Currently, there is no definitive regulation for the appropriate frequency of data sampling in water distribution networks, yet it plays a crucial role in the efficient operation of these systems. This study proposes a new methodology for determining the optimal frequency of data acquisition in water distribution networks. Based on the decomposition of signals using harmonic series, this methodology has been validated using actual data from water distribution networks. By analyzing 12 types of data collected from two points, it was demonstrated that utilizing the factors and cumulative periodograms of harmonic series enables similar accuracy at lower data acquisition frequencies compared to the original signals.

Investigations and monitoring of environmental radiation are important for preventing expected accidents or for early detection of unexpected accidents, in nuclear facilities and the surrounding. In the event of an environmental radiation accident, it should be possible to identify and analyze the radiation-contaminated area. Therefore, a rapid radiation monitoring system is required for immediate response and necessary measures. In this study, the distribution of radiation mapping is performed on a contaminated area using 2-dimensional or 3-dimensional contour mapping techniques. The entire surrounding area can be understood at a glance by displaying the radiation contour line on the map of the measured area.

Among migratory insect pests, Mythimna seperata and Cnaphalocrocis medinalis are invasive pests introduced into South Korea through westerlies from southern China. M. seperata and C. medinalis are insect pests that use rice as a host. They injure rice leaves and inhibit rice growth. To understand the distribution of M. seperata and C. medinalis, it is important to understand environmental factors such as temperature and humidity of their habitat. This study predicted current and future habitat suitability models for understanding the distribution of M. seperata and C. medinalis. Occurrence data, SSPs (Shared Socio-economic Pathways) scenario, and RCP (Representative Concentration Pathway) were applied to MaxEnt (Maximum Entropy), a machine learning model among SDM (Species Distribution Model). As a result, M. seperata and C. medinalis are aggregated on the west and south coasts where they have a host after migration from China. As a result of MaxEnt analysis, the contribution was high in the order of Land-cover data and DEM (Digital Elevation Model). In bioclimatic variables, BIO_4 (Temperature seasonality) was high in M. seperata and BIO_2 (Mean Diurnal Range) was found in C. medinalis. The habitat suitability model predicted that M. seperata and C. medinalis could inhabit most rice paddies.

해수면온도는 해양-대기 상호작용, 열속 변화, 대양의 해양 순환을 이해할 수 있는 가장 중요한 해양 변수들 중의 하나이다. 0oC 이하 −2oC까지 극저 해수면온도는 기후변화 및 지구환경 변화를 유도하고 조절하기 때문에 다른 범위의 해수면온도보다 더 중요하게 다루어져야 한다. 전구 대양에서 이러한 극저 해수면온도의 시간적 공간적 변동성을 이해하기 위하여 1982년부터 2018년까지의 기간 동안 관측된 인공위성 일별 해수면온도 데이터베이스를 활용하여 평균 기후장을 산출하였다. 또한 장기간의 해양 실측 자료에 기반하여 생산된 표층 수온의 기후 평균장을 활용하여 극저 해수면온도가 전구 대양에서 존재하는 해역과 0oC 등온선의 월별 공간 변동을 분석하였다. 그 결과 극저 해수면온도는 북극해와 남극해와 같은 극지 해역과 고위도의 연해에서 상당한 해양의 표면적을 차지하고 있었다. 이러한 극저 해수면 온도가 어떻게 시각화되어 있는지 검토하기 위하여 6종 지구과학교과서를 분석하였다. 대부분의 교과서에서 해수면온도 삽화는 0oC 혹은 그 이상 수온에서 부터 도시하여 학생들이 극저 해수면온도에 대한 개념과 역할에 대한 이해를 획득 하는 것을 저해하고 있었다. 데이터 시각화는 데이터 리터러시의 주요한 요소 중에 하나이므로 위성 해수면온도 자료가 교과서에 적절하게 시각화되도록 교과서 삽화의 개선이 필요하다. 본 연구는 인공위성 해수면온도 자료와 해양 실측 자료를 활용하여 해양 데이터의 시각화를 통하여 해양학적 소양과 데이터 리터러시가 동시에 함양되고 강화될 수 있음을 강조하였다.

