• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.446-446
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• 2022

본 연구에서는 MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 다중 위성영상을 기반으로 전국 시공간 토양수분 및 토양수분 기반의 가뭄지수 SWDI(Soil Water Deficit Index)를 산정하였다. 시공간 토양수분의 산정을 위해 입력자료로 MODIS 위성의 지표면온도(Land Surface Temperature, LST), 증발산 및 식생(Enhanced Vegetation Index, EVI; Fraction of Photosynthetically Active Radiation, FPAR; Leaf Area Index, LAI; Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) 관련 산출물 자료와 지상 관측자료인 일 단위 강수량 자료를 구축하였다. MODIS 위성영상은 산출물별로 제공되는 QC(Quality Control) 영상을 활용해 보정을 수행하였고, 공간 강수량 자료는 기상청에서 제공하는 전국 92개 지점의 종관기상관측자료를 구축하여 공간보간기법인 역거리가중법을 적용해 생성하였다. 실측 토양수분은 농촌진흥청에서 제공하는 76개 지점의 토양 깊이 10 cm에 설치된 TDR(Time Domain Reflectomerty) 센서에서 측정된 토양수분 자료를 활용하였으며, 토양수분 모의 시 토양 속성을 고려하기 위해 국립농업과학원에서 제공하는 토양도를 구축하여 활용하였다. 토양수분 산정 모형은 다중선형회귀모형(Multiple Linear Regression Model, MLRM)을 활용하였으며, 계절 및 토성에 따른 회귀식을 산정하였다. 회귀식 기반의 토양수분과 토성별 포장용수량 및 영구위조점 값을 이용하여 SWDI를 산정하고, 실제 가뭄 발생 시기 및 지역과의 비교하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.459-463
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• 2007

본 연구에서는 기존 유출분석의 입력자료 생성 시 발생되는 사용상의 불편함과 다양한 수질 수문 모형에 적용을 위한 유역특성자료 도출 기반의 미비로 인하여 보다 편리하고 체계적인 유역특성자료 분석 시스템을 개발하고자 하였다. 기존 PRMS를 이용하여 유출분석 시 입력자료 생성을 위해 사용되는 USGS WEASEL 벤치마킹을 통하여 시스템 개발항목을 도출하고, 체계적이고 효율적인 시스템 개발 및 유지관리를 위하여 UML을 이용한 객체지향 시스템 설계를 수행하였다. 또한, 편리한 사용자 인터페이스 제공 및 다양한 수질 수문 모형에 적용하기 위한 GIS 컴포넌트 기반인 ArcGIS ArcObject를 이용한 시스템 개발을 수행하였다. 또한, 시범 연구지역인 용담댐 유역을 대상으로 DEM, 토양도, 토지피복도, 임상도 등을 구축하여 유역특성자료 분석 시스템에 적용하여 PRMS의 입력 매개변수를 추출하였다. 본 연구에서 개발한 시스템에 의하여 추출된 매개 변수의 검토를 위하여 용담댐 유역과 구량천 유역을 대상으로 PRMS를 이용한 장기유출모의를 수행하였다. 강우자료 및 기상자료는 기상청의 장수기상관측소의 시계열 자료를 사용하였으며 모의 결과를 검증할 수 있는 하천유출량 자료는 용담댐 지점과 동향수위관측소 자료를 사용하였다. 장기유출모의 목적에 맞는 PRMS 모형을 구성하고 유역특성자료 분석시스템을 이용하여 추출된 매개변수로서 1966년부터 2001년까지 용담댐 유역에 대하여 모의하여 매개변수를 최적화하였고 최적화된 매개변수를 이용하여 각각의 유역에 대하여 검토하였다. 그 결과 용담댐 유역에 대해서는 0.49에서 0.83까지의 모형효율을 나타내었으며 구량천 유역에 대해서는 0.57에서 0.75까지의 모형효율을 나타내어 모의결과가 실측치에 대하여 높은 적합도를 나타내었다.997년 이후로 지속적으로 감소되고 있다.게 될 것이다. 본 연구에서는 현재 진행중인 승기천 오염하천 정화사업이 종료되는 시점을 기준으로 남동유수지에 대해 승기천과 연계한 유수지의 환경개선 방법을 제안하였다. 준설을 통해 유수지의 근본적인 오염원을 제거하고 남동유수지 유입부에 인공습지와 수처리설비를 설치하여 유수지의 수질을 개선하고 개선된 수질이 3급수로 유지하도록 하였으며, 설치된 인공습지에는 철새도래지를 조성하여 유수지 유입수인 철새가 날아드는 하천인 승기천의 테마와 연계하도록 하였다. 인공습지 주변으로 식생호안을 설치하고 유수지 주변에는 산책로를 설치하여 지역주민들의 친환경 수변공간으로 활용하도록 하였다. 1유수지와 연결된 2유수지는 BTL사업을 통해 주변공단으로부터의 오폐수를 원천적으로 차단하도록 하였으며 2유수지를 매립하여 지하는 강우시 유출수 저류가 가능한 화물차주차장으로 활용하고 지상은 녹지공간으로 조성하여 공단근로자 및 지역주민을 위한 휴식공간으로 활용될 수 있도록 제안하였다. 본 연구는 남동유수지 환경 개선 사업 실행을 위한 정책 연구로 연구결과를 인천시가 적극 수용하기로 결정함에 따라 인천시의 환경 현안 문제인 남동유수지의 수질개선을 통해 시민의 휴식 및 여가선용 공간으로 활용하기 위한 사업의 기초자료로 활용되며 이미 설계검토가 시작되었다. 본 연구결과는 유수지 및 저수지의 환경개선 사업의 선두적인 성공사례로 국내 타 지역의 유사한 사업에 있어 벤치마킹을 할 수 있는 훌륭한 사례가 될 것이다.요 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 감소를 초래하였을 것으로 사료된다. 셋째, 경기도 광주에서

