• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.470-470
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• 2015

본 연구의 목적은 위성영상 기반의 SEBAL(Surface Energy Balance Algorithm for Land) 모형과 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 수문모형을 용담댐 유역($922.3km^2$)에 적용하여 증발산량을 산정하고 모형 간 공간 증발산량의 비교를 통해 각 모형의 적용성을 평가하는데 있다. 이를 위해 SEBAL모형의 입력자료로 Terra MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectrometer) Product 중 Normalized Distribution Vegetation Index(NDVI), Albedo 영상을 2012년부터 2013년까지 월단위로 구축하고, 일단위의 Land Surface Temperature(LST) 영상을 구축하였다. 지형자료로는 Digital Elevation Model(DEM)과 Land use를 구축하였으며 SEBAL 모형의 구동을 위한 위성영상 및 지형자료는 500 m의 공간해상도로 재구축하였다. SWAT 모형의 모의를 위해 기상 및 유량 자료를 2000년부터 2013년까지 일단위로 구축하였고, DEM, Land use, 토양도의 지형자료를 30 m의 공간해상도로 구축하였다. SWAT 모형의 유출 검보정 후 수위관측소 지점에서 평균 $R^2$를 산정한 결과 도치(0.80), 동향(0.72), 석정(0.64), 주천(0.80), 천천(0.80), 용담댐(0.72)로 높은 상관성을 나타냈으며, 유출 검보정 후 SWAT 모형의 증발산량 모의 결과를 바탕으로 SEBAL 모형과의 공간 증발산량을 비교하였다. 두 모형의 증발산량은 SEBAL 모형의 경우 지형에 따라 SWAT 모형은 토양 특성에 따라 분포하는 경향이 다르게 나타났다. SEBAL 모형은 주로 저지대에서 증발산량이 높게 산정되며 고지대로 갈수록 감소하여 증발산량이 지형의 고저차에 따라 분포하는 모습을 보였다. SWAT 모형은 토양 특성에 따라 증발산량이 분포하며 유역 내에서 뚜렷한 차이를 나타내지는 않았다. 월별 총 증발산량은 SWAT 모형의 경우 7~8월에 약 90 mm/mon로 가장 높게 나타나고 1~2월은 0 mm/mon로 계절별 변화폭이 컸으나, SEBAL 모형의 경우 5~6월에 증발산량이 약 60 mm/mon로 가장 높게 나타났고 계절별 변화 폭이 SWAT 모형에 비해 적은 모습을 보였다. 이는 위성영상을 기반으로 하는 SEBAL 모형의 특성상 장마 기간에 해당하는 7~8월은 구름으로 인해 일사량이 적게 계산되고, 그 결과 5~6월에 비해 증발산량이 작게 산정되는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.320-320
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• 2022

기후변화와 도시화로 인한 영향으로 도시의 폭우, 폭염을 비롯한 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 시가화 지역의 높은 불투수율은 도시홍수를 야기한다. 이러한 현상을 완화하기 위해 도시지역에서는 그린인프라와 저영향개발이 도입되고 있다. 그 중 지속가능한 발전을 위한 필수요소로 자리매김한 옥상녹화는 도시에 위치한 건물의 상층부와 내부의 온도를 낮춤으로써 에너지절감효과와 강우 시 빗물을 저류함으로써 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 녹지도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 열섬현상완화와 유출 저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상요소를 Flux Profile Method를 적용하여 공간 내에 있는 열에너지의 총량인 순복사열을 구성하는 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G)을 산정하였다. 또한 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 옥상녹화의 적용성을 평가하였다. 2021년 7월 21일부터 2021년 7월 28일 까지 모니터링한 결과 옥상녹화의 열 효율은 일반 콘크리트 지붕에 비해 실내온도가 최대 6.83℃ 낮게 나타나며 이는 여름철 건물 내부의 온도조절에 필요한 에너지 저감효과를 볼 수 있다. Flux Profile Method를 적용한 결과 옥상녹화의 전체 열속 중 현열속 28.5% 잠열속 70.7%, 토양열속 0.5% 의 복사량 분포를 보였고, 일반 콘크리트 지붕은 현열속 45.3%, 잠열속 38.6%, 토양열속 16.2% 으로 나타났다. 이와 같은 방법은 옥상녹화의 정량적 평가를 가능하게 함으로서 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제15권2호
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• pp.269-296
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• 2006

본 연구는 신 재생전원설비가 전력공급설비로서의 역할을 키워감에 따라 나타날 수 있는 공급상의 문제를 신 재생에너지원별로 확률적인 분석을 통하여 제기하였다. 각 원별 패턴은 풍속, 일사량, 그리고 월력에 근거한 조수간만의 차이 등에 의해 영향을 받으며 이들은 확률적 분포를 갖는다는 점에 주목하여 피크공급에 대한 각 원별 기여도에 대한 확률적 분석을 시도하였다. 분석의 결과, 통상적인 전력수급계획에서 각 에너지원별 혹 발전원별 설비이용률만을 고려하여 설비계획에 반영하는 기존의 방법론이 갖는 한계를 보여준다.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.39-48
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• 2013

