원격탐사기반 임분고 추정 모델 개발 국내외 현황 고찰 및 제언

이복남,정건휘,류지연,권경원,임종수,박주원 한국산림과학회 2022 한국산림과학회지 Vol.111 No.3

Forest canopy height is an indispensable vertical structure parameter that can be used for understanding forest biomass and carbon storage as well as for managing a sustainable forest ecosystem. Plot-based field surveys, such as the national forest inventory, have been conducted to provide estimates of the forest canopy height. However, the comprehensive nationwide field monitoring of forest canopy height has been limited by its cost, lack of spatial coverage, and the inaccessibility of some forested areas. These issues can be addressed by remote sensing technology, which has gained popularity as a means to obtain detailed 2- and 3-dimensional measurements of the structure of the canopy at multiple scales. Here, we reviewed both international and domestic studies that have used remote sensing technology approaches to estimate the forest canopy height. We categorized and examined previous approaches as: 1) LiDAR approach, 2) Stereo or SAR image-based point clouds approach, and 3) combination approach of remote sensing data. We also reviewed upscaling approaches of utilizing remote sensing data to generate a continuous map of canopy height across large areas. Finally, we provided suggestions for further advancement of the Korean forest canopy height estimation system through the use of various remote sensing technologies. 대면적 산림의 정확한 임분고 측정은 산림경영, 산림 탄소량 추정, 산림 생태계 관리를 위한 필수적인 지표인자로 다수의 국가에서 주기적인 현장조사를 수행하고 있다. 하지만, 현장조사는 많은 비용 및 시간 소요, 접근의 용이성이 낮은 지역의 조사의 기술적 한계성을 가지고 있다. 이를 극복하기 위한 대안으로 원격탐사 기술을 이용한 수고 및 임분고 추정 연구가 활발하다. 이에 본 논문에서는 해외 및 국내의 다양한 원격탐사기반 수고 및 임분고 추정 연구 사례를 분석하여 원 격탐사기반 임분고 추정 연구의 동향을 크게 LiDAR기반, Stereo 및 SAR 이미지 점군(Image-based Point Clouds)기반, 원 격탐사자료 융합기반 임분고 추정 모델로 나누어 살펴보았다. 또한, 대면적의 전국단위 산림 임분고 추정을 위한 원격탐사 자료의 업스케일링(Upscaling) 기법의 사례 분석을 통해 향후 국내 산림환경 및 현황에 적합한 원격탐사기반 전국단위 산 림 임분고 추정을 위한 방법의 발전 방향성을 고찰하였다.

원격탐사 기술의 국내 정밀 임업 가능성 검토: 임업분야의 원격탐사 적용사례 분석을 중심으로

우희성,조승완,정건휘,박주원 대한원격탐사학회 2019 大韓遠隔探査學會誌 Vol.35 No.6

본 논문은 현재 산림 분야 연구에 적용되고 향후 적용가능한 원격탐사 기술에 대한 국내외 발행된 peerreviewed 논문의 리뷰를 바탕으로 원격탐사 기술의 국내 산림분야 적용에 대한 가능성과 한계점을 서술하였다. 원격탐사 기술은 정밀한 분석과 정교한 자료 수집을 바탕으로 대단위 산림면적 분석에 있어 필수적이며, 정보통신기술과의 융합으로 향후 임업의 새로운 시대를 열어갈 핵심 기술이다. 본 리뷰 논문에서는 다양한 원격탐사 기술 가운데 레이저 스캐닝 기술, 위성영상을 이용한 산림 측정 기술, 그리고 무인항공기를 이용한 기존 국내·외 연구사례를 분석하여 국내 산림분야 적용 가능성에 대한 기회와 한계점에 대해 서술하였다. This review paper presents a review of evidence on systems and technologies for recent remote sensing techniques which were applied into forest and forest related sectors. The paper reviewed remote sensing techniques that will have, or already having, a substantial impact on improving data quality of forest inventory and forest management and planning. The aim of this review is to identify, categorize and discuss Korean and international sources published primarily in the last decades. The focus on remote sensing and ICT technologies examines issues related to their opportunities, limitation, use and impact on the forestry. More specifically, this literature review has focused on laser scanning, satellite imagery, and Unmanned aerial vehicles (UAV) utilization in forest management and inventory analysis.

