• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.277-292
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• 2020

본 연구에서는 천수만 황도 갯벌 지역을 대상으로 UAV 자료와 객체기반영상분석 방법을 사용하여 대축척 갯벌 표층 퇴적상 분류도를 작성하고, 정확도 검증을 수행하여 정밀한 표층 퇴적상 분류의 가능성과 보다 정확한 분류 방법에 대해 제시하였다. 이를 위해 고해상도 UAV 자료에서 가시광 영역의 정사영상과 수치표고모델(DEM), 조류로 밀도 등 퇴적상 분류 시 영향을 주는 요인들을 추출하고, 통계학적 분석 방법을 통해 퇴적상에 따른 요인들의 주성분을 분석하였다. 주성분 요인을 바탕으로 퇴적상 분류 시 사용할 입력 자료를 (1) 가시광 영역의 스펙트럼, (2) 지형 고도와 조류로 밀도, (3) 가시광 영역의 스펙트럼과 지형 고도 및 조류로 밀도로 구분하였으며, 이를 기반으로 객체기반영상분석 분류방법에 입력 자료를 적용하여 대축척 갯벌 표층 퇴적상 분류도를 추출하였다. 입력 자료의 조건에 따라 표층 퇴적상 분류를 수행한 결과, folk 분류 기준을 따르는 6가지의 표층 퇴적상으로 분류하였고, 가시광 영역의 스펙트럼과 지형 고도, 조류로 밀도를 사용할 경우 전체 정확도가 63.04%, Kappa 지수가 0.54로 가장 효과적으로 표층 퇴적상을 분류하였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2004년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.229-233
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• 2004

원격탐사 자료를 이용하여 조간대 표층퇴적상의 분류가 가능하다면 현장조사와 상호 보완적으로 사용될 수 있다. 공간해상도 30 m 급의 Landsat 위성 자료를 이용하여 0.0625 mm 입자 기준에 의한 조간대의 표층 퇴적상 분류를 한 연구가 몇 차례보고 된 바 있지만, 스펙트럴 값만으로 퇴적상을 분류하기 위해서는 몇 가지 문제점이 따른다. 첫째는 점이적으로 변하는 조간대에서 입도와 위성자료 공간해상도와의 스케일 차이로 인한 mixed pixel(mixel)을 어떻게 분류할 것인가 이고 두 번째는 입도 요인 이외의 조간대 환경요인을 어떻게 고려해야 되느냐 하는 것이다. mixel에 대한 대안으로 4 m 공간해상도의 IKONOS 영상을 이용하였으며, 입도 이외의 다른 환경 요인은 조간대 지형과 조류로 (tidal channel)를 파악하여 퇴적상의 특성과 비교하였다. IKONOS를 이용한 조간대 퇴적상 분류 결과는 현장 조사 자료와 잘 일치하였으며 지형적으로 높고 조류로가 발달한 부분에 이질 퇴적상이 위치하는 것을 알 수 있었다. 이 연구는 IKONOS와 같은 공간해상도를 갖는 KOMPSAT II 위성이 2004년 진수되어 서해조간대 지역에 대해 다시기의 많은 영상을 확보할 수 있다면 조간대의 지형변화와 생태계 변화 등의 조간대 모니터링 연구에 활용되어 연안의 종합적이고 효율적인 관리에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국지형학회지
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• 제19권3호
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• pp.37-49
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• 2012

이 논문의 목적은 간석지 표층 퇴적상 분류를 목적으로 다변량 크리깅을 기반으로 고해상도 원격탐사 자료와 현장 조사 자료를 결합하는 방법론을 제안하는데 있다. 퇴적물 성분에 따라 미리 범주화시킨 퇴적물 자료를 사용하여 원격탐사 자료를 분류하는 기존 방법론과 달리 현장 조사 자료와 원격탐사 자료를 이용하여 퇴적물 성분별 분포도를 제작한 후에 최종 단계에서 범주화 시키는 분류 방법론을 제안하였다. 퇴적물 성분별 분포도 제작 과정에서 현장 조사 자료와 원격탐사 자료의 결합을 위해 다변량 크리깅 기법인 회귀 크리깅 기법을 이용하였다. 우선 현장조사 자료의 모래, 실트, 점토 성분별로 고해상도 원격탐사 자료의 분광 정보와 회귀 분석을 수행하여, 각 성분별 경향 성분을 추출하였다. 그리고 현장 조사 자료 위치에서 잔차를 계산한 후에, 잔차에 대해 크리깅을 적용하여 잔차분포도를 얻게 된다. 이후 성분별 경향 성분과 잔차 성분을 합하여 성분별 비율 분포도를 작성한 후에 최종 단계에서 퇴적상 분류를 수행하게 된다. 제안 기법의 적용성 평가를 위해 바람아래 간석지를 대상으로 고해상도 KOMPSAT-2 자료를 이용한 사례 연구를 수행하였다. 사례 연구를 통해 제안 기법이 기존 분류 방법에 비해 상대적으로 높은 분류 정확도를 나타내었으며, 특히 세립질 퇴적물 분류에 더 우수한 것으로 나타났다. 따라서 제안 기법은 원격탐사 자료를 이용한 간석지 표층 퇴적상 분류에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제7권2호
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• pp.121-132
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• 2005

