지질정보에 대한 정형화 및 Open Street Map 적용사례

황학수,이철우,함세영,허억준 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1

최근 토목, 지하수, 환경, 재해분야 등에서 지질관련정보의 수요 증가와 이들 정보에 대한 효율적 품질관리, 정보관리 및 정보공유를 위하여 데이터베이스 환경 하에서 정보의 정형화뿐만 아니라 더 나아가 빅데이터 환경 하에서 정보관리의 필요성이 대두되고 있다. 물리탐사, 지하수, 지질분야 등에서 자료의 정형화에 대한 여러 연구가 2000년대부터 진행되어 왔다(박삼규등, 2010; 이태섭 등, 2000; 황학수 등 2014a, 황학수 등, 2014b). 이 같은 많은 연구들은 공간적으로 연구그룹 내에서만 그리고 특정 분야에 국한된 자료관리의 수준으로 지질관련 모든 분야의 정보에 대한 총괄적이며 효율적인 정형화에 대한 연구는 수행되지는 않았다. 이 연구는 지질분야를 포함한 관련분야 그리고 GIS 기법의 활용에 있어서 주제도의 효율적 생성까지 확장할수 있는 데이터베이스를 구축하고, 자료의 정형화를 시도하였다. 또한 이를 개발된 소프트웨어와 open street map에 적용하여 통합적 자료관리 및 크라우드 개념의 자료공유에 대한 가능성을 예시하였다. Fig. 1은 관계형 데이터베이스 S/W인 MS Access를 사용하여 구축한 데이터베이스(ClassDB)를 구성한 테이블 간의 관계를 나타낸 것이다. 정규화를 통하여 구축된 데이터베이스는 10개의 테이블로 구성하였다. 지질관련자료는 대분류, 중분류, 소분류로 분류하고 해당 테이블(LargeClass, MiddleClass, SmallClass)에서 unique 필드는 6자리 문자열(예, 대분류의 지구물리는 “030000”, 수리지질은 “040000” 등)로 코드화하였다. 이 unique 필드값은 관계한 다른 모든 테이블을 참조하는데 사용한다. 그리고 소분류에 대한 속성정보 및 자료들은 해당 소분류 코드에 의해 참조하는 7개의 테이블(SmallProcess, SmappCaptionN, SmallFileClass, ColumnHeader,SmallProperty, SmallUnitN, SmallFileFormat)에서 관리한다. 정규화에 의해 구축된 데이터베이스를 적용한 WinSaSo S/W는 MS 윈도우환경에서 프로그래밍 언어 C#4.0을 사용하여 개발하였다. 수집자료의 공간적 정보를 위하여 open street map을 사용하였으며, 공간정보, 수집자료 및 수집 시 정보들은 구축된 데이터베이스(Class DB)와 관계한 또 다른 데이터베이스(Project DB)에서 관리한다. (http://cafe.daum.net/gisops). Fig. 2는 WinSaSo S/W를 이용하여 구축된 데이터베이스를 활용한 예이다. 여기서, (a)는 구축된 데이터베이스로부터 각 소분류별 레이어 생성을 보여주고 있으며, 사용된 폼은 WinSaSo를 구성하는 프로젝트 레이어 생성폼이다. Fig 2 (b)는 소분류별 생성된 레이어를 구성하는 측점들의 공간적위치를 Open street map에 나타낸 것이다. 여기서 분홍색 다이아몬드점들은 대분류가 물리탐사, 중분류가 전기비저항탐사, 소분류로서 1차원 전기비저항탐사가 수행된 측점들이다. 이 같은 각각의 측점에서 수집한 현장자료들은 일정한 형식(자료속성 및 수집정보에 대한 파일형식)을 갖고 프로젝트 데이터베이스에서 관리한다. Fig. 3은 Class DB를 구성하는 테이블들의 필드에 대한 예시이다. 도시한 폼은 Class DB를 관리하고, 또한 지질관련자료에 대한 정형화를 위한 것으로 WinSaSo S/W를 구성하는 하나의 인터페이스 폼이다. 이 폼의 stand-alone 실행파일(윈도우 버전), 소스파일(c#) 그리고 ClassDB 파일은 http://cafe.daum.net/gisops에서 다운로드할 수 있다. 향후 지질정보의 정형화 작업을 포함한 WinSaSo S/W의 처리모듈(예, 전기비저항 1 & 2D역산, TEM 1D역산, EM 1D역산, 중력 및 자력보정 등)을 위한 객체지향 라이브러리로 사용할 수 있도록 DLL (Dynamic Link Library)또는 COM (Component Object Model)으로 제공할 예정이다. 지질정보에 대한 정형화 작업, 특히 소분류별 속성정보 정형화는 시간과 각 분야에 대한 전문적인 지식이 필요한 작업이다. 이 논문의 저자들의 전공은 물리탐사(전자탐사), 수리지질, 토목분야(토질)이지만은 해당분야에 포함된 모든 세부분야에 대한 정형화에는 한계가 있으며, 또한 저자들의 전공 이 외의 분야(예, 구조지질, 지질공학, 지구화학 등)에 대한 정형화 작업은 해당분야 전문가, 학회, 연구원 및 학교차원의 협조가 절실히 요구되고 있습니다. 이와 같은 문제의 해결방법으로 온라인 카페(http://cafe.daum.net/gisops)를 개설하고, 각 분야의 전문가들의 참여를 유도하고 있다. 그러므로 빅데이터 환경을 대비한 지질관련자료의 정형화작업 및 통합적 분석전용 GISS/W 개발에 많은 관심과 협조를 부탁합니다.

