• 대한토목학회논문집
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• 제31권2B호
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• pp.87-98
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• 2011

최근 지구온난화에 따른 기후변화로 홍수와 가뭄 같은 수문학적 재해가 과거에 비해 발생빈도와 크기가 변하고 있는 추세이다. 특히 가뭄은 긴 지속기간에 걸쳐 피해를 유발하므로 다른 수문학적 재해에 비해 보다 심각한 결과를 초래한다. 하지만 역설적으로 가뭄은 홍수와 달리 장기간에 거쳐 발생하므로 중요성과 심각성을 인식하기 어렵다. 따라서 가뭄의 발생에 대해 분석하고 그에 대한 대책을 마련하기 위해 여러 가지 가뭄의 종류 중 강수량과 가장 밀접한 관련이 있는 기상학적 가뭄에 대해 분석을 실시했다. 기상청에서 관측한 강수 및 온도자료를 이용하여 기상학적 가뭄지수인 팔머가뭄심도지수(Palmer Drought Severity Index), 표준강수지수(Standard Precipitation Index), EDI(Effective Drought Index)를 산정하였다. 그리고 산정된 가뭄지수를 비교분석하여, 실제 과거가뭄사상에 잘 부합되며, 일별로 지수 산정이 가능한 장점이 있는 EDI를 이용해 가뭄빈도해석을 실시하였다. 분석방법으로는 경계핵밀도함수를 이용해 EDI의 빈도해석을 실시하였다. 분석 결과, 대부분의 지점에서 봄철의 가뭄재현기간이 10년에서 20년 빈도 사이의 값을 나타내 다른 계절보다 봄에 가뭄이 잦음을 확인할 수 있었다. 또 영남지방과 남해안 일대의 재현기간이 상대적으로 더 짧게 나타나 지역적으로도 가뭄의 심도와 재현기간에 차이가 있음이 확인되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제11권4호
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• pp.32-40
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• 2008

온난화는 오늘날 발생하는 다양한 기상재해와 이변의 원인으로 전 세계적으로 중요한 문제점 중에 하나이다. 눈과 빙하는 지구온난화의 영향을 가장 쉽게 보여주는 예이며, 이것들은 높은 반사도 특성으로 지구 냉각에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)센서의 자료를 이용하여 히말라야 산맥내의 만년설 모니터링을 수행하였다. 만년설 감시를 위해서 NDSI(Normalized Differenced Snow Index)를 사용하였으며, NDSI는 위성 영상내에 눈을 감지하기 위해 가시와 단파적외 영역에서 눈의 반사도 특성 차이를 이용한 밴드비율이다. 본 연구에서는 2001년, 2003년, 2006년, 2007년의 9월부터 12월까지의 NDSI를 산출하여 만년설을 감시하였으며, 막연하게 알고 있던 고산지대 만년설에 대한 온난화의 영향을 정량적으로 검증하였다. 검증 결과 2007년이 비해 2001년에 잔설지역이 9월 $71,481km^2$, 10월 $92,760km^2$, 11월 $333,916km^2$ 각각 감소한 것으로 나타났다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.27-38
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• 2020

