• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.215-215
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• 2019

우리나라 뿐만 아니라 세계 각지에서 태풍이나 집중호우로 인한 침수피해가 증가하고 있다. 그 원인으로는 수공구조물의 설계빈도를 초과하는 강우, 도시지역 확장으로 인한 불투수지역의 확대, 배수시설의 용량부족 등이 있다. 본 연구에서는 수치지형도, 토양도, 토지이용도 등 누구나 쉽게 구할 수 있는 자료를 이용하여 홍수로 인한 피해가 발생하기 쉬운 지역을 선별하고자 하였다. 우선 강우가 지표면에 도달하게 되면 지표면의 경사, 토양의 특성, 토지이용 등에 영향을 받아 침투되지 못하고 표면에 고이게 되는데 이를 유출생성지도로 표현하였다. 그리고 이렇게 생성된 표면유출수가 지표면의 경사, 지표면의 요철(凹凸), 도로나 철도 등의 인공선형축 등에 영향을 받아 흐르기 쉬우며 이를 유출이동지도로 표현하였다. 또한, 이동된 유출수가 고이기 쉬운 저지대, 지표면의 요철 등으로 인해 누적되는 유출누적지도로 표현하였다. 유출생성지도는 이동, 누적지도의 입력자료가 되어 상류의 유출생성의 정도가 하류지역에 영향을 주도록 하였으며, 최종적으로 유출이 동지도와 누적지도가 실제 침수흔적도와 얼마나 일치하는지 확인하기 위해 서울시 침수흔적도와 비교하였다. 기존의 재해 지도를 얻기 위해서는 강우량을 조사하여 수치모형에 입력함으로써 1차원 또는 2차원의 침수예상도를 작성하는 반면에 본 연구에서는 지형 정보만을 가지고 취약지구를 선정하기 때문에 유역전체 또는 시, 도 단위로 광범위한 연구 영역에 적용이 가능하다. 또한, Spatial MCDM 등을 통해 여러 Raster 자료를 하나의 지표로 나타내기보다 유출수가 생성(또는 이동, 누적)되기 쉬운 지역을 1, 그렇지 않은 지역은 0으로 표현하는 이분법적 분석을 통해 가중치설정과 모호한 경계의 처리 때문에 사용자 및 자료에 따라 취약한 지역이 달라지는 것을 방지하고자 하였다. 이를 통해 표면 유출수로 인해 침수피해가 발생하기 쉬운 지역을 홍수취약지구로 선정하여 침수재해 중점관리 우선순위가 될 수 있도록 하였다.

• 한국측량학회지
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• 제27권3호
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• pp.393-400
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• 2009

최근 실세계를 재현하기 위한 3차원 기술개발의 필요성과 요구가 증가하게 되어 이러한 요구를 충족하기 위해 실세계 재현에 대한 연구가 국내외적으로 활발히 진행되고 있다. 기존에 구축된 공간분석을 위한 데이터는 2차원을 목적으로 제작되었으며 이는 3차원의 현실세계를 반영하는데 한계성이 있다. 또한 데이터 활용성이 제한적이며 데이터 재생산은 비용과 시간의 측면에서 비효율적이므로 기존의 데이터를 활용하여 효과적으로 3차원의 현실세계를 재현할 수 있는 방법에 대한 연구의 필요성이 증대되었다. DEM(Digital Elevation Model: 수치표고모델)은 활용 분야별로 다양한 요구조건을 만족하는 개별적인 방법으로 제작되어 활용되며 기존의 DEM 제작은 일률적인 보간법과 해상도로 제작되므로 데이터의 효율성이 떨어진다. 이는 실세계를 반영하기 위한 정확성에서의 한계성을 가지므로 다양한 데이터를 포함하면 효율성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 지형분석을 통해 산악지, 구릉지, 평지로 분류 하여 서로 상이한 보간법과 해상도로 다중 해상도 DEM을 생성하였고 지형의 특성을 대표하는 model keypoint 데이터를 생성하여 포함하였다. 또한 3차원 공간정보를 포함하는 데이터 융합을 위해 도화원도와 통합하여 포괄적, 적응적 및 융통적 지형공간 데이터 모델링을 방안을 제안하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.801-805
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• 2009

