• 한국지반공학회논문집
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• 제33권10호
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• pp.5-14
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• 2017

자연사면의 붕괴를 예측하기 위한 위험지도는 지형학적, 수문학적 및 지질학적 요소의 조합으로 구성된다. 지형적인 요소는 수치고도모형(DEM)으로부터 추출하여 작성된 방위도, 경사도, 곡률, 지형지수를 포함하며, 풍화대의 심도를 반영하고 있다. 수문학적 요소는 토양배수(soil drainage), 습윤지수가 불안정성을 판단하는 주요 요소이다. 그러나 대부분의 도시 지역은 평야(저지대)에 위치하므로 지형요소와 수문요소만으로 위험지도를 작성하기는 어려운 것으로 판단된다. 본 연구에서는 도심지와 같은 평탄한 저경사 지역의 붕괴 위험을 판단하기 위하여 고수계, 토양심도(풍화토심도)와 지하수 수위 데이터 등과 같은 다양한 자료를 수집하여 해석 요소로 사용하였으며, 위험지도의 신뢰성을 판단하기 위하여 강남구와 여의도 지역에서 과거 발생한 재해 기록과 비교하여 분석을 진행하였다. 기존에 작성된 재난안전연구원의 재해위험도는 지형적인 요소만이 반영되었으므로 도심지는 대체로 안정된 지역으로 분류되고 있고, 과거 붕괴 이력이 반영되지 않았다. 본 연구에서 제시된 붕괴위험도는 풍화대 심도, 토양 배수조건, 지하수 조건, 고수계 등을 입력자료로 추가하였다. 그 결과 실제 붕괴가 발생한 지점에서 취약성이 증가하는 결과를 보였다. 실제 붕괴이력과 지반침하지도의 결과를 비교 분석한 결과 기존 방식에 의한 붕괴위험 지도에서는 3등급은 12%, 4등급은 88%로 분석되었으나, 도심지 특성을 고려한 지반침하지도에서는 2등급 2%, 3등급 29%, 4등급 66%, 5등급 2%으로 재해취약성의 변화가 잘 나타났으며, 실제 붕괴가 발생한 지점에서 위험도가 증가하였고 상당한 유의성을 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제34권2호
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• pp.205-215
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• 2001

본 연구는 1998년 경기도 장흥지역에서 발생한 산사태의 취약성 분석을 목표로 산사태와 공간정보사이의 연관성을 정량적으로 밝히는데 목적이 있다. 산사태 발생위치는 원격탐사 영상과 야외 조사를 통해 작성하였으며, GIS 기반의 공간 데이터베이스로 지형, 토양, 임상 및 토지이용자료를 구축하였다. 지형자료로는 경사, 방위, 곡률을, 토양자료로는 토질, 토양 배수, 토양 모재, 유효 토심을, 임상자료로는 임상, 영급, 경급 및 밀도를 이용하였다. 산사태 발생과 공간정보사이의 관계는 우도비를 이용하여 정량적으로 추출하였으며, 경기도 용인지역에서 발생한 산사태의 분석결과와 비교를 하였다. 그리고 계산된 우도비를 이용하여 연구지역 전체에 대한 산사태 취약성 지수도를 작성하였다. 연구결과, 산사태 발생과 밀접한 관련이 있는 공간정보를 추출할 수 있었으며, 이러한 분석결과는 산사태 피해 예방을 위한 방재사업, 국토개발 계획 등의 기초자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제37권2호
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• pp.207-223
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• 2004

본 연구의 목적은 1998년 보은 지역에서 발생한 산사태와 관련 자료간의 공간적인 관련성을 밝히고, 이를 이용하여 산사태 취약성도를 작성 및 검증하는 것이다. 산사태 위치는 항공사진 및 현장조사를 통해 탐지되었고, 지형, 토양, 임상, 토지 피복 둥의 자료는 GIS를 이용하여 공간 DB로 구축되었다. 산사태 발생과 관련된 요인으로써, 경사, 경사방향, 지형곡률, 지형종류, 토질, 토양모재, 토양배수, 유효토심, 임상, 임상 영급, 임상 경급, 임상 밀도, 암상, 선구조로 부터의 거리, 토지 피복 등이 사용되었다. 산사태와 이러한 요인들간의 관계를 밝히기 위해, 베이지안 확률 기법인 weight of evidence 기법이 적용되어서 >$W^{+}$->$W^{-}$인 constrast값을 계산하였다. 그 constrast값을 모두 합하여 산사태 취약성 지수를 계산하였고, 그 지수값을 이용하여 산사태 취약성도를 작성하였다. 산사태 취약성도는 관련된 재해를 줄이고, 토지이용 및 건설 등을 계획하는데 사용될 수 있다.

