• 대한공간정보학회지
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• 제24권1호
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• pp.109-119
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• 2016

현재 우리나라의 국가수직체계는 육상과 해상에서 서로 다른 높이기준면을 채용하고 있어, 국가 전체에 걸쳐 일관되고, 정확한 높이정보를 취득하기 어려운 문제가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 정밀한 지오이드모델과 조석관측자료를 활용하여 육상과 해상 높이기준면에 따라 별도 구축된 공간정보를 단일한 높이기준면 상으로 변환할 수 있는 효율적인 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 연구의 대상지역으로 안면도 일원을 선정하고, 연구대상지역에 대한 육상 및 해상 높이기준면 기반의 정밀지오이드모델을 각각 개발하였다. 지오이드모델 개발은 R-R 기법을 통한 중력지오이드모델 계산 후 대상지역 내 BM 및 TBM에 대하여 수행된 총 15점의 GPS/Leveling 자료를 이용하여 육상 및 해상 기준 합성지오이드모델로 적합(fitting)하였다. 최종적으로 개발된 두 합성지오이드모델 간의 편차를 계산하여 인천만 평균해면(IMSL)과 지역별 평균해면에서 지역별 약최고고위면(AHHW)과 약최저저조면(DL) 간의 변환에는 국립해양조사원에서 개발한 조석보정체계(TideBed System)의 등조차모델을 지오이드모델과 동일한 격자간격으로 재격자화하여 적용하였다. 본 연구를 통해 개발된 안면도 지역의 높이기준면 변환 모델의 정확도는 약 ${\pm}3cm$ 정도로 분석되었다. 향후 본 연구 결과의 활용 시 다양한 높이측량 성과들을 인천만 평균해면 혹은 지역별 조석기준면 상 높이로 간편 정확하게 변환할 수 있어, 육 해상 높이기준면에 따라 개별적으로 구축된 공간정보의 연계 시 높이 불일치로 인한 혼란과 공간정보를 활용한 연안지역 개발 및 해양방재 수행 시 경제적, 시간적 손실을 최소화할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제22권4호
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• pp.158-168
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• 2019

국립해양조사원은 '15년부터 '18년 까지 제1단계 개발도상국 공적개발원조(Official Development Assistance: ODA) 기반의 '필리핀 해양수산 인프라시설 구축 및 기술연수' 연구 사업을 수행하였다. 그리고 '20년부터 제2단계 필리핀 공적개발원조 연구 사업을 준비하고 있다. 또한 최근 필리핀은 기후변화로 인한 해수면 상승 및 연안 침식 등의 문제로 인하여 해양영토 관리와 대응역량 강화에 관심을 기울이고 있다. 따라서 본 연구는 제2단계 필리핀 공적개발원조 연구 사업을 추진함에 앞서, 우리나라 해양수직기준면 모델에 대하여 분석하고 지난 4년간의 필리핀 공적개발원조(ODA) 연구 사업을 기반으로 구축된 인프라와 해양자료를 기반으로 필리핀의 해양수직기준면 체계 발전방향을 제시하고자 한다. 또한 필리핀의 Sulu Sea 해역을 연구 구역으로 선정하여 총 22개의 조위관측소 정점에 대하여 조석 조화분해를 실시하고 개정수 분석 및 필리핀 조석격자망(모델) 구축을 위한 시범제작 연구를 수행하였다. 연구 결과, 조석특성이 유사한 해역을 기준으로 두 정점간의 개정수를 적용하여 예측과 실측조위를 비교하였을 때 유사한 조위데이터를 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 제2단계 공적개발원조 연구 사업의 기초자료로 활용되어 한-필리핀 국가 간의 우호증진 및 긴밀한 협력체계 구축 및 유지에 사용될 것이다.

