• 대한원격탐사학회지
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• 제30권4호
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• pp.493-503
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• 2014

이 논문에서는 대규모 작물 재배 지역의 작물 분류도의 조기 제작을 목적으로 분광학적 혼재를 줄이고, 과거 토지피복도의 작물 재배 패턴을 반영할 수 있는 계층적 분류 방법론을 제안하였다. 특히 작물 생육 주기로부터 다른 분광 특성을 고려한 계층적 분류 접근을 적용하고, 과거 작물 재배 패턴으로부터 추출된 시간적 문맥 정보를 함께 고려함으로써 분광 혼재가 두드러진 화소의 영향을 줄일 수 있다. 제안 분류 기법의 적용성을 평가하기 위해 미국 아이오와 주 전체를 대상으로 시계열 MODIS 250 m 정규식생지수 자료와 과거 crop data layer를 사용하는 사례 연구를 수행하였다. 사례 연구를 통해 다른 분류 단계와 과거 작물 재배 패턴을 고려함으로써 대상 지역의 주요 재배 작물이면서 분광학적 유사도가 두드러진 콩과 옥수수를 효과적으로 구분할 수 있었다. 그리고 분광 정보만을 이용한 분류 결과에 비해 제안 기법이 최소 7.68%p에서 최대 20.96%p의 향상된 분류 정확도를 보였다. 또한 분류 단계에서 시간적 문맥 정보를 결합함으로써 사용 NDVI 자료의 수에 영향을 덜 받는 가장 높은 분류 정확도(최대 전체 정확도: 86.63%)를 얻을 수 있었다. 따라서 제안 분류 기법은 주요 곡물 수입국의 대규모 작물 구분도의 조기 제작에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1109-1124
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• 2022

본 연구에서는 단시간 내 광범위한 지역에 대한 해양쓰레기 발생 실태 파악이 가능하도록 위성 및 드론다중분광 영상을 이용한 해안쓰레기 모니터링 기법을 제안한다. Sentinel-2 위성 영상을 이용한 해안쓰레기 탐지를 위해 multi-layer perceptron (MLP) 모델을 적용하였고, 드론 다중분광 영상을 이용한 해안쓰레기 탐지를 위해 딥러닝 모델 중 U-Net, DeepLabv3+ (ResNet50), DeepLabv3+ (Inceptionv3)의 탐지 성능평가 및 비교를 수행하였다. 위성 영상을 이용한 해안쓰레기 탐지 결과 F1-Score 0.97을 보였다. 드론 다중분광 영상을 이용한 해안쓰레기 탐지는 초목류와 플라스틱류에 대한 탐지를 수행하였고, 탐지 결과 DeepLabv3+ (Inceptionv3) 모델이 mean Intersection over Union (mIoU) 0.68로 가장 우수한 성능을 보였다. 초목류는 F1-Score 0.93, IoU는 0.86을 보인 반면에 플라스틱류의 F1-Score 0.5, IoU는 0.33으로 낮은 성능을 보였다. 그러나 플라스틱류 마스크 영상 생성을 위해 적용된 분광 지수식의 F1-Score는 0.81로 DeepLabv3+ (Inceptionv3)의 플라스틱류 탐지 성능보다 높은 성능을 보이며, 분광 지수식을 이용한 플라스틱류 모니터링이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 제안된 해안쓰레기 모니터링 기법을 통해 해안쓰레기 발생에 대한 정량적 자료 제공과 더불어 해안쓰레기 수거·처리 계획 수립에 활용할 수 있다.

• 보존과학연구
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• 통권35호
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• pp.87-98
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• 2014

뼈의 보존 상태를 화학적으로 평가하기 위하여 조선시대 인골 10점을 대상으로 감쇠전반사법을 활용한 적외선 분광분석(FTIR-ATR)을 실시하였다. FTIR-ATR 스펙트럼을 통해 결정화 지수(crystallinity index; CI), 탄산염간의 비(C/C), 탄산염과 인산염의 비(C/P)를 계산한 결과 CI는 $4.25{\pm}0.78$, C/C는 $0.91{\pm}0.04$, C/P 는 $0.19{\pm}0.06$으로 확인되었다. 화학적 평가 결과 조직학 지수가 높을수록 CI와 C/P 값이 증가하며, C/C는 감소하는 것을 확인하였다. 반면 뼈에서 추출한 DNA 분석 가능 여부는 C/C가 낮고 C/P가 높을수록 분석이 가능 하였다. 이를 통해 FTIR을 이용한 화학적 평가와 조직 분석 결과가 출토 인골의 보존 상태를 종합적으로 파악하기 위한 기준으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권3호
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• pp.137-147
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• 2012

