SAR 위성영상 해수유동 정보추출 및 활용

이문진,김혜진,이승현,홍기용,Lee, Moon-Jin,Kim, Hey-Jin,Lee, Seung-Hyun,Hang, Key-Yong 해양환경안전학회 2007 해양환경안전학회지 Vol.13 No.4

A study on analysis and application of ocean currents information extracted from SAR (Synthetic Aperture Radar) satellite image. The current information extracted from SAR satellite image is not real vector information but scalar information in normal direction of orbital path. To correct current information extracted from satellite image, observation of currents in the field is carried out at the same time and area as those of satellite image. In the analysis, current information extracted from satellite image is corrected by using observed ones. By this correction, the speed and the direction of current can be estimated. The extract current information seem to agree well with the observed ones. 인공위성영상을 이용한 해양정보 추출을 위하여 SAR 위성영상을 이용한 해수유동 정보 추출을 연구하였다. SAR(Synthetic Aperture Radar) 위성영상의 도플러 쉬프트 정보를 이용한 해수유동 정보 추출은 적용기술의 근본적 한계로 인하여 실제 유속이 아니라 위성궤도의 법선방향에 대한 유속장도만을 제시하는 문제가 있다. 이러한 한계 및 문제점을 극복하기 위하여 본 연구에서는 위성영상 촬영과 동일한 시간에 동일한 해역에서 해수유동을 관측하고, 관측된 해수유동 정보를 이용하여 위성영상에서 추출된 해수유동 정보를 보완 검증하였다. 위성영상 추출 해수유동정보의 위성궤도 법선방향 유속강도는 관측된 해수유동 유향분포도에 근거하여 실제 해수유동 유향에 맞게 보정될 수 있었으며, 보정된 해수유동 정보는 실제 해수유동 분포를 잘 반영할 수 있었다.

한국 남해의 구난환경 위험성 분석을 위한 극치 조석 산정

이문진,Lee Moon-Jin 해양환경안전학회 2006 해양환경안전학회지 Vol.12 No.1

In marine salvage, extreme tide heights and tidal currents are necessary to anchor an accidental ship. In order to meet this requirement, a simple scheme was developed which yields the spatial informations on the extreme tide from the distribution of approximate highest astronomical tide heights using a relationship between extreme and highest astronomical tides at the standard port. This method is the inference method based on horizontally homogeneity of tide. This scheme was applied to estimate extreme tide heights and tidal currents in the Namhae (southern sea of Korea). The highest astronomical tide heights are computed by amplitude of four major constituents (M2, S2, K1, O1 tide). The estimated extreme tide heights are ranged from 70 to 260 cm for return period 50 years and from 80 to 270cm for return period 100 years, respectively. For return period 100 years, extreme tidal currents show value of 1.55 times as strong as those of normal state. 해난사고 선박의 구난환경 위험성 분석을 위한 극치조석 산정을 연구하였다. 본 연구에서는 표준항에서 관측된 해면변위에서 주요 4대분조($M_2$조, $S_2$조, $K_1$조, $O_1$조)의 진폭과 극치조석의 진폭을 산정하고, 조석 공간분포의 균일성에 근거한 유추(inference)방법을 이용하여 둘 간의 상관관계를 수치모델로 계산된 주요 4대분조의 공간분포에 적용함으로써 극치조석의 공간분포를 산정하였다. 극치조석의 분포는 한국 남해를 대상으로 산정하였으며, 50년 주기와 100년 주기의 극치조석을 각각 산정하였다. 한국 남해의 50년 주기 극치조석 진폭은 $70cm{\sim}260cm$의 분포를 보였으며, 100년 주기 극치조석 진폭은 $80cm{\sim}270cm$의 분포를 보였다. 극치조류의 유속은 100년 주기의 경우 평균상태 조류 유속에 비하여 약 1.55배 강한 것으로 나타났다.

