• Atmosphere
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• v.34 no.1
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• pp.23-34
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• 2024

The Korea Meteorological Administration has improved medium-range weather forecasts by implementing post-processing methods to minimize numerical model errors. In this study, we employ a statistical correction technique known as the minimum continuous ranked probability score (CRPS) to refine medium-range forecast guidance. This technique quantifies the similarity between the predicted values and the observed cumulative distribution function of the Unified Model Ensemble Prediction System for Global (UM EPSG). We evaluated the performance of the medium-range forecast guidance for surface air temperature and relative humidity, noting significant enhancements in seasonal bias and root mean squared error compared to observations. Notably, compared to the existing the medium-range forecast guidance, temperature forecasts exhibit 17.5% improvement in summer and 21.5% improvement in winter. Humidity forecasts also show 12% improvement in summer and 23% improvement in winter. The results indicate that utilizing the minimum CRPS for medium-range forecast guidance provide more reliable and improved performance than UM EPSG.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.23 no.7
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• pp.597-601
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• 2002

Automatic Weather Systems (AWS) were placed at many educational as well as governmental institutes for the measurement of weather in Korea. However, weather information from AWS was not used as a real time system because of the complexity of the web display. For the web display ;ud automatic store of weather data to be used as a real time system, KNU Weather Now-V1.0 was developed. The system is very simple but useful for students and other users. Thus, everybody can use stored weather data and can process the data easily. This study focuses on the development of the system and the educational usage of AWS.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.268-268
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• 2011

최근 들어 격자 기반의 분포형 유출 모형에 대한 활용이 증가하면서 격자형 강우자료의 활용을 위한 전처리 과정의 중요성 또한 증대되고 있다. 격자 기반의 수문모형에서 활용하기 위한 격자형 강우자료는 유역 격자와 동일한 위치 및 격자 크기를 가진다. 격자형 강우자료는 텍스트 파일 혹은 GIS 레이어로 저장되며, 강우 기간에 대한 시계열 정보를 나타내므로 일반적으로 수십내지 수천 개의 파일로 구성된다. 본 논문은 격자 기반의 다수의 분포형 강우 파일을 사용목적에 맞게 생성 및 가공하기 위한 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model) Tools의 활용에 대해서 기술한다. GRM Tools는 격자 기반의 물리적 분포형 강우-유출 모형인 GRM에서 자료 처리를 위해 제공하는 도구이다. GRM Tools에 포함된 기능 중 강우자료의 처리를 위한 기능은 지점 강우자료를 이용한 분포형 강우자료 생성, 레이더 강우자료의 보정, 기상위성 자료를 이용한 강우 생성, 임의 격자 및 유역 평균 강우량 시계열 자료 추출, 텍스트 파일 변환 및 처리 등이다. GRM Tools 에서는 이와 같은 강우자료 처리 작업을 다수의 파일에 대해서 일괄적으로 수행함으로써 격자 기반의 분포형 강우자료 생성 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.21 no.2
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• pp.97-109
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• 2019

Degree days have been determined using temperature data measured at nearby weather stations to a site of interest to produce information for supporting decision-making on agricultural production. Alternatively, the data products of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) can be used for estimation of degree days in a given region, e.g., Korean Peninsula. The objective of this study was to develop a simple tool for processing the MODIS product for estimating cooling degree days (CDD), which would help assessment of heat stress conditions for a crop as well as energy requirement for greenhouses. A set of scripts written in R was implemented to obtain temperature profile data for the region of interest. These scripts had functionalities for processing spatial data, which include reprojection, mosaicking, and cropping. A module to extract air temperature at the surface pressure level was also developed using R extension packages such as rgdal and RcppArmadillo. Random forest (RF) models, which estimate mean temperature and CDD with a different set of MODIS data, were trained at 34 sites in South Korea during 2009 - 2018. Then, the values of CDD were calculated over Korean peninsula during the same period using those RF models. It was found that the CDD estimates using the MODIS data explained >74% of the variation in the CDD measurements at the weather stations in North Korea as well as South Korea. These results indicate that temperature data derived from the MODIS atmospheric products would be useful for reliable estimation of CDD. Our results also suggest that the MODIS data can be used for preparation of weather input data for other temperature-based agro-ecological models such as growing degree days or chill units.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2006.03a
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• pp.381-385
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• 2006

