• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.43 no.6
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• pp.883-896
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• 2023

As human activities in Korea are spread throughout the mountains, forest fires often affect residential areas, infrastructure, and other facilities. Hence, it is necessary to detect fire-damaged areas quickly to enable support and recovery. Remote sensing is the most efficient tool for this purpose. Fire damage detection experiments were conducted on the east coast of Korea. Because this area comprises a mixture of forest and artificial land cover, data with low resolution are not suitable. We used Sentinel-2 multispectral instrument (MSI) data, which provide adequate temporal and spatial resolution, and the k-nearest neighbor (kNN) algorithm in this study. Six bands of Sentinel-2 MSI and two indices of normalized difference vegetation index (NDVI) and normalized burn ratio (NBR) were used as features for kNN classification. The kNN classifier was trained using 2,000 randomly selected samples in the fire-damaged and undamaged areas. Outliers were removed and a forest type map was used to improve classification performance. Numerous experiments for various neighbors for kNN and feature combinations have been conducted using bi-temporal and uni-temporal approaches. The bi-temporal classification performed better than the uni-temporal classification. However, the uni-temporal classification was able to detect severely damaged areas.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.44 no.3
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• pp.291-302
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• 2024

Sustained meteorological drought can lead to hydrological drought, known as drought propagation. The propagated droughts cause more damage to the region than the non-propagated droughts. Recent studies on drought propagation have focused on identifying the lag time using correlation analysis. There is a lack of studies comparing damage patterns between propagated and non-propagated droughts. In this study, the overlap and pooling propagation between meteorological and hydrological droughts were analyzed using drought indices in Chungcheong Province to identify drought propagation, and the propagation characteristics such as pooling, attenuation, lag and extension were analyzed. The results showed that although Chungju-si experienced a meteorological drought in 2010, no damage was caused by the drought. However, a meteorological drought in 2017 and 2018 propagated into a hydrological drought of longer duration but less severity, resulting in drought-affected damage. Similarly, Cheongyang-gun experienced a meteorological drought in 2017, but no damage was reported from the drought. However, in the neighboring county of Buyeo-gun, a meteorological drought with a similar magnitude propagated to a hydrological drought during the same period, resulting in drought-affected damage. The overall results indicated that the damage from propagated drought events was more severe than the non-propagated drought events, and these results can be used as basic data for establishing drought response policies suitable for the region.

• Journal of the Korean Society for Environmental Technology
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• v.18 no.2
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• pp.165-172
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• 2017

In current stage, it is hard to predict the scale of damage caused by natural disaster and it is hard to deal with it. However, in case of disaster planning level, if it is possible to predict the scale of disaster then quick reaction can be done which will reduce the damage. In the present study, therefore, function of wind wave damage estimation among various disaster is developed. Damage of wind wave and typhoon in eastern and Jeju coastal zone was collected from disaster report (1991~2014) published by Ministry of Public Safety and Security and to reflect inflation rate, 2014 damage cost was converted. Also, wave height, wind speed, wave direction, wave period, etc was collected from Meteorological Administration and Korea Hydrographic and Oceanographic Administration web site. To reflect the characteristic of coastal zone when wave damage occurs, CODI(Coastal Disaster Index), COSI(Coastal Sensitivity Index), CPII(Coastal Potential Impact Index) published by Korea Hydrographic and Oceanographic Agency in 2015 were used. When damage occurs, function predicting wind wave damage was developed through weather condition, regional characteristic index and correlation of damage cost.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.38-38
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• 2017

