍/㎥)을 나타냈으며, 지역별로 나누어 비교할 경우 데이터의 분포는 유사하나 상관계수의 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다(R: 0.32-0.82). 모델 산출 자료를 활용하여 PM2.5 농도를 매핑한 결과 기존 내삽 방법에 비해 시공간적 변동성을 더욱 잘 표현하는 것을 확인하였다. 추후 연구 지역을 동아시아 지역으로 확장 시킨다면 국내외 미세먼지 발생원의 파악 및 이동 양상에 대한 분석에 용이할 것으로 기대된다.

• Spatial Information Research
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• 제17권3호
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• pp.341-350
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• 2009

전 세계적인 지구온난화로 인해 태풍의 강도와 규모가 커지고 있고 이로 인한 사회경제적인 피해가 갈수록 증가하고 있는 상황에서 사전에 침수예상지역 및 예상피해규모를 파악하고, 대비하는 일은 아주 중요하다. 이 논문에서는 2003년 부산과 경남지역 연안을 강타한 태풍 Maemi(매미)의 이동경로에 태풍 매미를 비롯하여 Vera(베라)(일본 이세만, 1959), Durian(두리안)(필리핀, 2006) 그리고 2005년 미국을 강타한 허리케인 Katrina(카트리나)의 특성을 갖는 슈퍼태풍의 내습을 가정하여 해운대 해수욕장 인근 도심지역의 침수피해규모를 추정하였다. 태풍별 해수면 상승고는 기존 연구자들의 수치모델링 결과를 토대로 육상표고와 해저수심의 서로 다른 기준면을 통일시킨 후 계산하였고, 항공 LiDAR 자료를 기반으로 GIS 공간분석기술을 이용하여 침수고, 침수면적 및 건물피해액을 추정하였다. 태풍의 강도와 규모가 점점 커지고 있고, 우리나라에도 근년에 Katrina(카트리나)급의 슈퍼태풍이 내습할 가능성이 클 것으로 예상되는 상황에서, 이 연구결과는 연안 도심지역에 대한 해안침수예상도와 범람피난지도를 제작하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.