천수만 황도 갯벌의 IKONOS 영상을 이용한 표층 퇴적상 분류를 위하여 광학 반사도를 입도, 조류로의 형태, 지잔존수 (surface remnant water)의 면적비와 같은 다양한 퇴적환경 요소들과 비교하였다. IKONOS 영상과 갯벌 내의 소지형별 퇴적환경 사이의 관계를 분석하기 위하여 Echo-sounder를 이용하여 갯벌 Digital Elevation Model (DEM)을 만들었다. 펄-혼합 퇴적상과 모래 퇴적상의 경계에서 광학 반사도의 차이가 뚜렷하게 나타났으며 사주의 구분도 가능하였다. 펄-혼합 퇴적상 지역은 조류로가 매우 복잡하게 발달하고 있으며 지형이 상대적으로 높은 곳에 위치하고 있었다. 펄과 혼합 퇴적의 경계에서 지표수의 존재 유무가 다르게 나타났으나 광학 반사도의 차이가 뚜렷하지 않았다. 모래 퇴적상의 경우 조류로가 단순하게 직선형으로 발달했으며 지형도 상대적으로 낮은 지역에 분포하였으며 지표잔존수가 거의 전 지역을 덮고 있어 광학 반사도가 낮게 나타났다. 최대우도 분류법을 이용한 표층 퇴적상 분류정밀도는 86.2 %로 나타났다. 이 결과로부터 IKONOS와 같은 고해상도 영상에 대해 지표잔존수, 조류로 분포와 지형 등의 갯벌 퇴적학적 특성을 고려한다면 펄, 혼합 그리고 모래 퇴적상 구분은 가능하다는 것을 알 수 있다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2004년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.475-479
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• 2004

위성에서 감지되는 조간대 원격 반사도는 함수율, 퇴적상, 지형과 생물체 등의 영향에 의해 결정된다. 따라서 다른 환경요인을 제거하지 않고 위성자료 값을 분류하여 퇴적상과 비교한다면 좋은 결과를 얻을 수 없다. 하지만 퇴적상과 다른 환경요인은 관계가 복잡하고 미묘하게 얽혀있기 때문에 위성 자료 값에서 정량적으로 분리하거나 고려하는 것은 매우 어렵다. 특히 mud flat의 조류로나 세곡 부분은 배수구배의 발달로 인해 표층이 빠르게 마르게 되어 매우 높은 광학 반사도를 보이고 이는 sand가 우세한 지역의 높은 광학반사도와의 구별을 어렵게 만든다. 따라서 본 연구에서는 위성자료의 원격반사도 값만으로 조간대의 표층 퇴적상을 분류할 경우 에러가 발생할 수 있는 이러한 문제를 해결하기 위하여 조간대 texture와 표층 퇴적상과의 관계를 파악하고자 한다. 6.6 m 해상도를 갖는 EOC 자료를 이용하여 조류로의 형태와 밀도를 알아내고, 현장에서 샘플 된 입도 자료를 분석하여 비교함으로서 상관관계를 알아보고자 한다. mud flat의 경우, 대부분 복잡한 texture 구조를 갖고 밀도가 매우 높게 나타났으며 mixed flat 지역에서는 직선 구조를 갖는 큰 조류로가 발달하며 일부지역에서는 표면수가 잔존함에 의해 조간대에서 가장 어둡게 나타났다. 반면 sand shoal 이나 chenier 등과 같이 sand의 함량이 매우 높은 곳에서는 지형이 높아 함수율이 매우 낮아 높은 광학 반사도를 보임을 알 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권3호
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• pp.158-164
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• 1998