본 연구는 내수침수에 의한 침수면적 예측을 위한 강우특성과 1차원 유출모형의 유출특성 및 월류특성 자료를 이용한 침수면적의 정확도를 다양한 호우사상을 적용하여 분석하였다. 국내에서 침수 취약지역 예측을 위해서 강우-유출모형의 유출량 예측 즉 홍수추적을 중심으로 이루어지고 있는 실정이다. 기존 모형이 홍수추적을 중심으로 이루어진 것은 대유역의 경우에 XP-SWMM 모형과 같은 정밀모형을 이용할 경우 긴 모의시간으로 인하여 예경보 발령을 위한 골든타임 확보가 어려우며, 홍수량 예측을 통하여 예측된 침수피해에 대한 정밀도 확보가 어렵기 때문에 실제 상황에 적용하기 어려운 문제점이 발생하고 있다. 컴퓨터 하드웨어의 발전에 따른 연산속도의 증가와 빅데이터 처리기술을 발전에 따라서 10년 전과 비교하여 2차원 침수면적 예측시간이 단축되기는 하였지만, 실제 침수면적 예측에 적용하기는 어려운 실정이다. 따라서, 모의시간이 짧은 1차원 강우-유출모형, 1차원 도시유출모형을 이용한 침수면적 예측방법에 대하여 연구하였다. 홍수피해 예측을 위하여 다양한 수문학적 인자의 영향 분석을 위해서 XP-SWMM 모형의 다양한 형태의 강우입력자료에 따른 1차원 유출 모의결과와 2차원 지표류 모의결과를 이용하여, 2차원 침수면적 예측결과를 추정하기 위한 수문학적 인자의 적용방법에 대하여 분석하였다. 모의시간이 짧은 강우-유출모형과 1차원 도시유출모형을 이용하여 도출한 수문학적 인자를 이용한 침수면적의 추정방법을 분석을 비교분석함으로써 침수면적 예측 시스템 구축방안에 대하여 구체적인 수문학적 인자들 생성을 위한 단계적 모형 적용방안 수립을 위한 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.27 no.1
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• pp.59-66
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• 2017

The characteristic of recent rainfall pattern in Korea is concentrated in summer season and it is very different compare with former characteristic. In 2011, there was heavy rainfall in Chuncheon city of northern part of Korea. Because of rainfall in short time, many landslides were occurred in narrow area and many people were killed by these landslides at that time. The purpose of this study is to calculate run-out distance of debris flow and analyze the movement properties of debris flow according to the elapsed time using numerical analysis method at that time. The debris 2D program, which is developed by prof. Liu in National Taiwan University, was used in this study. Run-out distance of debris flow was calculated under different yield strength conditions which were controlled by rainfall amount. The results reveal that absolute maximum velocity of the debris flow is about 8.1 m/s and maximum depth of debris flow is about 7 m when debris flow was occurred. The run-out distance after 500 sec is about 300 m from end of the valley. It is very well similar with actual debris flow run-out distance. From these results, we can presume the maximum velocity and depth of debris flow at that time.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.316-316
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• 2023

2022년 8월 수도권 이상폭우로 인해 서울 도심지역의 지하시설, 도로, 주택 등에 침수가 발생하면서 인명 및 재산피해가 발생하였으며, 특히 동서로 가로지르는 정체전선으로 좁고 긴 비구름이 집중되면서 국지적으로 피해가 집중되었다. 서울시의 경우 도시화에 따른 불투수지역 증가 및 내수배제 불량에 따른 빗물 역류로 인한 피해가 지속적으로 발생하고 있으며, 최근에는 기후변화에 따른 방재성능목표 강우량을 초과하는 빈도의 이상폭우로 인해 하천범람과 내수배제 불량에 따른 복합적인 원인으로 침수피해 가중되고 있는 실정이다. 또한 서울시의 경우 전체 자연적, 사회적, 경제적, 환경적 요인 등의 지역적 편차가 매우 큰 도시로 지형적인 특성뿐만 아니라 취약시설(병원, 학교 등), 수방시설물(하천, 배수시설, 빗물펌프장 등) 및 방재시설(대피소, 구호소 등) 밀도 등에 따른 침수 취약성 및 위험성 등의 편차가 매우 크기 때문에 지역특성에 대한 피해사례가 다원화 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 30년 이상의 종관기상관측(ASOS)과 서울시 자치구별 20년 이상의 방재기상관측(AWS)자료를 기반으로 CMIP6 SSP(Shared Socioeconomic Pathways, 공통사회 경제경로)시나리오에 따른 극한기후 지수(강수강도, 호우일수, 지속기간, 1일 최대강수량, 95퍼센타일 강수일수 등)에 대한 재현성을 평가하고 공간자기상관분석 등 시공간적인 강우특성에 대한 변화를 전망하였다. 특히 여름철 강우의 경우 자치구별 편차가 크게 나타났고 이를 통해 대도시의 도심지역의 경우 세분화하여 지역의 정확한 강우특성을 파악하는 것이 필요하다는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 도심지의 방재성능 초과강우 정의와 기준을 수립하고, 장기적인 수자원 및 도시계획 차원의 대책을 마련하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 기후위기에 따른 기록적인 호우(지역별 방재성능을 초과하는 강우)에 따른 재해는 구조적인 대책을 통해 모두 저감할 수 없는 한계가 있다. 하지만 인명피해를 최소화하는 것을 목표로 기후위기에 대한 적응단계로 인식하고 수리·수문학적, 사회경제학적 등 지역특성에 따른 방재성능목표 강우량에 대한 재검토와 더불어 법제도(풍수해보험, 저류조설치 의무화 등), 개인별 재해예방, 취약계층 안전망 확보, 반지하주택 침수안전대책, 재해지도 개선 등 구조적/비구조적인 대책을 통합 수립 및 보완하는 것이 필요한 시점이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.364-364
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• 2019