국내관광 활성화 방안에 관한 연구 -경주 양동마을을 중심으로-

이문진 ( Moon Jin Lee ),한필규 ( Phil Kyu Han ),김학준 ( Hak Jun Kim ) 한국사진지리학회 2013 한국사진지리학회지 Vol.23 No.4

The purpose of this study is to propose a plan to revitalize domestic tourism in Gyeongju Yangdon Village. For this purpose, the following specific goals were established. First, the history and status of Gyeongju Yangdong Village was organized. Second, a management plan for Gyeongju Yangdong Village was comparatively analyzed by benchmarking Andong Hahoe Village and searched for possible improvements. Third, the trend of studies on historic houses was identified through previous studies related to historic houses and survey questions were derived. Fourth, improvements for Gyeongju Yangdong Village were found through a survey that targeted the visitors. By benchmarking Hahoe Village, we realized that there should be a variety of food developments and increase of food quality at Yangdong Village. Also, we found there should be a development of a character for Yangdong Village and a cultural experience program unique to Yangdong Village. In addition, there was also a need to create various events that the residents can directly participate or implement. Through the visitor survey, we again realized Yangdong Village has great sceneries and that the visitors had a lot of interest in the history of the historic houses. From the visitor evaluation, we found that low points were given for variety of food, food prices, food quality, etc. The survey showed us that there should be efforts to develop more varieties of foods and raise the standard of food.

해양 유출유 사고 방제 지원 GIS 프로그램 개발

김혜진 ( Hye Jin Kim ),이한진 ( Han Jin Lee ),이문진 ( Moon Jin Lee ) 한국지리정보학회 2006 한국지리정보학회지 Vol.9 No.3

국제협력을 위한 해양안전정보 분야 범용수로데이터모델 적용

오세웅,이문진,김혜진,서상현,Oh, Se-Woong,Lee, Moon-Jin,Kim, Hye-Jin,Suh, Sang-Hyun 해양환경안전학회 2012 해양환경안전학회지 Vol.18 No.1

국가적으로 개발도상국 국제협력 지원이 추진되고 있으며, 특히 해양안전 분야에서도 교육훈련 및 정보체계 개발지원이 이루어지고 있다. 국제협력 시 적용되는 해양안전 정보시스템은 수원국에서 생산되는 해양안전정보 처리가 가능하여야 하고, 수원국에서 개발된 시스템 간의 정보 교환이 원활해야 한다는 특징이 있다. 따라서 해양안전정보 시스템은 국제수로기구에서 제정한 범용수로데이터모델 기반의 시스템 구축이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 국제수로기구에서 개발한 범용수로데이터 모델인 S-100 표준과 범용수로데이터 모델의 운용절차에 대해 분석하였다. 또한 범용수로데이터모델의 해양안전 분야 국제협력 사례로 유출유 대응시스템에 적용하여 전자해도 기반의 유출유 대응시스템을 개발하였으며, 범용수로데이터모델의 해양안전 분야 적용 결과를 고찰 하였다. Official Development Assistance(ODA) Project is initiated to assist a developing country economically and to promote its welfare. Support on training and information system development are the primary elements in the maritime safety field. The maritime safety information system(MSIS) of ODA projects deals with maritime safety information of developing nations and ensures an inter-operability between other systems. Therefore, it is required to develop MSIS based on the Universal Hydrographic Data Model(UHDM) of International Hydrographic Organization(IHO). In this paper, we have analyzed the current status and operational process of UHDM established by IHO. Oil spill response system was selected as an example of MSIS project and, also, considered the application results to the maritime safety field of UHDM.

유출유 확산 예측 모델의 상시 운용 체계 개발에 관한 연구

김혜진,이문진,오세웅,강준묵,Kim, Hye-Jin,Lee, Moon-Jin,Oh, Se-Woong,Kang, Joon-Mook 해양환경안전학회 2011 海洋環境安全學會誌 Vol.17 No.4

