• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.37A no.12
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• pp.1031-1037
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• 2012

We study an algorithm that can efficiently find square roots and cube roots by modifying Tonelli-Shanks algorithm, which has an application in Number Field Sieve (NFS). The Number Field Sieve, the fastest known factoring algorithm, is a powerful tool for factoring very large integer. NFS first chooses two polynomials having common root modulo N, and it consists of the following four major steps; 1. Polynomial Selection 2. Sieving 3. Matrix 4. Square Root. The last step of NFS needs the process of square root computation in Number Field, which can be computed via square root algorithm over finite field.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.295-295
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• 2019

최근 수상 레져활동 등의 활성화 및 4대강 사업에 의한 하천의 수면 및 수심 증가, 친수시설 등의 설치로 친수활동이 빠르게 증가하는 추세이다. 친수활동의 증가로 인한 수난 사고 및 수체와 접촉으로 인한 질병 감염 등의 안전성 문제도 증가하고 있다. 현재 국내에서 익사 등의 수난 사고는 2012년 기준으로 474건에 달하고 있으며 오염된 수체와 접촉으로 인해 질병에 감염되는 해외사례가 과거 1978년에서 2002년 동안 445건에 달하고 있다. 이로 인해 친수활동의 안전성을 보장받을 수 있는 친수지구 및 친수공간이 더욱 더 요구되어지고 있다. 친수지구 및 친수공간의 안전성을 보장 받기 위해서는 친수활동에 대한 평가가 이루어져야 하지만 현재 친수활동의 제재와 제한의 기준이 명확하지 않다. 하천공간 내에서의 친수평가는 일반적으로 수질적 인자들을 중심으로 산정되고 있으며, 그에 비해 유속 등과 같은 수리적 인자에 대한 고려는 미흡한 실정이다. 우리나라에서는 다기능 보의 운영에 따라 본류의 수심 및 유속 등이 급격히 변화될 수 있으며, 이는 친수활동에 직접적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 친수평가를 위해서는 수질적 인자 뿐만 아니라 수리적 인자도 종합적으로 고려할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 친수평가를 위해 고려할 수 있는 다양한 수질 및 수리적 인자와 국내 외에서 적용된 친수활동지수 산정에 관한 사례를 소개하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.72-72
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• 2018

우리나라의 대형 저수지에 담수된 수체는 여름에 온도가 높은 표수층과 온도가 낮은 심수층, 그리고 두 층 사이에서 온도가 크게 변화되는 변온층으로 나뉘게 된다. 여름 홍수기에 상류 하천에서 저수지로 유입되는 부유사는 큰 밀도를 가지기 때문에 저수지의 바닥을 타고 하층 밀도류의 형태로 저수지 하류로 전파된다. 그러나 밀도류가 성층화된 저수지의 변온층에 도달하면 심수층과 변온층 하층의 낮은 온도로 인해 발생하는 수체의 큰 밀도로 하층으로 더 침투하지 못하고 변온층이나 심수층 상층에서 남아 하류에 중층밀도류의 형태로 전파된다. 대량의 탁수를 하류에 방류하면 하류 수질에 문제가 발생되며 저수시키면 댐 수질 및 심수층 생물체의 태양광 차단 문제가 발생되므로 저수지에서 밀도류의 조절은 대형 저수지 운영에 매우 중요한 사항이다. 따라서 본 연구의 목적은 층적분 모형을 사용하여 대형 저수지에서 발생하는 중층밀도류의 전파 및 선택취수시설을 이용한 밀도류의 차단과 방류에 대해 수치모의하는 것이다. 이를 위하여 중층 밀도류를 수치모의하기 위한 1차원 수치모형을 제시하였으며 소양강댐 상류 소양호에 적용하여 적용성을 검토하고 밀도류의 전파 및 방류에 대해 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.52-52
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• 2023