최근 해양에서 부유성 녹조류(Floating Green Algae)의 확산이 보고되고 있으나, 기존의 현지 관측이나 실험실에서의 화학적 분석으로는 정확하고 주기적인 광역 감시에 한계가 있다. 이에 반해 녹조에 포함된 엽록소의 광학특성에 기인한 분광 반사도 측정은 부유성 녹조에 대한 정보를 비교적 빠르고 정확하게 획득하는 것이 가능하다. 본 연구의 목적은 최근 서해에서 발생한 부유성 녹조류의 분광 반사도 특성을 알아보고, 인공위성 영상으로부터 부유성 녹조를 탐지하기 위한 방법으로서 비교적 간단한 파장별 반사도 비율을 이용한 부유성 녹조 지수(Floating Green Alage Index; FGAI)를 개발하는 것이다. 500m 공간 해상도를 가지는 MODIS와 천리안 GOCI 영상자료를 이용하여 서해안의 녹조 현상이 발생하였던 기간을 대상으로 적색 밴드(660nm)와 근적외 밴드(860nm)의 비를 이용한 부유성 녹조지수를 분석한 결과는 녹조 현상에 대한 조류의 탐지 가능성을 증명하였다. 특히, 매 시간별 GOCI 관측 자료는 저궤도 위성보다 상세한 녹조의 감시가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.54-54
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• 2023

하천유역조사는 관련 법률의 규정에 의해 물관리정책의 수립에 필요한 기초정보를 제공하는 것을 목적으로 기본현황, 이수, 치수 환경생태 등 유역관리에 필요한 주요 조사항목을 대상으로 수행되고 있다. 조사방법 중 원격탐사자료 활용한 조사는 드론 모니터링 영상 및 위성영상자료를 이용해 댐·제방과 같은 치수 시설물의 안전관리, 수질 모니터링, 하천지형조사, 하상변동조사 등에 활용되고 있다. 최근에는 일반 RGB 영상뿐만 아니라 수백개의 분광밴드를 포함한 초분광영상을 이용한 하천조사 연구가 이루어지고 있다. 초분광영상은 분광해상도가 높아 다항목 조사에 활용할 수 있다는 장점이 있지만, 많은 양의 분광정보를 포함하고 있기 때문에 초기 수집 자료의 용량이 너무 크고, 분석을 위한 전처리 과정이 까다롭다는 단점이 있다. 반면, 10개 이하 밴드의 분광정보를 수집하는 다분광영상은 2개 밴드를 이용해 정규식생지수(NDVI)를 즉각적으로 모니터링할 수 있고, 작물의 생육현황 등을 분석할 수 있어 농업 및 산림분야에서 널리 활용되고 있다. 초분광영상을 이용한 수심산정 연구는 최적 밴드비 탐색 기법(OBRA)을 활용해 측정수심과 상관관계가 높은 밴드비를 이용해 수심맵을 구축하는 방식이 활용되어왔다. 본 연구에서는 기존의 초분광영상을 활용한 수심산정기법을 다분광영상에 적용하여 분광밴드수가 축소된(경량화된) 자료를 활용한 수심산정 가능성을 확인하기 위해 동일한 현장에서 초분광과 다분광 두가지 영상을 촬영하였으며, 각각 수심맵을 구축해 하천분야에서 다분광영상의 활용도를 평가하였다. 또한, 기존의 OBRA의 한계를 개선하기 위해 가우시안 혼합 모델(GMM; Gaussian Mixture Model)을 활용해 영상을 군집화하여 수심산정 정확도를 개선하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.223-225
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• 2008

하이드레이트는 저온.고압에서 저분자량의 게스트(guest)가 호스트(host)인 물분자 속에 포획되어 만들어지는데 일련의 과정은 물리적 반응을 통해 생성된다.본 연구에서는$CO_2$보다 지구온난화지수(Global Warming Potential)가 23,900배 높은 $SF_6$의 회수 및 정제기술로써 하이드레이트화를 이용하는 신기술 개발의 일환으로 분광학적 접근을 통해 $SF_6$ 혼합 하이드레이트의 정성 및 정량분석을 수행하였다. Raman Shift 분석 결과 $SF_6$의 $770cm^{-1}$에서 $v_1$ 진동주파수를 확인함으로써 하이드레이트 내 $SF_6$가 안정적으로 포집됨을 확인하였고 혼합가스 내 $SF_6$ 농도별로 만들어진 샘플의 Raman Shift를 통해서 $SF_6$의 하이드레이트 전환율을 가늠할 수 있었다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2005년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회
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• pp.339-344
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• 2005

