• 제목/요약/키워드: 관측기기

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오존전량 및 대류권 오존 프로파일 산출을 위한 지상관측 MAX-DOAS 원시자료 기반의 최적추정(Optimal Estimation) 기술 (Optimal Estimation (OE) Technique to Retrieve the Ozone Column and Tropospheric Ozone Profile Based on Ground-based MAX-DOAS Measurement)

  • 박준성;홍현기;최원이;김대원;양지원;강형우;이한림
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권2_1호
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    • pp.191-201
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    • 2018
  • 본 연구에서는 한반도 서울의 연세대학교에서 Multi-Axis Differential Optical Absorption Spectroscopy(MAX-DOAS)장비로부터 산출된 원시자료를 이용하여 처음으로 최적추정(Optimal Estimation; OE)을 사용하여 오존전량 및 오존의 대류권 프로파일을 산출하였다. 오존전량 및 오존의 대류권 프로파일을 산출하기 위하여 최적추정을 통하여 MAX-DOAS자료의 광학두께 피팅을 수행하였다. 광학두께 피팅은 MAX-DOAS 장비로부터 각각의 기기 고도각별로 관측된 값을 천정각에서 관측된 값으로 나누어 계산된 자료를 통하여 수행하였다. 오존전량은 2017년 5월 23일 오전(08:13)과 오후(17:55)에 각각 375.4와 412.6 DU로 산출되었다. 오존의 대류권 프로파일(<10 km)은참값 오존존데와 비교하여 약 5% 이내의 오차로 산출되었다. 하지만 10 km 이상의 높은 고도에서는 산출 에러가 커져 10% 이상 과대추정 하는 것으로 산출되었다. MAX-DOAS 자료의 스펙트럼 피팅에 의한 오차는 오전과 오후에 각각 16.8%와 19.1%로 계산되었다. 본 연구에서 제시한 방법은 지상관측 기반의 초분광 UV 센서를 이용하여 오존전량과 대류권 오존 프로파일을 산출하는데 유용하게 사용될 수 있다.

유출량, 수질 농도 및 부하량의 상호관계를 이용한 자료보간 방법에 관한 연구 (Study on the Method for Data Interpolation using the Correlation among Runoff, Water Quality Concentration and Load)

