• 한국측량학회지
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• 제34권4호
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• pp.357-372
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• 2016

Augustine volcano, located along the Aleutian Arc, is one of the most active volcanoes in Alaska and nearby islands, with seven eruptions occurring between 1812 and 2006. This study monitored the surface displacement before and after the most recent 2006 eruption. For analysis, we conducted a time-series analysis on data observed at the permanent GPS(Global Positioning System) observation stations in Augustine Island between 2005 and 2011. According to the surface displacement analysis results based on GPS data, the movement of the surface inflation at the average speed of 2.3 cm/year three months prior to the eruption has been clearly observed, with the post-eruption surface deflation at the speed of 1.6 cm/year. To compare surface displacements measurement by GPS observation, ENVISAT(Environmental satellite) radar satellite data were collected between 2003 and 2010 and processed the SBAS(Small Baseline Subset) method, one of the time-series analysis techniques using multiple InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar) data sets. This result represents 0.97 correlation value between GPS and InSAR time-series surface displacements. This research has been completed precise surface deformation using GPS and time-series InSAR methods for a detection of precursor symptom on Augustine volcano.

• 대한원격탐사학회지
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• 제24권2호
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• pp.165-177
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• 2008

최근 spatial decorrelation을 극복하기 위하여 비교적 짧은 기선(baseline)을 지니는 여러 시기의 차분간섭도(differential interferogram)로부터 시계열 지표변위(time-series surface deformation)를 관측할 수 있는 small baseline subset(SBAS) 알고리즘이 개발되었다. 이 SBAS 알고리즘은 singluar value decomposition(SVD)을 이용하여 시간별로 완벽하게 연결되지 않는 차분간섭도로부터 시계열 지표변위를 관측하였을 뿐 아니라 공간적으로 저주파 필터와 시간적으로 고주파 필터를 이용하여 대기효과를 보정하였다. 그러나 이 알고리즘은 초기 관측시 시계열 지표변위를 선형으로 가정하였기 때문에 각 차분간섭도의 phase unwrapping 오차를 정확하게 보정하기 어려웠을 뿐 아니라 시계열의 지표변위에 존재하는 노이즈 성분을 완화시키지 못했다. 이와 같은 단점을 보완하기 위하여 이 연구에서는 기존의 SBAS 알고리즘을 개선하였다. 이 개선된 SBAS 알고리즘은 각 차분간섭도의 phase unwrapping 오차를 최소화하기 위하여 반복적으로 시계열 지표면 변위를 개선하였고, 시계열 지표변위의 노이즈를 제거하기 위하여 유한차분근사법(finite difference approximation)을 이용하였다. 서로 다른 지역의 26개의 ERS-12자료와 21개의 RADARSAT-1 fine beam (F5) 자료를 이용하여 개선된 SBAS 알고리즘을 실험하고 분석하였다. ERS-1/2자료에서는 LOS(line-of-sight) 지표변위가 약 13년 동안 최대 -40cm가 관측되었고, RADARSAT-1 fine beam 자료에서는 약 2년 동안 최대 -3cm의 LOS 지표변위가 관측되었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.49-52
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• 2008

New Orleans located in the estuary of the Mississippi River was attacked by Hurricane Katrina and suffered big flood on August 2005. Since unconsolidated Holocene to middle Miocene strata is the main basement rocks, land subsidence has been occurred steadily due to soil compaction and normal faulting. It was reported that the maximum subsidence rate from 2002 to 2005 was -29 mm/yr. Many studies in the area have been carried out for understanding the subsiding and potential risks caused by ground subsidence are weighted by the fact that a large area of the city is located below the mean sea level. A small baseline subset (SBAS) method is applied for effectively measuring time-series LOS (Line-of sight) surface deformation from differential synthetic aperture radar interferograms in this study. The time-series surface deformation at New Orleans was measured from RADARSAT-1 SAR images. The used dataset consists of twenty-one RADARSAT-1 fine beam mode images on descending orbits from February 2005 to February 2007 and another twenty-one RADARSAT-1 standard beam mode images on ascending orbits from January 2005 to February 2007. From this dataset, 25 and 38 differential interferograms on descending and ascending orbits were constructed, respectively. The vertical and horizontal components of surface deformation were extracted from ascending and descending LOS surface deformations. The result from vertical component of surface deformation indicates that subsidence is not significant with a mean rate of -3.1${\pm}$3.2 mm/yr.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권6호
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• pp.719-730
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• 2014

