• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.113-113
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• 2016

기후변화로 인한 집중호우가 빈번히 발생하고 있으며, 도시지역에서는 호우에 의한 침수피해가 더욱 빈번히 발생하고 있다. 인구와 건물이 밀집한 도시지역은 불투수율이 높아 호우 발생시 홍수 위험도가 커지고 있으며, 침수에 의한 사유재산뿐만 아닌 사회기반시설에 대한 피해도 증가하고 있다. 도시는 건물과 건물 사이로 도로 네트워크가 복잡하게 설계되어있다. 이러한 건물과 도로들은 투수성이 떨어지며, 지하공간과 건물들이 발달하여 유역지표면의 가하학적 형상이 매우 복잡하게 변화하고 있다. 도시지역은 저류 및 침투능이 부족하고, 지역의 특성에 따라 내수배제시설이 부족하여 우수관망에 대한 우수배제의 의존도가 높으며, 호우에 의한 침수와 관거 월류에 의한 침수피해 발생시 우수는 도로를 따라 저지대로 흐르며 침수지역이 넓어지게 된다. 이와 같은 도시지역의 침수를 예측하기 위한 침수해석에는 지형의 높낮이, 형상을 고려한 예측이 필요하다. 특히 건물 및 도로망이 복잡한 지역일수록 지형이 정교하게 고려되어야 한다. 지형이 적절히 고려되지 않은 침수해석은 침수예상지역을 다소 과대 또는 과소하게 나타낼 수 있고, 침수심을 제대로 반영하지 못한 결과가 도출될 수 있다. 건물과 도로가 밀집된 도시지역에서 이러한 문제가 발생할 경우 예상치 못한 지역에서 침수가 발생하여 피해를 줄 수 있으며, 이는 곧 인명과 재산피해로 이어지게 된다. 본 연구에서는 과거 침수피해가 있었던 도림천 유역을 대상으로 지형자료의 해상도에 따른 침수분석을 실시하였다. 우수관망과 도시지역의 유출모의에 적합하다고 알려진 SWMM 모형을 활용하여 LiDAR(Light Detection And Ranging), 10m DEM, 1:1,000 수치지형도를 활용하여 지형상세도의 변화에 따른 침수모의를 실시하였다.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2007.10a
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• pp.169-175
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• 2007

고리, 월성, 울진, 영광 등4개 원전부지와 하나로 연구용 원자로 부지에 대해 방사성물질의 대기 중 누출사고 발생 시 대축척 전자지도와 연계한 사고정보 파악, 예상피해분석, 방재시설 및 소개정보 활용 등을 통해 중앙정부 및 지방자치단체가 방사능 물질 피해지역관리 및 신속하고 효율적인 주민대응조치 수립을 위한 의사 결정 지원할 수 있는 방사능방재 지리정보시스템 구축이 필요하다. 본 연구에서는 고리, 월성, 울진, 영광, 대전지역의 원자력 발전소 및 연구용 원자로 반경 40km이내 지역의 행정경계, 도로, 등고, 수계, 건물 등의 일반지형지물정보와, 비상계획구역 내 마을의 상세정보, 집결지, 대피소, 교통통제소, 환경방사능감시기, TLD등의 방재시설물 위치 및 관련 상세정보, 관공서, 경찰서, 소방서, 보건소, 학교, 병원 등의 방재관련 지형지물 위치 및 관련 상세정보, 원전부지 내 인구분포, 보유 차량 분포, 농작물 재배 현황, 축산물 재배현황 등의 방재관련 사회통계정보를 포함하는 공간 및 속성 데이터베이스는 구축하였다. 이를 기반으로 방사선 피폭영향 평가시스템(FADAS)의 예상평가결과를 전자지도 상에 표출하고, 이에 근거한 예상피해를 분석하며, 소개단계 대상 마을 검색 및 바람장 분석을 활용한 소개경로 제시 등을 통해 주민보호조치 의사결정을 지원하며, 사고대응 및 소개현황 정보를 관리하는 웹 기반의 원자력방재 지리정보시스템을 확대 개발하였다. 방재시설물 및 방재관련 지형지물, 방재관련 사회통계자료의 검색기능 및 실시간 원전 바람장 정보조회, 실시간 ERMS 수집정보 조회, 수치예보 정보 조회, 온라인DB관리 등의 확대 구현을 통해 사고대응조치 및 피해분석업무를 지원하였다. 본 연구를 통한 원자력방재 지리정보시스템 완성을 통해 방사능 비상시 중앙본부와 지역본부 및 유관기관 간에 지리정보와 연계한 정확한 사고정보 및 방재정보의 신속한 공유를 제공하고, 적절한 비상대응조치 의사결정 및 주민보조조치 수행을 지원하여 효율적인 사고지역 관리 및 인적 물적 자원의 피해를 최소화하는데 기여할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.31-31
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• 2015