최근 전세계적으로 기후변화로 인한 국내외 가뭄에 대한 피해 및 발생 빈도가 점차 증가하고 있으며, 우리나라의 경우 2000년대 이후 가뭄 주기가 점점 짧아져 2013년 이후 매년 가뭄이 발생하고 있다. 북한은 자연재해에 취약한 국가이며 특히 가뭄으로 인한 식량난 문제가 대두되고 있지만, 북한의 제한적인 정보로 인해 북한 지역에서의 가뭄의 발생과 피해 정보는 한정적이고, 활용할 수 있는 자료의 경우 외국 기관의 정보에 의존하는 실정이다. 향후 농업부문에 대한 대북한 지원과 통일 후를 대비한 농업정책의 수립을 위하여 북한의 가뭄에 대하여 독자적으로 신속한 정보를 취득, 분석할 수 있는 능력을 확보하는 것이 필요하다. 위성영상을 이용한 원격탐사 기술은 접근이 용이하지 못한 지역의 주기적인 관측이 가능하며, 동일한 정확도로 기상자료의 획득이 가능하다. Vegetation Drought Response Index (VegDRI)는 위성영상기반의 가뭄지수인 정규식생지수(Nomalized Difference Vegetation Index, NDVI), 기상학적 가뭄지수를 활용한 기후적 요소, 토지피복 및 생태지역 등의 생물물리학적 요소를 활용한 가뭄지표이다. 본 연구에서는 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 위성의 MOD13Q1 영상자료의 NDVI (2001~2018년)를 이용하였으며, 북한의 기상자료를 이용한 표준강수지수 (Standardized Precipitation Index, SPI)와 파머가뭄심도지수 (Palmer Drought Severity Index, PDSI), 그리고 북한 지역의 토지피복 및 생태지역 등의 요소들을 활용한 VegDRI를 통하여 북한의 가뭄 시기에 따른 시도별 가뭄 특성에 대하여 분석하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.348-348
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• 2023

