• 통합자연과학논문집
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• 제4권3호
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• pp.229-237
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• 2011

Today they use a weather radar with spatially high resolution in predicting rainfall intensity and utilizing the information for super short-range forecast in order to make predictions of such severe meteorological phenomena as heavy rainfall and snow. For a weather radar, they use the Z-R relation between the reflectivity factor(Z) and rainfall intensity(R) by rainfall particles in the atmosphere in order to estimate intensity. Most used among the various Z-R relation is $Z=200R^{1.6}$ applied to stratiform rain. It's also used to estimate basic rainfall intensity of a weather radar run by the weather center. This study set out to compare rainfall intensity between the reflectivity of a weather radar and the ground rainfall of ASOS(Automatic Surface Observation System) by analyzing many different cases of heavy rain, analyze the errors of different weather radars and identify their problems, and investigate their applicability to nowcasting in case of severe weather.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.695-704
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• 2018

X밴드 선박용 레이더를 이용하여 개발한 강우 추정 기술로 강우 사례를 검증하였다. 디지털 신호 변환기를 사용하여 선박용 레이더로부터 수신된 신호를 디지털 반사 정보로 변환하였다. 반사도 정보에서 지형클러터 신호를 제거하고, 빔 감쇠와 빔 부피의 변화에 의해 발생하는 오류를 보정 처리하였다. 처리된 반사 정보는 우량계 강우량과 선형적인 관계를 보였다. 레이더 신호를 직교좌표계로 변환하여 정량적 강우를 추정하였다. 자동기상관측소 세 지점에서 $5mm\;hr^{-1}$ 이상의 강우가 기록된 사례에서 선박용 레이더의 강우 분포는 기상청 운용 기상 레이더의 결과와 일치하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.1063-1068
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• 2016

이상전파에코는 대기 관측을 위해서 사용되는 레이더 전파가 온도나 습도에 의해서 발생하는 이상굴절에 의해서 발생하는 신호로, 지상에 설치된 기상레이더에 자주 발생하는 비기상에코이다. 기상예보의 정확도를 높이기 위해서는 레이더 데이터의 정확한 분석이 필수적이기 때문에 이상전파에코의 제거에 대한 연구가 수행되어 오고 있다. 본 논문에서는 다양한 레이더 관측변수를 나이브 베이지안 분류기에 적용하여 이상전파에코를 식별하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 수집된 데이터가 클래스 불균형 문제를 내포하고 있는 점을 고려하여, SMOTE 기법을 이용하였다. 실제 이상전파에코 발생 사례를 통해, 제안한 방법이 성능을 표출하는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권12호
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• pp.995-1009
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• 2015

초단기 홍수예보를 위한 주요자료로서 최근 기상레이더의 중요성이 크게 부각되고 있다. 기상레이더는 넓은 지역에 걸쳐 실시간으로 강우현상 감시가 가능하며 지상우량계로는 파악이 불가능한 미계측유역을 통과하는 강우장의 이동 및 변화 파악이 가능한 장점이 있다. 본 연구는 강우장의 공간적 분포와 레이더 강우세포를 추적하는 강우장 예측 해석방안을 수립하였다. 이를 위해 강우장의 공간적인 이동을 고려하기 위해 강우장의 바람장 이류(advection) 패턴을 추출하여 각 강우세포가 가지는 이동방향 및 속도를 고려한 강우장 추적기법을 통하여 강우장을 예측하였다. 본 연구를 통하여 개발된 기상레이더 강우장 상관분석 기법을 활용한 초단기강우예측 결과는 집중호우시 홍수 예 경보를 위한 수문모형의 입력자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 대기
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• 제21권3호
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• pp.285-300
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• 2011

To discriminate and eliminate chaff echoes in radar measurements, a new removal algorithm in two-dimensional reflectivity composite at the height of 1.5 km has been developed by using the brightness temperature($T_B$) obtained from MTSAT-1R. This algorithm utilizes the fact that chaffs are not appeared in infrared satellite data of MTSAT-1R, but detected in radar measurements due to their significant backscattering in the given radar wavelength. The algorithm is evaluated for three different situations: chaff only, chaff mixed with convective storms, and chaff covered with clouds. The algorithm shows excellent performance for the cases of chaff only and chaff mixed with convective storms. However, the performance of the algorithm significantly depends on the presence of clouds. Thus, the statistical analysis of $T_B$ is performed in order to optimize the monthly threshold.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.153-162
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• 2017

