문화재 분포 예측을 위한 GIS 활용방안 연구

원석환,김은경,강전영,황철수 대한지리학회 2011 대한지리학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.5

디지털트윈과 확장현실 기술을 연계한 재난안전 훈련 시스템 구축 방안 연구

원석환,김성훈,김상민 한국국토정보공사 2022 지적과 국토정보 Vol.52 No.2

본 연구의 목적은 재난안전 훈련의 효과성을 극대화 할 수 있는 훈련 시스템 구축 방안을 제안하는 것이다. 이를 위해 선행연구 검토 및 현황사례 분석을 통해 관련 분야별 데이터・시스템・요구기술・법・제도 등의 현재 수준을 고찰하였다. 디지털트윈과 확장현실 기술을 연계한 재난안전 훈련 시스템을 제안하였으며, 이를 위한 구축 방안 연구를 진행하였다. 본 연구의 결과물이 재난안전 훈련 시스템의 고도화에 기여하여 재난피해를 감소시킬 수 있기를 기대한다.

풍수해 피해 추정을 위한 공간정보 DB의 활용방안 및 품질 점검 기준 제안

원석환,김현덕,김상민 한국국토정보공사 2020 지적과 국토정보 Vol.50 No.2

The purpose of this study was to propose applicability of spatial data and quality check criteria for estimating damage from storm and flood. Using the data from the National Disaster Management System and National Spatial Data Infrastructure, spatial database for estimation of storm and flood damage has been mapped to each type of damage. This was proposed as the quality check criteria for damage analysis. Through this study, it is possible to utilize the spatial database for estimating storm and flood damage. The reliability of analysis results are ensured through the quality check criteria. 본 연구는 풍수해로부터 발생 가능한 피해를 추정하기 위한 공간정보 DB 활용 방안과 공간정보의 품질 점검 기준을 제안하고자 하였다. 국가재난관리정보시스템, 국가공간정보통합체계 공개자료 목록을 대상으로 공간정보 DB 중 풍수해 피해 추정을 위해 활용될 수 있는 데이터를 피해유형별로 매핑하였으며, 해당 데이터를 활용하여 피해 분석을 위한 품질 점검 기준 항목을 제안하였다. 본 연구를 통해 풍수해 피해 추정을 위한 공간정보 DB 활용이 가능할 것이며, 품질 점검 기준을 통해 분석 결과의 신뢰성을 담보할 수 있을 것이다.

공간적 도시 유사도 분석: 남·북한 도시를 사례로

원석환,황철수 국토지리학회 2018 국토지리학회지 Vol.52 No.1

For the unification of Korea, there is a need for a multilateral understanding and research of North Korea and requires in-depth discussion rather than discussion of discourse level. Among the various areas of North Korea’s research, in particular, one of the city of North Korea needs to focus on preparation for unification. This study conducted an urban similarity analysis to compare the between geographic information of South Korea’s cities in 1980s and geographic information of North Korea’s cities in 2015. The urban similarity analysis used to be cluster analysis methods. I could find that city information of Nampo of North Korea in 2015 and city information of Inchon of South Korea in 1980s are similar. This study is a prior study aimed at predicting changes in land use in the future of North Korea for analysis of urbanization progress and the phenomenon of the North Korean cities that will occur after unification. 향후 한국의 통일을 대비하기 위해서는 북한 지역에 대한 다양하고 구체적인 이해와 연구가 필요하다. 통일 준비를 위한 다양한 북한 지역 연구들 가운데 특히, 주력해야 할 분야 중 하나가 바로 도시이다. 도시는 다양한 요소간의 복잡한 상호작용 과정을 통해 변화가 발생하기 때문에, 통일 과정 및 통일 이후 발생할 수 있는 다양한 난제가 내재된 부문이라고 할 수 있다. 본 연구는 2015년 기준 북한과 도시화율이 유사한 남한의 1980년대의 도시들을 대상으로 도시 유사도 분석을 진행하였다. 도시 유사도 분석은 군집분석 방법을 활용하였다. 도시 유사도 분석 결과 2015년의 북한의 남포특별시와 1980년대의 인천직할시가 공간적 측면의 유사도가 가장 높음을 확인할 수 있었다. 본 연구는 통일 이후 북한 도시의 도시화 과정과 토지 이용 변화를 예측 연구를 위한 선행 연구로 진행되었다.