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.36 no.3
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• pp.411-423
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• 2020

Localized solar irradiance is normally derived from atmospheric transmission influenced by atmospheric composition and conditions of the target area. Specially, for the area with complex coastal lines such as Taean gun, the accurate estimation of solar irradiance requires for in depth analysis of atmospheric transmission characteristics based on the localized vertical profiles of the key atmospheric parameters. Using MODTRAN (MODerate resolution atmospheric TRANsmission) 6, we report a computational study on clear day atmospheric transmission and direct solar irradiance estimation of Taean gun using the data collected from 3 ground stations and radiosonde measurement over 93 clear days in 2018. The MODTRAN estimated direct solar irradiance is compared with the measurement. The results show that the normalized residual mean (NRM) is 0.28 for the temperature based MODTRAN atmospheric model and 0.32 for the pressure based MODTRAN atmospheric model. These values are larger than 0.1~0.2 of the other study and we understand that such difference represents the local atmospheric characteristics of Taean gun. The results also show that NRM tends to increase noticeably in summer as the temperature increases. Such findings from this study can be very useful for estimation and prediction of the atmospheric condition of the local area with complex coastal lines.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.45 no.1
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• pp.19-36
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• 2024

The global seasonal forecasting system version 6 (GloSea6) operated by the Korea Meteorological Administration for 1- and 3-month prediction products does not include complex atmospheric chemistry-aerosol physical processes (UKCA). In this study, low-resolution GloSea6 and GloSea6 coupled with UKCA (GloSea6-UKCA) were installed in a CentOS-based Linux cluster system, and preliminary prediction results for the spring of 2000 were examined. Low-resolution versions of GloSea6 and GloSea6-UKCA are highly needed to examine the effects of atmospheric chemistry-aerosol owing to the huge computational demand of the current high resolution GloSea6. The spatial distributions of the surface temperature and daily precipitation for April 2000 (obtained from the two model runs for the next 75 days, starting from March 1, 2000, 00Z) were compared with the ERA5 reanalysis data. The GloSea6-UKCA results were more similar to the ERA5 reanalysis data than the GloSea6 results. The surface air temperature and daily precipitation prediction results of GloSea6-UKCA for spring, particularly over East Asia, were improved by the inclusion of UKCA. Furthermore, compared with GloSea6, GloSea6-UKCA simulated improved temporal variations in the temperature and precipitation intensity during the model integration period that were more similar to the reanalysis data. This indicates that the coupling of atmospheric chemistry-aerosol processes in GloSea6 is crucial for improving the spring predictions over East Asia.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.8 no.1
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• pp.23-30
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• 2013