This study analyzed the distribution characteristics of invasive alien plants on the islands of the Korean Peninsula. Ten species, Rumex acetosella, Sicyos angulatus, Solanum carolinense, Ambrosia artemisiaefolia var. elatior, Ambrosia trifida, Aster pilosus, Eupatorium rugosum, Hypochaeris radicata, Lactuca scariola, and Paspalum distichum were present on 68 islands. These ecosystem-disturbing invasive alien plants appeared extensively on the islands of Gyeonggi province and Jeollanam province. The proportion of the plants on the inhabited islands (41 places, 2.15 species on average) was higher than that on the uninhabited islands (27 places, 1.07 species on average). This means that the distribution of invasive alien plants was closely related to human activity. The distribution of Ambrosia artemisiaefolia var. elatior (32 islands) and Rumex acetosella (31 islands) was the widest, and there were distinct distribution differences according to species. In the island area, the physical environment is poor compared to the mainland, and the native space is limited. Therefore, when invasive alien species enter and settle on the island, the native island plants can be damaged more than those on the mainland. In this regard, the discussion of the distribution of invasive alien plants in the island region can contribute to the conservation of biodiversity in the region.

The distribution of wild boar (Sus scropa) in the Republic of Korea was forecasted using environmental factors. A species distribution model was applied with the standard normalized difference vegetation index (NDVI), enhanced vegetation index (EVI), solar zenith angle (SUNZ), daytime land surface temperature (dTemp), and nighttime land surface temperature (nTemp). Understanding wild boar distribution is important for controlling African swine fever (ASF) because the disease could be endemic in wild boar or spread from wild boars to domestic pigs. Among the five predictors, the NDVI was the most influencing factor for the wild boar distribution. The relative contributions of the predictors were 67.4 for NDVI, 16.9 for dTemp, 10.5 for SUNZ, 4.4 for EVI, and 0.8 for nTemp. The area size under the receiver-operating curve of the receiver-operating characteristics for the current model was 0.62, but the real wild boar observation data overlapped with the predicted high-density wild boar distribution area. The wild boar distribution density was relatively higher in Gangwon-do, Gyeongsangbuk-do, Gyeongsangnam-do, and Jeollanam-do. Given the ASF epidemics, contact between ASF-infected animals and ASF-susceptible animals in high-density wild boar distribution areas should be prevented by long-range fencing or active surveillance.

본 연구는 우적크기분포의 통계적 특성과 변동성을 알아보기 위하여, 2011-2012년 대구지역 2차원광학우적계 자료를 분석하여 Marshall and Palmer(1948)의 우적크기분포 특성과 비교하였다. 우적크기분포의 특성변수로 강우강도(R), 레이더 반사도(Z), 보편특성수농도(N0'), 보편특성직경(Dm')을 계산하였다. 또한 스케일링 법칙을 사용하여 우적크기분포의 정규화 여부를 확인하였다. 분석 결과, 대구지역의 우적크기분포는 평균적으로 log10N0' =2.37, Dm' =1.04 mm이며 형태 인자의 경우 c =2.37, μ =0.39를 가졌다. 대구지역의 우적크기분포를 Marshall and Palmer의 우적크기분포로 가정하여 계산한 결과, 평균적으로 log10N0' =2.27, Dm' =0.9 mm, c =1, μ =1를 가졌다. 이 차이로부터 대구지역 우적크기분포는 Marshall and Palmer(1948)의 우적크기분포보다 통계적으로 더 높은 액체수함량을 가짐을 알 수 있다. 우적크기분포의 형태를 비교한 결과, 대구지역 우적크기분포는 위로 볼록한 모양이었다. Z > 45 dBZ를 기준으로 우적크기분포 형태에 변화가 있었다. 35 dBZ ≤ Z > 45 dBZ에서 대구지역 우적크기분포 특성은 해양성 기후대와 유사하였으나 Z > 45 dBZ에서는 Marshall and Palmer의 우적크기분포 특성과 유사하였다.