기초자료의 획득 체계 및 가공 체계의 부재와 복잡한 사용자 입력 체계로 인해서 유출유 확산 예측 모델의 활용에 제약이 따른다. 이러한 상황에서 유류오염사고에 신속하게 대응하기 위한 과학적 방제 전략 수립은 어렵다. 본 연구에서는 현재 실정을 고려하여 유출유 확산 예측 모델 구동을 위한 최선의 상시 활용 체계를 수립하였다. 모든 기초자료를 직접 구축하고 관리하는 것이 불가능하기 때문에 외부 기관의 실시간 동적 자료를 연계하고 최소한의 데이터베이스만을 직접 구축하여 실시간 유출유 확산 예측의 상시 활용이 가능함을 확인하였다. 또한 사용자와 모델간 인터페이스부분에서 발생하는 오류를 최소화하는 사용자 입력 인터페이스와 모델 연산 결과를 시공간 측면에서 다차원적으로 분석할 수 있는 결과 표출 인터페이스를 제안하였다. 본 연구 결과로 구축된 유출유 확산 예측 모델의 상시 운용 체계는 외부 자료에 의존하기 때문에 모델 결과의 불확실성이 존재하지만, 유류오염사고 발생시 신속하게 모델을 구동하여 유출유 확산 예측을 수행할 수 있다는 측면에서 실제 방제 현장에서 의미있게 활용될 수 있다. There is no system to obtain the basic data and proceed data and user input interface is complex, thus there are some limitation to utilize the oil spill prediction model. It is difficult to build the scientific response strategy in order to respond oil spill accident rapidly because it is impossible to operate the oil spill prediction model any time. In this study, the optimum operational system for oil spil prediction model has been developed considering the present system. External real time data has been linked because of impossibility of building all basic data and minimum database has been build in this study. Through this data system, real time oil spill prediction model can be utilized. And the user interface has been designed to reduce the error of the interface between user and model and the output interface has been proposed to analyze the result of modeling at multidimensional aspect. While the system for oil spill prediction model as the result of this study has some uncertainties because of depending on external data, the thing that we can predict oil spill using operate the model rapidly as soon as the accident occurred can be meaning in the response field.

SAR를 이용한 해풍, 파랑 해류 추출 기법 연구

강문경(Moon-Kyung Kang),박용욱(Yong-Wook Park),이훈열(Hoonyol Lee),이문진(Moon-Jin Lee) 한국항해항만학회 2006 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.3 No.1

최근 인공위성 SAR를 이용한 기술은 해풍, 파랑, 해류 등과 같은 해양에서 발생되는 다양한 현상을 관측하고 연구하는데 필수적인 기술로 대두되고 있다. CMOD4, CMOD-IFR2 모델은 해상풍의 크기를 구할 수 있으며, wave-SAR 변환 기법과 inter-look cross-spectra 기법은 파랑의 크기, 방향과 같은 물리적 값을 추출할 수 있다. 또한 Doppler shift 기법을 적용하여 해류속도를 구할 수 있다. 본 연구에서는 위의 기법들을 종합적으로 적용하여 SOP (SAR Ocean Processor) 프로세서를 개발하였다. 이 프로세서를 한반도 연안 지역에 적용하여 RADARSAT-1 영상자료로부터 바람, 파랑, 해류의 물리적 정보를 추출하였으며, 이를 현장자료와 비교한 결과 신뢰할만한 결과를 얻을 수 있었다. Recently satellite SAR techniques have become essential observation tools for various ocean phenomena such as wind, wave, and current. The CMOD4 and CMOD-IFR2 models are used to calculate the magnitude of wind at SAR resolution with no directional information. Combination of the wave-SAR spectrum analysis and the inter-look cross-spectra techniques provides amplitude and direction of the ocean wave over a square-km sized imagette, The Doppler shift measurement of SAR image yields surface speed of the ocean current along the radar looking direction, again at imagette resolution. In this paper we report the development of a SAR Ocean processor (SOP) incorporating all of these techniques. We have applied the SOP to several RADARSAT-1 images of the coast of korean peninsula and compared the results with oceanographic data, which showed reliability of spaceborne SAR-based oceanographic research.