저수지는 기존의 육상 수지에 직접적인 영향 뿐 만 아니라 수체가 육상에 머무르는 시간을 늘려 수온 및 수질에는 영향을 미친다. 이들이 환경 및 지역 기후 변화에 직접적인 영향을 미치는 주요인자로 기후 변화에 미치는 긍정적, 부정적 효과와 함께 중요성이 더 증대되고 있다. 위성 원격탐사는 북한 지역 등과 같은 현장 관측 자료의 수집이 어려운 지역을 포함한 전 지구 규모에서 저수량 변화를 추정하는데 유용한 자료를 제공한다. 우리는 광학 위성 (Landsat-8/9)과 능동형 마이크로파 위성 (Sentinel-1)를 활용해 한반도 지역에 분포하고 있는 저수지의 수체 면적을 산출하기 위해 2020년부터 2022년까지 자료를 수집했다. 저수지 표면적 산출은 전통적인 NDWI (Normalized Difference Water Index) 및 후방산란계수 (𝜎₀)에 multi-Otsu 방법을 적용하여 이진화 영상을 얻는 방식을 이용했다. 여전히 남아있는 과탐지 영역은 최대 표면적 영상과 상대 비교를 통해 제거했다. Landsat과 Sentinel-1 위성 원격 탐사 자료 기반 저수지 표면적은 높은 유사성이 있었고, 현장 및 위성 고도계 자료 기반 수면 고도 변화와 높은 관계성를 보여주었다. 실험을 통해 위성 원격탐사 자료를 활용한 한반도 지역 저수지의 저수량 변화을 추정했으며, 현장 관측자료와 비교했다. 이 추정 기술은 전 지구 저수지 및 호수로 확장할 수 있으며, 수문 모델의 검증자료 등으로 활용될 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.277-277
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• 2021

합류부는 인공수로 또는 자연하천에서 흔히 존재하며 매우 복잡한 흐름 구조가 발생하는 곳이다. 특히 본류와 지류의 유속장의 차이에 따라 발생하는 전단층은 흐름과 물질이 혼합되는 경계면이 되며, 흐름 구조가 전단층을 따라 발달한다는 특징으로 인해 수리학적으로 매우 중요하다. 최근 원격탐사 기법의 발전에 따라 위성이나 드론과 같은 무인 이동체를 이용한 하천 계측법이 수질 및 지형변화 연구들에 광범위하게 적용되고 있다. 그 중 RGB 항공영상은 해상도가 높고 취득 비용이 저렴하여 확장성 및 활용도가 높다. 본 연구에서는 합류부 전단층이 촬영된 RGB 항공 영상을 이용해 합류부 전단층 분석에 활용하는 방법을 제안한다. 제안되는 방법은 RGB 항공 영상에서 본류와 지류의 수체 영역을 각각 추출하기 위해 가우시안 혼합 모형(Gaussian mixture model)을 이용한다. 추출된 수체 영역에는 자기조직화지도(self-organizing map)을 적용하고 좌표 변환을 하여 정량적인 특징을 추출한다. 본 연구에서는 알고리듬의 적용 예로서 구글어스를 통해 확보된 낙동강-남강 합류부의 항공 영상을 분석한다. 본 추출법을 이용하면 접촉식 센서를 이용하는 기존의 전단층 계측 방법들에 비해 경제적이고 안전하며 합류부 흐름의 평면적 분석을 가능하게 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.474-474
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• 2022