하천의 골재는 도로, 항만, 주택건설 등 다양한 건설재료로 이용되어 왔으며 급속한 산업화와 더불어 국가건설사업, 지방자치단체의 수익사업으로 인해 골재 수요가 급격히 증가해 왔다. 그러나 체계적인 조사 및 연구가 없이 무분별하게 행해진 하천준설은 하상저하, 하천의 불안정, 하상의 장갑화 등 물리적 영향뿐만 아니라 주변 하천의 식생, 저서생물의 서식처 등 수서생태계의 파괴, 하천정화능력 저하, 교각의 노출 등 생물적 경제적인 측면에서 악영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 하천준설사업이 꾸준히 진행 중에 있는 낙동강 유역의 감천을 연구대상지역으로 선정하여, 2차원 수치모형인 RMA-2를 이용하여 준설에 따른 동수역학적 흐름특성의 변화를 모의하고, SED2D를 이용하여 단기하상변동을 예측하였다. 지형자료는 수치지도 및 실측자료를 토대로 하여 구축하였으며, 준설 전 후의 하상변동을 모의해 비교 분석한 결과, 하도중심에서의 흐름특성은 준설전에 비해 수위가 평균 0.85 m 저하되었고, 하상은 평균 0.56 m 저하되었다. 대상유역의 수위와 유속은 준설전에 비해 준설후에 안정적인 특성을 나타냈다. 또한, 준설전 후 전반적으로 하상상승이 발생하였으며 이는 상류에서의 유사유입량이 많아 퇴적이 많이 일어난 것으로 판단되며, 준설후는 준설전에 비해 하류에서의 퇴적량이 적게 나타났으며 이는 준설구간에서의 퇴적으로 인해 하류 유사이송이 적게 일어난 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 하천준설에 따른 하천환경 및 물리적 영향을 최소화하고, 교란하천의 복원 및 관리 등에도 활용될 수 있을 것이다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2005년도 추계학술대회
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• pp.29-34
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• 2005

지금까지 지도제작 등 공간정보의 구축을 위해 가장 빈번하게 사용되고 있는 기술 분야 중 하나인 항공사진측량은 작업방법이나 정확도 등의 검증이 완료된 상태이므로 신뢰성 높은 정확한 3차원 공간정보의 추출이 가능하다. 항공사진측량은 중첩된 지역을 촬영한 2장 이상의 항공사진과 최소한의 지상 기준점을 이용하여 3차원 입체모델을 구성함으로써 촬영당시의 지표면을 그대로 재현한다. 구성된 항공사진 입체모델을 통하여 해석 도화기나 수치사진측량시스템 등의 전문 장비를 이용하여 도화작업을 수행함으로써 정확한 3차원 정보를 추출할 수 있으며, 수치사진측량시스템을 이용하는 경우 제한적인 범위 내에서 자동화 작업의 수행이 가능하다. 특히 현재는 디지털 카메라를 이용한 방법이 개발됨으로써 그 효용성이 더욱 증가하고 있다 본 연구에서는 수치사진측량시스템을 이용하여 3차원 공간데이터를 구축하는 방법을 제시하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.123-133
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• 2001

기존의 위성 영상이나 지도 이미지를 이용한 지형의 3차원 시각화 방법은 전처리 과정이 복잡하고 3차원 지형의 생성에 필요한 데이타가 방대하다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 수치지도를 이용하여 등고선 정보를 획득하고 이를 바탕으로 3차원 지형을 자동으로 생성할 수 있는 지형의 3차원 시각화 방법을 제시하고자 한다. 또한 지형 데이타의 3차원 시각화를 위해 반드시 처리해야 하는 세가지 문제인 등고선 대응 문제, 타일링 문제, 지맥 문제를 효율적으로 처리할 수 있는 방법을 소개한다. 이를 위해 가상 등고선의 개념을 정의하고 왜곡된 등고선을 대응되는 등고선과 유사한 모양이 되도록 확장하여 3차원 표면을 생성할 수 있도록 한다. 이 방법은 3차원 지형을 정확하고 세밀하게 표현할 수 있는 장점이 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.147-147
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• 2017