  • 오창열;정우철;진영훈;박성천
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1474-1478
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    • 2007
  • 수문 및 수질자료는 일정한 기준에 의한 관측치를 시계열 자료로 기록하거나 전송할 때 다양한 형태의 오차가 발생하게 되며 또한 수문 및 수질자료를 관측하는 측정기기의 고장과 유지관리 등의 어려움으로 다양한 형태의 결측 자료가 발생하고 있다. 이와 더불어 수문 및 수질자료는 시공간적 변동성이 크며 비선형성이 강한 특성을 갖고 있다. 이러한 수문 및 수질 자료를 이용하여 모형을 구축할 경우 다양한 형태의 잡음에 대한 검증 및 잡음저감이 필수적 요건이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 영산강 유역의 본류부를 대표하는 나주지점에 대한 유출량과 총유기탄소(TOC) 농도 및 TOC 부하량 예측모형을 개발하였으며, 이를 위한 방법으로는 잡음저감을 위하여 웨이블렛 변환과 인공신경망을 적용하였다. TOC 부하량 자료는 유출량과 TOC 자료간의 함수로서 표현이 가능함에 따라 유출량 및 TOC 자료가 결측되었을 경우 역함수에 의한 계산으로 결측 자료에 대한 보간이 가능하다. 따라서 본 연구의 주안점은 잠음 저감 및 인공신경망에 의해 최적화된 예측 모형이 결측된 유출량과 TOC 자료에 대한 역함수로 정도있는 유출량과 TOC 자료 생성 가능성을 검토하고자 한다. 본 연구의 적용 결과, 유출량 자료가 결측되었을 경우 TOC 및 TOC 부하량 예측으로 유출량 자료에 대한 간접추정 및 결측 자료에 대한 보간의 정도를 평가한 결과 $R^2$는 0.99 이상의 값을 보였다. 또한, TOC 자료가 결측되었을 경우 역시 $R^2$는 비교적 우수한 0.97 이상의 값을 보였다. 따라서 본 연구에서 개발한 유출량 및 TOC, TOC 부하량 예측모형의 개발은 정도있는 유출량 및 TOC 수질 자료의 생성이 가능할 것으로 기대된다.한 물순환 해석을 할 수 있는 기반을 확보 하였으며, 가용한 장 단기간의 관측자료와 물수지 분석 연산식의 추정치를 바탕으로 관측자료에 의한 물수지 분석을 수행하였다. 분석 결과로 산지 소하천 유역인 설마천 시험유역의 각 수문요소의 물이동간의 정량적인 값을 알 수가 있었으며, 앞으로 추가적이고 지속적인 수문모니터링이 운영되고 물순환 해석 모형에 의한 검증이 수행된다면 정량적인 물순환 관계를 규명할 수 있을 뿐만 아니라 이와 관련된 수문요소기술을 확보할 수 있을 것이다.절한 타협과 조정을 필요로 한다. 그러나 절제의 한계를 넘어선다고 생각되거나, 조정의 노력이 불가능하거나, 실패했을 때 폭력적인 행동으로 나타나게 된다. 리차즈(I.A Richards)는 분노와 공포는 일단 겉잡을 수 없는 경향이 있다고 하면서 오늘날 폭력에 대한 요구가 일상의 정서 생활에 있어, 억압을 통한, 빈곤함을 반영하고 있지 않은지 생각해봐야 할 것이라고 충고한다. 조성 가이드라인(안)을 제시하였다.EX>$\ulcorner$세종실록$\lrcorner$(世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와의 비교를 해보면 상 중 하품의 통합 9개소가 삭제되어 있고, $\ulcorner$동국여지승람$\lrcorner$(東國與地勝覽) 에서는 자기소와 도기소의 위치가 완전히 삭제되어 있다. 이러한 현상은 첫째, 15세기 중엽 경제적 태평과 함께 백자의 수요 생산이 증가하자 군신의 변별(辨別)과 사치를 이유로 강력하게 규제하여 백자의 확대와 발전에 걸림돌이 되었다. 둘째, 동기(銅器)의 대체품으로 자기를 만들어 충당해야할 강제성 당위성 상실로 인한 자기수요 감

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딥러닝 기법을 활용한 위성 관측 해수면 온도 자료의 결측부 복원에 관한 연구 (Restoration of Missing Data in Satellite-Observed Sea Surface Temperature using Deep Learning Techniques)

  • 박원빈;최흥배;한명수;엄호식;송용식
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.536-542
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    • 2023
  • 인공위성은 최첨단 기술로써 시공간적 관측제약이 적어 해양 사고에 효과적 대응과 해양 변동 특성 분석 등으로 각국의 국가기관들이 위성 정보를 활용하고 있다. 하지만 고해상도 위성 관측 기반 해수면 온도 자료(Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis, OSTIA)는 위성의 기기적, 또는 지리적 오류와 구름으로 인해 낮게 관측되거나 공백으로 처리되며 이를 복원하기까지 수 시간이 소요된다. 본 연구는 최신 딥러닝 기반 알고리즘인 LaMa 기법을 활용하여 결측된 OSTIA 자료를 복원하고, 그 성능을 기존에 이용되어 온 세 가지 영상처리 기법들의 성능과 비교하여 평가하였다. 결정계수(R2)와 평균절대오차(MAE) 값을 이용하여 각 기법의 위성 영상 복원 성능을 평가한 결과, LaMa 알고리즘을 적용하였을 때의 R2과 MAE 값이 각각 0.9 이상, 0.5℃ 이하로, 기존에 사용되어 온 쌍 선형보간법, 쌍삼차보간법, DeepFill v1 기법을 적용한 것보다 더 우수한 성능을 보였다. 향후에는 현업 위성 자료 제공 시스템에 LaMa 기법을 적용하여 그 가능성을 평가해 보고자 한다.