황철석 광산 광미댐에서의 지하수 흐름 경로 탐지를 위한 물리탐사적용

황학수 대한자원환경지질학회 1997 자원환경지질 Vol.30 No.2

알레르기성 비염 동물 모델에서 截敏蜜梅湯이 비염치료에 미치는 영향

황학수,최인화,Hwang, Hack-soo,Choi, In-hwa 대한한방안이비인후피부과학회 2003 한방안이비인후피부과학회지 Vol.16 No.3

Objectives : The incidence of allergic rhinitis has increased but treatment in most cases has only dealt with the symptoms. Medicine has been developed that shows fewer side effects. However, some side effects and the psychological stress over taking medicine has remained. There have been no studies so far performed on the effect of this Jeulminmilmae-tang's use, only. The purpose of this study was find out the therapeutic effects of its exclusive use on an Animal Model with Allergic Rhinitis. Methods : Thirty Sprague-Dawley rats were divided into three group : normal group, control group and sample group. To induce the allergic rhinitis in control group and sample group, rats were sensitized intraperitoneally with 0.1$\%$ ovalumin solution 3 times at intervals of 1 week. Then intranasal sensitization was performed by diffusing 0.1$\%$ ovalumin solution 3 times at intervals of 2 days. After that time, rats in the sample group were oral administration treated by Jeulminmilmae-tang for 28 days. Compared with the sample group, rats in the control group were oral administration treated by normal saline for 28 days. We observed changes in nasal mucosa and submucosa; also changes in the segment of neutrophil, eosinophil, Iympocyte and monocyte in blood. We used the statistical methods of student t-test(p 〈0.05). And we observed the changes of AST, ALT of three groups and used anova test statistically. Results : The segment of eosinophil was significantly decreased in treated group when compared with the control group(p 〈0.05). The segment of neutrophil. in blood were decreased in the treated group when compared with the control group but. that was not significant statistically(p 〈0.05). There were some regrowth of the cilium in the treated group. Histologic changes showed edema congestion and expantion of grandular cells in nasal submucosa and hypertrophy of epithelium ill nasal mucosa were decreased in treated group when compared with control group. Effects of Jeulminmilmae-tang on the liver function were also studies in rats. Treatment of Jeulminmilmae-tang did not affected on AST and ALT. Conclusions : The results may suggest that oral administration treatment using Jeulminmilmae-tang decreases the inflammatory response on an Animal Model with Allergic Rhinitis.

이동하면서 측정할 수 있는 시간영역전자탐사 시스템 개발을 위한 센서흔들림유도잡음 제거 연구

황학수,이상규,Hwang, Hak Soo,Lee, Sang Kyu 대한자원환경지질학회 1998 자원환경지질 Vol.31 No.1

Transient electromagnetic (TEM) method is also affected by cultural and natural electromagnetic (EM) noises, since it uses part of the broadband ($10^{-2}$ to $10^5Hz$) spectrum. Especially, predominant EM noise which affects a moving transmitter-receiver TEM system is sensor motion-induced noise. This noise is caused by the sensor motion in the earth magnetic field. The technique for reducing the sensor motion-induced EM noise presented in this paper is based on Halverson stacking. This Halverson stacking is generally used in a time-domain induced polarisation (IP) system to reject DC offset and linear drift. According to spectrum analysis of the vertical component of sensor motion-induced noise, the frequency range affected by the motion of an EM sensor is less than about 700 Hz in this study. With the decrease of the frequency, the spectral power caused by the motion of a sensor increases. For example, at the frequency of 200 Hz, the spectral power of the sensor motion-induced noise is $-90dBVrms^2$ while the spectral power of the EM noise measured with a fixed sensor on the ground is $-105dBVrms^2$, and at the frequency of 100 Hz, the spectral power of the sensor motion-induced noise is $-70dBVrms^2$ while the spectral power of the EM noise measured with a fixed sensor on the ground is $-105dBVrms^2$. With applying Halverson stacking to an artificial noise transient generated by adding a noise-free transient to sensor motion-induced noise measured without pulsing, it is shown that the filtered transient is nearly consistent with the noise-free transient within a delay time of $0.5{{\mu}sec}$. The inversion obtained from this filtered transient is in accord with the true model with an error of 5%.

