• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.206-206
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• 2023

지구온난화로 인한 기후변화에 따라 평균강수량과 증발량이 증가하며 강우지역 집중화와 강우강도가 높아질 가능성이 크다. 우리나라의 경우 협소한 국토면적과 높은 인구밀도로 기후변동의 영향이 크기 때문에 한반도에 적합한 유역규모의 수자원 예측과 대응방안을 마련해야 한다. 이를 위한 수자원 관리를 위해서는 유역에서 강수량, 유출량, 증발량 등의 장기적인 자료가 필요하며 경험식, 물리적 강우-유출 모형 등이 사용되었고, 최근들어 연구의 확장성과 비 선형성 등을 고려하기 위해 딥러닝등 인공지능 기술들이 접목되고 있다. 본 연구에서는 ASOS(동해, 태백)와 AWS(삼척, 신기, 도계) 5곳의 관측소에서 2011년~2020년까지의 일 단위 기상관측자료를 수집하고 WAMIS에서 같은 기간의 오십천 하구 일 유출량 자료를 수집 후 5개 관측소를 기준으로Thiessen 면적비를 적용해 기상자료를 구축했으며 Angstrom & Hargreaves 공식으로 잠재증발산량 산정해 3개의 모델에 각각 기상자료(일 강수량, 최고기온, 최대 순간 풍속, 최저기온, 평균풍속, 평균기온), 일 강수량과 잠재증발산량, 일 강수량 - 잠재증발산량을 학습 후 관측 유출량과 비교결과 기상자료(일 강수량, 최고기온, 최대 순간 풍속, 최저기온, 평균풍속, 평균기온)로 학습한 모델성능이 가장 높아 최적 모델로 선정했으며 일, 월, 연 관측유출량 시계열과 비교했다. 또한 같은 학습자료를 사용해 다층 퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP) 앙상블 모델을 구축하여 수자원 분야에서의 인공지능 활용성을 평가했다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.18 no.4
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• pp.208-220
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• 2016

Automatic Mountain Meteorology Observation System (AMOS) is an important ingredient for several climatological and forest disaster prediction studies. In this study, we select the optimal sites for AMOS in the mountain areas of Honam and Jeju in order to prevent forest disasters such as forest fires and landslides. So, this study used spatial dataset such as national forest map, forest roads, hiking trails and 30m DEM(Digital Elevation Model) as well as forest risk map(forest fire and landslide), national AWS information to extract optimal site selection of AMOS. Technical methods for optimal site selection of the AMOS was the firstly used multifractal model, IDW interpolation, spatial redundancy for 2.5km AWS buffering analysis, and 200m buffering analysis by using ArcGIS. Secondly, optimal sites selected by spatial analysis were estimated site accessibility, observatory environment of solar power and wireless communication through field survey. The threshold score for the final selection of the sites have to be higher than 70 points in the field assessment. In the result, a total of 159 polygons in national forest map were extracted by the spatial analysis and a total of 64 secondary candidate sites were selected for the ridge and the top of the area using Google Earth. Finally, a total of 26 optimal sites were selected by quantitative assessment based on field survey. Our selection criteria will serve for the establishment of the AMOS network for the best observations of weather conditions in the national forests. The effective observation network may enhance the mountain weather observations, which leads to accurate prediction of forest disasters.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.17 no.3
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• pp.137-146
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• 2014

This study presents a procedure for discrimination of artificial events from earthquakes occurred in and around the Korean Peninsula using data set in the Wonju KSRS seismograph network, Korea. Two training sets representing natural and artificial earthquakes were constructed with 150 and 56 events, respectively, with high signal to noise ratio. A frequency band, Pg(4-6 Hz)/Lg(5-7 Hz), which is optimal for the discrimination of seismic sources was derived from the two-dimensional grid of Pg/Lg spectral amplitude ratio. The corrections for the effects of earthquake magnitude and hypocentral distance were carried out for improvement of discrimination capability. For correcting the effect of magnitude dependence due to the inverse proportionality of corner frequency to seismic moment, the Brune's source spectrum was subtracted from the observation spectrum. The spectrum was corrected using the optimal damping coefficient to remove damping effect with the hypocentral distance. The effect of locally varying spectrum ratio was cancelled correcting variation of wave propagation along the ray path. The performance in discrimination between training sets of natural and artificial events was compared using the Mahalanobis distance in each step of correction. The procedure of magnitude, distance, and path corrections show clear improvements of the discrimination results with increasing Mahalanobis distance, from 1.98 to 3.01, between two training sets.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.10 no.1 s.19
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• pp.83-90
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• 2002