2008년 발사를 목표로 개발되고 있는 통신해양기상위성(COMS: Communication, Ocean and Meteorological Satellite)는 기상 관측과 해양 관측 임무 및 통신 임무까지 수행하는 정지궤도 위성이다. 통신해양기상위성은 크게 탑재체와 지상국으로 나눌 수 있고 지상국은 다시 통신 임무를 위한 CTES(Communication Test Earth Station), 해양/기상 임무를 위한 IDACS(Image Acquisition and Control System), 그리고 위성 관제와 운영을 위한 SGCS(Satellite Ground Control System)로 구분된다. 이 중 IDACS의 서브시스템 중 하나인 LHGS(LRIT/HRIT Generation Subsystem)는 LRIT/HRIT(Low Rate Information Transmission/High Rate Information Transmission)를 생성하고 배포하는 기능을 가지고 있다. 관측 종료 후 LRIT/HRIT 전송 완료까지 15분 이내로 이루어져야 한다는 기상청의 요구사항을 만족하기 위해서 JPEG 압축 시간도 중요한 요소로 고려되어야 한다. 그래서 본 논문에서는 MTSAT에서 받은 LRIT/HRIT의 자료 처리를 바탕으로 lossless JPEG와 lossy JPEG의 압축 시간을 측정하여 압축률을 비교하여 성능 분석을 해보기로 한다. 이렇게 도출해낸 수치자료는 COMS LHGS 설계에 활용할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.509-509
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• 2015

물 수요관리측면에 대한 정책을 수립하기 위해서는 현재 또는 장래에 대한 용수수급의 정확한 이해를 필요로 한다. 이를 위해서는 용수 수요량 및 공급량뿐만 아니라 여러 산정요소를 필요로 하는데, 그 중 회귀수량은 물이 이용되고 다시 하천으로 회귀되어 이용될 가능성이 있는 수량으로 정의되며, 용수수급 및 용수절약 측면에서 회귀 수량은 중요한 요소라 할 수 있다. 회귀수량 조사는 유역조사 사업 이래, 10년간 생?공용수를 중심으로 미시적, 거시적으로 조사를 시행하였으나, 측정 자료의 신뢰도, 조사방법 및 지점선정 등의 문제로 인하여 조사 성과의 활용성이 매우 낮은 실정이다. 수자원장기종합계획등에서는 수자원관련 계획 수립시 생?공용수의 회귀율을 65 %로 적용하고 있으나, 이는 1970년대 말의 사회적 여건 및 경제적 상황이 반연된 결과로 현재 상황에 적용되기 곤란하다. 따라서, 현재 실정에 맞는 회귀율 산정은 반드시 필요하게 된다. 본 연구에서는 기존 생활용수 회귀수량 산정 연구 한계를 보완하고 유역조사 시행을 위한 개선된 회귀수량을 산정하고자 한다. 본 연구는 서울시 중랑물재생센터 처리구역을 기반으로 중랑천유역을 시험유역으로 선정하였다. 기존 회귀수량 산정방법을 개선하기 위해 시험유역 회귀수량 산정을 위한 가용 자료 분석 및 용수흐름 네트워크 공간분석을 추가로 진행하였다. 가용자료로 시험 유역내 상수공급자료(정수장 공급량, 상수계통도, 유수 및 누수율), 하수처리자료(하수처리구역도, 하수처리계통도, 유입량 및 방류량) 및 기상자료(기상청 지점 및 AWS 강우자료)를 구축하였고 각각의 상수계통도 및 하수처리계통도로부터 용수 흐름 네트워크망을 구축하였다. 상수공급자료로부터 상수계통도 공급지역을 구분하여 월별 유수율에 따른 월별 실 공급량을 산정하였다. 하수처리자료로부터 시험유역에서의 월별하수처리 유입량 및 방류량을 산정하였다. 최종적으로 회귀율(하수처리 방류량/실 공급량)을 산정한 결과 연평균 회귀율은 각각 93.97 %(2011년), 95.02%(2012년)로 과잉 추정 되었으며 7 ~ 9월의 회귀율은 110 ~ 120 %로 유입량을 초과하였다. 이는, 하수처리로 유입되는 유입량의 하수관거는 합류식으로 구축되어 7 ~ 9월에 많은 양의 강우량이 우수관을 통해 하수처리장으로 이송되어 생활용수 이외에 자연적인 공급량으로 인한 것으로 분석되었다. 따라서, 월별 회귀율 산정을 위해서는 불투수층에서의 면적강우량(mm)을 유입량(m3/s)으로 환산된 값을 고려하여 회귀율을 재산정하였다. 그 결과 연평균 회귀율은 각각 78.27 %(2011년), 77.58 %(2012년)로 나타났다.각각의 월별 회귀율도 매우 유사하게 나타났으며 과거 관용적으로 사용된 65 % 회귀율보다 약 12 ~ 13%로 증가하였으며 이는, 하수처리시설 구축 및 처리효율의 증가와 상수처리시설의 관로시설의 개량으로 인한 유수율 및 누수율 감소로 회귀율이 증가한 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2010.04a
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• pp.555-556
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• 2010

