• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2010.07a
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• pp.165-167
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• 2010

최근 지구 온난화 효과에 의한 기상이변으로 기상정보에 대한 관심이 급증하고 있다. 날씨 예보가 일반인들의 일상생활에 영향을 미칠 뿐만 아니라 산업과 경제 전반에 미치는 영향이 크기 때문이다. 기상분야의 의사결정은 직간접적으로 많은 양의 자료를 필요로 한다. 기상자료로부터 공간에 관련된 지도 자료, 각종 측정 및 계측자료 등이 그것들이다. 따라서 기상분야에서의 의사결정이 앞에 나열한 자료를 처리하고 계산과정을 거쳐 그 결과를 바탕으로 이루어질 때 적절하고 합리적인 의사결정이라고 할 수 있을 것이다. 이러한 의사결정 시스템은 사용자가 직관적이고 종합적으로 의사를 결정할 수 있도록 여러 가지 복잡한 자료를 표출할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 의사결정을 위한 기상가시화 시스템의 요구조건을 분석하고 설계를 제안한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.96-96
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• 2021

수문기상인자 중 하나인 증발산량은 수자원 계획 및 관리 시 고려되며, 특히 물수지 모형 등의 입력자료로 활용된다. 우리나라를 포함한 각국 기상청 및 국제기구에서는 직접 관측이 아닌 FAO56 Penman-Monteith(PM)을 통해 증발산량을 산출하고 있다. FAO56 PM 방법은 복사(radiation), 대기온도(air temperature), 습도(humidity), 풍속(wind speed) 등의 기상인자로부터 기준증발산량(reference evapotransipiration)을 추정하며, 상대적으로 높은 정확성을 보여준다. 그러나 FAO56 PM 방법은 많은 기상인자를 요구하므로 미계측 유역을 포함한 일부지역에 대한 증발산량 자료 구축이 어려운 실정이다. 또한, 기준증발산량의 특성이 시간에 따라 변화하므로 비정상성(nonstationary)을 고려한 분석이 요구된다. 본 연구에서는 온도인자 기반의 대체모형(surrogate model)을 개발하여 기준증발산량의 비정상성을 고려하고자 한다. 한강유역에 위치한 관측소를 대상으로 모형을 개발하였으며, 시간에 따라 변동하는 기준증발산량의 특성을 고려하기 위해 Bayesian 추론기법을 통해 매개변수를 시간에 따라 추정하였다. 또한, 본 연구에서는 대체모형으로 산정된 증발산량을 활용해 가뭄지수인 EDDI(evaporative demand drought index)를 제시하였다. 가뭄 모니터링 및 조기 경보 안내를 위해 개발된 EDDI를 활용하여 기존 가뭄보다 빠르게 진행되는 초단기 가뭄(flash drought)를 평가하였다. 본 연구에서 개발된 모형은 미계측 지역에서도 적용이 가능하므로 수자원분야에서 활용성이 높을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.628-632
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• 2012

우리나라의 최근 30년(1981-2010년)간 연 강수량은 1307.7mm로 세계 평균보다 크지만 좁은 국토면적과 높은 인구밀도로 1인당 수자원 강수량은 세계평균의 1/8에 지나지 않아 물 부족국가로 분류되고 있다. 기후 및 지형적 영향으로 매년 홍수와 가뭄이 반복되고 기상이변으로 더욱 심화되고 있는 실정이다. 최근 기후변화에 따른 저수지의 이 치수 능력을 강화하는 저수지 둑높이기 사업이 시행되고 있다. 이에 따라서 용수량이 증가함으로 치수 대책이 반드시 필요하다. 이를 위해서 반드시 체계적인 계측이 필요하고 수요 공급의 시스템적인 관리 체계가 필요하다. 본 연구에서는 저수지 유입량 및 공급량에 대한 정량적인 해석을 위해서 현재 용덕저수지에서 계측되고 있는 자료의 신뢰성 분석, 계측자료를 통해 유입량 및 공급량 분석, 이론에 의한 유입량 및 공급량 분석, 계측과 이론에 의한 무효 방류량 분석을 실시하였고, 저수지 계측 시스템의 방향을 제시하기 위해서 모의 및 계측결과의 비교를 통한 저수지 운영의 효율성 분석, 계측자료의 부족함과 이론식의 비현실성 파악, 무효방류량의 계측 필요성을 파악하였다. 이 결과를 바탕으로 Smart Water Grid의 개념을 도입하여 저수지 유역의 Proto Type을 제시하고 수자원의 효율적 운영을 위해 추가적인 계측 지점을 제안하였다. 또한 기존 시스템의 관측 및 분석 모듈을 분석하여 계측을 통한 통합적인 수자원 관리 시스템을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2010.10a
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• pp.151-152
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• 2010