교통 접근성 변동에 따른 도시 토지이용 변화에 관한 연구

원석환,황철수,Won, Seok Hwan,Hwang, Chul-sue 한국국토정보공사 공간정보연구원 2017 지적과 국토정보 Vol.47 No.1

수도권의 도시화는 서울로의 교통 접근성의 변화에 따라 급속하게 진행되었다. 도시화 과정 속에 교외화, 주택 수의 증가, 도심용지 토지이용 증대 등의 다양한 공간적 변화가 이루어지고 있다. 본 연구의 목적은 2001~2008년 간 경기도 남양주시의 도시화 경관현상을 살펴보고 교통(도로 및 철도) 접근성의 변화에 따른 주변 토지이용 변화의 상관성을 분석하는데 있다. 상관성 분석 결과를 토대로 멀티 에이전트 시스템(MAS)을 이용하여 교통접근성과 토지이용 에이전트 간 상호작용의 관점에서 시뮬레이션 하였다. 이런 과정을 통하여 교통접근성의 변화로 인한 주변 토지이용 변화를 시공간적으로 예측하고자 한다. 도시화 현황을 살펴보기 위해서 위성영상 자료와 지적도 자료를 이용하여 거시적 미시적 경관 분석을 실시한 후 교통접근성의 변화에 따른 주변 토지이용 변화의 상관성을 분석하기 위해 교통자료와 토지이용 자료를 활용하여 GIS분석 및 통계 분석, 시뮬레이션 분석을 하였다. 본 연구를 통해 신규 도로 및 철도가 생성됨에 따라 주변 500m 이내에서 도심 토지용지로 변경되는 패턴을 확인할 수 있었으며, 향후 도로 및 철도가 생성됨에 따라 발생하는 토지용지 변화 현상을 예측할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이를 통해 교통시설 입지 대상지역 선정 시 기초자료로 활용할 수 있는 근거가 될 수 있을 것으로 기대된다. The purpose of this study is to examine the status of urbanization of Namyangju-Si from 2001 till 2008, analyze the correlation of the change of surrounding land use according to the change of accessibility and analyze the correlation of the change of land use. Based on the result from correlation analysis, I simulated from the view point of interactions between agents of land use and transportation accessibility by using MAS. I tried to forecast, based on space, the change of surrounding land use caused by the change of accessibility. I conducted landscape analysis by using a land registration map. Also, I conducted GIS analysis statistical analysis simulation analysis of traffic data, land use data in order to analyze the correlation of the change of surrounding land use according to the change of accessibility. I could find out a certain pattern that new roads and railroads causes the within 500m adjacent land to change into urban land use, which led me to construct a system through which land use changing phenomenon can be expected according to the change of accessibility. It is expected that it can make the best use of selecting the location where new transportation facilities are constructed.

머신러닝 기법을 적용한 지가 예측 연구

원석환,이창규,박지만 국토지리학회 2017 국토지리학회지 Vol.51 No.4

기존 개별공시지가는 표준지를 분석한 토지가격비준표의 다중 회귀식 결과로 산정되고 있다. 본 연구에서는 머신러닝 기법을 활용하여 토지특성과 토지의 국지적 공간패턴을 고려한 비선형적 모의방법을 제시하고자 한다. 경기도 용인시를 대상으로 100m 공간단위의 벡터 기반 격자와 지적도 및 수치표고자료를 융합하여 모의를 진행하였다. 모의결과 예측정확도는 C5.0 알고리즘을 활용한 의사결정나무 모형에서 75.8%(1996년), 70.3%(2005년)의 예측정확도를 나타냈다. 그리고 RBF 커널 알고리즘을 활용한 서포트 벡터 머신 모형의 경우 63.5%(1996년), 54.3%(2005년)의 예측정확도를 나타냈다. 본 연구의 머신러닝 모의방법은 개별공시지가 산정을 위한 국지적 토지특성 분석에 활용할 수 있을 것이다. The existing officially assessed individual land price is calculated as the multiple regression result of the land price index table which analyzed the officially assessed reference land price. The main purpose of this study is to suggest the nonlinear simulation method considering the characteristics of the land and the local spatial pattern by using the machine learning. The simulation model was performed by combining the 100m vector areal unit based cadastral map and the digital elevation model(DEM). The accuracy of prediction was 75.8%(1996) and 70.3%(2005) in decision trees of C5.0 algorithm. In the case of the support vector machine(SVM) model, prediction accuracy was 63.5%(1996) and 54.3%(2005). In the machine learning simulation, officially assessed individual land price grade was converted into nominal type data classified into 10 grades considering the distribution of officially assessed individual land price of Yongin city. Independent variables were constructed from 30,354 vector areal unit using geographical distances from hazardous aversion facilities, roads, schools, railways, parks, mountains, and land use. The machine learning simulation method of this study can be applied to the analysis of the local land characteristics for calculating the officially assessed individual land price.