현장관측용 분광 광도계의 상대 검교정 시스템 개발 (Development of relative radiometric calibration system for in-situ measurement spectroradiometers)

  • 오은송;안기범;강혁모;조성익;박영제
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.455-464
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    • 2014
  • 천리안해양관측위성(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI)이 2010년 6월에 발사된 이후, 영상 자료의 보정과 검증을 위한 여러 차례의 현장 관측이 한반도 주변에서 수행되었다. 한국해양과학기술원 해양위성센터(Korea Ocean Satellite Center, KOSC)에서는 Analytical Spectral Devices (ASD)사의 분광 광도계 FieldSpec3나 TriOS사의 분광 광도계 RAMSES와 같은 현장관측장비의 특성 변화를 확인하기 위하여 미국국립표준기술원(National Institute of Standards and Technology, NIST)의 표준화 절차를 거친 광원과 표준 분광 광도계를 이용하여 각각의 현장 관측 마다 기기의 성능을 측정하였다. 본 논문에서는 해양위성센터에 구축된 광학 실험실과 현장관측 분광 광도계의 상대적 복사 검교정 방법에 대해서 소개하고 있다. 광학 실험실은 98% 이상의 광원 균질성을 지니는 20인치 적분구(USS-2000S, LabSphere)와 360 nm 부터 1100 nm 까지 1.6 nm 파장 간격으로 측정이 가능한 표준 분광 광도계(MCPD9800, Photal), 그리고 ${\pm}0.1mm$의 편평도를 가지는 광학테이블($3600{\times}1500{\times}800mm^3$)을 기본으로 구성되어 있다. 실험실 내부는 정확한 검교정 실험을 위하여 일정한 온습도를 유지하고 있으며, 동일한 광원에 동일한 위치에서 표준과 현장관측용 분광 광도계를 동시에 측정하는 방법을 기본으로 한다. 해양위성센터가 보유하고 있는 ASD 를 측정한 결과, 현장관측용 분광광도계의 결과가 푸른 가시광 영역에서 미세한 차이가 측정 시 마다 나타나는 것을 확인하였고, 더불어 1년간의 상대 검교정 실험에 따르면 평균적으로 4.41% 정도의 파장별 광특성이 변화하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 측정 정확도를 유지하고, GOCI 자료의 신뢰도를 확보하기 위하여 지속적인 검교정 실험을 수행해야 하는 이유를 보여주고 있다.

LSPIV를 이용한 홍수파의 거동 추적 (Tracing of the Behavior of Flood Wave Propagation Using LSPIV)