광대역 주파수변조(wide-band FM) 선호를 음원으로 사용하는 Chirp sonar 시스템을 이용하여 획득한 음향반사 자료의 통계학적 처리를 통하여 해저면을 분류하였다. 음향학적 분류변수로서 Chirp 자료의 K-L(Karhunen-Lo$\grave{e}$ve) 변환을 이용하여 계산된 유사도 지수(similarity index)를 고안하였다. 유사도 지수는 근접한 트레이스 자료들에 포함된 공통된 반사신호성분의 양을 지시하므로 해저면 퇴적물의 성분에 따른 음향학적 거침도를 반영한다고 할 수 있다. 유사도 지수는 0에서 1사이의 값을 가지며, 각기 다른 퇴적상을 나타내는 지점에서 획득된 Chirp 자료를 처리한 결과, 퇴적물의 성분이 균질할수록, 입자의 크기가 작을수록, 그리고 연한 퇴적층일수록 증가하는 것을 관측할 수 있었다. 실제의 응용 예로서 제주도 성산포 해역을 이 방법으로 분류하였으며, 그 결과를 검증하기 위해 동일해역에서 획득된 side-scan sonar 자료 및 퇴적물로부터 해석된 해저면의 퇴적상과 비교하였다. 그 결과 음향자료의 유사도 지수에 의해 분류된 해저면은 실제의 퇴적상을 매우 잘 반영할 뿐만 아니라 퇴적물 성분의 특성에 따른 음향반응을 더욱 세밀히 나타내었다. 그러므로 이러한 방법은 음향자료로부터 직접 해저면을 분류하는 지질음향 모델링으로서 매우 효과적이다.

• 자원환경지질
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• 제44권1호
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• pp.59-70
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• 2011

이 연구에서는 공간해상도 4m 급의 고해상도 위성인 IKONOS 및 Kompsat-2 영상자료와 현장조사 자료를 기반으로 지리정보시스템 분석기법을 적용하여 천수만 황도 갯벌의 표층 퇴적상 분포의 변화 양상을 파악하였다. 2001년 2월에 획득된 IKONOS 영상과 2008년 4월에 획득된 KOMPSAT-2 영상을 이용하여 객체 기반 분류법 (object-based classification)에 의해 갯벌의 표층 퇴적상 분포도를 작성하였다. 두 시기에 얻어진 퇴적상 분포도로부터 각 퇴적상의 면적을 추출하고, 이를 통해 두 시기 동안 연구지역 갯벌의 표층 퇴적상 변화를 분석하였다. 분석 결과, 황도 갯벌에서는 2000년 대 초반에 비해 전반적으로 모래 성분이 증가하여 펄 퇴적상의 상당 부분이 혼합 퇴적상으로 변화한 것으로 나타났다. 펄 퇴적상은 2000년대 초에 비해 후반에 5.81% 증가하였으나, 혼합 퇴적상과 모래 퇴적상은 각각 4.46%와 2.14% 증가하였다. 2004년 4월과 2009년 5월 및 2010년 5월 현장조사 결과에 대한 비교분석을 통해 이를 확인할 수 있었다. 연구 결과, 고해상도 위성영상과 지리정보시스템 분석기법의 활용을 통해 갯벌 표층 퇴적상 분포의 변화 양상을 모니터링하는 것이 가능한 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.537-549
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• 2023

갯벌 퇴적물 성분의 분포 특성은 연안환경 분석, 환경영향평가에서 기초자료로 활용되기 때문에 신뢰성 높은 갯벌 표층 퇴적상 분포도를 제작하는 것은 매우 중요하다. 이 연구에서는 갯벌 퇴적상 분포도를 생성하기 위해 회귀 크리깅(regression kriging)의 적용성을 평가하였다. 이를 목적으로, 갯벌 표층 퇴적상 분류 과정에서 현장조사 자료의 수, 부가자료의 종류, 회귀 크리깅에 적용되는 회귀 모형의 영향과 다른 예측 기법(단변량 크리깅, 회귀 분석)과의 비교와 같은 다양한 요인의 영향을 조사하였다. 회귀 크리깅의 적용성 평가를 위해, 우리나라 태안군 안면도에 위치한 황도 갯벌을 대상으로 무인기 자료를 이용한 사례 연구를 수행하였다. 사례연구 결과, 신뢰성 높은 갯벌 표층 퇴적상 분포도를 제작하기 위해서는 적절한 수의 현장조사 자료 확보와 함께 지형 고도와 조류로 밀도도를 부가자료로 이용하는 것이 가장 중요한 것으로 나타났다. 또한 초고해상도 무인기 자료를 이용하여 퇴적물 분포의 상세한 특성을 고려할 수 있는 회귀 크리깅이 다른 기법과 비교해서 예측 성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 갯벌 표층 퇴적상 분포도 제작에 가이드라인으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권3호
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• pp.268-278
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• 2001