Today, weather radar is used as a key tool for modern high-tech weather observations and forecasts, along with a wide variety of ground gauges and weather satellites. In this paper, we propose a frequency transform based weather radar image processing technique to improve the weather radar image damaged by beam blocking and clutter removal in order to minimize the uncertainty of the weather radar observation. In the proposed method, DCT based mean energy correction is performed to improve damage caused by beam shielding, and DWT based morphological image processing and high frequency cancellation are performed to improve damage caused by clutter removal. Experimental results show that the application of the proposed method to the damaged original weather radar image improves the quality of weather radar image adaptively to the weather echo feature around the damaged area. In addition, radar QPE calculated from the improved weather radar image was also qualitatively confirmed to be improved by the damage. In the future, we will develop quantitative evaluation scales through continuous research and develop an improved algorithm of the proposed method through numerical comparison.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.793-805
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• 2015

Nowadays the amount of data obtained from advanced weather radars is growing to provide higher spatio-temporal resolution. Accordingly radar data compression is important to use limited network bandwidth and storage effectively. In this paper, we proposed a hierarchical compression method for weather radar data having high spatio-temporal resolution. The method is applied to radar reflectivity and evaluated in aspects of accuracy of quantitative rainfall intensity. The technique provides three compression levels from only 1 compressed stream for three radar user groups-signal processor, quality controller, weather analyst. Experimental results show that the method has maximum 13% and minimum 33% of compression rates, and outperforms 25% higher than general compression technique such as gzip.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.89-90
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• 2016

이상전파에코는 대기 관측을 위해서 사용되는 레이더 전파가 온도나 습도에 의해서 발생하는 이상굴절 신호로, 지상에 설치된 기상레이더에 자주 발생하는 대표적인 비기상에코 중 하나이다. 기상예보의 정확도를 높이기 위해서는 레이더 데이터의 정확한 분석이 요구되기 때문에 전 세계적으로 이상전파에코의 식별 및 제거에 대한 연구가 수행되어 오고 있다. 본 논문에서는 레이더 관측변수인 반사도와 고도 정보와 나이브 베이지안 분류기를 이용하여 이상전파에코를 식별 및 제거하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 실제 이상전파에코 발생 사례를 통하여 구현한 나이브 베이지안 분류기를 검증한 결과, 우수한 정확도를 가지고 분류가 수행되는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권8호
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• pp.131-137
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• 2004

본 논문에서는 레이더 빔의 이상 전파를 유발시키는 기상 조건을 규명한다. 과대 굴절이나 덕트를 발생시키는 기상 조건의 분석을 위하여 2000년부터 3년간 관측된 한반도의 서해와 남해의 기상 데이터를 이용한다. 고도의 증가에 따른 대기 굴절지수를 계산하고, 굴절 지수가 매우 낮은 고도에서의 기온과 습도의 변화를 고찰한다. 비정상적인 전파에 의한 레이더 에코는 대기 굴절 지수가 -150/km 인 고도에서 나타났으며, 그 고도에서는 급격한 습도의 감소와 함께 기온 역전 현상이 수반되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권10호
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• pp.867-878
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• 2014

기상레이더의 관측 특성상, 지형클러터 등의 관측영역 한계로 인한 관측공백 지역이 발생한다. 이러한 레이더 빔의 차폐는 강우량의 과소추정 원인이 된다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 Hybrid Scan Reflectivity (HSR) 기법을 개발하고 기존 방법 결과와 비교하였다. 결과에 의하면, 기존 레이더 관측방법으로 지형에 의해 반사도 정보를 얻지 못하는 영역에 대하여 HSR 기법이 레이더 강우량을 추정할 수 있음을 확인하였다. 반사도 스캔기법과 빔차폐/비 빔차폐영역에서 모두 HSR 기법을 적용한 결과가 정확성이 가장 뛰어났다. 다음으로 각 방법별 레이더 추정 강우량을 HEC-HMS에 적용하여 홍수 유출량 추정 정확성을 평가하였다. HSR 기법에 의한 유출량은 RAR 산출 시스템과 M-P 관계식 대비 상관계수는 평균 7%와 10%, Nash-Sutcliffe Efficiency는 평균 18%와 34% 향상되었다. 따라서 정확한 홍수량 추정을 위해 수문분야에 HSR 기법에 의해 추정된 강우량을 활용할 필요성이 있는 것으로 사료된다.