  • 김영성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1774-1778
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    • 2008
  • 유량 환산에 이용되는 수위-유량 관계곡선식은 하천의 흐름을 정상 등류상태로 가정하고 유속계를 하천에 투입하여 년간 정해진 횟수의 유량측정을 실시하여 이로부터 갱신하여 작성하고 있다. 평수기에는 이렇게 기기를 이용하여 유량측정이 가능하지만 홍수기나 갈수기에는 접촉식 유속계를 이용한 하천유량 측정이 불가능한 실정이다. 홍수기에는 기기 손상과 관측자의 안전이 위협받는 실정이고, 갈수기에는 유속이 너무 느려서 (0.1 m/s 이하) 프로펠러 유속계의 경우 유속의 정확한 관측이 힘들다. 또한 전지구적 빈번한 이상기후의 현실정에서 가장 중요한 기초 수문자료인 홍수량의 정확한 측정 자료는 많지 않다. 홍수유량을 측정하기 위해서 현재에도 기존의 봉부자를 이용하거나 유비쿼터스 센서를 장착한 봉부자를 이용하는 유량측정 기법이 향해지고 계속적으로 소개되고 있는 실정이지만 봉부자의 특성상 정확한 유량을 계산하기에는 어려움이 많다. 현재 선진국에서는 흐름과 비접촉식 방법을 이용한 하천유량측정 방법이 지난 10 여년간 꾸준이 연구되어 왔다. 그중 대표전인 것이 전자파를 이용한 방법과 영상해석에 의한 방법이다. 전자의 경우 국내에서는 수자원공사에서 10년 이상 연구 개발하여 상품화 시킨바 현업에서 이를 이용하여 홍수유량측정을 실시하고 있다. 후자의 방법은 유체역학 분야에서 흐름해석에 주로 이용되어지던 PIV(particle image velocimetry) 기법을 하천과 같이 대규모의 흐름영역에 적용가능하도록 개발된 기술로 LSPIV (large-casle particle image velocimetry)라 불리우는 기술이다. 본 연구에서는 미국 Iowa 대학에서 개발한 LSPIV를 이용하여 홍수파의 진행시 수위와 유량의 두 변수 사이에 나타나는 Loop rating curve의 이론적인 관계를 하천현장에서 일정시간 간격으로 실측을 통하여 파악하고자 하였다. 현장실험을 위한 대상지점으로 미국 Iowa주 Coralville 시내 Clear Creek의 USGS (US Geologival Survey) 수위관측소 지점을 선택하여 본 연구에서 실시한 유량측정 결과의 비교가 가능토록 하였다. LSPIV는 그 특성상 야간에는 적용하는데 어려움이 있어 아침시간부터 해가 지기 직전까지의 자연채광 조건의 영상취득이 가능한 시간대에서 표면유속을 측정하였고 이에 수심평균유속환산계수를 적용하여 유량을 계산하였다. 강우의 발생으로 인한 홍수파의 진행시 총 43회의 유량을 측정하였는바 이를 이용하여 이 지점의 수위-유량 관계식과 비교한 결과 거의 일치하는 결과를 나타냈다. 특히 홍수파의 진행시 고수위 영역에서의 측정한 결과는 수위의 상승기에는 최고로 7.5% 까지 측정유량이 수위-유량관계식에서 계산한 유량보다 컸으며, 수위의 하강기에는 반대로 최고 5.4% 정도까지 측정유량이 수위-유량관계식에서 계산한 유량보다 작게 나타났다. 또한 최대유량의 발생시기는 최고수위 발생직전의 수위라는 것이 파악되었다. 이러한 경향은 수위-유량 관계곡선의 이론과 잘 일치하는 것이다.

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The Second Survey of Night Sky Brightness in the Capital Region of Korea

  • An, Sung-Ho;Bae, Hyun-Jin;Yu, Jinhee;Roh, Eunji;Chiang, Howoo;Kim, Jinhyub;Kim, Seongjoong;Park, Songyoun
    • 천문학회보
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    • 제40권1호
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    • pp.88.2-88.2
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    • 2015
  • 지난 2009-2010년 수행한 제 1차 수도권 밤하늘 밝기 측정에 이어, 우리는 2014년 12월부터 2015년 2월까지 제 2차 수도권 밤하늘 밝기 측정을 수행하였다. 이번 2차 측정에서는 지난 1차 측정과 가능한 한 동일한 장소와 조건에서 밤하늘 밝기를 측정함으로써, 지난 5년간 발생한 밤하늘 밝기 및 주변 환경의 변화와 이 둘 사이의 상관관계를 알아보고자 하였다. 밤하늘 밝기 측정에 사용된 기기는 1차 측정과 마찬가지로 'SQM(Sky Quality Meter)-L'을 사용하였다. SQM-L은 표면등급($mag/arcsec^2$) 단위로 밤하늘을 측정하며 측정 오차는 ${\pm}0.1$ 등급이다. 이번 측정 결과 밤하늘 밝기가 가장 어두운 지역은 경기도 가평군 청평면 고성리(20.6 등급)로, 1차 측정에서의 가장 어두운 지역과 동일했다. 반면 가장 밝은 지역은 서울 영등포구 윤중초교와 서울 중구 남산초교(16.5 등급)로 나타났으며, 가장 어두운 지역과 밝은 지역 사이의 밤하늘 밝기 차이는 약 40배(~4 등급)로 나타났다. 이번에 측정한 밤하늘 밝기는 지난 1차 관측에 비해 전 지역에서 평균 0.5 등급 어두워진 것으로 나타났다. 특히 서울 은평구 갈현초교는 5년 사이에 1.5 등급 어두지면서 가장 큰 차이를 보였다(1차: 16.0 등급, 2차: 17.5 등급). 본 포스터에서는 이번 측정 결과와 진행 과정을 소개하고 두 관측 기간 사이에 발생한 밤하늘 밝기 변화의 원인에 대하여 토론하고자 한다.