최근 국내에서는 다양한 이상기후들이 발생하고 있으며 이로 인해 인명피해, 재산피해와 같은 큰 피해들이 발생하고 있다. 그 중에서도 폭염으로 인한 피해는 점점 증가하는 경향을 보인다. 이에 대처하기 위해서는 빠르고 정확한 기온 및 폭염발생여부 예측이 필수적이다. 현재 기상청에서는 폭염에 대한 정보를 단기예보를 통해 제공하는데, 단기예보를 위한 기온예측은 수치예보모델을 통해 수행된다. 과거 15년간(1998~2012년) 인구대비 폭염 사망률이 가장 높았던 ◯◯군에 대하여 2019년도 기온 예보자료와 관측 자료를 비교한 결과, 평균제곱근오차가 1.57℃ 발생하였고, 관측 값이 33℃이상에 해당하는 데이터만 비교한 결과, 평균제곱근오차가 1.96℃ 발생하였다. 예보시간은 4시간이고 예보과정에는 약 3~4시간이 소요된다. 이에 본 연구에서는 소요시간과 예측 정확도를 고려하여, 기계학습방법의 일종인 LSTM을 이용한 기온 및 폭염발생 예측 방법론을 제시한다. 기계학습모델을 이용한 4시간 기온예측결과 1.71℃의 평균제곱근오차가 발생하였고, 관측 값이 33℃ 이상에 해당하는 데이터만 비교한 결과 1.39℃의 평균제곱근오차가 발생하였다. 전 범위의 오차는 수치예보모델이 더 작은 값을 가지지만, 33℃이상의 경우에는 기계학습모델 예측의 정확도가 더 높았다. 또한 수치예보를 이용한 경우 예상 소요시간이 4시간가량인 반면 기계학습을 이용한 기온예측에는 평균 9분26초의 시간이 소요되어 경제적이라 판단하였다. 향후 공간적인 범위를 확대하거나 대상 지역을 변경하는 일반적인 방안에 대해서 연구를 수행하고자 한다.

• 한국농공학회논문집
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• 제57권1호
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• pp.47-57
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• 2015

Along with climate change, the occurrence and severity of natural disasters have been increased globally. In particular, the increase of localized heavy rainfalls have caused severe flood damage. Thus, it is needed to consider climate change into the estimation of design flood, a principal design factor. The main objective of this study was to estimate design floods for an agricultural reservoir watershed based on the RCP (Representative Concentration Pathways) scenarios. Gyeryong Reservoir located in the Geum River watershed was selected as the study area. Precipitation data of the past 30 years (1981~2010; 1995s) were collected from the Daejeon meteorological station. Future precipitation data based on RCP2.6, 4.5, 6.0, 8.5 scenarios were also obtained and corrected their bias using the quantile mapping method. Probability rainfalls of 200-year frequency and PMPs were calculated for three different future spans, i.e. 2011~2040; 2025s, 2041~2070; 2055s, 2071~2100; 2085s. Design floods for different probability rainfalls were calculated using HEC-HMS. As the result, future probability rainfalls increased by 9.5 %, 7.8 % and 22.0 %, also design floods increased by 20.7 %, 5.0 % and 26.9 %, respectively, as compared to the past 1995s and tend to increase over those of 1995s. RCP4.5 scenario, especially, resulted in the greatest increase in design floods, 37.3 %, 36.5 % and 47.1 %, respectively, as compared to the past 1995s. The study findings are expected to be used as a basis to reduce damage caused by climate change and to establish adaptation policies in the future.

• 대한공간정보학회지
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• 제9권2호
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• pp.29-36
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• 2001

본 논문은 enterprise CIS 기반의 강원도 재해관리시스템 개발에 관해 기술하였다. 이 프로젝트는 '강원 종합 GIS 21 계획'의 일환으로 이루어졌다. 재해방재과에서는 2년 프로젝트로서 재해 관리시스템을 개발하는 중이며, 산림, 문화, 환경, 관광 등의 측면에서 사업타당성을 분석하였다. GIS 구축 1단계에서는 반년이상을 재해관리의 필요성에 대해 초점을 두어 연구하였다. 계획과정에서 강원도 전체 지역에 대한 장기적인 정보가 필요하였다. 또한 평가와 응답단계에서는 기상청과 다른 기관으로부터의 실시간 자료가 요구되었다. 이런 모든 정보는 주의 깊게 분석되고 참조되었다. ESRI의 새로운 GIS기술은 자연 재난/재해에서의 문제점을 해결해주었다. 예를 들어 위험물질의 이동경로는 도로망 분석을 통해 최소비용 경로를 찾는데 도움을 주었고, 물질을 운반하는 차량의 출발지와 도착지를 선택할 수 있었다. 또한 재해지역으로부터의 사람과 재산에 대한 최단시간내의 대피계획을 수립함으로써 재해문제의 전반적인 위험과 비용을 최소화할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권9호
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• pp.211-216
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• 2016