하드디스크의 잔존 수명 예측에 1D CNN-LSTM 을 이용한 모델 적용 연구

서양진 ( Yangjin Seo ) 한국정보처리학회 2020 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.27 No.2

제품이나 부품의 잔존 수명을 정확하게 예측할 수 있다면 고장이나 중단으로 인한 손실을 방지하는 것이 가능해질 것이다. 제품의 잔존 수명은 시계열 데이터 분석을 통해 예측될 수 있으며, 최근에는 딥러닝을 이용한 잔존 수명 예측 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서 우리는 컴퓨터 기반 시스템의 주요 고장 요소가 되고 있는 하드디스크의 잔존 수명을 예측하는 문제에 1D CNN-LSTM 을 이용한 모델을 적용하고, RMSE 와 R-Square 값을 이용해 적용한 모델의 성능을 평가하였다.

TEM감쇠곡선을 이용한 해수의 지하 유동현상 파악

황학수,문창규,이상규,이태섭 대한자원환경지질학회 2001 자원환경지질 Vol.34 No.5

연안지역에서 해수의 지하 유동현상을 효과적이고 경제적으로 파악하기 위하여 등위치 송수신루프배열의 시간영역 전자탐사법(Time-domain Electromagnetic :TEM)을 이용한 지구물리모니터링을 적용하였다. TEM 모니터링은 전기 비저항 모니터링과 비교하여 해수유동에 대한 TEM반응의 민감도는 떨어진다. 그러나, 광범위한 조사지역에 대한 담수-해수 전이대의 공간적인 분포를 파악하는데 있어서는 측정시간을 포함한 탐사경비 그리고 현장에서 자료처리 측면에서 볼 때 매우 효율적이다. The geophysical monitoring technique using the high resolution time-domain electromagnetic (TEM) method with a coincident loop away was applied for determination of an underground seawater flow in the coastal areas. In comparison of the TEM monitoring to direct current (DC) resistivity monitoring, the TEM response to the under ground seawater flow is less sensitive than the DC resistivity response. However, the TEM monitoring is more effective in terms of measuring time, survey expense, and real-time data processing than the DC monitoring thor evaluating the spatial distribution of the fresh water-seawater transition zone in a regional area.

Application of Geophysical Methods to Detection of a Preferred Groundwater Flow Channel at a Pyrite Tailings Dam

황학수,Hwang, Hak Soo The Korean Society of Economic and Environmental G 1997 자원환경지질 Vol.30 No.2