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대용량 천문 응용 수행을 위한 사이언스 클라우드 테스트베드 구축 연구 (Study on Building Science Cloud Testbed for Massive Astronomical Applications)

  • 김주현;권오경;정용환;곽재혁;김상완;윤준원;함재균
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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    • pp.25-28
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    • 2011
  • 최근 사이언스 컴퓨팅 분야에서 대용량 데이터가 발생하고 있고 컴퓨팅 자원들의 수요도 급증하고 있다. 이로 인해 클라우드 컴퓨팅 기술의 필요성이 중요시되고 있고 전 세계적으로 급속히 발전하고 있다. 천문 연구 분야에서 관측기기의 발전으로 대용량의 천문 데이터가 생산되고 있다. 이를 처리하기 위하여 다양한 클라우드 컴퓨팅 기술을 이용한 데이터 분석 환경이 요구되고 있다. 이러한 환경을 구축하기 위해서는 가상 인프라 자원을 효율적으로 관리할 수 있어야 한다. 현재 가상 인프라 자원을 관리하기 위해 오픈 소스를 개발하는 프로젝트들이 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 오픈 소스인 Eucalyptus와 OpenNebula의 기능적인 측면을 크게 10가지로 분류하여 장단점을 비교 분석하였고 OpenNebula의 세 가지 특징인 중앙 집중화된 구조, live migration과 suspend/resume 기능, 커스터마이징 기능이 대용량 천문 응용 수행을 위한 환경을 구축하는데 반드시 필요하기 때문에 OpenNebula를 채택하였다. OpenNebula를 사용해 구축한 사이언스 클라우드 테스트베드는 NFS 서버의 별도 구성을 통한 성능 개선, 하이브리드 클라우드 컴퓨팅 환경 구축, B클래스 사설 네트워크 구성, GUI 기반 사이언스 클라우드 테스트베드 관리 및 모니터링 기능의 4가지 특징을 가지고 있다. 앞으로도 천문 연구자들에게 안정적인 서비스를 제공하기 위하여 관련 연구를 계속할 것이다.

조선시대의 바람 관측기기인 풍기(風旗)의 연구 (A Study on the Punggi (風旗), Meteorological Instrument Made in the Joseon Dynasty)