In this study, we summarized the results of "Pre-study for the development of Polar route space radiation forecast model", funded by National Meteorological Satellite Center, Korea Meteorological Administration. We investigated the aviation space weather-related literature and the airline companies's operation manual associated with the space weather. We also identify the strengths and weaknesses of many pre-existing space radiation calculation programs, and find the potential to be improved. Until now, we don's have our own space radiation calculation program, so we need more improved space radiation calculation program which will be developed by ourselves. Currently most space radiation calculation programs cannot reflect temporary variations in the solar activities and the space weather. Here we analyzed the strengths and weaknesses of those programs, which are widely used in typical space radiation calculations. Finally to reflect the real-time space weather effects in the forecast model, we need to develop more precise forecast model. For that purpose, we suggest the following four steps: (1) at first, we have to choose the ground-based radiation dose calculation program, (2) we have to select a proper atmospheric model in aircraft altitude, (3) we combine the selected ground cosmic radiation dose calculation program and the selected atmospheric model, and finally (4)we have to reflect the real time space weather information and space weather forecast into the newly combined model.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.129-129
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• 2011

본 연구에서는 강수예보의 선행시간을 확보하기 위하여 기상청 지상관측망 자료뿐만 아니라 MTSAT-1R 위성영상자료와 수치예보모형인 RDAPS(Regional Data Assimilation and Prediction System) 자료를 활용하고, 입력자료 사이의 물리적인 비선형 상관관계를 효과적으로 고려하기 위하여 인경신경망 기법을 적용한 단시간 강수예측모형을 개발하고자 하였다. 또한 강수의 변화특성을 반영하기 위하여 장마기(6월, 7월)와 태풍기(8월, 9월)로 세분화하여 인공신경망 구축을 위한 학습훈련을 수행하였다. 구축된 모형은 서울지점을 대상으로 선행시간 3, 6, 9, 12시간에 대해서 강수예측을 수행하였다. 2006부터 2008년까지 학습훈련 후 2009년 서울지점의 강수예측결과, 장마기의 상관계수는 각 선행시간에 대해서 0.6998, 0.6498, 0.4434, 0.2961, RMSE(Root Mean Square Error)는 0.7605, 2.8431, 3.1973, 4.2147, 태풍기 상관계수는 0.5368, 0.5089, 0.4164, 0.2392, RMSE는 1.2218, 2.3144, 3.9153, 5.2145로 나타났다. 각 선행시간별로 장마기의 예측결과가 태풍기보다 다소 정확하게 도출되었으며, 선행시간 9시간 이후부터는 정확도가 급격히 낮아지는 결과를 얻었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.2-2
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• 2017

수문분석이 있어 정확한 강우량 추정 및 강우 자료의 품질은 매우 중요한 요소이다. 유출분석의 기본 입력 자료인 만큼 홍수유출 결과에도 큰 영향을 미치게 되는데, 현재 하나의 확정적인 값으로 제공되는 레이더 강우 자료는 추정과정에서 많은 오차 및 불확실성을 포함하고 있다. 강우 자료의 불확실성은 기상현상의 예측능력 한계로 인한 것으로 관측지점에서의 발생 가능한 다양한 강우시나리오의 범위를 나타낸다. 본 연구에서는 임의의 값을 추정하는데 있어 하나의 값이 아닌 가능한 값들의 범위를 정의하거나 확률분포를 표현할 수 있는 확률론적인 방법을 이용하여 레이더 강우 앙상블을 생성하고자 하였다. 2012년 남강댐 유역에 발생한 태풍 '산바', '볼라벤'을 대상으로 자료간 오차 공분산을 고려하 2012년 남강댐 유역에 발생한 태풍 '산바', '볼라벤'을 대상으로 자료간 오차 공분산을 고려하여 강우 앙상블을 생성하였으며, 레이더 강우에 내포된 불확실성 정도를 정량적으로 제시하였다. 생성된 강우 앙상블은 레이더 강우의 전체적인 편의보정뿐만 아니라 지상강우의 패턴을 잘 모의하고 있는 것으로 나타났으며, 레이더에 의해 추정한 강우의 불확실성을 잘 표현하고 있는 것으로 확인되었다. 강우 앙상블 생성 방법은 발생 가능한 다양한 강우 시나리오를 제공할 수 있으며 홍수예경보와 같은 의사 결정에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.27 no.4
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• pp.481-494
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• 2011