• 한국측량학회지
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• 제28권5호
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• pp.505-513
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• 2010

인천만 조석분조의 특성 및 장기해수면 변동 상황을 고찰하기 위해 인천항 항만건설 전 후, 독립적으로 설치 운영된 세 곳의 조위관측소 상황을 파악하고 총 40년간(1960~2007)의 조위관측자료에 대한 조화분석을 수행하였다. 연구결과, 조석의 주요 4분조($M_2$, $S_2$, $K_1$, $O_1$)는 관측소 별로 18.61년의 달 교점 cycle에 따른 변동을 보였고, 세 관측소의 조석유형은 모두 반일주조의 경향을 나타내었다. 또한, 조위예측 시, 조위예측의 정확도는 조위관측자료의 누적 년 수 보다는 과거의 월별 조위특성과 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 특히, 세 관측소의 조위자료를 40년간 단일 시계열 자료로 가정하고 분석한 결과, 평균해수면 및 기본수준면의 장기간 해수면 변동은 각 조위관측소 별로 평균 10cm 내 외의 변동을 나타내었다. 아울러, 여러 종류의 위성고도계 자료(Topex Poseidon, Topex Tandem, ERS, GFO)를 근간으로 한 OSU(Oregon State University)의 지역 및 광역 조석모델에 의한 인천항 조위관측소의 조석분석 결과, 지역적 특성을 수렴한 고 해상 모텔일수록 복잡한 해협이나 연안지역에 적합한 것으로 사료되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권3호
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• pp.119-126
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• 2018

본 연구는 현 기본수준면 기반의 수로측량 시스템과 타원체 기반의 수로측량 시스템을 분석하여 좀 더 일관성 있는 해저지형자료를 얻을 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 이를 위해 타원체 기반의 수로측량을 동일한 측선 라인에 대하여 왕복 수행하였다. 그리고 해수면의 승강현상(조석 에너지 및 그 외 해양환경 에너지에 따른 해수면 변화)을 기본수준면 기반의 보정방법과 타원체 기반의 수심 보정방법으로 각각 처리하여 수심을 산출 하였다. 분석결과, 동일 구역(측선)의 수심단차현상이 기본수준면 기반의 산출물보다 타원체 기반의 산출물이 좀 더 향상된 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 타원체 기반의 수로측량을 수행할 경우 측량구역의 해수면 변동을 실시간으로 반영함으로서 좀 더 일관성 있는 해저지형을 생성 할 수 있다고 사료된다.

• Spatial Information Research
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• 제16권3호
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• pp.331-342
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• 2008

각국은 유엔 해양법 협약의 규정 하에서 자국의 영해, 어업수역, 배타적 경제수역을 확장할 수 있는 방법을 모색하고 있다. 이를 위한 노력은 두 가지 측면에서 나타나는데 그 하나는 기점을 최대한 해안선에서 멀리 떨어진 곳으로 정하는 것과 다른 하나는 수직기준면의 조정이 자국의 수역확장에 도움이 되는가에 대한 분석과 자료수집이다. 우리나라는 유엔 해양법 협약의 발효에 따라 1996년부터 꾸준히 영해를 마주보고 있는 일본 중국과 해양경계 획정 회담을 해 오고 있으나 한 일, 한 중 간의 해양경계협정에 많은 장애가 있으며 그 과정에서 우리나라의 해역확장을 위해 기점과 수직기준면 설정이 매우 중요하며, 이에 대한 철저한 대비가 필요하다. 본 논문에서는 인접국의 기점과 기선관리 실태를 파악하고 문제점을 분석하고 우리나라의 기점과 영해확장을 위한 방안을 모색하였다. 직선기점의 설정과 관련하여 국제해양법 협약에 위배되지 않으면서 영해확장을 도모할 수 있는 기점에 대한 검토와 국제수로기구(IHO)에서 권장하는 수직기준면에 대한 검토는 우리나라의 영해확장을 위해 반드시 필요하다. 이는 경계획정 회담에서 우리나라의 영해 획정의 기술적인 근거가 될 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4D호
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• pp.407-419
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• 2012