In this paper, a weather field server is designed and developed for local area weather condition monitoring system. Weather field server consists of an integrated sensor board and wireless sensor node to enable quick response of changing weather conditions in the valley region. A server program is established to monitor and analyze real-time weather condition in order to detect and prevent weather damages occurring in the locality.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.27 no.4
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• pp.457-464
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• 2021

Cargo securing safety, which is one factor for the safe operation of car ferry ships, has been applied since 2015 and evaluated by comparing the hull motion and securing load capacity generated by waves. To ensure the safe operation of the 3700 ton class car ferry, it is important to analyze the hull acceleration motion based on the sea wave information of the navigation area to determine the cargo securing load that can prevent the movement of cargo. In this study, the meteorological information of three wave buoys installed in Busan and Jeju area was analyzed for the past 5 years. In addition, the hull acceleration was measured in actual sea conditions and compared to that of numerical simulations. Under the condition of a significant wave height of 2.5 m from Feb to Mar, except typhoon seasons, the lateral acceleration was observed to be 1.5 m/s² in real ship measuring and 1.8 m/s² in numerical calculation. It was analyzed to be less than 40% under general weather conditions compared to the high wave warning using an approximate formula for estimating the hull motion by wave height. The cargo securing safety proposed in this study will be widely used based on the actual measuring acceleration with the sea wave height.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2019.05a
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• pp.409-412
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• 2019

국내의 미세먼지 문제가 심각해짐에 따라 대기 오염에 관한 분야의 관심이 높아지고 있다. 현재 정부는 최근 IT 융합 기술의 발전에 따라 빅데이터, 클라우드, 등 사물인터넷 기반 장치의 확산 및 고도화를 위한 기술 접목에 많은 지원과 관심을 보이며 기상청을 통해서는 국내 대기 오염으로 인한 사회적 비용을 낮추기 위해 공공 데이터(Application Program Interface, API)를 활용 다양한 정보 서비스를 지원하고 있다. 하지만 기상청에서 제공하는 정보 서비스에는 한계가 있다. 특히 기상청에서 운영되고 있는 장비들은 고가의 장비로써 비용 및 공간적 설치 제약이 따르며, 약 15km 범위를 한 개소로 담당하여 기상 데이터에 대한 신뢰도에 문제가 발생하고 있다. 본 논문에서는 오픈 하드웨어 기반 소형 기상관측 장비를 활용한 기상지수 및 미세먼지 측정 데이터 제공 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안한 시스템은 기상 계측이 필요한 지역의 작은 공간을 활용, 기상관측 장비를 통해 관측된 데이터와 기상청에서 제공하는 생활 기상지수 알고리즘을 토대로 해당 지역에 맞는 맞춤형 정보를 제공하여 사회적 비용을 낮출 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.05a
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• pp.119-120
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• 2019

In order to verify the accuracy of wave measurement of the wave instrumentation system using X-band navigation radar, The validity of the results was obtained by analyzing the significant wave height around Ulleungdo. Especially, The correlations between the radar, wave height buoy and marine buoy for wave measurements were analyzed in season.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.82-82
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• 2011

현재 도로 포장 설계시 동결심도의 결정은 30년간 관측한 기상자료 분석을 통해서 얻은 동결지수를 근거로 하여 동결심도를 산정한다. 그러나 기후 온난화 현상 등 변화된 기상조건과 대기온도를 근거로 작성된 동결지수와 대기온도에 따른 실제 포장 내부의 온도 변화를 반영하지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 설계시 산정된 동결심도와 실제 현장의 동결심도의 차이를 확인하기 위하여 한반도 북부지역을 동결지수에 따라 동결지수 $550{\sim}650^{\circ}C{\cdot}$일, $450{\sim}550^{\circ}C{\cdot}$일, $350{\sim}450^{\circ}C{\cdot}$일, $350^{\circ}C{\cdot}$일 이하로 구분하여 15개 지역을 선정하였고, 각 지역별로 절토부, 절성경계부, 저성토부(2m 이하 성토부) 구간으로 45단면을 구분하여 현장계측시스템을 구축하였다. 그리고 현장계측시스템으로부터 얻어진 대기온도와 포장층별 온도를 이용하여 현장 동결심도를 산정하고 동결심도 산정식의 동결심도와 비교하였다. 또한, 현장 동결심도를 이용하여 동결심도선도를 작성하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.433-433
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• 2023