DMZ 잦은 산불과 19년간 토지이용변화 분석 - 2001년~2019년간 연도별 변화 중심으로 -

정성학(Chung, Bruce Songhak),정건휘(Chung, Geon Hwi),류지연(Ryum Ji Yeon),권경원(Kwon, Kyung Won),이복남(Lee, Bok Nam),박주원(Park, Joo Won) 한국측량학회 2021 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2021 No.11

길이 248km에 폭이 4km인 것으로 알려진 비무장지대(DMZ)에서 남북 양측 모두 정전협정을 위반하고 DMZ 안으로 좁혀 들어가 군사시설을 설치한 것과 과거 봄철 대형 산불(6곳)이 발생하여 자연이 훼손된 실태 등을 구글어스 영상에서 확인하였다. DMZ의 자연자원은 세계적인 생태계 보고(寶庫)로 발굴·보존하려는 관심이 국내외적으로 주목을 받고 있는 반면, 봄철에 주로 발생하는 잦은 산불과 때로 대형 산불로 자연 식생 및 동식물 생태계가 위협을 받는 것으로 나타났다. 이에, MODIS Land Cover 자료를 이용하여 지난 19년간 이 지역 토지이용변화를 남북 양측 DMZ 구간으로 나누어서 연도별로 자세히 살펴보았다. DMZ 토지이용 면적은 산림과 초지가 전체 90% 이상을 차지하고, 변화분석 결과는 관목림 등이 주로 산불피해를 입고 줄어들면서 잡풀의 초지로 변한 것으로 나타났다. 그 결과 초지는 19년간 연간 0.6%씩 지속 증가한 것으로 파악되었다. DMZ 봄철 잦은 산불이 남북 양측 군인에 의해 의도적으로 자행되는 사계청소에 의한 것이라면, 대형 산불로 번지지 않도록 세심한 주의 및 관리가 필요하다. 한편, 육상 식생은 일부 훼손이 불가피해 보인 반면, 강하천 수생 생태계는 산불의 영향을 적게 받고 그나마 보존되는 것으로 검토되었다.

벽을 타는 4족 보행 로봇

이동우(D. W. Lee),정건휘(G. H. Jun),임형섭(H. S. Lim),문주선(J. S. Moon),이종민(J. M. Lee),유형근(H. G. Yoo),이승로(S. R. Lee) 한국기계가공학회 2017 한국기계가공학회 춘추계학술대회 논문집 Vol.2017 No.4

Subsystem-Based Pressure Dependent Demand Analysis in Water Distribution Systems Using Effective Supply

유도근,서민열,김중훈,전환돈,정건휘 대한토목학회 2012 KSCE JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol.16 No.3

In this study, Subsystem-Based Pressure Dependent Demand (SPDD) analysis is implemented using the concept of effective supply to eliminate the uncertainties caused by the Head-Outflow Relationship (HOR) in Pressure Dependant Demand (PDD)analysis. This study optimizes the nodal water demands to satisfy the nodal pressure requirement under the abnormal condition defined as the part of the water distribution systems that is closed due to maintenance, rehabilitation, or accidents. The total water supply is optimized and defined as the effective supply, which is the maximum water supply while maintaining the nodal pressure requirements (25 psi) to guarantee the customer’s convenience. A meta-heuristic algorithm, the Harmony Search (HS) algorithm, is applied to optimize the system. To decrease the effect of the HOR uncertainties, an optimization method is proposed in this study using the EPANET model that is widely used for the hydraulic simulation. To evaluate the applicability of the suggested model,Supply Index (SI), Pressure Index (PI), Effective Supply Index (ESI), and Subsystem Importance Index (SII) are also defined and calculated from a real-sized network. This paper firstly tried to perform pressure dependent demand analysis for subsystem without the HOR equation that has been an important issue in water distribution system analysis. The developing method could be a good alternative for the design and maintenance of water distribution systems.

AHP를 이용한 숲가꾸기 사업종별 평가지표 중요도 산정

박주원 ( Joowon Park ),조승완 ( Seungwan Cho ),정건휘 ( Geonhwi Jung ),김보미 ( Bomi Kim ),우희성 ( Heesung Woo ),이요한 ( Yohan Lee ) 한국산림과학회(구 한국임학회) 2020 한국산림과학회지 Vol.109 No.3

