수도권 집중호우에 따른 산사태 발생 위험지역 분석

차성은(Cha, Sung Eun),임철희(Lim, Chul Hee),김지원(Kim, Ji Won),김문일(Kim, Moon Il),송철호(Song, Chol Ho),이우균(Lee, Woo Kyun) 대한공간정보학회 2018 대한공간정보학회지 Vol.26 No.3

본 연구는 산사태 위험지도의 정확도를 향상시킬 수 있는 방안을 모색하기 위해, 2011년 7월 26일부터 28일까지 서울지역에서 집중호우 시 발생한 산사태를 바탕으로 지형공간 및 기상인자를 이용해 산사태 위험지도를 작성하였다. 그 결과, 서울지역의 지형공간 및 기상인자를 모두 고려한 통합된 산사태 위험지도에서는 총 19회의 산사태중 18회(약 95%)가 높은 산사태 위험 지역(high landslide risk area; HLRA)에서, 나머지 1회(약 5%)는 중간 산사태 위험 지역(medium landslide risk area; MLRA)에서 발생하였다. 이를 통해 본 연구에서 지형공간인자를 기반으로 도출한 산사태 위험지역은 실제 집중호우 발생 시 산사태 발생 위험이 상당히 높아짐을 확인하였다. This study aims to find the method to enhance the accuracy of landslide risk map. The landslide risk map was produced based on the landslides occurred during heavy rainfall events from July 26 to 28 in 2011. For the landslide risk map, geospatial and climate factors were used. As a result, in the integrated landslide risk map of Seoul, which considered geospatial factors and climate factors, 18 out of 19 landslides (about 95%) occurred in the high landslide risk area (HLRA) and remaining one (about 5%) was in the medium landslide risk area (MLRA). These results show that the risk of landslides is significantly increased if the climate is exposed to the landslide hazard area analyzed by geospatial factors.

위성영상과 음영기복도를 이용한 오대산 지역 진앙의 위치와 선구조선의 관계 분석

차성은 ( Sung-eun Cha ),지광훈 ( Kwang-hoon Chi ),조현우 ( Hyun-woo Jo ),김은지 ( Eun-ji Kim ),이우균 ( Woo-kyun Lee ) 한국지리정보학회 2016 한국지리정보학회지 Vol.19 No.4

본 연구에서는 LANDSAT 8호, KOMPSAT 2호 위성영상과 1/25,000 수치지형도를 기반으로 작성된 음영기복도를 이용하여 2007년 1월 20일 오대산 지역에서 발생한 약 4.8의 중규모 지진과 선구조선의 관계를 분석하였다. 대부분의 선행연구는 지체구조와 관련된 선구조선 분석 연구를 하였으며, 주로 2차원의 위성영상과 음영기복도를 활용하였기에 지형의 기복 등에 대한 판독이 어려워 선구조선 추출이 제한적이었다. 본 연구에서는 이를 보완하기 위해 수치표고모델(Digital Elevation Model; DEM)을 기반으로 작성한 3차원 입체 영상과 수계망 분석을 통해 지형의 기복, 수계의 연결성 등을 판독해 선구조선을 추출하여, 2차원 영상에서 나타나는 시각적인 판독에 의한 오류를 최소화한 선구조선 판독도를 작성하였다. 또한 진앙에 대한 선구조선의 통계 요소별 밀도를 추정하기 위해 spline 내삽법을 이용하여 선구조선의 빈도, 교차점, 길이에 대한 밀도를 계산하였다. 그리고 진앙에서의 선구조선 밀도가 얼마나 밀집되어 있는지 정량적으로 표현하기 위하여 각 격자 내의 선구조선 밀도에 대해 최대 선구조선 밀도로 나누는 상대밀도 값(Value of the Relative Density; VRD)을 계산하는 알고리즘을 개발하여 밀도도(density map)를 작성하였다. 각 영상의 진앙에서의 VRD는 최소 약 0.60에서 최대 약 0.90으로 나타났지만, 각 영상별 광원의 고도각과 방위각이 차이가 있어 영상별 VRD보다 통계 요소별 VRD의 평균치를 사용하였다. 그 결과, 빈도의 평균 VRD는 약 0.85로 교차점과 길이의 평균 VRD보다 약 21% 높게 나타나, 선구조선의 빈도 요소가 진앙의 위치와의 관계가 가장 밀접함을 확인하였다. 이와 같이 3차원 영상의 선구조선 추출을 통한 밀도 분석 기술은 향후 지진 발생 가능 지역 분석에 기초자료로써의 의미가 있을 것으로 기대된다. The purpose of this paper is to analyze the relationship between the location of the epicenter of a medium-sized earthquake(magnitude 4.8) that occurred on January 20, 2007 in the Odaesan area with lineament features using a shaded relief map(1/25,000 scale) and satellite images from LANDSAT-8 and KOMPSAT-2. Previous studies have analyzed lineament features in tectonic settings primarily by examining two-dimensional satellite images and shaded relief maps. These methods, however, limit the application of the visual interpretation of relief features long considered as the major component of lineament extraction. To overcome some existing limitations of two-dimensional images, this study examined three-dimensional images, produced from a Digital Elevation Model and drainage network map, for lineament extraction. This approach reduces mapping errors introduced by visual interpretation. In addition, spline interpolation was conducted to produce density maps of lineament frequency, intersection, and length required to estimate the density of lineament at the epicenter of the earthquake. An algorithm was developed to compute the Value of the Relative Density(VRD) representing the relative density of lineament from the map. The VRD is the lineament density of each map grid divided by the maximum density value from the map. As such, it is a quantified value that indicates the concentration level of the lineament density across the area impacted by the earthquake. Using this algorithm, the VRD calculated at the earthquake epicenter using the lineament``s frequency, intersection, and length density maps ranged from approximately 0.60(min) to 0.90(max). However, because there were differences in mapped images such as those for solar altitude and azimuth, the mean of VRD was used rather than those categorized by the images. The results show that the average frequency of VRD was approximately 0.85, which was 21% higher than the intersection and length of VRD, demonstrating the close relationship that exists between lineament and the epicenter. Therefore, it is concluded that the density map analysis described in this study, based on lineament extraction, is valid and can be used as a primary data analysis tool for earthquake research in the future.