공간정보 표준화 활동 사례 연구를 통한 농촌정보의 고도화 방안

원석환 한국농공학회 2021 韓國農工學會誌 : 전원과 자원 Vol.63 No.2

의사결정나무와 서포트 벡터 머신 모델을 활용한 토지이용 변화 시뮬레이션: 통일 후 북한 도시를 대상으로

원석환,황철수 국토연구원 2018 국토연구 Vol.97 No.-

This study aims to estimate land-use changes in North Korea’s city after the unification through simulation. The simulation analysis consists of exploration of urban patterns, validation of simulated results, and analysis of the land-use changes in the future. The estimation accuracy of land use change was measured by polynomial regression analysis, decision tree analysis and support vector machine analysis. On this basis, suitable methodologies were selected for the modeling of the urban pattern search. The hybrid model uses the ‘C5.0’, a kind of decision tree algorithm and the ‘RBF kernel’, a kind of support vector machine algorithm. The land use change of North Korea’s city (Nampo City) was estimated based on this model. The scenario of newly constructing roads and railroad stations, and developing new urban areas was used in the simulation. The simulated results showed that the urban sprawl impact through improvement of traffic accessibility and the development of new urban areas could be linked to the region and other regions. This study could provide a strategic guidance for policy when the unification of Korea will be on the process. 본 논문의 목적은 시뮬레이션 분석을 통한 통일 이후 북한 특정 도시를 대상으로 하여 토지이용 변화를 추정하는 것이다. 시뮬레이션 분석은 도시화 패턴 탐색을 위한 모델 적합도 연구와 시뮬레이션 결과에 따른 유효성 검증, 북한 도시 토지이용 변화 시뮬레이션 분석으로 구분된다. 도시화 패턴 탐색을 위한 모델링에 있어 적합한 방법론을 선정하기 위해서 통계 분석의 일종인 다항로지스틱 회귀분석과 머신러닝의 일종인 의사결정나무, 서포트 벡터 머신 알고리즘을 활용한 분석을 통해 토지이용 변화 추정 정확도를 비교 분석하였다. 이를 통해 시뮬레이션 단계 및 기준 토지이용별 추정 정확도가 가장 높은 모델을 결합한 시뮬레이션 통합 모델을 구축하였다. 해당 모델을 활용하여 북한 도시(남포특별시)의 시나리오별 토지이용 변화를 추정하였다. 남포특별시의 토지이용 변화 시뮬레이션 분석은 단계별 비포장도로 일부의 포장화, 철도역 신설, 신규 도심지역 개발을 가정한 시나리오로 진행하였다. 분석결과, 지역의 교통 접근성 변화와 신규 도심지역의 개발 영향은 해당 지역의 도시화는 물론이며 타 지역까지 연계되어 도시화 현상이 나타나게 되는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문은 통일 한국 시대의 북한 도시화 현상을 미시적으로 추정하여, 향후 북한 도시의 개발정책 수립 시 전략적인 대응을 할 수 있는 측면에서 연구의 의의를 지닌다.

탄소중립도시를 위한 디지털트윈 기술 적용에 관한 연구

원석환(Won, Seok Hwan),전정배(Jeon, Jeong Bae),이제승(Lee, Jae Seung),이호영(Lee, Ho Young),김진(Kim, Jin) 대한토목학회 2022 대한토목학회 학술대회 Vol.2022 No.10

풍수해 피해 추정을 위한 공간정보 DB 활용방안 연구

원석환(Seokhwan Won),김상민(Sangmin Kim),김현덕(Hyeondeok Kim) 대한지리학회 2020 대한지리학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.11