• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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• pp.99-101
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• 2007

비종관 관측자료인 기상위성 및 레이더 분석자료에서 위성영상에서 볼 수 있는 서해남부 해상의 스콜라인 형태의 강한 대류운을 무안-진도 레이더 반사도에 의한 수평 및 연직 구조로 살펴보았는데 특히 발달한 대류운 영역이 보다 상세한 반사도 차이로 나타나고, 40 dBZ 이상 강한 반사도 셀이 고도 6km, 20km 정도의 수평규모를 갖는 여러 대류운시스템이 합쳐진 다중세포시스템으로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 또한 연구용 X-대역 무안 레이더 반사도 분포를 보면 사이트 주면에 강한 dBZ의 대류운이 자리하고 있어 발달한 강수입자에 의한 감쇄효과 때문에 북서방향과 남서방향의 강한 대류운들이 약하게 잘못 관측되고 있음을 볼 수 있었지만 S-대역 진도 레이더는 발달한 강수 입자에 크게 영향을 받지 않고 고유의 강한 반사도를 제대로 관측하고 있음을 알 수 있었다. 이와 같이 태풍에 의한 직${\cdot}$간접적인 호우, 장마전선의 활성화에 따른 집중호우를 동반하는 중규모대류운시스템에 대해 정확히 정량적으로 판단할 수는 없지만, 관측자료 분석을 통해 중규모대류운시스템을 발달${\cdot}$유지시킬 수 있는 기구의 존재 가능성을 체계적으로 이해하는데 많은 도움이 되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 레이더 반사도와 3차원 바람장 그리고 마이크로강우레이더와 광학강우강계에 의한 연직 구름계와 순간적으로 발생하는 강수특성 등 섬세하고 다양한 비종관 관측자료를 이용하여 집중호우를 유발하는 중규모대류운시스템의 강수 구조와 특성 분석 및 예측에 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제44권6호
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• pp.578-593
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• 2023

2017년 7월 15일 서울과 수도권에 집중호우를 발생시킨 깊은 대류운과 강수 발달에 대한 종관 기상 메커니즘을 규명하고 중국 동부지역으로부터의 PM_2.5 에어로졸의 간접효과를 WRF-Chem 실험을 통해 분석하였다. WRF-Chem 모델에 에어로졸과 복사의 피드백, 구름 화학 과정, 습식 세정을 모두 포함한 ARI (Aerosol Radiation Interaction) 실험과 에어로졸과 복사의 피드백을 제외하고 구름 화학 과정, 습식 세정만을 포함한 ACR (Aerosol Cloud Radiation interaction) 실험 결과의 차이로부터 PM_2.5 에어로졸 간접효과를 산출하였다. 2017년 7월 15일 새벽에 황해와 한반도에서는 동아시아 대륙에서 저기압-북서 태평양의 고기압 분포로 인해 중국 남동 지역과 동중국해로부터 덥고 습한 기류가 수렴하고 있었다. 이러한 황해의 종관 기상에 의해 발달하는 대류운은 높이 12 km 이상이며 고체 수상체를 형성하고 있었는데, 이는 주로 대륙 위에서 발달하는 한랭운(많은 빙정을 형성하며 운정고도가 8 km 이상)의 특성을 나타내고 있었다. 특히, WRF-Chem 모델 실험을 통해 중국 동부지역으로부터 확산하는 PM_2.5 에어로졸이 구름물 형성에 5.7%, 고체 수상체 형성에 10.4%, 그리고 액체 수상체 형성에 10.8%로 대류운이 한랭운으로 발달하는 데 기여하고 있었다. 본 연구는 황해 위에서 깊은 대류운이 발달하는 과정에 대한 기상적 메커니즘과 더불어 중국 동부지역으로부터 에어로졸에 의한 간접효과의 영향을 제시하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권4호
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• pp.423-441
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• 2013