Control point survey by GPS can save labor and time and can obtain result of high accuracy, but if excessive error is contained to Control point that is used to GPS relative positioning, the error that has influence on new point is propagated to various configuration. therefore poor triangulation points that are caused by careless management are existed, a product of the triangulation points still are in many case. In order to select new point, this study carried out error-analysis of surrounding-control-points and performed selective process of control point. The propriety parts of control points that are used to verify precision is identified by means of comparing existing product with or GPS product about some control points after directly observe each baseline by using EDM. As the error is analyzed by static positioning the optimum control point is selected, the precision of survey data by EDM is improved than GPS data.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.43 no.1
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• pp.50.4-51
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• 2018

한국우주전파관측망(KVN: Korean VLBI Network)은 서울, 울산, 제주에 직경 21m 전파망원경 3기로 이루어진 우리나라 최초의 초장기선 전파간섭계(VLBI: Very Long Baseline Interferometry)이다. KVN은 밀리미터 파장의 22, 43, 86, 129 GHz 대역을 동시에 관측할 수 있는 수신시스템을 이용하여 독보적인 다파장 관측연구를 진행해오고 있으며, 뛰어난 위상보정 성능을 바탕으로 기존의 밀리미터 대역에서 검출되지 않았던 많은 천체들을 검출하고 있다. 하지만, KVN 3기 VLBI 관측으로부터 얻어지는 천체의 합성영상(synthesized image)은 초미세구조에서 발생하는 물리 기작을 연구하기에는 한계를 지닌다. 따라서 KVN을 활용한 연구 성과를 극대화하기 위한 최적의 방안을 도출하기 위하여, KVN 확장 기획연구를 진행하였다. 본 발표에서는 KVN 확장에 따른 예상 성능과 이릍 통한 과학연구를 소개한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.324-324
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• 2022

정확한 오염물질 예측은 기상학, 자연재해, 기후변화 연구 등 현장에서 필수적인 과제 중 하나이다. 주변 관측소에서 얻은 데이터를 사용하는 경우 모델 학습을 위한 불필요한 데이터로 인해 예측 결과에 왜곡 문제가 있을 수 있습니다. 따라서, 우리는 종합적인 대기질 지수 행동에 영향을 미치는 요인을 제공하는 최적의 데이터 소스를 찾기 위해 네트워크 방식을 사용했습니다. 본 연구에서는 2015년부터 2020년까지 우리나라의 6개 오염물질과 종합적인 대기질 지수 예측에 대한 네트워크 기법을 적용한 LSTM 및 DNN 모델을 적용하였다. 본 연구는 미세먼지(PM10), 초미세먼지(PM2.5), 오존(O3), 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2), 일산화탄소(CO) 등 6가지 오염물질을 기반으로 종합적인 대기질 지수를 예측하는 2단계로 구성되어 있다. LSTM을 이용하여, 개별적으로 예측된 6가지 오염물질을 이용하여 DNN 모형을 이용하여 종합적인 대기질 지수를 예측한다. 6가지 오염물질에 대한 각 모델의 예측능력과 종합적인 대기질 지수 예측은 관측된 대기질 데이터와 비교하여 평가하였다. 본 연구는 심층신경망 모델과 네트워크 방식을 결합한 것이 높은 예측력을 제공함을 보여주었으며, 종합적인 대기질 지수 예측을 위한 최적의 모델로 선정되었다. 재난관리의 필요성이 증가함에 따라 네트워크 방식의 딥러닝 모델은 자연재해 피해를 줄이고 재난관리를 개선할 수 있는 충분한 잠재력을 가질 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.186-186
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• 2022