다양한 퇴적환경이 존재하는 낙동강 하구 및 주변 연안역에서 총 40개의 정점을 선정하여 채취한 표층 퇴적물 시료에 대해 입도분석, 유기물, 탄산염, 점토광물 및 금속원소 함량 분석을 실시하여 표층 퇴적물의 특징적인 퇴적상 및 특성을 파악하고 하구둑 건살이후 활발히 진행되고 있는 낙동강 하구역의 퇴적환경 변화를 살펴보았다. 연구지역 표층 퇴적물의 퇴적상은 퇴적물의 지역적 분포특성 및 퇴적물 특성에 따라 사질 퇴적상 분포역 (TYPE I),니질 퇴적상 분포역 (TYPE II), 그리고 이 두 퇴적상의 중간적인 특성을 나타내는 사니질 혼합 퇴적상 분포역 (TYPE III)의 세 가지 형태로 분류된다. 이러한 두 퇴적상의 경계에 위치하는 사니질 혼합 퇴적상은 퇴적물의 특성으로 보아 낙동강으로부터의 직접적인 공급뿐만 아니라 흥수나 폭풍시 진해만에서의 재부유된 부유성 세립 퇴적물의 공급에 의해 형성된 복합기원의 퇴적상으로 판단된다. 낙동강 하구둑이 완공된 이후 연안사주를 벗어난 지역까지 계속해서 사질 함량이 증가한 것으로 나타난 하구 지역의 퇴적환경 변화는 낙동강 상류로부터의 니질 퇴적물 유입량 감소, 하구지역의 수력학적 에너지 변화, 그리고 이 지역 주변에서 실시된 인위적인 작업에 의한 영향 등의 요인 때문에 발생한 것으로 생각된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.138-150
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• 1997

한반도 서남 해역에 위치한 함평만(전라남도 함평군) 조간대 퇴적층의 제 4기 후기 층서와 퇴적학적 연구를 위하여 총 37 지점에서 평균 3 m 깊이(최대 5.2 m)의 시추가 실시되었다. 채취된 퇴적물 시료의 입자 조직(grain texture), 퇴적 구조(sedimentary structure), 색(color) 및 광물 조성(mineral composition) 등을 토대로 10개의 퇴적상(sedimentary facies)이 분류되었다. 분석 결과에 의하면, 함평만 조간대 퇴적분지의 층서는 상위로부터 순차적으로 층서단위 Unit I, Unit II 및 Unit III로 구성된다. 최상위의 층서단위 Unit I은 조립질 퇴적상인 비조직 사질역 퇴적상(Facies SGd)과 괴상 역질 이토 퇴적상(Facies GMm) 또는 세립질 퇴적상인 엽층리 실트 퇴적상(Facies Zp), 괴상 이토 퇴적상(Facies Mm) 및 평행 엽층리 이토 퇴적상(Facies Mp)으로 구성되며, 상향 조립화의 특정을 나타낸다. 이 퇴적층은 해수면이 거의 현재의 위치에 도달된 지난 약 4.000년 동안 형성된 후기 현세(late Holocene) 해침 퇴적층으로 해석된다. Unit I에 의하여 부정합적으로 피복되는 층서단위 Unit II는 준 고화된 황색 이토 퇴적상 (Facies Mym)과 회색의 미고결된 니질 퇴적상(Facies Mgm)으로 구성되며, 수평적 연속성이 양호하고, 함평만 전체에 광역적으로 분포한다. Unit II는 서해의 여러 조간대에서 보고된 간월도층과 대비되는 것으로 여겨지며, 후기 플라이스토세(late Pleistocene)의 조간대 퇴적환경에서 집적된 퇴적층으로 해석된다. 이러한 Unit II에는 지난 최대 빙하기 동안 대기중에 노출된 다양한 증거(황갈색, 고화상태, 동토구조, 점토광물의 함량 변화등) 들을 함유한다. Unit II에 의하여 부정합적으로 피복되는 Unit III는 역질의 층리를 갖는 조립의 퇴적물(Facies SGb와 Facies Sx)로 구성되며 내만역의 한정된 지역(후동과 시목동 해역)에 분포한다. 퇴적학적 특성과 지역적인 분포 양상을 고려할 때, Unit III는 육성 환경(nonmarine deposits)의 하천 퇴적물(fluvial sediment)로 해석된다. 결과적으로 함평만 조간대 퇴적분지의 층서(최고기로부터 최신기)는 기반암 지층(중생대 화강암)${\rightarrow}$육성 퇴적층(Unit III)${\rightarrow}$후기 플라이스토세의 니질 조간대 퇴적층(Unit II)${\rightarrow}$후기 현세의 조간대 퇴적층(Unit I)의 층서이며, 각각의 층서단위의 경계는 부정합적이다.