  • 전준혁;이용삼
    • 대기
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    • 제23권1호
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    • pp.47-61
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    • 2013
  • The Punggi (風旗) is one of the meteorological instruments made in the Joseon Dynasty (朝鮮王朝). Its purpose was to observe the direction of the wind. It is estimated that it started its operation in the $16^{th}$ century at least. But it does not remain in a perfect form, like the Chugugi (測雨器) and the Supyo (水標). The Punggi (風旗) can only be found at old document data, while the stone used to build the Punggi still remains. Since the stone had been named as the Punggi-dae (風旗臺) by 和田雄治 (1917), the name has not been changed until now. The Punggi is currently located in the Gyeongbok-gung (景福宮) and the Changgyeong-gung (昌慶宮). Meantime, there have been several transfers of its position. However, 和田雄治 (1917)'s paper and the "每日新報" (Maeil-Sinbo, 1929) articles have provided new clues. Also, the word 'Hupungso (候風所)' was found in the "朝鮮王朝實錄" (The annals of the Joseon Dynasty) and the "承政院日記" (Daily records of royal secretariat of Joseon dynasty). A designed harbor where the ship was staying was usually considered a special section for wind observations. It is assumed that the Hupungso was in most of the harbors at that time. This paper assumes the Punggi and the Hupungso had a lot of interest in wind observations in the Joseon Dynasty. In this study, we'll look for contained information about the Punggi and the viewpoints about wind during the Joseon Dynasty.

덕정리 지진자료를 이용한 한국남동부지역 지각의 P, S파 감쇠구조 연구 (A Study on the Attenuation of High-frequency P and S Waves in the Crust of the Southeastern Korea using the Seismic Data in Deok-jung Ri)

  • 정태웅;사또 하루오
    • 지구물리
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    • 제3권3호
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    • pp.193-200
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    • 2000
  • 지진파가 전달되면 진폭이 감쇠되는 정도를 나타내는 감쇠상수 $Q^{-1}$는 지구내부 물질의 물리적 성질을 나타내는 중요한 척도이며, 구조물의 내진설계에 있어서 지반의 강진동을 정량적으로 예측하기 위해 필수적이다. 경상북도 덕정리에 위치한 지진관측기기에 기록된 80지진과 76단일 관측망 기록자료를 바탕으로 한국남동부의 P, S 실체파 감쇠상수를 Coda확장규격화법에 의해 구하였다. 구하여진 $Q_P^{-1}$$Q_S^{-1}$는 각각 1.5Hz에서 $1{\times}10^{-2}$$9{\times}10^{-3}$, 24 Hz에서 $6{\times}10^{-4}$$5{\times}10^{-4}$로 줄어들고, $Q_P^{-1}=0.01\;f^{-1.07}$$Q_S^{-1}=0.01\;f^{-1.03}$의 강한 주파수 의존성을 보였다.

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항공기 구름 관측에 사용되는 전방산란 관측 기기의 정확도 향상을 위한 구름입자의 광학적 특성 계산 (Calculations of Optical Properties of Cloud Particles to Improve the Accuracy of Forward Scattering Probes for In-Situ Aircraft Cloud Measurements)

  • 엄준식
    • 대기
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    • 제30권1호
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    • pp.75-89
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    • 2020
  • Current in-situ airborne probes that measure the sizes of ice crystals smaller than 50 ㎛ are based on the concept that the measured intensity of light scattered by a particle in the forward and/or backward direction can be converted to particle size. The relationship between particle size and scattered light used in forward scattering probes is based on Mie theory, which assumes the refractive index of particle is known and all particles are spherical. Not only are small crystals not spherical, but also there are a wide variety of non-spherical shapes. Although it is well known that the scattering properties of non-spherical ice crystals differ from those of spherical shapes, the impacts of non-sphericity on derived in-situ particle size distributions are unknown. Thus, precise relationships between the intensity of scattered light and particle size and shape are required, as based on accurate calculations of scattering properties of ice crystals. In this study, single-scattering properties of ice crystals smaller than 50 ㎛ are calculated at a wavelength of 0.55 ㎛ using a numerically exact method (i.e., discrete dipole approximation). For these calculations, hexagonal ice crystals with varying aspect ratios are used to represent the shapes of natural small ice crystals to determine the errors caused by non-spherical ice crystals measured by forward scattering probes. It is shown that the calculated errors in sizing nonspherical ice crystals are at least 13% and 26% in forward (4~12°) and backward (168~176°) directions, respectively, and maximum errors are up to 120% and 132%.