• 생태와환경
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• 제49권3호
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• pp.236-243
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• 2016

본 논문은 국립공원 아고산대 침엽수림을 효과적으로 보전하고 관리하는 데 기초자료로 활용하고자 진행된 사례연구로서 지리산국립공원과 속리산국립공원의 아고산대에서 현지 조사된 구상나무 (Abies koreana Wilson) 210개체의 서식실태 자료를 바탕으로, 입지환경의 기본이 되는 지리적 위치와 지형적 특성이 구상나무의 생장에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해서 구상나무의 생장과 관련된 변수는 수고 및 흉고직경으로 하고, 지형적 특성은 GIS 공간분석을 이용하여 추출된 지리적 위도, 해발고도, 산지경사, 사면향 그리고 지형습윤지수로 하였다. 두 변수군의 연관성의 유무와 정도를 평가하기 위해서 정준상관분석을 이용하고, 다중회귀분석을 이용하여 지리 지형적 특성이 구상나무의 생장구조에 미치는 영향을 평가하였다. 구상나무 생장구조를 나타내는 흉고직경 및 수고는 지형의 수직적인 분포보다 지리 위도적인 분포와 연관성이 더 크고, 지리 지형요소는 수고보다 흉고직경과 연관성이 더 큰 것으로 나타났다. 구상나무의 생장구조변수와 지리 지형변수는 유의한 상관관계가 있고, 지리 지형변수가 생장구조변수를 18.1% 정도 설명하는 것으로 나타났다. 구상나무의 흉고직경에 영향을 주는 변수는 지리적 위도, 지형습윤지수, 사면향 그리고 해발고도의 순으로 통계적 유의성이 있는 것으로 나타났다. 위도가 높아질수록 흉고직경은 작아지고 지형적 요소에 따라서는 커지는 것으로 나타났다. 수고에 영향을 주는 변수는 지형습윤지수만이 유의미한 것으로 나타났다. 전반적으로, 구상나무의 생장구조와 관련된 수고와 흉고직경은 지리적인 특성의 영향이 가장 클 것으로 나타났다. 특히 지형적 특성 중에서 수분상태의 영향이 다른 지형요소에 비해서 더 클 것으로 예측되었다. 이러한 결과로 볼 때, 지리 지형적인 특성은 구상나무의 생장에 중요한 요인이 될 것으로 추측된다. 비록 지리 지형적 특성만을 고려하고 GIS를 이용하여 제작된 공간분석 자료를 사용한 한계가 있다고 해도, 본 연구결과는 향후 국립공원 아고산대에서 서식하고 있는 침엽수림의 생장환경을 조사하고 연구하는 데 유용하고, 구상나무 등 상록침엽교목을 효과적으로 관리하고 보전하기 위해서 대책을 수립하는 데 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2004년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.481-486
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• 2004

본 연구에서는 분석된 산사태 발생원인을 근거로 산사태 발생 가능 지역에 대한 산사태 발생원인에 대한 등급값을 이용하여, 인접한 연구지역에 교차 적용하여 위험성을 평가하여 취약성도를 작성하고 산사태 피해 예방을 위한 방재 사업, 국토개발 계획 및 건설계획을 위한 기초 자료로 적용 및 활용할 수 있도록 하였다. 연구대상 지역은 여름철 집중호우시 산사태가 많이 발생하는 지역으로 정하였으며, 행정구상으로 강원도 강릉시 사천면 사기막리와 주문진읍 삼교리에 해당한다. 산사태가 발생할 수 있는 요인으로 지형도로부터 경사, 경사방향, 곡률, 수계추출을, 정밀토양도로부터 토질, 모재, 배수, 유효토심, 지형을, 임상도로부터 임상, 경급, 영급, 밀도를, 지질도로부터 암상을, Landsat TM 영상으로부터 토지이용도와 추출하여 격자화 하였으며, 아리랑1호 영상으로부터 선구조를 추출하여 l00m 간격으로 버퍼링한 후 격자화 하였다. 이렇게 구축된 산사태 발생 위치 및 발생요인 데이터베이스를 이용, Frequence ratio를 이용하여 각 요소간의 분류를 산사태와의 상관관계를 바탕으로 취약성도를 구하였다. 그리고 계산된 산사태 취약성 지수의 기존 산사태 발생을 설명하는 능력을 정량적으로 표현하기 위하여 추정능력을 계산하였다 또한 이를 교차적용 하여 산사태 취약성도를 각각의 경우에 맞게 만들었다 이러한 평가는 산사태 피해 예방을 위한 방재 사업, 국토개발 계획, 건설계획 등에 기초자료로서 적용 및 활용될 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권1호
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• pp.115-123
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• 2005