국내 COVID-19의 공간분포특성 분석

차성은(Cha, Sung Eun),조정선(Jo, Jeong Seon),조정은(Jo, Jeong Eun),이우균(Lee, Woo Kyun),김대철(Kim, Dae Cheol) 대한공간정보학회 2021 대한공간정보학회지 Vol.29 No.2

원격탐사자료를 이용한 참나무시들음병 피해목의 공간분포특성 분석

차성은,이우균,김문일,이슬기,조현우,최원일,Cha, Sungeun,Lee, Woo-Kyun,Kim, Moonil,Lee, Sle-Gee,Jo, Hyun-Woo,Choi, Won-Il 한국산림과학회 2017 한국산림과학회지 Vol.106 No.3

본 연구는 참나무시들음병이 수도권에 피해가 집중되어 있는 점을 고려해 북한산, 청계산, 수리산의 시계열 항공사진을 사용하여 감독분류기법(supervised classification)으로 피해목을 분류하였으며, 피해지의 공간적인 특성을 분석하기 위해 피해목 위치의 지형적 특성을 통계처리 하여 고도와 경사와의 밀접한 상관관계를 확인하였다. 또한, Moran's I 통계분석을 이용한 북한산의 Moran's I 값은 2009, 2010, 2012년 각 0.25, 0.32, 0.24, 청계산은 2010, 2012, 2014년 각 0.26, 0.32, 0.22, 수리산은 2012, 2014년 각 0.42, 0.42의 값을 갖으며, 이는 피해목이 군집하여 분포함을 의미한다. 아울러, 피해목 군집의 이동성을 파악하기 위해 hotspot 분석을 실시하여 시계열적으로 hotspot이 이동하는 특성을 확인하였다. 참나무 시들음병의 전체 hotspot 면적(z-score>1.65) 중 고도 200~400 m, 경사 $20{\sim}40^{\circ}$에 분포하는 활엽수 및 혼효림에서의 발생비율은 약 80%로 나타났다. 이는 미래의 피해지역 hotspot은 상기의 지형 및 임상조건에서 발생 또는 이동될 수 있음을 시사한다. 본 연구의 결과는 참나무시들음병의 이동경로 예측의 기초자료로 이용될 수 있으며, 향후 병해충 피해의 사전 방제 및 시스템 구축에 사용될 수 있다. This study categorized the damaged trees by Supervised Classification using time-series-aerial photographs of Bukhan, Cheonggae and Suri mountains because oak wilt disease seemed to be concentrated in the metropolitan regions. In order to analyze the spatial characteristics of the damaged areas, the geographical characteristics such as elevation and slope were statistically analyzed to confirm their strong correlation. Based on the results from the statistical analysis of Moran's I, we have retrieved the following: (i) the value of Moran's I in Bukhan mountain is estimated to be 0.25, 0.32, and 0.24 in 2009, 2010 and 2012, respectively. (ii) the value of Moran's I in Cheonggye mountain estimated to be 0.26, 0.32 and 0.22 in 2010, 2012 and 2014, respectively and (iii) the value of Moran's I in Suri mountain estimated to be 0.42 and 0.42 in 2012 and 2014. respectively. These numbers suggest that the damaged trees are distributed in clusters. In addition, we conducted hotspot analysis to identify how the damaged tree clusters shift over time and we were able to verify that hotspots move in time series. According to our research outcome from the analysis of the entire hotspot areas (z-score>1.65), there were 80 percent probability of oak wilt disease occurring in the broadleaf or mixed-stand forests with elevation of 200~400 m and slope of 20~40 degrees. This result indicates that oak wilt disease hotspots can occur or shift into areas with the above geographical features or forest conditions. Therefore, this research outcome can be used as a basic resource when predicting the oak wilt disease spread-patterns, and it can also prevent disease and insect pest related harms to assist the policy makers to better implement the necessary solutions.