현재 우리나라의 국가수직기준체계는 육상과 해상으로 서로 이원화되어 있어 전 국토에 걸쳐 균일하고, 정확한 높이정보를 획득하기 어려운 문제가 있다. 본 연구에서는 국토지리정보원에서 수행한 TBM 및 BM 간 연결 수준측량 성과를 이용하여 육상과 해상으로 이원화된 국가수직기준체계의 문제점을 해결하고자 하였다. 이를 위해 정밀 수준측량으로 결정된 육상과 해상 수직기준면 간 편차를 모델링하여 육상 해상 수직기준면 연계를 위한 변환모델을 개발하였다. 보다 정밀한 수직기준면간 변환모델링 방안을 제시하기 위하여 LSC 및 Spline 방법 등 다양한 보간방법들에 의한 결과를 분석하였으며, 그 결과 비선형의 4-파라미터 경향성 모델과 LSC 방법을 조합하여 개발하는 방안이 가장 적합하였다. 이 방법에 의해 개발된 수직 기준면 변환모델의 정확도는 약 ${\pm}10.4cm{\sim}14.8cm$ 수준으로 분석되었으며, 변환모델을 사용하여 다양한 공간정보의 높이정보를 효율적으로 변환할 수 있는 변환 소프트웨어도 함께 개발하였다. 본 연구를 통해 육상 및 해상 국가공간정보의 연계 활용 시에 높이정보 불일치로 인한 혼란을 최소화할 수 있을 것으로 기대되며, 향후 연안지역 개발과 해양방재의 수행에 있어서도 경제적, 시간적 손실을 최소화할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.272-273
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• 2010

본 연구에서는 NOAA에서 발간된 자료와 ICSM에서 발간한 자료를 토대로 조위관측의 정확도를 검토한 결과 최소 3개월, 또는 1년 이상의 장기관측을 하는 방안이 권장되며 NOS에서 공식적으로 인정된 19년 주기의 관측에 의한 국가기준(시기)을 정할 필요가 있음을 제시하고 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권4호
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• pp.495-508
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• 2019

조석현상이 뚜렷한 연안에서 항해, 연안 구조물 설계, 해양영토 획정, 침수범람 예보 등을 위하여 여러 조위 기준면들(tidal datums)이 사용된다. 우리나라 수로학 분야와 해안공학 분야에서는 수심을 측량하는 기본 수준면(datum level)으로 약최저저조위(ALLW)를 사용하고, 해안선과 안전수직높이(vertical clearances) 기준면으로는 약최고고조위(AHHW)를 사용하고 있다. 그러나 최근에 미국, 호주, 영국을 포함하여 국제적으로는 최저 천문조위(LAT)와 최고 천문조위(HAT)를 기본 수준면과 안전수직높이의 기준면으로 사용하고 있다. 이 연구에서는 서해안과 남해안 9개 조위 관측소에서 19년(1999-2017년) 동안 1시간 간격으로 관측한 해수면 높이 자료를 '19년 벡터평균 분석', '19년 연속 분석', '1년 연속 분석' 방법으로 각각 1분 간격으로 19년간 예측한 조위로부터 LAT와 HAT를 계산하였다. 이 연구에서는 19년 연속 관측자료의 조석 조화분해와 19년 연속 조석 예측에 모두 적합한 UTide 프로그램을 사용하였다. 각 조위 관측소에서 '19년 벡터평균 분석'과 '19년 연속 분석' 방법으로 각각 계산한 LAT 또는 HAT 값들의 차이는 대부분 ±1 cm 미만으로 큰 차이를 보이지 않았으며, 이 두 방법은 서로 거의 일치하는 결과를 생산하였다. 반면에 각 조위 관측소에서 19년간 연속 관측한 자료를 연별로 19개로 나누어 각각 1년 자료씩 조석 조화분해한 후 각각 19년간 조위를 예측한 '1년 연속 분석' 방법은 서로 크게 다른 19개의 LAT와 HAT 값들을 산출하였으며, 그 19개들의 표준편차는 3~7 cm이었다. '1년 연속 분석' 방법으로 구한 이들 값들은 '19년 연속 분석' 방법으로 산출 값과 비교하면 서해안과 남해안에서 LAT는 -16.4~10.7 cm의 차이를 보였으며, HAT는 -8.2~14.3 cm의 차이를 보였다. 계산된 LAT와 HAT를 ALLW와 AHHW와 정량적으로 비교했을 때, 서해안과 남해안에서 LAT는 ALLW보다 평균적으로 46.2 cm 더 낮았으며, HAT는 AHHW보다 평균적으로 33.6 cm 더 높았다. 이러한 차이에 가장 크게 기여하는 분조는 ALLW와 AHHW 계산에 고려되지 않은 진폭이 비교적 큰 S_a와 N₂ 분조이었다. 또한 천해분조가 강하게 발달한 내만에서는 M₄와 MS₄ 분조가 추가적으로 그 차이에 상당히 기여하였다. LAT와 ALLW 간 차이와 HAT와 AHHW 간 차이가 같지 않은 이유는 ALLW와 AHHW를 계산할 때는 주요 4대 분조의 진폭만을 사용하지만 LAT와 HAT를 계산할 때는 실질적으로 67개 분조의 진폭뿐만 아니라 지각도 사용하기 때문이다.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권3호
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• pp.47-56
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• 2014