미세플라스틱이 물 환경으로 배출되는 주요 경로로는 하수처리장 방류수와 강우유출수가 있다. 하수처리장 및 유역에서 배출된 미세플라스틱은 하천과 하구역을 거쳐 해양과 같은 대규모 수역으로 이동하는데, 이 과정에서 해양뿐만 아니라 담수호, 저수지 등과 같은 공공수역에도 미세플라스틱이 지속적으로 축적되고 있다. 특히 강우유출수에 포함된 미세플라스틱은 적절한 처리 과정 없이 하천으로 유입되는 경우가 많아 공공수역 내 미세플라스틱 저감 기술의 필요성이 증가하고 있다. 그러나 미세플라스틱 관련 기존 연구는 미세플라스틱의 분포 등 현황에 대한 모니터링 및 환경위해성과 관련한 것이 대부분이며, 미세플라스틱 저감기술 관련 연구 또한 일부 정수처리 및 하수처리 공정을 대상으로 하는 초기 단계의 연구가 진행되고 있을 뿐 공공수역에서의 미세플라스틱 저감기술 개발 관련 연구는 전무한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 물리·화학적 수처리 공정인 용존공기부상법(Dissolved Air Flotation, DAF)에 물의 전기분해 시발생하는 브라운가스를 활용하여 응집된 물질을 빠르게 부상시켜 수체 내 오염물질을 제거할 수 있는 기술을 통해 수체 내 미세플라스틱 저감효과를 분석하였다. 또한, 해당 기술을 공공수역인 저수지에 적용하여 오염물질과 함께 미세플라스틱을 제거할 수 있는지 검토하였다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.32 no.2
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• pp.132-139
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• 1999

A field experiment was conducted at Cheju from early March 1998 to early March 1999 to evaluate the effects of foliar applied urea on leaf N content and N recovery in satsuma mandarins (Citrus unshiu Marc.). Seven years old 'Okitsu Wase' trees received foliar spray of urea (22 or 43 g N $tree^{-1}yr^{-1}$) or soil application of urea (86 g N $tree^{-1}yr^{-1}$). 56% of N was applied in spring, 11% in summer and 33% in fall. There were seven trees per N treatment and two trees per N treatment received $^{15}N$-labeled urea in spring and summer to determine N recovery. There were no differences between the treatments for fruit yield and its quality. Nitrogen content of spring flush leaf blades up to early September was greater for trees received foliar spray comparing with soil application but was not greatly affected by any treatment after mid-November. The recovery of fertilizer N in various parts of trees receiving foliar spray of 22 g N $tree^{-1}yr^{-1}$ was greatest, followed by receiving foliar spray of 43 g N and soil application of 86 g N. The recovery of fertilizer N in tree was 29.2 and 17.7% for foliar spray of 22 and 43 g N $tree^{-1}yr^{-1}$, respectively and 8.0% for soil application of 86 g N $tree^{-1}yr^{-1}$. The recovery of fertilizer N in the upper 40 cm of soil was 50.3, 45.6, and 51.8% for foliar spray of 22 and 43 g N $tree^{-1}yr^{-1}$, and soil application of 86 g N $tree^{-1}yr^{-1}$ respectively. The total (tree, fallen leaves, winter weeds, and soil) recovery of fertilizer N was 81.8, 65.1, and 60.6% for foliar spray of 22 and 43 g N $tree^{-1}yr^{-1}$, and soil application of 86 g N $tree^{-1}yr^{-1}$, respectively.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.28 no.4
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• pp.447-453
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• 2019

In this study, the effect of supplying volume and frequency of a nutrient solution consisted with $NO_3-N$ 4.6, $NH_4-N$ 3.4, $PO_4-P$ 3, K 3, Ca 4.6 and Mg $2.2mmol{\cdot}L^{-1}$ on growth and fruit quality of 'Duke' blueberry was investigated. Three years old 'Duke' blueberry bushes cultivated in containers ($60{\times}80{\times}40cm$) filled with 130L peat moss and 40L pearlite (v/v) were selected for the experiment. The growth containers were mulched with sawdust. Two different volumes (4L and 8L) of nutrient solution was tested at three different supplying frequencies (one time, two times, and three times) per week and the drainage quality of nutrient solution and fruit quality of 'Duke' blueberry was evaluated. The optimal drainage rate for the vegetable cultivation is known to be 20-30%. The results revealed that the average drainage rates of 27% and 29% for the nutrient solution supplied in 'Duke' blueberry growth medium at 4L, 2 times/7 days and 4L, 3 times/7days, respectively. The highest shoot diameter (4.2mm) and shoot length (31cm) of 'Duke' blueberry was recorded with the 8L of nutrient solution supplied at 3 times per 7 days. According to the analysis of inorganic components in the drainage of nutrient solution, there was a tendency of absorbing nitrogen at the early stage of growth. The supplying volume and frequency of nutrient solution was not significantly affected on 'Duke' blueberry fruit weight, soluble solids content, and titratable acidity. The highest yield per bush (2.7kg) was recorded for the nutrient solution supplied with 4L at three times per 7 days, while the 4L nutrient solution supplied at one time per 7 days resulted the lowest yield of 1.4kg per bush. Consequently, the tested nutrient solution can be applied for the 'Duke' blueberry bushes with the volume of 4L at three times per week for the better crop growth.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.56 no.8
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• pp.497-508
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• 2023