최근 전세계적으로 지진, 홍수, 화재 등 재난재해로 인한 인명피해가 늘어나면서 골든타임을 확보하기 위한 기술연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 골든타임 확보를 위해 IoT 기술들을 사용해 재난 재해 발생 시 실제 발생원의 사용자를 최우선으로 찾아 전파하며, 주변지역 사용자로 차츰 범위를 확산시켜 전파하는 모델을 연구하였다. 국가 재난 재해 정보는 기상청 OPEN API를 사용하였으며, 해당지역의 세밀한 정보획득을 실시간 수집하기 위해 Crowd Sensing 기술과 BLE (Bluetooth Low Energy) Beacon 기술을 통합 연계한 시스템을 구축하였다. 특히 기존까지 기지국 기반 CBS를 사용하였다면 본 논문에서는 Beacon을 이용한 사용자 위치와 국가행정주소체계 네가지를 통합한 DB를 설계하여 맵핑함으로써 지역 사용자를 추정할 수 있게 되었다. 실험은 사용자의 수를 1천명씩 증가하는 방식을 통해 정보 확산 알고리즘의 정확도와 속도를 측정하였으며, 최종 2만명의 인원까지 1초 이내 연산하여 위험 전파 알림이 가능함을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.917-926
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• 2021

벼 쓰러짐은 벼농사의 대표적인 기상재해 피해로써 강한 바람과 강우로 발생한다. 원격탐사 기법은 넓은 지역의 벼 쓰러짐을 효과적으로 탐지하기에 적절한 방법이다. 실제로 벼 쓰러짐은 벼 키가 최대인 생육 시기에 주로 발생하여 군락의 큰 구조적 변화를 불러오기 때문에 분광 반사도 차이를 야기한다. 따라서, 본고에서는 나주에 위치한 전남농업기술원의 2020년 태풍에 의한 논벼 피해를 444 nm부터 842 nm까지 10개 밴드로 구성된 카메라 영상으로 분석하였다. 드론 영상마다 벼 쓰러짐 피해를 받은 영역과 벼 쓰러짐 피해가 없는 영역으로 구분하여 벼 쓰러짐 영역의 분광 반사도 특성 차이와 식생 탐지에 주로 사용되는 식생지수인 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index), NDRE (Normalized Difference Red Edge), CCI (Chlorophyll Carotenoid Index)의 변화를 살펴보았다. 반사도 값의 변화는 밴드6(668 nm)에서 가장 적었으며, 이를 중심으로 밴드 파장이 감소와 증가할수록 일반 논벼 보다 쓰러짐 영역 반사도가 커졌다. 또한, 쓰러진 벼를 묶어 세운 복구 지역은 대부분의 밴드에 걸쳐 반사도가 크게 감소함을 볼 수 있었다. NDVI와 NDRE는 벼 쓰러짐 영역에 대해 민감하게 반응하였으나, 그 반응 대상 및 정도는 서로 달랐다. 본 연구의 결과는 향후 드론과 위성을 이용한 벼 쓰러짐 피해 조사 알고리즘에 기여될 것으로 기대한다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.1-11
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• 2021

최근 우리나라에서는 기후변화로 인하여 기상재해의 위험성이 증가하고 있고 특히 강우로 인한 피해가 계속해서 강조되고 있다. 현재의 기상예보가 정량적 강우를 제시해주지만 피해 정도를 예상하는 데에는 여러 가지 어려움이 존재한다. 그래서 피해에 따른 영향을 파악하기 위해서는 유역별 한계강우량이 필요하다. 강우로 인한 피해는 지역별로 상이하게 일어나고 있고 각 유역의 특성인자가 고려된 분석은 한계가 존재한다. 또한 강우가 올 때마다 수문모델을 통한 강유-유출분석에는 시간이 많이 소모되고 단순 강우 데이터만 사용하여 분석되는 경우가 많다. 본 연구는 GIS데이터를 이용하였고 2개의 수문모델을 커플링하여 침수를 유발하는 한계유출량으로부터 한계강우량을 산정하였다. 산정결과는 실제사례와 비교하여 결과를 검증하였고 대체로 위험지역에 대해 피해가 난 것으로 분석되었다. 향후 본 연구를 통해 사전에 침수위험지역에 대해 대비를 할 수 있을 것이고 머신러닝 분석방법을 추가한다면 정확도가 높아질 것으로 예상된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권2호
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• pp.189-199
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• 2013