본 연구는 효율적인 숲가꾸기 사업 모니터링을 위해 숲가꾸기 사업의 작업종별 평가지표의 중요도를 선정하고 이를 적용한 숲가꾸기 사업 평가지표 개발 연구이다. 숲가꾸기 사업의 작업종별 중요도를 산정하기 위하여 Delphi와 AHP를 이용한 전문가 합의를 총 3차례에 걸쳐 진행하였으며, 선정된 사업추진 프로세스 4개 항목(계획 및 설계, 관리·감독, 감리, 작업품질)과 평가 항목 10개를 선정하여 중요도를 산정하였다. 분석결과, 사업추진 프로세스에서는 계획 및 설계가 가장 중요한 숲가꾸기 평가인자로 선정되었으며 관리·감독, 감리, 작업 품질 순으로 중요도가 산정되었다. 최종 종합 가중치 산정결과, 평가 항목별 우선순위에서는 “산림경영계획서 작성의 적절성” 이 가장 중요도가 높은 것으로 사료되었다. 또한 숲가꾸기 사업과 어린나무 가꾸기 사업에서는 “설계서 작성의 적정성”, 조림지 가꾸기와 큰나무 가꾸기 사업에서는 “작업 품질”이 숲가꾸기 평가에 있어 중요한 인자로 나타났다. 본 연구 결과에 따르면, 숲가꾸기 계획 및 설계, 산림경영계획서 작성, 설계서 작성의 적정성 등 숲가꾸기 사업을 위한 설계 및 계획단계에서의 성과가 숲가꾸기 사업의 평가에 있어 많은 영향을 미치는 것으로 사료된다. The purpose of this study was to identify and prioritize the key indicators and drivers of forest thinning. The research for this study was designed in two-phases: 1) sequential, exploratory, mixed methods research that was initiated with a qualitative phase (Delphi technique), and 2) the quantitative phase (Analytic Hierarchy Process technique). Results indicated that management and planning were the most important factors in the first level of criteria among the “management and planning,” “directing and monitoring,” “supervision,” and “quality of thinning work.” On thesub-criteria level, “the quality of forest management planning” was indicated as the most important factor among the ten sub-criteria. Our results have shown that the developed forest thinning evaluation factors were a well-represented characteristic for a variety of forest thinning work in Korea.

비용 효율적 표준지 조사를 위한 표본추출방법 비교 사례연구: 임의추출법, 계통추출법, 선상추출법을 중심으로

박주원 ( Joowon Park ),조승완 ( Seungwan Cho ),김동근 ( Dong-geun Kim ),정건휘 ( Geonhwi Jung ),김보미 ( Bomi Kim ),우희성 ( Heesung Woo ) 한국산림과학회(구 한국임학회) 2020 한국산림과학회지 Vol.109 No.3

본 연구는 경상북도 봉화군 춘양면 애당리 수확 벌채 지역을 대상으로 다양한 표본추출방법을 적용하여 재적을 산출한 후 실제 벌채량 및 설계서상의 재적 값과의 비교를 통해 보다 정확하고 비용 효율적인 표본추출방법을 제시하고자 수행하였다. 연구에 사용된 표본추출방법으로는 1) 임의추출법, 2) 계통추출법, 3) 선상추출법을 적용하였으며, 각 표본추출방법별로 이동시간, 추정된 재적평균의 표본 오차율, 조사시간, 조사원 규모, 시간당 임금, 표본점 개수 등을 이용하여 표본추출방법에 대한 산림조사의 비용 효율성을 분석하였다. 각 표본추출방법별로 10개의 표본점을 추출하였으며, Bootstrap 기법을 이용하여 표본 강도의 타당성을 검증하였다. 분석결과, 선상추출법이 임의 및 계통추출법보다 실측된 재적 값과의 재적 편차가 상대적으로 가장 적은 것으로 나타났고, 산림 조사 비용 측면에서는 목표 표준오차율에 상관없이 임의추출법을 활용한 산림조사가 조사비용이 가장 낮은 것으로 나타났다. 본 연구결과에 따르면, 선상추출법과 임의추출법을 통한 산림조사 방법이 계통추출법을 이용한 방법보다 비용 효율적이며 재적의 정확도가 높은 것으로 나타났다. 하지만 사례 연구의 특성상, 연구에서 분석된 결과의 일반화에는 한계가 있어, 향후 국내의 다양한 지역을 대상으로 동일한 방법의 연구가 진행된다면, 국내 산림의 환경적 특성을 반영한 표본추출방법이 제시될 것으로 기대된다. The purpose of this study was to propose the most cost-effective sampling method, by analyzing the cost of forest resource investigation per sampling method for the planned harvesting area of in Chunyang-myeon, Byeonghwa-gun, Gyeongsangbuk-do, Korea. For this study, three sampling methods were selected: random sampling method, systematic sampling method, and line transect method. For each method, sample size, hourly wage, number of sample points, survey time, travel time, the sample error rate of the estimated average volume, and the desired sampling error rate were used to calculate the cost of forest resource inventories. Thus, 10 sampling points were extracted for each sampling method, and the factors required for cost analysis were calculated via a field survey. As a result, the field survey cost per ha using the random sampling method was found to be have the lowest cost, regardless of the desired sampling error rate, followed by the systematic sampling method, and the line transect method.