최근 지구 온난화로 인하여 해수면의 상승속도가 증가하고, 자연재해가 증가함에 따라서 연안방재 및 개발을 위한 해 육상수직기준 연계에 대한 관심과 요구가 높아지고 있는 추세이다. 우리나라의 수직기준은 그 사용목적이 다르며, 목적에 따라 해상 및 육상에서 개별적으로 정하여 사용되고 있다. 해상수직기준은 지역평균해수면을 사용하며, 육상수직기준은 인천평균해수면을 사용한다. 따라서 본 연구에서는 첫째, 2012년과 2013년에 설치된 통합기본수준 점 48점을 이용하여 해 육상수직기준에 따른 기하표고의 차이를 분석하였다. 분석에는 지역평균해수면과 인천평균해수면을 참조하는 기하표고 및 국가지오이드모델 기반의 기하표고가 사용되었다. 전체 48점 중 도서지역을 제외한 31점 중 11점에서 10cm 이상의 잔차가 발생하였다. 잔차의 원인은 강물의 유입, 기준조위관측소의 이동, 항만공사에 따른 지형변화 등인 것으로 판단되었다. 둘째, 해 육상수직기준 연계를 위하여 해면경사의 경향을 분석하였다. 해면경사는 인천평균해수면과 지역평균해수면의 차이를 말한다. 분석결과 우리나라의 해면경사는 서해에서 남해 그리고 동해방향으로 높아짐을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 해 육상수직기준 연계를 위한 자료로서 통합기본수준점의 성과가 활용될 수 있음을 확인하였다. 향후 해 육상수직기준 연계를 위해서는, 해 육상을 연결하는 측량자료가 많이 확보되어야 하며, 국립해양조사원과 국토지리정보원의 지속적인 수직기준 관리 및 자료 공유가 필요하다. 연계된 육해상수직기준의 정보는 효율적이고 경제적인 연안개발과 방재에 크게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.611-620
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• 1997

4개 주요 검조소의 기본수준점표 설정연혁을 개괄하였다. 이 검조소의 검조의 영점표고, 기본수준고, 그리고 주위기준점(Tidal Bench M막)의 자료를 수집검토하였다. 농어촌진흥공사, 수로국, 항만국 등이 조사한 지역평균 해면고(Local Mean Sea Level)를 비교하여 이들 4개 검조소지점(인천, 군산내.외항, 목포)의 평균해면고로 정의하였다. 기본수준면(DL), 평균해면(MSL), 대조평균만조면(HWOST) 등의 설계조위면을 추정하기 위하여 크리징모형을 소개하였다. 추정한 설계조위면이 표본값을 잘 표현하고 있음을 확인하였다. 이 과정에서 설계조위면의 공간경향이 평가되었으며 설계조위의 획률구조를 대표하는 반-자기분산식 ${\gamma}$(h) 이 얻어졌다. 이 결과에서 설계조위들이 자기상사 특성을 보였다. 즉, 기본수준면과 대조평균만조위의 반-자기분산값은 평균해면의 반-자기분산값의 0.005배였다.