Small BAseline Subset (SBAS) 기법은 기선 거리가 짧은 다중시기의 간섭도를 이용하므로 화산과 같은 산악지역을 관측하는데 효과적이다. 본 연구에서는 SBAS기법을 이용하여 알라스카 알류산 열도에 위치한 시구암 화산의 지표 변위에 대해 2차원으로 분석을 수행하였다. 본 연구를 위해 1992년부터 2008년까지 201트랙과 473 트랙의 ERS-1/2 위성자료를 수집하였으며, 각각의 자료에 대하여 차분 간섭기법(Differential Interferometry Synthetic Aperture Radar, DInSAR)과 SBAS 알고리즘을 적용하였고, 지표 변위에 대한 시계열 분석을 수행하였다. 또한, LOS 방향의 지표 변위도를 이용하여 수평 방향과 수직 방향의 지표 변위를 계산하였다. 그 결과, Pyre peak 주변에서 LOS 방향으로는 연간 -1~2 cm의 침하가 나타났으나, 수직 방향으로 계산한 결과는 연간 -2~3 cm의 침하가 나타났고, 수평 방향으로는 수축과 팽창이 반복되었다. 수직 방향과 수평 방향에서의 관측은 화산 활동에 대한 영향을 잘 설명할 수 있기 때문에, 마그마원의 움직임을 감시 할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_4호
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• pp.1545-1553
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• 2018

2018년 4월 말부터 감지되기 시작한 킬라우에아 화산의 최근 마그마 분화 활동은, 5월과 6월에 걸쳐 용암의 분출과 함께 급격한 지표 변형을 발생시켰다. 킬라우에아 정상부에 위치한 Halema'uma'u 분화구에서는 용암호의 수위가 빠르게 하강하여 대규모 지반 침하 및 지반 붕괴가 나타났으며, GPS와 경사계의 기록을 통해 약 2미터 가량의 변화를 감지할 수 있었다. 이 연구에서는 단 기간에 큰 변화를 보인 킬라우에아 분화 활동의 초기과정에 대해 다중 시기 COSMO-SkyMed SAR 영상을 이용한 시계열 지표변위 분석을 수행하고자 하였다. 전체 관측기간에 대해 측정된 최대의 지표 변위는 위성의 관측방향으로 약 -1.5미터이며, 입사각을 고려하여 수직변위로 변환할 때 약 -1.9미터의 침하를 나타낸다. 또한 대부분의 지표 변위는 분화 직후인 5월 초에서 6월말 사이에 발생하며, 7월부터는 안정기에 들어선 것을 확인할 수 있다. 시계열 지표변위를 통해 마그마 소스 모델링을 실시한 결과, 마그마 챔버가 지표로부터 2-3 km 사이에 위치하는 것으로 산출되었으며, 마그마 소스의 중심 위치는 남서부 방향으로 이동하는 것으로 관측되었다. 이러한 마그마 모델의 시계열 변화는 편향된 관측자료를 통한 초기 결과이므로 이후의 연구에서 정밀한 3차원 관측을 이용한 보완이 필요할 것으로 보여진다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권1호
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• pp.21-34
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• 2013

Permanent Scatterer InSAR (PSInSAR) 기법은 단일 주영상을 가지는 간섭도를 사용하여, 안정적인 신호를 보내는 고정산란체를 추출하고 시간에 따른 지표변위를 계산한다. 그러나 산악지역과 같이 고정산란체를 추출하기 어려운 지역에서는 적용되기 어렵다. 또 다른 다중시기 간섭기법인 Small BAseline Subset (SBAS)은 기선거리가 짧은 다중시기 주영상을 가지는 간섭도를 이용하기 때문에 산악지역에도 효과적으로 적용될 수 있으나, 사용되는 간섭도의 절대 위상 복원이 적절히 수행되지 못했을 경우 정확한 지표변위 계산이 어렵다. 본 연구에서는 앞서 언급된 다중시기 간섭기법들의 단점을 극복한 Temporarily Coherence Point InSAR (TCPInSAR) 기법을 소개한다. 이 기법은 간섭도의 절대 위상 복원이 필요 없고, 기선거리가 짧은 다중시기 주영상을 적용한다. 기존의 두 다중시기 간섭기법에 비해 산악지역에서도 충분한 고정산란체를 추출하여 공간적인 지표변위 양상을 관측하기에 충분하고, 절대 위상 복원으로 인한 오차가 없는 시계열 변위를 얻을 수 있다. 본 연구를 위해 미국 알라스카 어거스틴 화산의 ERS-1과 ERS-2 SAR 자료를 수집하여, SBAS와 TCPInSAR 기법을 통해 1992년부터 2005년까지 발생된 지표변위를 관측하고 시계열 지표변위 결과를 비교하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권6호
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• pp.727-740
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• 2006