이 연구에서는 MTSAT-2 적외 영상과 수증기 영상을 이용하여 2010년 9월 21일 추석 호우 사례에 대하여 대류운 생애주기의 각 단계에서 나타나는 특징을 조사하였다. 추석 호우와 관련된 최초의 구름은 20일 1630~1900 UTC에 서해 중부 지역에서 관측된 다중 세포의 하층운이다. 이 구름 가운데 일부가 1930 UTC에 산동반도 부근에서 휘도온도 $-45^{\circ}C$ 이하의 대류 세포로 발달한다. 이 때 이 지역은 수증기 영상에서 암역의 가장자리에 위치한다. 대류 세포는 동진하다가 한반도 중서부 해안 부근에서 21일 0030과 0430 UTC에 두 차례의 병합을 거쳐 급격히 발달한다. 이후 21일 0430에서 1000 UTC까지 약 6시간 동안 위성 영상에서 구름의 면적은 상대적으로 작고, 수평 이동속도는 느려졌다. 최저 휘도온도는 약 $-75{\sim}-65^{\circ}C$로 매우 낮게 유지되며, 잘 발달한 부세포가 반복적으로 형성되는 특징을 보인다. 레이더 자료에는 국지적으로 50 mm/hr 이상의 강우율을 보이는 좁은 띠 모양의 강우 밴드가 나타나고 이 밴드는 대류운의 남서쪽 가장자리에 위치한다. 그러나 수치 모델 자료의 종관 규모 역학적 강제항에는 뚜렷한 특징을 찾기 어렵다. 대류 세포의 구름 면적은 21일 1000 UTC 이후 짧은 시간에 급격한 증가를 보이고 뒤이어 소멸한다. 이러한 대류 세포의 발달과 관련된 위성 영상의 특징은 중규모 호우의 초단기 예보와 실시간 예보에 사용될 수 있을 것이다.

• 지구물리
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• 제9권1호
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• pp.27-36
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• 2006

연직 공기 기둥에 대한 복사 및 대류 과정이 포함된 일차원 복사-대류 평형 모형을 구축하였고, 이 모형을 이용하여 남극 세종기지에서 복사-대류 평형 온도를 계산 하고 분석하였다. 이 모형의 반응도에서 지표면 알베도와 태양 천정각의 코사인 및 이산화탄소 증가는 지표면에서의 복사-대류 평형 온도를 감소시켰다. 그리고 구름 광학두께가 비교적 큰 하층운은 지표면 온도를 감소시키나, 구름 광학두께가 작은 상층운은 온실효과 때문에 지표면 온도를 증가시켰다. 남극 세종기지의 44년 (1958∼2001)의 기간에 대하여 계산된 지표면에서의 복사-대류 평형 온도의 연변화는 0.012oC/년이었다. 마찬가지로 13년 동안(1989∼2001)의 자료에 대한 복사-평형 온도 변화는 0.01oC/월이었으며, 동일한 기간의 관측 자료 분석 결과로는 0.005oC/월의 변화를 나타내었다.

• 한국지구과학회지
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• 제18권6호
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• pp.565-578
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• 1997

구름의 생성 원인은 상승기류에 의한 단열 냉각인데 이에는 대류에 의한 상승기류와 전선에 동반되는 상승기류가 있고 또 복사냉각과 한냉공기와 온난공기의 혼합 등이 있다. 이러한 구름의 생성원인에 따라 대기 중에 떠 있는 구름은 고도와 모양이 다양하다. 구름모양은 L. Howard가 1803년에 제창한 것에 기초를 두고 분류되어 있으며, 분류의 기본은 가늘고 긴 섬유모양의 구름, 층모양의 구름, 뭉게뭉게 쌓인 구름의 3가지 형태로 크게 구분되고, 고도와 형태에 따라 다시 10 류(類)로 세분되어진다. 대부분이 유형은 구름의 외관상 특징이나 대류의 강도와 같은 구조상의 차이에 따라 종(種)별로 더욱더 세분된다. 때로는 구름은 어떤 모양의 모체의 그 일부가 전혀 별개의 유형으로 발생하거나 모체 전체가 별개의 유형으로 변화하는데 이 경우에는 원래 유형의 구름을 어미 구름이라고 한다. 우리나라에서는 층적운, 고층운, 권운의 구름들이 자주 나타난다. 일반적으로 고층운, 층운, 층적운과 같은 층운형에서 비나 눈이 내리고, 적운형인 고적운, 적운, 적란운에서는 소나기, 우박이 내리거나 모체 전체가 별개의 유형으로 변화하는데 이 경우에는 원래 유형의 구름을 어미 구름이라고 한다. 우리나라에서는 층적운, 고층운, 권운의 구름들이 자주 나타난다. 일반적으로 고층운, 층운, 층적운과 같은 층운형에서 비나 눈이 내리고, 적운형인 고적운, 적운, 적란운에서는 소나기, 우박의 강수현상이 있다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 추계학술발표회요약집
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• pp.103.2-103
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• 2001

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권4호
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• pp.465-480
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• 2014