연안 수역에서의 해상교통 환경변화에 부응하고 나아가 대형 해양사고 방지와 인명사고 예방을 위해 필요한 해양기상신호표지 시스템 구축을 위하여 해양기상 관측 및 항로표지 정보제공 시스템을 도입, 통항선박에게 안전항해에 필요한 정보를 제공함으로서 해양교통 안전을 확보하고자 한다. 인천 연안의 팔미도를 포함한 15개 항로표지시설에 기상(온습도, 풍향/풍속, 기압) 및 해양(유향/유속, 수온, 파고/파향) 관측시스템을 설치하고 항로표지용 AIS (AtoN AIS) 통신시스템을 이용하여 육상 정보수집 처리서버 및 항행 선박에게 해양기상관측자료를 실시간 전송하는 시스템을 구축하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.274-274
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• 2012

증발산량 관측은 오랜 기간 연구되어 왔으며, 미기상 관측 시스템의 최적화와 상호 공동비교 실험 및 자료 처리의 일관성을 유지를 위해 한국에는 KoFlux라고 하는 플럭스 네트워크가 2002년 1월에 구축되었다. 이를 시작으로 미기상 관측에 대한 관심이 많은 연구자들이 관측망 구축에 힘쓰고 있으며, 에디공분산 방법을 이용해 증발산량을 산정하고 있다. 에디 공분산 방법은 다른 방법에 비해 연직농도 차이가 적은 산림 위에서의 플럭스 값을 측정 할 수 있으며, 측정 시 식물 환경에 방해를 주지 않는 등의 장점이 있다. 하지만 자료 처리와 품질관리에 있어 연구자의 주관성에 의해 상당 부분 불확실성을 초래한다. 또한 다른 관측지점과의 일관적인 비교를 위해 좌표보정을 수행하며, 일반적으로 바람이 평평한 지역 위로 분다는 가정 하에 이루어진다. 좌표보정은 일반적으로 Planar Fit Rotation방법을 사용하며, 평판 분할은 지형에 따라 12개까지 분할하여 분석한다. 하지만 덕유산 플럭스관측 타워지점처럼 산지 특성이 뚜렷하고 1 m/s이하의 풍속 데이터의 빈도가 큰 경우 평판 분할 수의 제한이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 좌표보정계수산정 방법에 따라 등간격의 평판분할 방법(Scenario A), 주풍향을 고려한 평판분할 방법(Scenario B)과 빈도에 의한 평판분할방법(Scenario C)으로 수행하였다. 또한 각 Scenario는 풍속의 제한 조건에 따라 CASE A(0.5 m/s 이상), CASE B(1.0 m/s이상)로 구분하여 분석하였다. 본 연구를 통해 제안 한 자료처리 절차는 첫째, 바람자료의 빈도 분석을 통한 지역특성 파악 둘째, 풍속제한 조건 설정 셋째, 바람과 수증기의 공분산 계산으로 요약된다. 덕유산 플럭스관측 타워지점의 경우 풍속 제한을 1.0 m/s이상에서 0.5 m/s이상으로 하향 조정하였으며, 평판 분할 방법은 Scenario C의 평판 수 12개를 채택하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1941-1945
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• 2010