기상청 소속 60개 지점에서 관측한 1973년부터 2010년까지의 순별 평균기온을 조사기간의 평균값과 비교하는 평균편차법으로 이상고온과 이상저온의 출현횟수를 조사하고, 시 공간별로 분석하였다. 과거 38년간 이상기온의 출현횟수는 연 평균 1.8회(이상고온 0.65회, 이상저온 1.15회)로 조사되었다. 연도별로는 1998년에 이상고온의 출현횟수가 2.47회로 가장 많았고, 이상저온의 출현횟수는 1980년에 5.07회로 가장 많았다. 연대별 이상고온의 연간 출현횟수는 1980년대(1981~1990년)의 0.2회에서 2000년대(2001~2010년)의 1.0회로 5배 이상 크게 증가한 반면에, 이상저온의 연간 출현횟수는 1970년대(1973~1980년)의 2.06회에서 2000년대의 0.63회로 크게 감소하는 경향을 나타내서, 최근 우리나라에서의 온난화 현상을 나타내고 있었다. 농업기후지대로 구분하여 분석하면, 과거 38년간 이상고온의 출현횟수가 가장 많았던 농업기후지대는 태백고냉지대(대관령, 평창 등)로서 연평균 0.76회이었고, 동해안 북부지대(강릉, 속초 등)는 0.74회로 다음으로 많았다. 반면에, 이상고온의 출현횟수가 가장 적었던 농업기후지대는 동해안 남부지대(포항, 울산 등)로 0.45회였다. 과거 38년간 이상저온의 출현횟수가 가장 많았던 농업기후지대는 소백서부 내륙지대(청주, 대전 등)로 연평균 1.43회이었고, 이상저온의 출현횟수가 가장 적었던 농업기후지대는 동해안 중부지대(울진, 영덕 등)로 연 평균 0.64회이었다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권3호
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• pp.272-282
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• 2019

지진 관련 정책 입안과 수행에 우선적으로 고려되어야 할 정보가 지진 발생현황이지만, 대도시와 인구밀집 지역의 경우 높은 생활잡음으로 인해 작은 규모의 지진 발생을 정확히 인지하지 못하는 경우가 많다. 본 연구에서는 2010년부터 2017년까지 부산지역에서 발생했지만, 규모가 작아 기상청 지진목록에 수록되지 않은 미소 지진 10회를 파형의 유사성을 이용하여 검출하였고, 기존에 발생사실을 알고 있던 지진을 포함하여 총 12회의 지진을 분석에 사용하였다. 새로이 보고되는 지진은 선형을 보이면서 발생하고 있지만, 주변의 단층과 직접적으로 연관하여 해석하기에는 자료가 충분치 않다. 규모가 작은 미소 지진이 꾸준히 발생한다는 것은 지하에 지진을 일으키는 단층이 존재함을 시사하고, 부산과 같은 인구밀집 지역에서 과거 피해를 유발한 역사지진과 비슷한 규모의 지진이 발생한다면 대형 피해로 발전될 가능성이 매우 크다. 최근 우리나라에서 발생한 피해 유발 지진이 지표파열을 동반하지 않고 발생하고 있음을 고려할 때 현재 발생하고 있는 미소 지진 현황을 파악하여 지표 단층조사와 함께 지하단층을 규명하는데 활용하여야 한다.