The solar radiation is the primary energy source that drives many of the earth's physical and biological processes and climate change. Understanding its importance to the solar radiation observation is a key to understanding a broad range of natural processes, agricultural, energy and human activities. The purpose of this study is to estimate solar radiation using sunshine duration, and to estimate distribution of solar radiation using a topography factor considering surface slope and aspect in complex terrain. The result of regression analysis between ratio of solar radiation and sunshine duration from 2001 to 2010 shows high $R^2$ value of 0.878. Regression analyses indicated that topographic attributes including elevation, slope and aspect had significant effects on solar radiation. The variation of topographic factor with aspect and slope for the summer and winter are considered. The highest month of daily mean solar radiation at Jeju island appears in April of 20.61 $MJ{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$, and the lowest month appears in December of 6.90 $MJ{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$. These results provided useful quantitative information about the influence of topography on solar radiation in the island region.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.333-338
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• 2006

본 연구는 현재 디젤발전기를 전원으로 사용하고 있는 도서지역에 신 재생에너지원의 조합으로 구성 된 발전시스템 보급의 경제성 분석을 검토해 보았다. 분석 대상 도서는 에너지 기술연구원의 풍속분포자료를 근거로 추자도, 거문도, 영산도를 선정하였으며, 풍속 그 외 일사량, 부하 자료는 부분적으로 실측된 자료를 바탕으로 재구성하고 시스템 구성 발전기 들의 비용 자료는 해외 시장의 자료를 이용하였다. 분석을 위한 도구로는 도서지 역 에서 단독으로 운영되는 신 재생복합 전력시스템의 최적 설계 및 운영을 위한 프로그램으로 해외의 여러 곳에서 활용 중인 Homer를 사용하였다. 분석 결과, 추자도와 거문도 지역에 신 재생복합 전력시스템을 도입 할 경우에는 도서지역의 신 재생복합 전력시스템 보급이 경제 적인 사업으로 나타났지만 신 재생에너지 원인 풍속이 낮은 값을 가지는 영산도의 경우에는 신 재생복합 전력시스템의 보급이 디젤발전기만 운영 할 경우보다 발전 단가를 높인다. 즉, 신 재생에너지 원이 조건에 맞을 경우에는 도서지역의 신 재생복합 전력시스템 보급이 경제 적인 사업이라고 볼 수 있지만 영산도의 경우와 같이 그렇지 않을 경우엔 기존의 시스템보다 발전단가를 높일 수 있으므로 도서지역에 대한 충분한 모니터링을 거친 후에 부지를 선정 해야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.261-261
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• 2022

최근 국내 녹조현상의 빈도가 잦아지고, 지속기간이 증가하였다. 이러한 녹조현상은 이상기후로 인한 일사량, 수온, 체류시간 증가로 인한 환경적인 영향이 있으며, 산업단지 및 농지 등에서 유출되는 질소나 인의 부영양화로 인한 인위적 영향이 있다. 조류종 중 특히 남조류가 생장하는 과정에서 발생하는 독성물질(간독소, 신경독소), 이취미 물질(Geosmin, 2-MIB 등)은 수질을 악화시키고 있어 생태계에 큰 영향을 미친다. 조류는 하천에서 넓은 분포로 발생하게 되는데 현재 조류 조사 방법은 현장에 발생한 조류를 직접 채취하여 연구실에서 현미경으로 직접 검경하기 때문에 많은 인력과 시간, 비용이 소비되고 있는 실정이다. 국내에서는 인력과 시간을 줄이기 위해 센서를 활용한 조류분석 및 원격탐사 기법을 이용한 조류 모니터링에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만 하천에서는 녹조류와 남조류 모두 혼합되어 존재하며 센서를 이용하여 조류를 분석할 시 녹조류는 Chl-a, 남조류는 Phycocyanin을 대체하여 분석하고 있다. 하지만 모든 조류는 광합성을 하기 때문에 Chl-a를 모두 함유하고 있어 Chl-a만으로 남조류를 추정하는 데에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 조류 계측장비인 LISST-HAB를 통하여 조류시료의 농도를 측정하여 Chl-a, Phycocyanin 농도를 측정하여 조류종 분류에 대한 분석을 진행하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.308-319
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• 2016