농림생태계에서의 물과 탄소의 순환을 연구하려면, 먼저 관측지의 공간적 특성을 정량적으로 이해해야 한다 특히, 우리나라와 같은 복잡한 경관에 관측지가 위치한 경우에는 공간 특성의 이해가 더욱 더 중요하다. 본 연구에서는 광릉 산림 소유역의 지형, 식생 및 토양과 관련된 변수들의 공간적 특성을 정량화하였다 지형의 공간 특성을 산출하기 위해 수치고도 모형 (DEM)에서 계산된 고도, 경사 및 사면 정보를 분석하였다. 식생과 토양 정보는 LANDSAT TM 영상으로부터 제작된 지표 피복 지도를 사용하였다. 계절 특성을 살펴보기 위해 1999년 6월 30일, 2000년 9월 4일, 2001년 9월 23일, 2002년 2월 14일의 네 위성 영상을 사용하였다. CO₂와 수증기의 플럭스 지수로서, 위성 영상으로부터 식생지수 NDVI를 세 격자 크기 (7km x 7km MODIS 격자, 3km x 3km 집중관측 격자, 1km x 1km 단위 격자)에 대해 각각 도출하였다. 반분산 분석에 근거해서 이 자료들을 사용하여 관측지의 비균질성의 공간 규모를 계산하였다. 예상한대로, 격자의 크기가 작아질수록 비균질성의 규모가 작아졌고, 식생의 계절 변화에 민감하였다. 40m 플럭스 타워가 위치한 두 단위 격자의 경우, 비균질성의 공간 규모는 200～1000m 이었고, 이러한 공간 규모는 모형에서 계산된 타워 플럭스 발자국의 기후도와 잘 일치하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권6_1호
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• pp.1277-1290
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• 2020

지표수와 지하수로 이루어진 수자원은 세계적으로 가장 중요한 천연자원 중 하나로 여겨진다. 지난 세기 이후 급속한 산업화와 급증하는 인구로 인해, 생활용, 산업용, 농업용수 수요가 급증하고 있으며, 이에 대한 지하수 수요도 급증하고 있다. 따라서 지하수에 대한 지속 가능한 개발과 관리를 위해서는 정확한 위치기반의 지하수 가능성도 작성이 필수적이다. 최근에는 기계학습과 지리정보시스템 통합이 지하수 가능성도 작성에 효과적인 방법이 되고 있다. 이러한 통합접근법의 현황 파악을 위해 6년(2015~2020년) 동안 94편의 직접 관련 논문에 대한 체계적 검토를 실시했다. 문헌 검토에 따르면, 매년 발간되는 연구의 수는 시간이 지남에 따라 급격히 증가했다. 전체 연구 분야는 15개국에 걸쳐 있으며, 85%의 연구가 이란, 인도, 중국, 한국, 이라크에 집중되었다. 지하수 산출 가능성 조사에는 20개의 변수가 자주 사용된 것으로 조사되었으며, 이 중 지형고도, 경사, 경사방향, 지형습도지수, 지질, 토지 이용 피복, 하천 밀도, 강과의 거리, 강우량 등이 자주 사용되는 것으로 나타났다. 기계학습 모델에 있어 랜덤 포레스트, 서포트벡터머신, 부스트 회귀트리 등의 방법이 많이 사용되었다. 이러한 문헌 연구는 최적의 결과를 위해 지하수 가능성도를 저비용 대체물이 아닌 현장 작업을 보완하는 도구로 사용해야 한다는 것을 보여준다. 마지막으로, 향후, 지하수 가능성도 작성의 표준화 및 정확성을 개선하기 위해 더 많은 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-11
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• 2011