토양수분은 일반적으로 시료를 채취하거나 현장에 설치된 다양한 센서를 통해 추정하지만 이는 시간과 비용이 많이 소모되기 ?문에 유역내의 공간적인 토양수분 분포를 추정하는데 상당한 어려움이 따른다. 토양수분뿐만 아니라 공간적인 대기현상, 토양수분, 식생현황 등을 관측하는데 대중적으로 사용되는 것이 위성 관측이며, 기본적으로는 위성에 탑재된 센서가 각 주파수대역에 따라 영상을 생성하면 이를 특정 알고리듬을 적용하여 원하는 값을 도출하게 된다. 토양수분 산정에 사용되는 대표적인 위성영상으로는 SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), ARMS-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer - Earth Observing System), ARMS2 (ARMS ver.2) 영상 등이 있으며, 이러한 위성은 해상도가 약 10 km ~ 40 km로 상당이 낮기 때문에 우리나라와 같이 면적이 좁고 지형이 복잡하며 다양한 토지피복이 밀집되어있는 곳에서는 기존 수문 연구에 응용할 수 있는 토양수분 공간지도 산정을 위해 상세화(Downscaling)과정이 필요하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 ARMS2 토양수분 영상을 MODIS 영상의 식생지수(NDVI, Normalized Difference Vegetation Index), 알베도 및 온도를 활용하여 공간적으로 상세화된 토양 수분 지도를 작성하였고, 유역 내에서 실제 측정되고 있는 토양수분 관측값을 활용하여 상세화기법의 적용성을 검토하였다.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.19 no.4
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• pp.101-108
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• 2011

Construction of the Jangbogo antarctic station was planned, and it requires detailed information on topography of the area around the station. The purpose of this research is to generate the topographic map to construct the Jangbogo antarctic station using the satellite image. To do this, surveying and pre-test of equipment were conducted. In addition, for sensor modeling of the GeoEye-1 satellite image, RPC-bias correction was done, and it showed that at least two control points are required. In generating the map, a 1/2,500 scale was deemed suitable in consideration of resolution of the image and the fact that supplementary topographic surveying would be impossible. In order to provide detailed information on the topography around the Jangbogo station, the digital elevation model based on image matching was created, and compared with GPS-RTK data, accuracy of vertical location about 0.6m was exhibited.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.31 no.2
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• pp.193-203
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• 2015

In this study, effects of buildings and topography on observation environment of weather stations located on mountainous terrain in metropolitan areas are investigated using a computational fluid dynamics (CFD) model. In order to investigate the characteristics of flow pattern around the weather stations, geographic information system (GIS) data are used to construct surface boundary input data of the CFD model. In order to evaluate effects of buildings and topography on wind speed and direction at three weather stations located in Deajeon, Busan, and Gwangju., target areas around the weather stations are selected and 16 cases with different inflow directions for each target area are considered. The simulated wind speed and direction at the weather stations are compared with those of inflow. As a whole, wind speed at the weather stations decreases due to drag effects of the buildings and topography in the upwind regions. This study shows that GIS data and the CFD model are successfully applicable to evaluation of observation environment for weather stations.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.477-477
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• 2017