Properties of aggregation and spatial distribution of fish were examined based on three lines in the South Sea of Korea using three frequencies (18, 38, and 120 kHz) of a scientific echosounder. The vertical distribution of fish was displayed using acoustic biomass namely nautical area scattering coefficient (NASC). As a result, at 120 kHz high NASC showed from water surface to 20 meters in deep while at 18 and 38 kHz very high NASC presented in 70 ~ 90 meters in depth, especially at line 3. Among three lines, the line 2 had lowest NASC. The horizontal distribution of fish using three frequencies together exhibited high NASC between the eastern South Sea and center of South Sea. In especial, NASC (801 ~ 1,920 m2/n·mile2) was observed along coastal waters from Busan to Tongyeong, Geoje, and Namhae. In regard with the property of aggregation of fish schools, the volume back-scattering strength (SV) of three lines presented close each other, however, the range of SV in the line 2 was shortest (-53.5 ~ -43.4 dB). The average distributional depth was deep in the order of L3 (32.8 ± 9.0 m), L1 (45.2 ± 9.5m), L2 (49.7 ± 5.6 m). The average altitude was high in the order of L3 (13.4 ± 10.3 m), L1 (17.0 ± 12.6 m), L2 (56.7 ± 5.6 m). The average length, thickness, and area were large in the order of L1, L3, and L2. This means that small sized fish schools were distributed near water surface in the line 2 while relatively large and similar sized fish aggregations between line 1 and line 3 appeared however, fish schools at line 3 had lower distributional depth and smaller compared to those at line 1. Acoustic data were visualized for demonstrating the entire circumstances of survey area. Additionally, there was no correlation between acoustic and trawl results.

본 연구에서는 국내 위치기반소셜 네트워크(LBSN)의 공간분포 특징을 분석하였다. LBSN에서 발생하는 정보의 특징은 사용자들이 작성한 콘텐츠가 지역과 밀접한 관계를 갖는 내용이기에 해당 지역이 갖는 특징들을 반영하고 있다는 점이다. 본 연구에서는 가장 대표적인 서비스인 포스퀘어를 사례로 베뉴와 팁에 관한 정보를 수집하여 데이터의 지역 간의 특징 및 차이를 분석하였다. LBSN자료의 정량적인 특징인 베뉴 및 팁의 수와 함께 정성적인 특징인 베뉴의 범주, 팁의 콘텐츠에 대한 정성적인 분석을 통해 지역별로 나타나는 콘텐츠의 특징을 분석하였다. 분석결과 도시지역을 대표하는 서울특별시와 관광지역인 제주도에 있어, 베뉴의 범주와 팁 텍스트의 질적인 특징들을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 Ocean Data View (ODV)를 이용하여 한반도 주변 해역의 수온·염분 분포도를 작성하는 실험 프로그램을 개발하였다. 정선 해양 관측 자료는 본 연구를 위해 새롭게 개발된 별도의 프로그램을 이용하여 ODV 호환 형식으로 변환된 후 분석되었다. 새로운 실험 프로그램을 65명의 예비 교사들에게 적용하였을 때, 기존 프로그램을 사용한 같은 집단에 비해 과제 수행 완성도가 매우 향상되었다. 새로운 프로그램에 대한 실험 참가자들의 만족도를 살펴보기 위해 설문지 분석을 실시하였다. 분석 결과 정확하고 빠른 등치선 작성 분야에서 가장 높은 만족도를 나타내었으며, 새로운 실험 프로그램의 이해 및 적용에 관한 긍정적인 반응을 확인하였다.