A simple plane-strain solution is derived in this paper for the functionally graded multilayered isotropic elastic cylinder under static deformation. The solution is obtained using method of separation of variables and is expressed in terms of the summation of the Fourier series in the circumferential direction. While the solution for order n = 0 corresponds to the axisymmetric deformation, that for n = 2 includes the special deformation frequently utilized in the upper and lower bounds analysis. Numerical results for a three-phase cylinder with a middle functionally graded layer are presented for both axisymmetric (n = 0) and general (n = 2) deformations, under either the traction or displacement boundary conditions on the surface of the layered cylinder. The solution to the general deformation case (n = 2) is further utilized for the first time to find the upper and lower bounds of the effective shear modulus of the layered cylinder with a functionally graded middle layer. These results could be useful in the future study of cylindrical composites where FGMs and/or multilayers are involved.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권1호
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• pp.37-46
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• 2017

Sinabung volcano in Indonesia was formed due to the subduction between the Eurasian and Indo-Australian plates along the Pacific Ring of Fire. After being dormant for about 400 years, Sinabung volcano erupted on the 29th of August, 2010 and most recently on the 1st of November, 2016. We measured the deformation of Sinabung volcano using Advanced Land Observing Satellite/Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar(ALOS/PALSAR) interferometric synthetic aperture radar(InSAR) images acquired from February 2007 to January 2011. Based on multi-temporal InSAR processing, we mapped the ground surface deformation before, during, and after the 2010 eruption with time-series InSAR technique. During the 3 years before the 2010 eruption, the volcano inflated at an average rate of ~1.7 cm/yr with a markedly higher rate of 6.6 cm/yr during the 6 months prior to the 2010 eruption. The inflation was constrained to the top of the volcano. From the 2010 eruption to January 2011,the volcano subsided by approximately 3 cm (~6 cm/yr). We interpreted that the inflation was due to magma accumulation in a shallow reservoir beneath Sinabung. The deflation was attributed to magma withdrawal from the shallow reservoir during the eruption as well as thermo-elastic compaction of erupted material. This result demonstrates once again the utility of InSAR for volcano monitoring.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권1호
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• pp.101-115
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• 2018

The Long Valley area and its surroundings are part of a major volcano system where inflation occurred in the resurgent dome in the 1990s. We used ENVISAT data to monitor surface deformation of the Long Valley area and its surroundings after the inflation, from 2003-2010. To retrieve the time series of the deformation, we applied the refined Small BAseline Subset (SBAS) algorithm which is improved using an iterative approach to minimize unwrapping error. Moreover, ascending and descending data were used to decompose the horizontal and vertical deformation in detail. To confirm refined SBAS results, we used GPS dataset. The InSAR errors are estimated as ${\pm}1.0mm/yr$ and ${\pm}0.8mm/yr$ from ascending and descending tracks, respectively. Compare to the previous study of 1990s over the Long Valley and its surroundings, Paoha Island and CASA geothermal area still subside. The deformation pattern in the Long Valley area during the study period (2003-2010) went through both subsidence (2003-2007) and slow uplift(2007-2010) episodes. Our research also shows no deformation signal near McGee Creek. Our study provided a better understanding of the surface changes of the indicators in the 1990s and 2000s.

• 소성∙가공
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• 제21권1호
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• pp.58-66
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• 2012

The work roll surface temperature rises and falls repetitively during hot slab rolling because the work roll surface is cooled continuously by water. This study focused on Std. No. 7 to determine a cooling method which significantly reduces the tangential tensile stresses on the work roll surface of the hot slab mill at Hyundai Steel Co. in Korea. A series of finite element analyses were performed to compute the temperature distribution and the tensile stresses in the circumferential direction of the work roll. The virtual slab model was used to reduce the run time considerably by assigning a high temperature to the virtual slab. Except for the heat generated by plastic deformation, this is equivalent to the hot rolling condition that a high temperature slab (material) would experience when in contact with the work rolls. Results showed that when the virtual slab model was coupled with FE analysis, the run time was found to be reduced from 2000 hours to 70 hours. When the work roll surface cooled with a certain on-off patter of water spray, the magnitude of the tangential stresses on the work rolls were decreased by 54.1%, in comparison with those cooled by continuous water spraying. Savings of up to 83.3% in water usage are possible if the proposed water cooling method is adopted.