온실의 냉난방시스템 설계 기준에 적용하기 위한 외부기상조건을 설정하기 위하여 난방 설계용 외기온, 난방 degree-hour, 냉방 설계용 건구온도, 습구온도, 일사량을 분석하여 제시하였다. 우리나라 전 지역을 대상으로 현재 기상청에서 제공하는 기후평년값 기준인 1981~2010년까지 30년간의 매 시각 기상자료를 분석에 사용하였다. 표준기상데이터의 이용이 제한적이기 때문에 30년간의 전체 기상자료를 이용하여 설계용 기상조건을 구하고, 전체 자료기간의 평균값을 설계기준으로 제시하였다. TAC 방식으로 위험률 1, 2.5, 5%에 대한 설계용 기상자료를 분석하고, 설계기준에서 추천하고 있는 난방용은 위험률 1%, 냉방용은 위험률 2.5%의 기상조건 분포도를 제시하였다. 지역별, 위험률별 및 설정온도별로 최대난방부하, 기간난방부하 및 최대냉방부하의 변화를 고찰하였다. 제시된 각종 설계용 기상조건은 온실의 냉난방시스템 설계에 직접 이용할 수 있을 뿐만 아니라 냉난방 설비 보강이나 에너지 절감대책의 수립에 활용이 가능할 것으로 판단된다. 한편 기후변화로 인하여 최근 여름철 폭염이나 겨울철 이상고온 현상이 자주 발생하고 있으므로 주기적인 설계용 기상자료의 분석이 필요하고, 최소한 10년 주기로 설계기준을 개정할 필요가 있는 것으로 생각된다. 본 연구에서는 현재 기후평년값 기준인 1981~2010년까지의 기상자료를 분석하였으나 이 기준이 1991~2020년으로 바뀌는 2021년에는 즉시 이 기간의 기상자료를 분석하여 새로운 설계기준으로 제공해야 할 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제10권1호
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• pp.25-31
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• 2008

초지피복 조건에서 사면의 일사수광량 차이가 일 최고기온에 미치는 영향을 파악하기 위해 2007년 하지부터 동지까지 밑면지름 570m, 높이 90m인 원추형 기생화산 "높은오름"의 측면 경사 8 지점에서 일 최고기온을 측정하였다. 8개 지점 평균값을 기준온도로하여 각 지점의 기온편차를 구해 비교한 결과 기온편차는 하지로부터 동지로 갈수록 커지는 경향이었고, 관측기간 평균은 남향사면에서 $1.0^{\circ}C$, 북향사면에서 $-0.8^{\circ}C$로서 그 차이가 평균 $1.8^{\circ}C$에 달했다. 기온편차의 월별 평균은 11월에 가장 크며 남향사면에서 $2.1^{\circ}C$, 북향사면에서 $-1.3^{\circ}C$였다. 일별 기온편차의 최대값은 남향사면에서 $3.8^{\circ}C$, 북향사면에서 $-2.7^{\circ}C$에 달했는데, 이러한 기온편차 변이는 일사수광량 편차에 근거한 지형특성지수와 높은 상관을 보여 복잡지형의 일 최고기온 추정모형 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_2호
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• pp.751-762
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• 2017

작황 정보 시스템은 작물 분포, 작황 정보 및 생산량에 대한 모니터링, 예측, 추정 또는 분석과 같은 다양한 형태를 통해 정보를 제공하며 본 논문은 한국, 미국 및 중국 데이터를 기반으로 구축한 웹기반 작황 정보 시스템을 제안한다. 온도, 강수량 및 일사량의 기후 데이터는 작물 성장에 미치는 영향을 분석하는데 사용되었으며, NDVI 데이터와 작물구분도 데이터는 각각 작물 모니터링과 작물 분포 관리를 목적으로 사용되었다. 본 시스템은 3가지의 주요 장점을 갖고 있으며 이는 다음과 같다: 1) 높은 시간 해상도의 데이터를 통한 정보 제공, 2) 보유 데이터 분석을 통한 보고서 작성의 자동화, 3) 사용자의 편리성을 위한 기능 제공.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.188-195
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• 2018

본 연구에서는 완도 해역에서 단기적인 수온의 변화에 영향을 주는 요인을 파악하기 위하여 시계열 분석을 실시하였다. Power spectrum 결과에서 기온은 약 24 hr에서 peak를 보였으나 수온과 조위는 약 12 hr 및 24 hr에서 peak가 나타났다. 수온과 조위의 상관성을 파악하기 위해 coherence 분석을 실시한 결과, 두 변수는 반일주기에서 0.92로 높은 상관성을 보였다. 또한 수온의 시 공간적인 분포를 파악하기 위하여 수치실험을 실시하였다. 대조기에는 최강 낙조와 최강 창조 시의 평균 수온차가 $0.3^{\circ}C$인 반면, 소조기에는 평균 수온차가 $0.13^{\circ}C$로 작았다. 대조기의 수온차가 큰 이유는 비교적 수온이 낮은 외해수가 강한 조류에 의해 창조 시 유입되고 낙조 시 빠져나가기 때문인 것으로 판단된다. 전반적으로 수온은 외해보다 연안에서 높게 나타났다. 외해보다 연안은 수심이 얕기 때문에 일사량에 의해 수온이 빠르게 증가하기 때문인 것으로 사료된다.