국내 4대강사업 이후의 하천환경의 변화를 고려한 보 구간 별 도달시간 재산정이 필요하며, 더욱이 다기능 보의 영향을 고려한 도달시간에 대한 연구도 필요한 실정이다. 또한 4대강사업 이후 설치된 다기능 보의 기존 방류를 이용한 보 운영은 관리수위를 유지하기 위해 유입된 수량만을 방류시켜 수온차가 있는 성층파괴에는 한계가 있었다. 이러한 문제점으로 펄스 방류는 수질개선을 위하여 제시된 인위적 반복적 방법으로 하천의 유량 및 유속을 증대시켜 하천 상 하층을 혼합하여 성층을 파괴함으로써 조류의 성장을 억제하기 위한 목적으로 적용될 수 있으며, 실제 하천에 적용하기에 앞서 보 방류조건에 따른 흐름전달특성의 분석과 검증이 필요하다. 이에 본 연구에서는 4대강사업 이후의 하도에 대한 지형자료와 상세한 보주변의 지형자료를 이용하여 수리학적 모형을 위한 하도자료를 구축하였으며, 보 운영을 고려하여 2차원 수리해석을 실시하였다. 보 방류조건에 따른 흐름전달특성 분석에 앞서 각 보 구간별 거리를 산정하였다. 또한 일정 방류 시나리오 유량조건을 이용하여 각 보 구간별 도달시간을 산정하였으며, 산정된 도달시간은 HEC-RAS를 통해 모의된 계산결과와 비교 및 한국수문조사연보 유량편의 평균유속과의 비교 및 검증을 실시하였다. 또한 펄스 방류에 따른 흐름의 전달특성을 분석을 하였으며, 분석한 결과와 보 하류 주요지점에서의 수위 관측결과를 2차원 수리모형에서 확인 할 수 있었다. 또한 2차원 수리모형 내에서 입자를 적용하여 입자추적을 통한 보 하류부의 흐름전달 양상을 해석하였다. 본 연구를 통하여 유량 규모 및 등급별 방류량을 고려하여 적용 가능한 간편 도달시간을 제안 및 산정하여 현장에서 실무적으로 사용가능한 자료를 제공함으로써 하천 유지 및 관리에 이용이 가능할 것이라 판단된다. 또한 펄스 방류에 따른 흐름의 전달특성을 분석함으로써, 특정 방류량에 따른 흐름특성을 이해하고 후에 수질개선 효과 분석 및 다양한 방류시나리오에 따른 보의 운영 지침에 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1154-1158
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• 2010

최근 전 세계적으로 GIS (Geographic Information Science) 및 RS (Remote Sensing) 데이터 등 디지털정보의 구축이 급속도로 진행되고 있고, 이들의 발달로 유역에 대한 정확하고 상세한 각종 수문매개변수 수집이 가능하여 유역을 부분유역으로 분할한 기존의 집중형 수문모형보다 유역내의 공간적인 유량변동을 보다 상세하게 고려할 수 있는 격자기반의 분포형 수문모형의 활용도가 높아지고 있다. 유역의 수문특성 및 지형특성을 동일한 매개변수로 적용하기 때문에 유역의 공간적인 수문 및 지형특성을 표현하기 어려운 집중형 모형과 달리 강우-유출해석에 있어서 분포형 모형은 실제 복잡한 유역에서의 유출과정 또는 물질의 수문순환과정을 잘 이해할 수 있고, 어떤 유역의 토지이용형태의 변화가 초래하는 영향과 효과를 사전에 예측할 수 있으며, 신뢰성 있는 과거의 수문자료가 없거나 부족한 유역에서의 유출 계산이 용이하다. 따라서 본 연구에서는 Fortran 90을 개발언어로 사용하여 GIS Data와 위성영상을 활용해 유출량을 모의하는 분포형 물수지 유출 모형을 개발하여 금강 상류유역인 용담댐 유역($930km^2$)을 대항으로 2000~2008년의 일 유출량을 모의하였다. 모형은 크게 3개의 모듈(유출량, 증발산량, 토양수분) 형태로 구성되었으며, 유출량은 강우 전 토양의 저류능을 추적하여 산정하였다. 모형의 결과는 셀별 값을 가지는 분포형으로 출력되며, 유역의 평균 수문자료가 Text file로 출력된다. 민감도 분석을 통하여 최적의 유출 관련 매개 변수를 선정하고 하류의 댐 유입량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2001-2004) 및 검증(2005-2008)을 실시하였다. 유출량에 대한 Nash-Sutcliffe 모형효율은 0.78~0.93로 모의치가 실측치의 경향을 잘 표현하는 것으로 나타났다. 유출량 분포도는 강우량을 매우 잘 반영하였으며, 같은 강우조건하에서 토양의 배수조건에 따라 유출이 확연히 다르게 표현되었다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.25 no.4
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• pp.404-414
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• 2023