농림위성 활용을 위한 산불 피해지 분류 딥러닝 알고리즘 평가

차성은,원명수,장근창,김경민,김원국,백승일,임중빈,Cha, Sungeun,Won, Myoungsoo,Jang, Keunchang,Kim, Kyoungmin,Kim, Wonkook,Baek, Seungil,Lim, Joongbin 대한원격탐사학회 2022 大韓遠隔探査學會誌 Vol.38 No.6

Recently, forest fires have frequently occurred due to climate change, leading to human and property damage every year. The forest fire monitoring technique using remote sensing can obtain quick and large-scale information of fire-damaged areas. In this study, the Gangneung and Donghae forest fires that occurred in March 2022 were analyzed using the spectral band of Sentinel-2, the normalized difference vegetation index (NDVI), and the normalized difference water index (NDWI) to classify the affected areas of forest fires. The U-net based convolutional neural networks (CNNs) model was simulated for the fire-damaged areas. The accuracy of forest fire classification in Donghae and Gangneung classification was high at 97.3% (f₁=0.486, IoU=0.946). The same model used in Donghae and Gangneung was applied to Uljin and Samcheok areas to get rid of the possibility of overfitting often happen in machine learning. As a result, the portion of overlap with the forest fire damage area reported by the National Institute of Forest Science (NIFoS) was 74.4%, confirming a high level of accuracy even considering the uncertainty of the model. This study suggests that it is possible to quantitatively evaluate the classification of forest fire-damaged area using a spectral band and indices similar to that of the Compact Advanced Satellite 500 (CAS500-4) in the Sentinel-2.

핫스팟 분석을 통한 거창지역의 선구조선과 진앙의 상관관계 분석

조현우,지광훈,차성은,김은지,이우균,Jo, Hyun-Woo,Chi, Kwang-Hoon,Cha, Sungeun,Kim, Eunji,Lee, Woo-Kyun 대한원격탐사학회 2017 大韓遠隔探査學會誌 Vol.33 No.5