최근 전세계 곳곳에서는 다양한 유형의 물 관련 복합재해가 발생하고 있다. 일례로 미국 캘리포니아 지역은 2014년부터 2017년까지 극심한 가뭄에 시달리다가 대기강(atmospheric river)의 영향으로 인하여 대규모의 홍수가 잇달아 발생하였다. 유럽에서는 2021년 전례 없는 홍수 직후 500년 빈도의 가뭄이 발생하면서 심각한 인명 및 재산피해가 발생하였다. 짧은 시간 동안 양극단의수재해가 연속적으로 발생하거나, 가뭄과 폭염, 홍수와 산사태의 결합, 또는 동시에 여러 지역에서 홍수나 가뭄이 발생하는 현상 등도 복합재해에 해당한다. 즉, 복합재해는 서로 다른 특성의 독립적인 수재해가 결합되어 나타나는 재해의 한 형태로써, 발생 빈도는 적으나 유발되는 피해는 매우 크다. 더욱이 복합재해는 미래에 더욱 빈번하게, 극심하게 발생할 것으로 예상되고 있다. Single Model Initial-condition Large Ensemble (SMILE)은 복합재해의 분석에 적합한 자료로 최근 활용사례가 증가하고 있다. 기존의 기후변화 관련 연구는 여러 기후모델에서 생산한 단일 모의자료를 앙상블의 형태로 이용하여 기후요소 및 기후재해의 미래 전망이나 거동을 분석하는 과정에 기반해왔다. 이 기후모델 앙상블은 모델 간 불확실성은 고려할 수 있으나 기온 상승 시나리오의 불확실성 및 기후 시스템 내부의 변동성은 고려하지 못하는 한계가 있다. 이에 미국의 National Center for Atmospheric Research에서는 자연 자체의 변동에 의한 불확실성을 모의할 수 있는 SMILE을 개발하였다. SMILE은 단일 기후모델에서 N개의 다중 모의자료 앙상블을 출력한다. 기존의 기후모델과 유사한 과정으로 모의를 수행하되, 미세한 섭동을 부여함으로써 자연적으로 발생하는 기후시스템 내부의 변동성을 고려한다. 이러한 실험 설정은 카오스 이론에 근거한다. 여러 기후모델에 대해 SMILE 기반 모의를 수행하면 앙상블의 앙상블 개념(large ensemble)이므로 방대한 양의 기후모의 자료가 확보되어 다양한 목적의 연구에 활용할 수 있다. SMILE은 기존의 다중 기후모델 앙상블이 고려할 수 없었던 종류의 불확실성을 추가적으로 고려함으로써 인간의 활동과 자연적 변동성이 복합재해에 미치는 상대적 영향을 정량적으로 평가할 수 있게 한다. 복합재해 연구에 필수적인 표본 수 부족의 한계를 극복할 수 있기 때문에 최근 기후변화 및 수자원 관련 연구에서 적극적으로 활용되고 있다. 또한, 미래 기후를 모의하기 때문에 복합재해 발생의 특성 및 거동을 전망할 수 있고, 충분한 수의 표본은 통계분석 결과에 신뢰성을 부여할 수 있다. 이러한 SMILE의 장점은 향후 더욱 다양한 연구의 기회를 제공할 것이다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2007.08a
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• pp.219-222
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• 2007

일반 전화뿐 아니라 xDSL 초고속서비스를 제공하는 가입자 통신선로는 옥외에 노출되어 있어 매년 우기철 낙뢰 피해가 발생하고, 통신선로에 접속된 단말장치는 낙뢰서지에 의한 부품 소손 및 서비스가 일시 중단되기도 한다. 낙뢰로 인해 가입자 통신선로에서 나타나는 낙뢰유도서지 특성을 파악하는 것은 통신시설 보호 및 서비스 중단을 최소화 할 수 있는 중요한 기초 자료가 된다. 본 논문은 가입자 통신시설에 나타나는 낙뢰유도전압을 측정하여 각종 파라메터 분석 및 가입자선로에 구성에 따른 파라메터 특성 변화를 분석하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.115.1-115.1
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• 2010

본 연구에서는 1980년부터 2008년까지 CRED 자료를 이용하여 북한의 자연재해 발생 특성과 피해 현황을 조사하였다. 북한의 자연재해는 주로 여름철 태풍과 홍수에 의해 발생하였으며, 대표적인 홍수사례는 1995년과 2007년이다. 또한 북한의 홍수 발생과 관련된 종관기상상태를 알아보기 위하여 위성영상과 일본기상청 제공 인쇄일기도를 활용하였다. 북한의 홍수와 관련된 호우는 장마전선의 영향, 북서쪽에서 접근하는 저기압의 서해상에서 발달, 북태평양 고기압의 가장자리에서 대류 불안정, 그리고 열대성 저기압(태풍)의 소멸과 관련하여 발생하였다.