한국지질자원연구원은 몽골 광물자원청과 공동으로 우기누르 철-망간 광화대에 대한 공동 연구를 수행하였다. 이의 일환으로 수행된 육상 자력탐사에서 획득한 자료를 바탕으로 3차원 자력 역산을 수행하였으며, 3차원 지질모델링 기술을 이용하여 철-망간 광화대에 대한 3차원 영상화 및 광체 평가를 위한 연구를 수행하였다. 총자력 이상의 분포 특성을 통해 연구지역의 광상에서 지표 노두로부터 수평적으로 연장되는 광체의 부존 가능성을 확인하였다. 또한, Fe 함량과 상관성이 높은 자기감수율 역산 결과를 토대로 연구지역의 제 1광상 및 제 2광상 모두에서 지표에서 드러난 광체가 지하 하부로 연장되어 있는 것으로 해석되어, 지표에 드러나지 않은 광체의 부존 가능성이 높은 것으로 판단된다. 시추 조사를 통해 일부 대표 지역의 광체 품위 자료가 확보되고 이번 연구결과와의 복합 해석을 수행한다면 효과적인 개발 가능성 평가가 가능할 것으로 판단된다.

Earth’s average temperature has risen by 0.78°C over the past century, and is projected to rise another 1.1 to 6.4°C over the next hundred years based on recent announced RCP8.5 climate change scenario. Small changes in the average temperature of the planet can translate to large and potentially dangerous shifts in biosphere. Based on climate change scenario, local distribution of well-known species should be changed in near future. Models, if applied appropriately, give useful and rapid predictions of the potential distribution of the target species. CLIMEX is one of modeling systems that may provide insights into the climatic factors that limit the geographical distribution of a species in different parts. Climatic parameters and the climate matching function of CLIMEX enable the risks of an exotic species as well as well-known species to be assessed by directly comparing the climatic condition of a given location with any number of other locations without knowing the full distribution of a species. However, CLIMEX supports only three locations in Korea (Seoul, Pusan and Kangnung province). We generated detail weather database of Korea for CLIMEX, and simulated using the data of American serpentine leafminer, Liriomyza trifolii (Burgess), a key pest and well-known species in Korea for application of future risk assessment under possible climate change condition in Korea.

몽골의 태양-기상자원지도는 위성자료 및 재분석 자료를 이용하여 개발되었다. 태양복사량은 단층 태양복사모델을 이용하였으며 입력자료는 SRTM, MODIS, OMI, MTSAT-1R 등의 위성관측자료와 전구모델의 재분석자료를 이용하였다. 계산된 결과는 NCEP/NCAR 재분석 DSWRF 자료를 이용하여 계산된 일사량을 검증하였다. 몽골은 서부의 산악지역과 중남부의 사막 및 반사막지대로 이루어져 있으며 대륙 내부에 위치하여 강수량이 적고 맑은 날이 많아 동일 위도상의 다른 지역과 비교하여 높은 일사량이 나타난다. 서부 산악지역은 고도가 높아 태양에너지가 많이 도달되는 곳임에도 불구하고 일사량이 낮게 나타난다. 그 이유는 산악지역에 존재하는 연중 적설이 위성자료의 구름탐지 알고리즘에서 구름으로 오탐지 되기 때문이다. 따라서 청천지수뿐만 아니라 일사량 또한 낮게 계산된다. 남부지역은 상대적으로 높은 가강수량과 에어로솔 광학두께가 나타났으나 다른 지역에 비해 위도가 낮고 청천지수가 높아 일사량이 높게 나타나는 것으로 분석된다. 계산된 월 누적 일사량은 547.59 MJ로써 전 지점에서 약 2.89 MJ로 높게 계산되었으며 상관성은 0.99였고 평방근오차(Root Mean Square Error; RMSE)는 6.17 MJ 이었다. 월별 통계 값을 계산하였을 때 상관성이 가장 높은 월은 10월로 0.94였고 3월은 0.62로 가장 낮게 나타났다.