본 연구에서는 2003년 태풍 'MAEMI'에 의해 피해를 가장 많이 입은 경남 마산시를 중심으로 폭풍해일 범람도를 작성하였다. 해양과 하천 하류부가 만나는 마산시에서는 해일, 조석, 하천을 동시에 고려해야 하므로 이에 대한 단계적 적용을 통해 범람 중첩효과를 검토하였다. 본 연구에 사용된 수치모델은 네덜란드 Deltares사에서 개발한 준3차원 해수유동 모델 Delft3D이다. Delft3D는 폭풍해일 이외 지진해일, 부유물 이송, 오염물 확산 등 다양한 분야에 적용 가능하며, 파랑, 조석력, 바람에 의한 전단력, 온도, 염도에 의한 밀도류, 대기압 변화, 조간대 모의 등 다양한 영향을 고려할 수 있다. 수치모의시 모델의 안정성과 효율성을 높이기 위해 다중격자기법을 사용(최소 25m 격자)하였으며, 수심 자료는 국토지리정보원 수치지도와 국립해양조사원 수치해도의 수평 수직적 통합을 통해 구성하였다. 태풍 'MAEMI'의 Best Track은 기상청에서 제공하는 3시간 간격의 중심기압, 풍속, 중심위치를 Holland's Model에 적용하여 계산하였다. 조석효과를 고려하기 위해 개방경계에서 TPXO 7.2를 사용한 분조값을 입력하였다. 또한 하천의 흐름을 효과적으로 구현하기 위해 하천 단면에서의 동적 수위경계조건(또는 유량경계조건)을 추가적으로 부여하였다. 수치해석결과, 마산 수위 관측소에서 관측된 태풍 'MAEMI'의 해일고와 유사한 결과가 산출되었다. 범람역 해석결과는 해일, 조석, 하천을 동시적으로 고려하였을 경우에 실제 침수흔적도인 마산시재해침수지도와 가장 유사한 결과를 보였다.

• Spatial Information Research
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• 제12권2호
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• pp.137-149
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• 2004

지금까지 3차원 지리 공간 구성을 위해서는 2D 지리 데이터로부터 수작업으로 건물의 프레임을 만들고 단면 영상을 붙여서 건물을 모델링하였다. 본 논문에서는 지도 데이터의 표준으로 사용되고 있는 수치지도와 임의의 위치에서 입력된 건물의 영상을 이용하여 3D 지리공간을 자동으로 구성하는 지리 모델링 시스템을 제안한다. 먼저 OpenGL을 이용하여 가상공간에 지형을 TIN과 DEM 방법으로 형상화한다. 건물을 모델링하기 위해 임의의 위치에서 카메라로 입력한 건물 영상으로부터 건물의 단면 영상을 추출하고, 검출된 수직선으로부터 카메라의 위치를 자동으로 추정하고, 건물의 높이를 계산하고, 얻어진 단면영상과 texture 맵핑을 하여 실제 공간에 가까운 3D 지리공간을 자동적으로 구성한다. 제안한 방법을 실제 지역에 적용하여 제안한 지리 모델링 시스템의 효율성을 보인다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제5권2호
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• pp.33-53
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• 2003