본 연구에서는 산림청에서 지정한 '우리나라 100대 명산'에 포함된 국 도립공원 산림과 그 외의 일반산림과의 비교를 통해 산림의 경관구조적 특성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 전국의 산림을 대상으로 100대 명산에 지정된 산림 및 지정되지 못한 산림을 각각 34개씩 선정하고, 각 산림에 대해 FRAGSTATS을 활용하여 경관구조에 따른 공간분석 결과를 경관지수로 계량화한 후, 두 집단 간 경관지수의 비교분석을 통해 산림의 경관인식에 영향을 주는 경관구조적 특징들을 찾고자 하였다. 비교분석에 의한 연구결과 국 도립공원 산림은 대체로 일반산림에 비해 평균경사도가 크고, 해발이 높으며, 지형 기복도가 높은 곳에 위치하는 것으로 나타났다. 또한 국 도립공원 산림은 대체로 수종분포 특성에 따른 영급패치의 형태, 크기 및 복잡성 등이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 이러한 비교분석 결과를 토대로 판단할 때 임분 패치의 평균크기, 경관면적비율, 가장자리밀도 및 다양성 등의 경관구조적 특징들이 산림의 경관인식에 영향을 미칠 수 있는 인자로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_2호
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• pp.1723-1735
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• 2022

산사태는 가장 널리 퍼진 자연재해 중 하나로 인명 및 재산피해 뿐만 아니라 범 국가적 차원의 피해를 유발할 수 있기 때문에 효과적인 예측 및 예방이 필수적이다. 높은 정확도를 갖는 산사태 취약성도를 제작하려는 연구는 꾸준히 진행되고 있으며 다양한 모델이 산사태 취약성 분석에 적용되어 왔다. 빈도비 모델, logistic regression 모델, ensembles 모델, 인공신경망 등의 모델과 같이 픽셀기반 머신러닝 모델들이 주로 적용되어 왔고 최근 연구에서는 커널기반의 합성곱신경망 기법이 효과적이라는 사실과 함께 입력자료의 공간적 특성이 산사태 취약성 매핑의 정확도에 중요한 영향을 미친다는 사실이 알려졌다. 이러한 이유로 본 연구에서는 픽셀기반 deep neural network (DNN) 모델과 패치기반 convolutional neural network (CNN) 모델을 이용하여 산사태 취약성을 분석하는 것을 목적으로 한다. 연구지역은 산사태 발생 빈도가 높고 피해가 큰 인제, 강릉, 평창을 포함한 강원도 지역으로 설정하였고, 산사태 관련인자로는 경사도, 곡률, 하천강도지수, 지형습윤지수, 지형위치 지수, 임상경급, 임상영급, 암상, 토지이용, 유효토심, 토양모재, 선구조 밀도, 단층 밀도, 정규식생지수, 정규수분지수의 15개 데이터를 이용하였다. 데이터 전처리 과정을 통해 산사태관련인자를 공간데이터베이스로 구축하였으며 DNN, CNN 모델을 이용하여 산사태 취약성도를 작성하였다. 정량적인 지표를 통해 모델과 산사태 취약성도에 대한 검증을 진행하였으며 검증결과 패치기반의 CNN 모델에서 픽셀기반의 DNN 모델에 비해 3.4% 향상된 성능을 보였다. 본 연구의 결과는 산사태를 예측하는데 사용될 수 있고 토지 이용 정책 및 산사태 관리에 관한 정책 수립에 있어 기초자료 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권3호
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• pp.48-62
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• 2018

본 연구에서는 2013년 7월 강원도 춘천시와 홍천군에 위치한 대룡산에서 발생한 토석류 산사태 현장 51개소를 조사하고 강우와 현장조사 자료를 바탕으로 토석류의 거동특성을 분석하였다. 사면형과 계곡형 토석류에 따라 발생부와 퇴적부의 위치 및 경사 그리고 침식 폭 및 두께를 토석류 전 구간에 대해 조사하였다. 또한, 1:5,000의 수치지형도를 통해 대룡산의 DEM(Digital Elevation Model)을 구축하고 SINMAP(Stability INdex MAPping)을 이용하여 산사태 위험도를 평가하고 실제발생 위치와 비교 분석하였다. 분석결과 사면형 토석류는 위험지역과 실제발생 위치가 유사한 것으로 나타났으며, 계곡형의 경우 SINMAP(Stability INdex MAPping)계산상 계산되는 지형학적 습윤지수를 통해 발생위치를 추정하였다. 또한, 미국 NRCS에서 제안한 매개변수 투수량계수/지하수함양률(T/R)에 대한 4가지 조건별 해석 결과 현장조사 결과와 다소 차이를 보였으며, 투수량계수/지하수함양률(T/R)의 값이 작을수록 위험도가 높게 나타나는 경향을 보였다.