토양수분은 물 순환의 필수적인 요소로써 수문순환 및 기상 현상에 큰 영향을 미친다. 현재 우리나라에서는 토양수분 자료구축을 위해 Frequency Domain Reflectometry (FDR), Time Domain Reflectometry (TDR) 센서를 활용하여 지점 단위 토양수분 자료를 생산하고 있다. 그러나 한반도는 도서, 산간 지역이 다수 분포하고 있어, 지점관측 센서만으로 공간 대표성을 갖는 토양수분 자료를 산출하기 어렵다. 이에, 광범위한 지역을 장기간 모니터링 할 수 있는 원격탐사 기법을 활용하여, Advanced SCATterometer (ASCAT), Soil Moisture Active and Passive (SMAP) 등의 공간 단위 토양수분 자료의 적용성이 평가되고 있다. 하지만, 공간 토양수분 자료의 검증을 위해 필수적인 지점 토양수분 자료가 구축되지 않은 미계측지역이 다수 존재하며, 한반도와 같이 지형적 복잡성이 높게 나타나는 지역에서는 계측지역에서의 활용성 평가 결과가 미계측지역에서도 유사하게 나타난다고 가정하기 어렵다. 이에 본 연구에서는, 미계측지역의 공간 토양수분 자료를 산출하고자 계측지역에서 SM2RAIN 알고리즘으로 산출된 강수량 자료와 위성 산출 자료 그리고 지점관측 자료의 관계성을 분석했다. SM2RAIN 알고리즘의 입력자료는 Advanced SCATterometer (ASCAT) 토양수분 자료를 활용했다. ASCAT 토양수분 자료와 SM2RAIN 강수 자료의 검증을 위해 기상청에서 제공하는 Automated Agriculture Observing System (AAOS) 토양수분 자료, Automatic Weather System (AWS) 강수량 자료와 Global Precipitation Measurement (GPM) 강수 자료를 활용하였다. 전반적으로 ASCAT 토양수분을 통해 산출한 SM2RAIN 강수량의 추정과GPM 강수량이 유의미한 상관성이 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 추후 Downscaling 기법과 연계하여 지형적 복잡성이 높게 나타나는 지역의 토양수분 추정이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.331-331
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• 2023

일반적으로 가뭄을 해석하기 위하여 가뭄심도, 빈도, 피해면적 및 기간의 영향 등을 고려한 가뭄지수를 이용하며, 이러한 가뭄지수는 주로 지점자료 기반 지상관측자료를 활용하여 산정한다. 하지만 지점자료 특성상 미계측 지역에 대한 정확한 데이터 취득이 어렵기 때문에 미계측 지역에 대한 가뭄 분석의 한계가 발생한다. 다양한 계측기반의 지상센서들이 확충되면서 통계학적 기법기반 공간분포 개선방안을 제시하고 있지만, 정확한 가뭄평가 자료가 추가 및 개선되는 것이 중요하다. 본 연구에서는 원격탐사기술을 활용하여 지점자료의 한계를 극복한 격자기반의 공간정보를 표출함으로써 새로운 가뭄모니터링 방안을 제시하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 지상관측자료로 가뭄을 판단하기 어려운 미계측 지역에 대한 가뭄 판단 및 예측 정확도 향상을 위하여 원격탐사기술을 활용한 공간정보 빅데이터를 구축하고자 한다. 미국 국립가뭄경감센터에서 제시한 식생가뭄반응지수 (VegDRI, Vegetation Drought Response Index)는 식생지수, 기상학적 가뭄지수, 지역적 특성을 반영한 생물물리학적 정보를 통합한 하이브리드 가뭄지수로 가뭄과 관련된 공간정보를 활용하여 가뭄을 판단하는 지표이다. VegDRI 산정을 위하여 ERA5의 격자기반 강수자료, MODIS 센서 기반 식생지수 등 격자기반의 공간정보를 수집하였으며, 전처리 모듈을 구축하였다. 또한, 기존 기상학적 가뭄지수인 표준강수지수 (SPI, Standardized Precipitation Index)와 비교를 통해 VegDRI의 국내 적용성을 평가하였으며, 국내 가뭄사례에 적용하여 적절한 가뭄 판단지표로써 활용할 수 있을 것으로 판단된다.