Agricultural reservoirs are crucial structures for water resources monitoring especially in Korea where the resources are seasonally unevenly distributed. Optical and Synthetic Aperture Radar (SAR) satellites, being utilized as tools for monitoring the reservoirs, have unique limitations in that optical sensors are sensitive to weather conditions and SAR sensors are sensitive to noises and multiple scattering over dense vegetations. In this study, we tried to improve water body detection accuracy through optical-SAR data fusion, and quantitatively analyze the complementary effects. We first detected water bodies at Edong, Cheontae reservoir using the Compact Advanced Satellite 500(CAS500), Kompsat-3/3A, and Sentinel-2 derived Normalized Difference Water Index (NDWI), and SAR backscattering coefficient from Sentinel-1 by K-means clustering technique. After that, the improvements in accuracies were analyzed by applying K-means clustering to the 2-D grid space consists of NDWI and SAR. Kompsat-3/3A was found to have the best accuracy (0.98 at both reservoirs), followed by Sentinel-2(0.83 at Edong, 0.97 at Cheontae), Sentinel-1(both 0.93), and CAS500(0.69, 0.78). By applying K-means clustering to the 2-D space at Cheontae reservoir, accuracy of CAS500 was improved around 22%(resulting accuracy: 0.95) with improve in precision (85%) and degradation in recall (14%). Precision of Kompsat-3A (Sentinel-2) was improved 3%(5%), and recall was degraded 4%(7%). More precise water resources monitoring is expected to be possible with developments of high-resolution SAR satellites including CAS500-5, developments of image fusion and water body detection techniques.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.57 no.3
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• pp.181-193
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• 2024

The increasing atmospheric imbalance caused by climate change leads to an elevation in precipitation, resulting in a heightened frequency of flooding. Consequently, there is a growing need for technology to detect and monitor these occurrences, especially as the frequency of flooding events rises. To minimize flood damage, continuous monitoring is essential, and flood areas can be detected by the Synthetic Aperture Radar (SAR) imagery, which is not affected by climate conditions. The observed data undergoes a preprocessing step, utilizing a median filter to reduce noise. Classification techniques were employed to classify water bodies and non-water bodies, with the aim of evaluating the effectiveness of each method in flood detection. In this study, the Otsu method and Support Vector Machine (SVM) technique were utilized for the classification of water bodies and non-water bodies. The overall performance of the models was assessed using a Confusion Matrix. The suitability of flood detection was evaluated by comparing the Otsu method, an optimal threshold-based classifier, with SVM, a machine learning technique that minimizes misclassifications through training. The Otsu method demonstrated suitability in delineating boundaries between water and non-water bodies but exhibited a higher rate of misclassifications due to the influence of mixed substances. Conversely, the use of SVM resulted in a lower false positive rate and proved less sensitive to mixed substances. Consequently, SVM exhibited higher accuracy under conditions excluding flooding. While the Otsu method showed slightly higher accuracy in flood conditions compared to SVM, the difference in accuracy was less than 5% (Otsu: 0.93, SVM: 0.90). However, in pre-flooding and post-flooding conditions, the accuracy difference was more than 15%, indicating that SVM is more suitable for water body and flood detection (Otsu: 0.77, SVM: 0.92). Based on the findings of this study, it is anticipated that more accurate detection of water bodies and floods could contribute to minimizing flood-related damages and losses.