호주 남부 부룩캉가지역의 폐광된 황철석광산의 광미댐 (Tailings Dam)에서는 광미와 지하수의 반응으로 황산이 형성, 배출되어 주변의 토양, 하천 및 지하수를 오염시키고 있다. 이와 같은 산성 폐수에 의한 환경오염 확산 방지를 위해서는 광미댐을 통하여 흐르는 지하수의 흐름경로를 파악하고 이를 감소시키는 노력이 필요하다. 본 논문에서는 지하수면 깊이의 변화를 파악하고 이를 통하여 지하수의 주 흐름경로를 확인하기 위하여 기존 유용광물 탐사에 주로 사용된 물리탐사방법들이 사용되었다. 본 연구에서 물리탐사방법으로는 시간영역 전자탐사 (TEM), DC 전기비저항탐사 그리고 자연전위 (SP)탐사법들이 사용되었다. SP법에 의하여 측정된 자연전위들은 매우 작았으며, SP자료해석만으로 주 지하수흐름의 경로규명이 어려웠다 TEM과 DC전기비저항 자료해석을 통하여 지하수면의 깊이를 정확하게 결정할 수 있었으며, DC 전기비저항법은 주로 10m내의 천부 대수층 구분에 유용한 반면에 TEM법은 성부구조 결정에 더욱 좋은 분해능을 보였다 TEM과 DC탐사자료들의 복합역산 (Joint Inversion)은 각각의 역산 (Inversion)보다 정확한 지전기적 (Geoelectric) 단면도를 제공하였으며, 물리탐사에 의하여 결정된 지하수면 깊이들은 각 측점에 설치된 관측공에서 피에조미터 (piezometer)에 의하여 측정된 지하수 수위와 거의 일치하였다. 모든 TEM 및 DC탐사 자료해석을 통하여 산출된 지하수 수위도는 탐사지역의 남동부에서 약 1m의 가장 얄은 수위를 나타나며, 반면에 가장 깊은 심도 (약 17 m)의 지하수 수위는 탐사지역의 북서부에서 위치하였다. 또한, TEM 및 DC탐사 자료해석에 의하여 산출된 탐사지역내의 대수층의 전기비저항 분포도에서는 높은 전기전도도의 대수층은 광미댐의 북동부에 존재하며, 가장 낮은 전기전도도를 갖는 대수층은 댐의 남동부에 분포하였다. 이와 같은 결과들로부터 오염이 되지 않은 신선한 (전기비저항이 높은) 지하수 유입의 근원은 광미댐의 남동부에 있음을 시사한다. At the tailings dam of the disused Brukunga pyrite mine in South Australia, reaction of groundwater with the tailings causes the formation and discharge of sulphuric acid. There is a need to improve remediation efforts by decreasing groundwater flow through the tailings dam. Geophysical methods have been investigated to determine whether they can be used to characterise variations in depth to watertable and map preferred groundwater flow paths. Three methods were used: transient electromagnetic (TEM) soundings, direct current (DC) soundings and profiling, and self potential (SP) profiling. The profiling methods were used to map the areal extent of a given response, while soundings was used to determine the variation in response with depth. The results of the geophysical surveys show that the voltages measured with SP profiling are small and it is hard to determine any preferred channels of groundwater flow from SP data alone. Results obtained from TEM and DC soundings, show that the DC method is useful for determining layer boundaries at shallow depths (less than about 10 m), while the TEM method can resolve deeper structures. Joint use of TEM and DC data gives a more complete and accurate geoelectric section. The TEM and DC measurements have enabled accurate determination of depth to groundwater. For soundings centred at piezometers, this depth is consistent with the measured watertable level in the corresponding piezometer. A map of the watertable level produced from all the TEM and DC soundings at the site shows that the shallowest level is at a depth of about 1 m, and occurs at the southeast of the site, while the deepest watertable level (about 17 m) occurs at the northwest part of the site. The results indicate that a possible source of groundwater occurs at the southeast area of the dam, and the aquifer thickness varies between 6 and 13 m. A map of the variation of resistivity of the aquifer has also been produced from the TEM and DC data. This map shows that the least resistive (i.e., most conductive) section of the aquifer occurs in the northeast of the site, while the most resistive part of the aquifer occurs in the southeast. These results are interpreted to indicate a source of fresh (resistive) groundwater in the southeast of the site, with a possible further source of conductive groundwater in the northeast.

자료소개 - 『해외략기』

황학수 국학연구소 2017 국학연구 Vol.21 No.-

경주지진에 의한 지하수위 변동의 주파수 분석 및 지진 예측 가능성

황학수,함세영,이철우,정재열,이수형 대한지질공학회 2017 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2017 No.2

경주시 외동읍 구어리 일대 동래단층 연장성 확인을 위한 물리탐사 적용

황학수,함세영,이철우,이충모,김성욱,Hwang, Hak-Soo,Hamm, Se-Yeong,Lee, Cheol-Woo,Lee, Chung-Mo,Kim, Sung Wook 대한지질공학회 2017 지질공학 Vol.27 No.3

동래단층 북단부는 경상북도 경주시 동남쪽 약 15km 떨어진 외동읍 구어리 일대에서 울산단층과 교차하는 것으로 추정되고 있다. 이 지역에서 동래단층의 존재유무를 파악하고, 또한 동래단층대의 정확한 위치와 방향성을 확인하기 위하여 지표지질조사와 지구물리탐사(자력탐사, 전기비저항탐사, 주파수영역 전자탐사)를 수행하였다. 지질학적 자료와 지구물리탐사 자료를 종합적으로 해석하여 동래단층의 존재를 확인하였고, 동래단층의 주 연장방향이 N14E임을 확인하였다. 또한 주 방향성에 의하면 동래단층은 관거리 입실교 부근에서 울산단층과 교차하는 것으로 해석된다. 충적층에 의해 덮여 있어서 야외 지표지질연구로는 확인할 수 없었으나, 지구물리탐사에 의하면, 연구지역 내에서 단층파쇄대의 폭은 약 200 m 이상이며 그 폭은 연구지역의 북부보다 남부에서 더 넓은 것으로 해석된다. The northern extension of the Dongrae Fault is inferred to transect the Ulsan Fault in the Gueo-ri area, Oedong-eup, ~15 km SE of Gyeongju City, Gyeongbuk province, S Korea. We conducted geological and geophysical (magnetic, electrical resistivity, and frequency domain electromagnetic) surveys to identify the extent and orientation of the Dongrae Fault in this region. Through joint interpretation of the geological and geophysical data sets, we confirm the presence of the Dongrae Fault and determine its strike ($N14^{\circ}E$). The Dongrae Fault is thought to cross the Ulsan Fault near Ipsil Bridge in the Gwangeo-ri area. Geophysical surveying revealed a fault damage zone that widens to the south, with a typical width of >200 m. Geological field surveys did not delineate the geometry of the Dongrae Fault because alluvial deposits overlie the fault in this area.