본 연구는 기상청에서 지진의 계기관측이 시작된 1978년부터 2016년까지, 규모 2.0~2.5사이의 소규모 지진이 6회 발생한 경상남도 거창군 일원지역을 대상으로 수치표고모델을 이용한 3차원의 LANDSAT 8호 위성영상과 음영기복도로부터 선구조선을 추출하여 선구조선과 진앙(지진발생위치)간의 상관관계를 분석하였다. 선구조선의 통계분석 방법으로는 직각격자에 의한 단절현상 문제점을 완화하고 선구조선의 공간적 분포를 정확히 표현해줄 수 있는 육각격자 모양과, 격자크기에 따라 변화하는 밀도 값이 안정되는 지점의 격자크기를 사용하여 핫스팟 분석을 수행하였다. 핫스팟 분석방법은 선구조선이 집단화되어 나타나는 지역을 통계적으로 파악할 수 있기 때문에, 선구조선의 각 통계요소별(빈도, 교차점, 길이)로 도출되는 Z score를 통해 선구조선 밀집지역을 확인하였다. 또한 연산된 선구조선의 밀도와 진앙간의 상관성을 분석하기 위해 진앙에서의 Z score를 표준정규분포 상에 나타내어 선구조선의 밀도가 통계적으로 의미 있는 수준인지를 확인하였다. 그 결과, 6개의 진앙에서 3개 종류의 통계요소로 기록된 총 18개의 Z score 중 약 83%에 달하는 15개 값이 1.65 이상으로 나타났다. 이는 표준정규분포 상에서 95% 이상의 높은 밀도 값을 의미하여, 진앙이 선구조선 고밀도지역에 위치함을 알 수 있었다. 특히 선구조선 빈도는 모든 진앙에서, 교차점은 하나의 진앙을 제외한 나머지 진앙에서 밀도 값이 표준정규분포 상 95% 이상을 나타내어, 선구조선의 빈도와 교차점 밀도가 진앙과 높은 상관성이 있음을 확인하였다. 선구조선의 밀도 분포를 정확하게 표현하고, 진앙과의 상관관계를 분석한 본 연구는 잠재적인 지진발생 위험 지역을 추출하기 위한 기초연구로써 의미가 있다. 그러나 상기와 같은 결과를 조금 더 명확하게 하기 위해서는 지진의 발생빈도가 많고 더 광역적인 지역을 대상으로 한 추가적 연구의 필요성이 있다고 사료된다. This study aims to understand the relationship between lineaments and epicenters in Geochang region, Gyungsangnam-do, South Korea. An instrumental observation of earthquakes has been started by Korea Meteorological Administration (KMA) since 1978 and there were 6 earthquakes with magnitude ranging 2 to 2.5 in Geochang region from 1978 to 2016. Lineaments were extracted from LANDSAT 8 satellite image and shaded relief map displayed in 3-dimension using Digital Elevation Model (DEM). Then, lineament density was statistically examined by hotspot analysis. Hexagonal grids were generated to perform the analysis because hexagonal pattern expresses lineaments with less discontinuity than square girds, and the size of the grid was selected to minimize a variance of lineament density. Since hotspot analysis measures the extent of clustering with Z score, Z scores computed with lineaments' frequency ($L_f$), length ($L_d$), and intersection ($L_t$) were used to find lineament clusters in the density map. Furthermore, the Z scores were extracted from the epicenters and examined to see the relevance of each density elements to epicenters. As a result, 15 among 18 densities,recorded as 3 elements in 6 epicenters, were higher than 1.65 which is 95% of the standard normal distribution. This indicates that epicenters coincide with high density area. Especially, $L_f$ and $L_t$ had a significant relationship with epicenter, being located in upper 95% of the standard normal distribution, except for one epicenter in $L_t$. This study can be used to identify potential seismic zones by improving the accuracy of expressing lineaments' spatial distribution and analyzing relationship between lineament density and epicenter. However, additional studies in wider study area with more epicenters are recommended to promote the results.

원격탐사와 지리정보시스템의 산림분야 활용

이우균,김문일,송철호,이슬기,차성은,김강선,Lee, Woo-Kyun,Kim, Moonil,Song, Cholho,Lee, Sle-gee,Cha, Sungeun,Kim, GangSun 한국국토정보공사 공간정보연구원 2016 지적과 국토정보 Vol.46 No.2

산림은 우리나라 토지피복 면적의 64%에 해당하는 넓은 면적을 차지한다. 이와 같이 넓은 면적의 산림을 조사, 모니터링, 관리하기 위해서는 원격탐사 및 지리정보시스템 기술이 필수적이다. 위성영상의 분광반사 특성을 이용하여 임상 및 수종분류가 가능하며, 이를 통해 임상도를 제작할 수 있다. 3차원 자료인 LiDAR를 이용하여 개체목의 위치와 수고 측정, 이를 통해 바이오매스와 탄소량 추정이 가능하다. 그 외에도 대상물의 반사특성을 이용해서 각종 지수들이 추출될 수 있는데, 예를 들어 식생지수와 표면토양지수 등을 통해 식생의 활력도와 산림 황폐화 정도를 파악 할 수 있다. 이러한 식생지수들의 변이를 파악하여 소나무 재선충병, 참나무 시들음병 등의 조기탐지 및 관리도 가능하다. 또한 A/R CDM, REDD+ 등 최근 기후변화 대응 사업에 있어서 원격탐사는 사업성 판단과 이산화탄소 흡수 및 저장량을 산정하는데 중요한 역할을 하고 있다. 기후변화 취약성 평가에서는 지리정보시스템의 시공간자료를 이용하여 국가 및 지자체 단위의 취약성이 시공간적으로 평가되고 있다. 또한, 시공간자료를 영향변수로 추가시킨 각종 모델을 통해 산림생장, 입목고사, 산사태 및 산불 등의 예측이 시공간적으로 이루어 질 수 있다. Forest accounts for almost 64 percents of total land cover in South Korea. For inventorying, monitoring, and managing such large area of forest, application of remote sensing and geographic information system (RS/GIS) technology is essential. On the basis of spectral characteristics of satellite imagery, forest cover and tree species can be classified, and forest cover map can be prepared. Using three dimensional data of LiDAR(Light Detection and Ranging), tree location and tree height can be measured, and biomass and carbon stocks can be also estimated. In addition, many indices can be extracted using reflection characteristics of land cover. For example, the level of vegetation vitality and forest degradation can be analyzed with VI (vegetation Index) and TGSI (Top Grain Soil Index), respectively. Also, pine wilt disease and o ak w ilt d isease c an b e e arly detected and controled through understanding of change in vegetation indices. RS and GIS take an important role in assessing carbon storage in climate change related projects such as A/R CDM, REDD+ as well. In the field of climate change adaptation, impact and vulnerability can be spatio-temporally assessed for national and local level with the help of spatio-temporal data of GIS. Forest growth, tree mortality, land slide, forest fire can be spatio-temporally estimated using the models in which spatio-temporal data of GIS are added as influence variables.