그동안 건설공사에 있어 환경성보다 경제성 및 기술성, 안정성을 중시하여 왔으나, 경제가 발전함에 따라 환경에 대한 국민적 관심과 중요성이 높아졌으며, 친환경적인 건설을 위해 다양한 노력이 진행중이다. 본 연구에서는 이를 위해 환경영향평가시 수치자료를 확보하는 방안을 제시하였으며, 최신 GIS 기술을 활용한 Web 기반의 친환경도로계획시스템과 환경영향평가시스템을 개발함으로써 국토개발에 있어 환경성과 경제성을 조화시킬 수 있도록 의사결정을 지원하고자 하였다. 즉, 도로계획 초기에 다양한 대안노선들을 선정하여 환경성을 비교함으로써 환경성을 고려한 최적의 노선선정을 지원할 수 있도록 하였다. 또한 기존의 영향 평가가 종이도면과 서술적인 기술에 의지했던 반면, 본 시스템은 수치지도를 활용한 다양한 공간분석결과를 3차원적으로 디스플레이함과 동시에 결과된 도면과 표를 바로 문서작성에 활용 가능하여 업무 수행의 효율성을 높여줄 수 있도록 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.332-332
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• 2021

도시화가 상당히 이뤄지고 기습적인 폭우의 발생이 불확실하게 나타나는 시점에서 재산 및 인명피해를 야기할 수 있는 내수침수에 대한 위험도가 증가하고 있다. 내수침수에 대한 예측을 위하여 실측강우 또는 확률강우량 시나리오를 참조하고 연구대상 지역에 대한 1차원 그리고 2차원 수리학적 해석을 실시하는 연구가 오랫동안 진행되어 왔으나, 수치해석 모형의 경우 다양한 수문-지형학적 자료 및 계측 자료를 요구하고 집약적인 계산과정을 통한 단기간 예측에 어려움이 있음이 언급되어 왔다. 본 연구에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 단일 도시 배수분구를 대상으로 관측 강우 자료, 1, 2차원 수치해석 모형, 기계학습 및 딥러닝 기법을 적용한 실시간 홍수위험지도 예측 모형을 개발하였다. 강우자료에 대하여 실시간으로 홍수량을 예측할 수 있도록 LSTM(Long-Short Term Memory) 기법을 적용하였으며, 전국단위 강우에 대한 다양한 1차원 도시유출해석 결과를 학습시킴으로써 예측을 수행하였다. 침수심의 공간적 분포의 경우 로지스틱 회귀를 이용하여, 기준 침수심에 대한 예측을 각각 수행하였다. 홍수위험 등급의 경우 침수심, 유속 그리고 잔해인자를 고려한 홍수위험등급 공식을 적용하여 산정하였으며, 이 결과를 랜덤포레스트(Random Forest)에 학습함으로써 실시간 예측을 수행할 수 있도록 개발하였다. 침수범위 및 홍수위험등급에 대한 예측은 격자 단위로 이뤄졌으며, 검증 자료의 부족으로 침수 흔적도를 통하여 검증된 2차원 침수해석 결과와 비교함으로써 예측력을 평가하였다. 본 기법은 특정 관측강우 또는 예측강우 자료가 입력되었을 때에, 도시 유역 단위로 접근이 불가하여 통제해야 할 구간을 실시간으로 예측하여 관리할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.330-334
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• 2010

지상사진측량 시 카메라를 통한 영상 획득에 있어서 촬영 시간과 노력 등의 비용 감소를 위하여 카메라 촬영 위치의 최적화를 통해 촬영의 효율성을 고려하고 그에 따른 영상 촬영을 위한 계획을 구상해볼 필요가 있다. 본 연구는 GIS기반의 지상영상 촬영 계획을 위한 시스템 구성을 목표로 그 가능성을 평가하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 GIS를 활용하여 1:5000 수치지도에서 추출한 2차원의 건물 지도로부터 카메라 렌즈의 화각에 따라 건물의 외벽의 촬영 범위를 결정함으로써 최적의 촬영 지점을 계획하기위한 실험을 하였으며 이를 통하여 GIS를 활용한 지상영상 촬영 계획 시스템의 구축 가능성에 대하여 평가해보았다.