본 연구는 설마천 시험유역을 운영하면서 수문현상을 관측하여 신뢰성 있는 수문자료를 지속적으로 획득하고 물순환 과정을 규명하는데 있다. 이를 위하여 2009년에도 지속적인 수문(우량, 유량, 수질, 부유사량) 관측으로 자료의 품질 향상을 위한 관측기기의 유지관리와 수집된 자료의 처리절차를 통하여 수문자료를 생성하고, 이들 자료를 바탕으로 유역의 수문특성을 분석하였다. 시험유역에서 생성되는 자료에는 6개 우량관측소의 우량자료, 2개 수위관측소의 하천수위 및 지하수위, 유량측정성과, 부유사량, 수질 자료, 1개 기상관측소의 기상자료 등이 있으며, 이로부터 산정된 유역평균우량과 유량자료 등이 있다. 실시간 전송장비와 설마천 시험유역 홈페이지로 구성된 수문정보시스템을 통해 관측 자료와 가공자료를 데이터베이스화하였으며, 실시간 자료 제공은 물론 확정된 자료는 신청절차를 통해 일반에게 제공하고 있다. 관측된 강우-유출 자료를 이용하여 강우의 시 공간 분포 특성, 유출률 분석 등 기본적인 강우 및 유출 특성을 분석하였다. 유량측정성과의 불확실도 분석을 통하여 측정한 유량자료의 정확도 제고와 현장의 유량 자료의 정확도를 개선하기 위하여 유량정보시스템을 운영하였다. 또한, 수질, 부유사량의 특성 분석은 본 유역의 물질순환 해석을 위한 기초자료로 충분히 활용될 수 있다. 설마천 시험유역에서 축적된 수문자료는 자료의 공유를 통하여 자료의 검증을 확보함과 동시에 시험유역의 연구성과가 수자원 개발 분야에 활용되기 위해서는 지속적이고 안정적인 자료확보와 수문관측 기술개발을 위한 기반구축이 매우 필요한 상황이다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.24 no.4
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• pp.337-345
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• 2022

For data such as rainfall and soil moisture, it is important to obtain the values of all points required as geostatistical data. Spatial interpolation is generally performed in this process, and commercial software such as ArcGIS is often used. However, commercial software has fatal drawbacks due to its high expertise and cost. In this study, R, an open source-based environment with ArcGIS, a commercial software, was used to compare the differences according to the processing environment when performing spatial interpolation. The data for spatial interpolation was weather forecast data calculated through Land-Atmosphere Modeling Package (LAMP)-WRF model, and soil moisture data calculated for each cumulative rainfall scenario. There was no difference in the output value in the two environments, but there was a difference in user interface and calculation time. The results of spatial interpolation work in the test bed showed that the average time required for R was 5 hours and 1 minute, and for ArcGIS, the average time required was 4 hours and 40 minutes, respectively, showing a difference of 7.5%. The results of this study are meaningful in that researchers can derive the same results in a commercial software environment and an open source-based environment, and can choose according to the researcher's environment and level.