화학사고에 의한 국내 농작물 피해 평가를 위한 사례연구

박민석(Minseok Park),차성은(Sungeun Cha),송용재(Yong Jae Song),손경영(Kyoung young Son),현승훈(Seunghun Hyun) 한국토양비료학회 2016 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2016 No.10

농림위성 산림분야 식생지수 검보정 사이트 설계

임중빈 ( Joongbin Lim ),차성은 ( Sungeun Cha ),원명수 ( Myoungsoo Won ),김준 ( Joon Kim ),박주한 ( Juhan Park ),류영렬 ( Youngryel Ryu ),이우균 ( Woo-kyun Lee ) 대한원격탐사학회 2022 大韓遠隔探査學會誌 Vol.38 No.3

우리나라 산림의 효율적인 관리와 산림 모니터링을 위해 산림청은 농림위성을 개발 중이며 2025년 발사 예정이다. 농림위성을 효율적으로 활용하기 위해 산림청 국립산림과학원은 36종의 농림위성 산림분야 활용산출물 개발을 진행 중이다. 원격탐사 기법을 활용하여 도출된 산출물들은 지상검증이 요구되며 해당 산출물들에 대한 품질 모니터링 결과를 지속적으로 보고해야 한다. 국내 최초로 산림분야 활용 위성이 개발되는 상황이라 국내에는 공식적인 산림분야 활용 산출물 검보정 사이트가 부재하다. 이에 저자들은 국제기준에 맞춰 농림위성 산림분야 활용산출물 검보정을 위한 검보정 사이트를 설계하였다. 또한 전국적으로 검보정 사이트를 설치하기 위해 적정 센서를 선택하여 해당 센서의 활용 가능성을 평가하였다. 평가 결과 지상 관측데이터와 Sentinel-2 영상과의 산림 산출물에 대한 오차가 ±5% 이내로 관측되어 해당 센서를 활용하여 전국적으로 확장이 가능함을 확인하였다. The Compact Advanced Satellite 500-4 (CAS500-4) is under development to efficiently manage and monitor forests in Korea and is scheduled to launch in 2025. The National Institute of Forest Science is developing 36 types of forestry applications to utilize the CAS500-4 efficiently. The products derived using the remote sensing method require validation with ground reference data, and the quality monitoring results for the products must be continuously reported. Due to it being the first time developing the national forestry satellite, there is no official calibration and validation site for forestry products in Korea. Accordingly, the author designed a calibration and validation site for the forestry products following international standards. In addition, to install calibration and validation sites nationwide, the authors selected appropriate sensors and evaluated the applicability of the sensors. As a result, the difference between the ground observation data and the Sentinel-2 image was observed to be within ±5%, confirming that the sensor could be used for nationwide expansion.

공장 혈관이형성증

김경영(Gyeong Young Kim),김나영(Na Young Kim),전호춘(Ho Choon Jeon),차성은(Sung Eun Cha),김지영(Ji Young Kim),이계희(Kye Heui Lee),양대현(Dae Hyun Yang),박경주(Gyung Joo Park),최신은(Shin Eun Choi) 대한소화기학회 1995 대한소화기학회지 Vol.27 No.5

Angiodysplasia, an important vascular lesion of the gut, defined by the presence of ectasia of normal preexisting intestinal submucosal veins and overlying mucosal capillaries, is a source of major morbidity from bleeding. With the development of diagnostic angiography, angiodysplasia of the bowel has been recognized as a frequent cause of significant intestinal bleeding, particularly in elderly patients. Its cause is unknown but considered mostly to be acquired as a result of a degenerative process associated with aging. We experienced one case of jejunal angiodysplasia in a 64-year old man, diagnosed by angiography, and selective jejunal resection was conducted with the aid of intraoperative mesenteric arterial methylene blue injection, administered via a catheter superselectively positioned in the appropriate jejunal arterial branch prior to operation. This patient has been followed up for 6 months without rebleeding. (Korean J Gastroenterol 1995;27:588- 594)