강수 및 침투 등으로 발생하는 지하수위의 변동을 예측하는 것은 지하수 자원의 활용 및 관리에 필수적이다. 지하수위의 변동은 지하수 자원의 활용 및 관리뿐만이 아닌 홍수 발생과 지반의 응력상태 등에 직접적인 영향을 미치기 때문에 정확한 예측이 필요하다. 본 연구는 인공신경망 중 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP)을 이용한 지하수위 예측성능 향상을 위해 MLP의 구조 중 Optimizer를 개량하였다. MLP는 입력자료와 출력자료간 최적의 상관관계(가중치 및 편향)를 찾는 Optimizer와 출력되는 값을 결정하는 활성화 함수의 연산을 반복하여 학습한다. 특히 Optimizer는 신경망의 출력값과 관측값의 오차가 최소가 되는 상관관계를 찾는 연산자로써 MLP의 학습 및 예측성능에 직접적인 영향을 미친다. 기존의 Optimizer는 경사하강법(Gradient Descent, GD)을 기반으로 하는 Optimizer를 사용했다. 하지만 기존의 Optimizer는 미분을 이용하여 상관관계를 찾기 때문에 지역탐색 위주로 진행되며 기존에 생성된 상관관계를 저장하는 구조가 없어 지역 최적해로 수렴할 가능성이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 Optimizer의 단점을 개선하기 위해 지역탐색과 전역탐색을 동시에 고려할 수 있으며 기존의 해를 저장하는 구조가 있는 메타휴리스틱 최적화 알고리즘을 이용하였다. 메타휴리스틱 최적화 알고리즘 중 구조가 간단한 화음탐색법(Harmony Search, HS)과 GD의 결합모형(HS-GD)을 MLP의 Optimizer로 사용하여 기존 Optimizer의 단점을 개선하였다. HS-GD를 이용한 MLP의 성능검토를 위해 이천시 지하수위 예측을 실시하였으며 예측 결과를 기존의 Optimizer를 이용한 MLP 및 HS를 이용한 MLP의 예측결과와 비교하였다.

• Journal of Cadastre & Land InformatiX
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• v.47 no.2
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• pp.175-184
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• 2017

Recently, PM10 is becoming a main issue in Korea because it causes a variety of diseases, such as respiratory and ophthalmologic diseases. This research studied to spatial information application cases for evaluating the feasibility of the location for PM10 observation stations utilizing Geogrphic Information System(GIS) spatial analysis. The spatial Information application cases for optimal location assessment were investigated to properly manage PM10 observation stations which are closely related with public spatial data and health care. There are 31 PM10 observation stations in Seoul city and the observed PM10 data at these stations were utilized to understand the overall assessment of PM10 stations to properly manage using interpolation methods. The estimated PM10 using Inverse Distance Weighted(IDW) and Kriging techniques and the map of PM10 concentrations of monitoring stations in Seoul city were compared with public spatial data such as precipitation, floating population, elementary school location. On the basis of yearly, seasonal and daily PM10 concentrations were used to evaluate the feasibility analysis and the location of current PM10 monitoring stations. The estimated PM10 concentrations were compared with floating population and calculated 2015 PM10 distribution data using zonal statistical methods. The national spatial data could be used to analyze the PM10 pollution distribution and additional determination of PM10 monitoring sites. It is further suggested that the spatial evaluation of national spatial data can be used to determine new location of PM10 monitoring stations.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.30 no.4A
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• pp.233-240
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• 2005

In this paper, we have shown the gain recovery time of erbium-doped fiber amplifier(EDFA) in WDM add/drop networks can be reduced to less than $3\mu$sec by employing disturbance observer technique with PID controller which is based on 3-level EBFA model. The $3\mu$sec transient time is the fastest one ever reported and it is about $1\%$ of $250\mu$sec previously obtained from disturbance observer technique with PI controller which was based on 2-level EDFA model and it is also less than $200\mu$sec of commercially available EDFAs for WDM networks. We were able to obtain this result by analyzing various system characteristics as we change the parameters of disturbance observer and PID controller. If this result is applied to a commercial product, the product will do an important role in the future dynamic WDM networks.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.3B
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• pp.291-300
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• 2006

In this study a statistical water quality monitoring network design of Kyung-An stream is proposed. Water quality data for the design is obtained by QUAL2E model simulation. The observed monthly average water quality data from March to November in Kyung-An stream has been applied to this study. HEC-RAS model is also used for QUAL2E hydrauric parameter estimation. Before QUAL2E water quality parameter estimation, FORA is performed to reduce the number of parameters to be estimated, and then water quality parameters are calibrated with a observed monthly average data. Using these simulated water quality data, the number of gage station and its location are estimated by kriging theory and branch & boundary method. Such a network design is based on two case; average flow and low flow case, respectively. Next, proportional sampling method is applied to estimate the sampling frequency.