In this study, digital climate maps with high-resolution (1km, daily) for the period of 1981 to 2020 were produced for the use as reference data within the procedures for statistical downscaling of climate change scenarios. Grid data for the six climate variables including maximum temperature, minimum temperature, precipitation, wind speed, relative humidity, solar radiation was created over Korean Peninsula using statistical downscaling model, so-called IGISRM (Improved GIS-based Regression Model), using global reanalysis data and in-situ observation. The digital climate data reflects topographical effects well in terms of representing general behaviors of observation. In terms of Correlation Coefficient, Slope of scatter plot, and Normalized Root Mean Square Error, temperature-related variables showed satisfactory performance while the other variables showed relatively lower reproducibility performance. These digital climate maps based on observation will be used to downscale future climate change scenario data as well as to get the information of gridded agricultural weather data over the whole Korean Peninsula including North Korea.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.244-244
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• 2022

4차 산업혁명에 따라 유역 및 하천관리 사업, 각종 풍수해 예방사업 분야에 다양한 스마트기술이 도입되고 있으나 건설현장 침수 피해 사고는 지속적으로 발생하고 있다. 굴착공사 현장에서 발생할 수 있는 침수피해를 사전에 예측하기 위해서는 공정별로 변화하는 현장상황을 반영하여 다양한 강우 시나리오를 기반으로 침수 예측 모델링이 선행되어야한다. 따라서 본 연구에서는 2차원 동수역학 모형인 HDM-2D 모형을 기반으로 굴착공사 현장 침수피해 예측 모델을 개발하여 굴착공사현장 침수 예·경보 시스템에 탑재하고자 한다. 침수피해 예측 모델은 천수방정식을 Petrov-Galerkin stabilized scheme 으로 이산화하여 해석하는 수평 2차원 동수역학 흐름해석모델로서 수로 및 지표면 등 다양한 지형 상황에서의 물 흐름을 상세하게 해석할 수 있다. 지형자료 생성 이후 경계조건 부여를 통해 수행되며 침수발생지역의 유속, 수심, 수위를 취득할 수 있다. 배수지나 굴착공사 현장에 2차원 흐름해석을 적용하는 경우 지형의 경사나 배치가 공간에 따라 변화하므로 불연속적인 흐름을 유발하여 모의결과의 계산 오차를 검토해야 한다. 2차원 침수피해 예측 모형의 정확성을 확인하기 위해 지면 돌출부가 있는 흐름 문제와 테스트베드 대상지에 침수해석 모형을 적용하였다. 돌출부 흐름 문제의 경우 돌출부를 지나며 발생하는 유속과 수심 모의 결과를 상용모형과 비교검증 하였으며 테스트베드 대상지역에 침수피해예측모형을 적용했을때 지형 경사에 따른 흐름의 변화와 침수양상을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2002.03b
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• pp.49-59
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• 2002

이 연구에서는 강원도 삼척시를 대상으로 산불취약지역 분석모델을 개발하고, 개발된 분석모델을 기반으로 산불취약지역을 표출하였으며, 이를 위한 전산프로그램을 개발하였다. 산불취약지역 공간분석자료로는 NGIS 사업을 통해 구축된 1/25천 축척의 수치지형도, 수치임상도 그리고 과거 산불발화위치자료를 사용하였다. 산불발화위치에 대한 공간적 분포특성(지형, 임상, 접근성)을 기반으로 모델을 설정하였으며, 공간분석은 간단하면서도 일반인들이 이해하기 쉬운 Conditional probability, Likelihood ratio 방법을 사용하였다. 그리고 각각의 모델에 대한 검증(cross validation)을 실시하였다. 모델 검증방법으로는 과거 산불발화위치자료를 발생시기에 따라 두 개의 그룹으로 나누어 하나는 예측을 위한 자료로 사용하고, 다른 하나는 검증을 위한 자료로 사용하였다. 모델별 예측성능은 prediction rate curve를 비교·분석하여 판단하였다. 삼척시를 대상으로 한 예측성능에서 Likelihood ratio 모델이 Conditional probability 모델보다 더 낳은 결과를 보였다. 산불취약지역 분석기술로 작성된 상세 산불취약지역지도와 현재 산림청에서 예보하고 있는 전국단위의 산불발생위험지수와 함께 상호보완적으로 사용한다면 산불취약지역에 대한 산불감시인력 및 감시시설의 효율적인 배치를 통하여 일선 시군 또는 읍면 산불예방업무의 효율성이 한층 더 증대될 것으로 기대된다.