전자해도 SCAMIN 속성 적용 알고리즘 개발 연구

오세웅,박종민,이문진,Oh, Se-Woong,Park, Jong-Min,Lee, Moon-Jin 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.11

전자해도는 해도 상에 포함되어 있는 다양한 정보를 수록한 전자적 형태의 지도로서 항해장비의 화면축척이 해도의 기본 축척보다 소축척으로 설정되어 있을 경우 해도 정보의 겹침 현상이 발생하여 정보 가독성이 떨어지는 문제점이 있다. 국제수로기구에서는 이를 개선하기 위해 S-65 표준에 SCAMIN 속성 개선 모델을 포함한 바 있다. 그러나 IHO에서 발표한 SCAMIN 모델에는 전자해도 속성에 대한 특정 요건 만족 등의 간단한 조건과 함께 특정 객체가 수심지역, 육상지역, 준설지역 등의 면 객체와 중첩 여부, 수심값의 중요도에 따른 단계적 적용 등 수작업을 필요로 하는 까다로운 요건이 포함되어 있다. 본 연구에서는 S-65 표준의 SCAMIN 모델 요건을 분석하고, 본 요건을 합리적이고 기계적으로 적용하기 위한 알고리즘과 적용 프로그램을 개발하였다. 또한 SCAMIN 속성 개선프로그램을 이용하여 우리나라 전자해도에 적용하였으며 그 결과를 평가하였다. ENC(Electronic Navigational Chart) is an electronic chart including all kinds of information of nautical chart. Mariners have difficulty reading information because of clutter problem if display scale of ECDIS is lower than compilation scale of ENCs. IRO made SCAMIN improvement model included in S-65 Standard to settle this ENC clutter problem. This SCAMIN model includes both simple restriction that should satisfy some requirement and share geographic information, and hard restriction that should overlap with area object such as depth area, land area, dredge area. It also apply SCAMIN step of sounding value according to importance of safety navigation. In this paper, we analyzed the restrictions for SCAMIN model of S-65 Standard, developed algorithm and application to apply theses restrictions reasonably and mechanically. Also we applied this algorithm and application to Korea ENCs and evaluated the result of performance.

국제협력사업 추진을 위한 해사안전기술 평가 연구

오세웅,전태병,이문진,서상현,조동오,Oh, Se-Woong,Jeon, Tae-Byung,Lee, Moon-Jin,Suh, Sang-Hyun,Cho, Dong-Oh 해양환경안전학회 2010 海洋環境安全學會誌 Vol.16 No.1

국제해사기구(IMO)와 세계 해운계에서는 해양환경 보호 및 해상안전 확보를 위해 각종 국제협약을 시행하고 있으나 개발도상국에서는 이를 이행하지 못해 해양사고의 주요 요인이 되고 있다. IMO A그룹 이사국으로 부상한 우리나라는 해사안전기술 이전실적이 마마하여 해사안전기술 분야의 국제협력 사업 발굴 및 추진이 요구되고 있다. 국제협력 사업을 추진하기 위해서는 해사안전 분야의 중요도가 높고 개발도상국에서 필요도가 높은 기술을 선정하여 추진하여야 하는 등 선택과 집중이 요구된다. 따라서 해사안전기술의 우선순위 도출이 필요하며 이를 위해서는 해사안전기술의 평가요인을 도출하고 그 요인에 따라 대상 해사안전기술을 평가하여 우선순위를 결정하여야 한다. 이때 평가요인 간의 중요도를 나타내는 중요 가중치가 평가요인마다 상이하며, 요인간에 종속성이 발생하므로 이를 고려하여야 한다. 본 연구에서는 해사안전기술 평가요인으로 해사안전기술성숙도, 국제협력사업추진가능성, 해사안전기술중요도의 세 그룹으로 구분하고 각 그룹별로 세부 요인을 도출하였다. 또한 평가요인 간의 중요 가중치와 상관 가중치를 고려하기 위해 Fuzzy AHP 기법과 극한확률 이론을 사용한 평가모델을 개발하였다. 본 평가모델의 적용을 위해 해양안전정보 분야에 9개의 해사안전 기술을 선정하고 각 기술의 평가 점수를 계산하였다. 적용 결과 전자해도관련기술이 0.0139로 가장 우선순위가 높았으며 선박모니터링기술과 유류유출확산예측및대응기술이 각각 0.0133, 0.0132로 계산되었다. IMO(International Maritime Organization) and the Shipping World rave complied with various kinds of international regulations for maritime safety and marine environmental protection, but the main reason of maritime accidents is that developing countries cannot implement maritime safety related regulations. Although Korea has been a member of the "A group" council of IMO, maritime technology transfer records of Korea are not good. To promote the project of official development assistance in Korea, it is required to select the technology which has a high degree of importance in the fields of maritime safety and has a high degree of demand on the transfer to developing countries, and to concentrate on the selected technology. So, it is necessary to draw valuation factors for maritime safety technology and to decide the priority in order among maritime safety technologies on the basis of valuation factors. Because the weights which show the degree of importance among valuation factors are different from factor to factor, interdependent relationship between factors should be considered on evaluation. In this study, the valuation factors were divided into three groups as the maturity of maritime safety technology, the promotion probability of projects and the degree of importance of technology, and the detailed factors of each group were drawn. A model which used Fuzzy AHP and limiting probability to consider the weights of importance and correlation among valuation factors was developed. To adopt this model, nine types of maritime safety technology in the field of maritime safety information were selected and points were scored for each technology through evaluation. In conclusion, first, ENC related technology was scored to be the highest as 0.0139. Second, the point of ship monitoring technology was scored as 0.0133. Last, oil spill response technology was scored as 0.0132.