본 연구에서는 최근 발생한 집중호우 사례들 중 예보가 어려워 피해가 컸던 두 사례(2010년 9월 21일, 2011년 8월 9일)에 대해 적외영상과 수증기영상의 시 공간적인 변화 특성을 분석하였다. 두 사례에서 한반도지역에 집중호우를 유발한 대류 세포들은 적외영상에서 하층운이 광범위하게 분포하고 수증기 영상에서는 명역과 암역의 경계(boundary)에서 생성되는 특징을 보였다. 또한 대류 세포들의 이동속도 차에 의한 총 5번의 병합과정 중 4번의 병합과정에서 대류 세포들의 병합 후 대류 세포는 더욱 발달되었으며 강수 강도도 급격하게 강화되었다. 대류시스템에서의 강우강도 변화는 휘도온도의 평균보다 최소 휘도온도의 시간적 변화와 밀접하게 관련된 것으로 판단되며 대류 세포들의 병합도 집중호우의 강도 변화에 영향을 주는 주요 인자로 생각된다. 대류 세포들의 병합은 영상동화를 통해 어느 정도 예측이 가능하지만 대류 세포의 탐지는 적외 및 수증기 영상 모두에서 일정 강도 이상 발달한 상태에서만 탐지가 가능하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제24권5호
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• pp.449-455
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• 2003

포항일대의 대기환경을 이해하고 예측의 기초정보로 활용하기 위해 기후학적 요소들에 대한 조사를 수행하였다. 분석을 통해, 포항지역의 연평균 기온, 상대습도, 강수량은 각각 14.39$^{\circ}C$, 63.3%, 1,178mm로 나타났다. 포항지역에서의 연간 탁월풍은 남서풍으로 나타났으며 평균풍속은 2.7m/s였다. 운량은 장마기간이 포함되며 지형효과에 의한 대류운이 활발하게 나타나는 여름에 많았다. 또한 연평균 일조시간은 약 2,221시간으로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제37권7호
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• pp.420-433
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• 2016

본 연구의 목적은 2011년 4월 22일부터 10월 22일까지 우리나라에서 강수가 있는 총 75일 동안 COMS 위성의 적외 채널 $10.8{\mu}m$ 휘도 온도(IR), 적외 채널 $10.8{\mu}m$와 수증기 채널 $6.7{\mu}m$의 휘도 온도차(IR-WV), 정규화 된 가시반사도(VIS)와 기상 레이더의 강우강도를 이용하여 2-D와 3-D 대류운의 강우강도 (CRR) 조견표를 향상시키는 것이다. 특별히 한국형 2-D와 3-D CRR 조견표를 검증하기 위해 2011년 강수가 있는 24일 동안의 기상 레이더 강우강도 자료가 사용된다. 2-D와 3-D CRR 조견표는 각 채널의 등급 범주별 강우 총수와 비강우 총수의 행렬을 이용하여 구한 강우 확률에 평균 누적강우강도와 최대 강우강도를 각각 곱함으로써 2-D (IR, IR-WV)와 3-D (IR, IR-WV, VIS) 조견표의 기본과 최대 행렬을 얻을 수 있다. 최종적으로 새로운 2-D와 3-D의 CRR 조견표는 경험적으로 기본과 최대 강우강도 행렬의 회귀 분석으로 얻어진다. 그 결과 새로운 CRR 조견표는 기존보다 낮은 IR 휘도 온도, 낮은 IR-WV 휘도 온도차일 때에도 비교적 많은 강우 현상을 나타내며, $10mm\;h^{-1}$ 이상의 강우강도 영역이 확대되어 나타난다. 정확도와 범주별 통계가 주어진 기간 동안 발생했던 CRR 자료에 대해 계산된다. 새로운 2-D와 3-D CRR 조견표의 평균 오차, 평균절대 오차, 제곱근평균 오차가 기존 조견표보다 작게 나타나며, 예측 거짓경고비율은 감소하고, 탐지확률은 증가하며, 임계성공지수는 개선된다. 태풍과 뇌우와 같은 기상 이변에서의 강한 호우를 고려하기 위해서 습윤 보정 계수를 교정한다. 이 인자는 수치모델이나 COMS에서 복원한 지면에서 500 hPa까지 평균한 총가강수량과 상대습도의 곱 (PW RH)으로 정의된다. 이 연구에서는 PW RH에 근거하여 IR 운정 휘도 온도가 210 K 이하일 때, 상대습도가 40% 이상일 때 1에서 2사이를 경험적으로 정한다. 새로운 2-D와 3-D CRR 조견표를 적용한 결과 평균 오차, 평균 절대 오차, 제곱근 평균 오차가 줄어든다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
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• pp.239-243
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• 2001

대수층에서 오염물질의 이동은 대류, 확산, 흡착 등의 물리화학적 현상에 영향을 받는다. 지하수 유동과 오염 물질 운송에 관련된 분석은 지하수 자원의 관리와 평가, 복원사업에 필요한 요소이다. 본 연구의 목적은 사질대수층에서의 2차원 plume 모니터링을 통하여 오염운의 관측치와 모사치를 비교하므로써 종분산지수와 종/횡분산지수비를 결정하는 것이다. 실내 자유면 대수층 실험에서 MT3D를 이용한 case study로부터 추정된 종분산지수는 0.4 cm였으며 횡/종분산지수비는 1/5로 나타났다.