하이퍼스펙트럴 데이터의 효과적인 분석을 위해 밴드 추출(Feature Extraction)이나 밴드선택(Feature Selection)에 대한 연구가 최근 많이 이루어지고 있다. 본 연구는 상대적으로 많은 밴드를 가지는 하이퍼스펙트럴 영상을 식생지수(Vegetation Index)와 같은 특수한 목적에 적용하기 위해 같은 파장대의 밴드를 조합(Band Aggregation)하여 Landsat ETM+ 영상 밴드와 동일한 영상 생성을 목적으로 한다. 이를 위해 NASA에서 제공하는 밴드별 분광특성 자료를 이용하여 밴드 조합을 위한 가중치 계산식에 적용하였으며, 밴드 선택을 위한 유효 파장대를 추출해 보았다 데이터 간 편차를 줄이기 위해 실제 1분 간격으로 촬영된 동일지역의 Hyperion과 ETM+ 영상을 사용하여 알고리즘에 적용하였고, 그 결과를 영상 간 상관계수와 NDVI 영상을 이용하여 비교 분석하였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2003년도 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.151-156
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• 2003

본 연구에서는 2000년 LANDSAT ETM+ 수도권 영상을 이용하여 도시지역 10개소, 식생지역 10개소를 선정해서 각각에 대해 표준화 주성분 분석을 적용하여 두 지역간의 고유벡터 매트릭스를 비교ㆍ분석해보았다. 도시 지역과 식생 지역각각에 대해 총 6개의 주성분이 생성되었으며 PC-2와 고유벡터 부호가 변한 밴드(band2, band7)를 RGB로 조합하여 수원지역을 대상으로 분류(Classification)한 결과의 정확도를 분광서명 분별 분석(Signature Separability Analysis)통해 얻은 밴드조합(band1, band3, band5) 영상의 분류결과와 비교해 보았다. 수원지역 2000년 IKONOS 영상의 다중분광 밴드(4×4m)와 전정색 밴드(1x1m)를 융합한 영상이 분류 정확도를 판단하는 기준으로 사용되었다. 비교결과 분류 전체 정확도는 각각 87.7%, 77.29% Khat 지수는 0.83, 0.68로 나타나 PC-2, 밴드2, 밴드7을 이용했을 때 분류 정확도를 높일 수 있다는 결과를 얻었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권2호
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• pp.161-166
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• 2011

The passive open-path Fourier-Transform-Infrared system was implemented for the toxic gas monitoring. Noise Equivalent Differential Temperature(NEDT) was investigated as a system performance evaluation figure and analyzed numerically with the designed parameters. Calculated NEDT was compared with the experimental value in the wavelength region of $700{\sim}1400cm^{-1}^$. The minimum detectable gas concentration was estimated from the obtained NEDT at the absorption wavelength of $SF_6$.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권4호
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• pp.357-367
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• 2012

이 논문에서는 초분광 영상으로부터 이상값을 탐지하기 위해 자료 변환 기반 특징 추출과 선정 및 국소적 자기상관지수를 이용하는 2단계 방법론을 제안한다. 초분광 영상이 제공하는 중복된 분광 정보들의 축약을 위해 우선적으로 주성분 변환과 3차원 웨이브렛 변환을 적용하였다. 그리고 축약된 자료 변환 기반 특징을 대상으로 왜도와 국소적 왜도 비율을 함께 고려하여 이상값 탐지를 위한 유효 특징을 선정하였다. 최종적으로 기존 분광 정보만을 이용하는 이상값 탐지 방법론들에 공간 자기상관성을 함께 고려할 수 있도록 국소적 자기상관지수(LISA)를 이상값 탐지 방법론으로 적용하였다. 제안 방법론의 적용성 평가를 위해 항공 CASI 자료를 대상으로 한 실험을 수행하였다. 실험 결과, 기존 분광 정보만을 고려하는 RX detector나 고유값 기반 주요 주성분만을 이용하는 경우에 비해 유효 특징 선정과 연계된 LISA 통계값이 높은 탐지 능력을 나타내었다. 또한 3차원 웨이브렛 변환 기반 저주파와 고주파 특징들을 결합한 경우가 유효 주성분을 사용하는 경우에 비해 가장 높은 탐지 성능을 나타냈다.