해양정보기반 방제지원시스템 프로토타입 구축에 관한 연구

김혜진 ( Hye Jin Kim ),이문진 ( Moon Jin Lee ) 한국지리정보학회 2008 한국지리정보학회지 Vol.11 No.4

효율적인 방제전략 수립 지원시스템 개발의 일환으로 환경민감정보 기반의 유출유 확산예측 시스템과 피해위험도 예측시스템을 연계하여 인천-대산해역을 대상으로 해양오염 방제지원시스템의 프로토타입을 개발하였다. 유출유 확산예측시스템에서는 실시간 바람과 실시간 해수유동을 기반으로 유출유의 이동을 계산하고, 유출유 특성에 따라 해상 유출유의 풍화작용을 모델링하여 유출유의 잔류량 및 확산분포를 계산하였다. 유출유 확산예측의 실시간 바람은 국립환경과학원의 실시간 기상모델 결과를 ftp를 이용하여 실시간으로 연계하여 활용하며, 실시간 해수유동으로서 조류는 수치모델결과와 검조소 관측결과의 결합을 통해 실시간 조석을 예측하는 CHARRY(Current by Harmonic Response to the Reference Yardstick) 모델을 이용하여 예측하고, 실시간 취송류는 바람과 취송류간의 상관관계와 반응함수를 이용하여 예측하였다. 실시간 해수유동을 따라 이동하면서 풍화되는 유출유의 풍화작용은 유출유 특성에 따라 결정된 감소율을 적용하여 모델링하였다. 본 시스템은 GIS 기술을 이용하여 해양 정보를 ESI(Environmental Sensitivity Index) 및 방제자원 정보와 통합하고 종합적으로 제공함으로써 방제전략 수립을 지원할 수 있다. In oder to develop a decision supporting system for oil spill response, the prototype of pollution response support system which has integrated oil spill prediction system and pollution risk prediction system has developed for Incheon-Daesan area. Spill prediction system calculates oil spill aspects based on real-time wind data and real-time water flow and the residual volume of spilt oil and spread pattern are calculated considering the characteristic of spilt oil. In this study, real-time data is created from results of real-time meteorological forecasting model(National Institute of Environmental Research) using ftp, real-time tidal currents datasets are built using CHARRY(Current by Harmonic Response to the Reference Yardstick) model and real-time wind-driven currents are calculated applying the correlation function between wind and wind-driven currents. In order to model the feature which is spilt oil spreading according to real-time water flow is weathered, the decrease ratio by oil kinds was used. These real-time data and real-time prediction information have been integrated with ESI(Environmental Sensitivity Index) and response resources and then these are provided using GIS as a whole system to make the response strategy.