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신용철 연구실

경북대학교 농업토목학과

신용철 교수

신용철 연구실

농업토목학과 신용철

신용철 연구실은 농업토목공학 분야에서 원격탐사, 인공지능, 수문학, 환경공학 등 다양한 첨단 기술을 융합하여 농업 및 산림 유역의 물 관리와 환경 보전을 위한 연구를 선도하고 있습니다. 연구실은 위성영상과 토양수분자료동화기법, 머신러닝 및 딥러닝 알고리즘을 활용하여 토양수분의 시공간적 분포를 정밀하게 예측하고, 이를 바탕으로 농업 가뭄 및 산림재해 등 기후변화에 효과적으로 대응할 수 있는 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 연구실은 다양한 센서와 위성자료를 통합적으로 분석하여, 토양수분 예측의 정확도를 높이고, 실시간 모니터링 시스템을 구축하는 데 주력하고 있습니다. 이러한 기술은 농업 현장에서의 효율적인 물 관리와 작물 생산성 향상, 산림유역의 재해 예방 등 실질적인 현장 문제 해결에 크게 기여하고 있습니다. 또한, 특허 등록과 국제 학술지 논문 발표, 국내외 학회 활동 등을 통해 연구 성과를 널리 확산하고 있습니다. 연구실은 농업 및 산림 유역의 수문·수질 관리, 비점오염원 저감, 토양유실 방지 등 환경 영향 평가에도 많은 노력을 기울이고 있습니다. 다양한 수문 모형과 최적화 기법, 웹 기반 GIS 시스템을 활용하여 유역 단위의 물순환 및 오염물질 이동을 시뮬레이션하고, 정책적·실무적 대안을 제시하고 있습니다. 이를 통해 농업용수의 효율적 관리, 하천유량 및 수질 개선, 수생태계 보전 등 지속가능한 농업과 환경을 위한 과학적 기반을 마련하고 있습니다. 연구실은 산림재해, 산사태 등 극한 기상현상에 대응하기 위한 현장 데이터 취득 및 예측 기술 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 국립산림과학원, 한국환경산업기술원, 한국농어촌공사 등 다양한 정부기관 및 연구기관과의 협력을 통해, 연구 결과를 실제 정책 및 현장에 적용하고 있습니다. 또한, 농업공학 역량강화 교육, 글로벌 인재양성 등 인력 양성에도 힘쓰고 있습니다. 앞으로도 신용철 연구실은 첨단 원격탐사, 인공지능, 수문·환경공학 기술을 융합하여, 농업 및 산림 유역의 지속가능한 발전과 기후변화 대응을 위한 혁신적인 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다. 이를 통해 국내외 농업·환경 분야의 선도적 연구실로 자리매김할 것입니다.

원격탐사 및 인공지능 기반 토양수분 예측 및 가뭄 평가
신용철 연구실은 원격탐사 자료와 인공지능 기법을 융합하여 토양수분의 시공간적 분포를 정밀하게 예측하는 연구에 집중하고 있습니다. 위성영상(Sentinel, LANDSAT, MODIS 등)과 토양수분자료동화기법을 활용하여, 다양한 기상 및 지형 조건에서 토양수분의 변화를 실시간으로 모니터링하고 예측하는 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 농업 현장에서의 효율적인 물 관리와 가뭄 대응에 필수적인 기반 기술로 자리매김하고 있습니다. 특히, 딥러닝(DNN, LSTM 등) 및 머신러닝 알고리즘을 적용하여 토양수분 예측의 정확도를 높이고, 다양한 센서 데이터를 통합적으로 분석함으로써 기존의 예측 모델보다 한층 더 정밀한 결과를 도출하고 있습니다. 연구실은 특허 등록을 통해 위성영상과 딥러닝 기법을 연계한 공간분포 토양수분 예측 기술을 확보하였으며, 국내외 학술지 및 학회에서 관련 연구 성과를 활발히 발표하고 있습니다. 이러한 연구는 기후변화로 인한 농업 가뭄, 산림재해 등 다양한 환경 문제에 효과적으로 대응할 수 있는 과학적 근거를 제공하며, 농업 및 산림 분야의 지속가능한 발전에 크게 기여하고 있습니다. 앞으로도 연구실은 첨단 원격탐사 및 인공지능 기술을 기반으로, 실시간 토양수분 모니터링 및 예측 시스템의 고도화를 지속적으로 추진할 계획입니다.
농업 및 산림 유역의 수문·수질 관리와 환경 영향 평가
연구실은 농업 및 산림 유역에서의 물순환, 수질, 비점오염원, 토양유실 등 다양한 환경 요소를 통합적으로 분석하고 관리하는 연구를 수행하고 있습니다. 논, 밭, 산림 등 다양한 토지이용 유형에 따른 물수지 분석, 관개용수 회귀수량 평가, 하천유량 예측 등은 농업용수의 효율적 관리와 환경 보전에 중요한 역할을 합니다. 또한, 농업용수의 하천 하류 유입이 수량·수질 및 수생태계에 미치는 영향 평가를 통해, 지속가능한 농업과 수자원 관리를 위한 과학적 근거를 마련하고 있습니다. 연구실은 다양한 수문 모형(SWAT, IWMM, Aquacrop 등)과 최적화 기법, 그리고 웹 기반 GIS 시스템을 활용하여, 대규모 유역 단위의 물순환 및 오염물질 이동을 시뮬레이션하고 있습니다. 이를 통해 기후변화, 토지이용 변화, 농업 관행 개선 등이 유역 환경에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고, 정책적·실무적 대안을 제시하고 있습니다. 최근에는 산림재해, 산사태 등 극한 기상현상에 대응하기 위한 현장 데이터 취득 및 예측 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 연구는 농업 및 산림 유역의 환경 보전, 물 절약, 오염 저감, 기후변화 적응 등 다양한 사회적 요구에 부응하며, 관련 정부기관 및 연구기관과의 협력을 통해 실질적 정책 개발 및 현장 적용으로 이어지고 있습니다. 앞으로도 연구실은 첨단 수문·수질 관리 기술과 환경 영향 평가 방법론을 지속적으로 발전시켜, 농업과 산림의 지속가능한 미래를 선도할 것입니다.
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Applications of Machine Learning and Remote Sensing in Soil and Water Conservation
신용철
Hydrology, 202410
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Evaluation of the Effect of Agricultural Return Flow on Water Quality, Water Quantity and Aquatic Ecology in Downstream Rivers
신용철
WATER, 202406
3
Green Infrastructure and Urban Vacancies: Land Cover and Natural Environment as Predictors of Vacant Land in Austin, Texas
신용철
LAND, 202311
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(장기계속/2차) 농업공학 역량강화 석사 학위연수(2023-2027) 용역
한국국제협력단
2024년 ~ 2025년 02월
2
낙동강수계 과수농법개선에 따른 비점오염원 저감효과 및 거점형 시범사업을 통한 확대방안 연구
대구지방환경청
2023년 08월 ~ 2024년 10월
3
(장기계속/1차) 농업공학 역량강화 석사 학위연수(2023-2027) 용역
한국국제협력단
2023년 03월 ~ 2024년 02월