Investigation of the $CO_2$ exchange between biosphere and atmosphere at regional, continental, and global scales can be directed to combining remote sensing with carbon cycle process to estimate vegetation productivity. NASA Earth Observing System (EOS) currently produces a regular global estimate of gross primary productivity (GPP) and annual net primary productivity (NPP) of the entire terrestrial earth surface at 1 km spatial resolution. While the MODIS GPP algorithm uses meteorological data provided by the NASA Data Assimilation Office (DAO), the sub-pixel heterogeneity or complex terrain are generally reflected due to coarse spatial resolutions of the DAO data (a resolution of $1{\circ}\;{\times}\;1.25{\circ}$). In this study, we estimated inputs retrieved from MODIS products of the AQUA and TERRA satellites with 5 km spatial resolution for the purpose of finer GPP and/or NPP determinations. The derivatives included temperature, VPD, and solar radiation. Seven AmeriFlux data located in the Corn Belt region were obtained to use for evaluation of the input data from MODIS. MODIS-derived air temperature values showed a good agreement with ground-based observations. The mean error (ME) and coefficient of correlation (R) ranged from $-0.9^{\circ}C$ to $+5.2^{\circ}C$ and from 0.83 to 0.98, respectively. VPD somewhat coarsely agreed with tower observations (ME = -183.8 Pa ~ +382.1 Pa; R = 0.51 ~ 0.92). While MODIS-derived shortwave radiation showed a good correlation with observations, it was slightly overestimated (ME = -0.4 MJ $day^{-1}$ ~ +7.9 MJ $day^{-1}$; R = 0.67 ~ 0.97). Our results indicate that the use of inputs derived MODIS atmosphere and land products can provide a useful tool for estimating crop GPP.

• Atmosphere
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• v.20 no.4
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• pp.467-482
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• 2010

In this study, characteristics of various stability indexes (SI) and environmental parameters (EP) for the lightning are analysed by using 5 upper air observatories (Osan, Gwangju, Jeju, Pohang, and Baengnyeongdo) for the years 2002-2006 over South Korea. The analysed SI and EP are the lifted index, K-index, Showalter stability index, total precipitable water, mixing ratio, wind shear and temperature of lifting condensation level. The lightning data occurred on the range of -2 hr~+1 hr and within 100 km based on the launch time of rawinsonde and observing location are selected. In general, summer averaged temperature and mixing ratio of lower troposphere for the lightning cases are higher about 1 K and $1{\sim}2gkg^{-1}$ than no lightning cases, respectively. The Box-Whisker plot shows that the range of various SI and EP values for lightning and no lightning cases are well separated but overlapping of SI and EP values between lightning and no lightning are not a little. The optimized threshold values for the detection of lightning are determined objectively based on the highest Heidke skill socre (HSS), which is the most favorable validation parameter for the rare event, such as lightning, by using the simulation of SI and EP threshold values. Although the HSS is not high (0.15~0.30) and the number and values of selected SI and EP are dependent on geographic location, the new threshold values can be used as a supplementary tool for the detection or forecast of lightning over South Korea.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.11 no.3
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• pp.23-31
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• 1995

The International TOVS(TIROS Operational Vertical Sounders) Process Package(ITPP-VI), which has been installed at Korea Meteorological Administration(KMA), is only for a global usage to need a surface data to generate atmospheric soundings and total ozone amount. If the initial input process in the ITTP-VI is not modified, it takes climatic surface data for producing sounding data and total ozone amount in general. KMA is trying to improve the quality of TOVS total ozone amount using real-time synoptoc observation in various ways instead of climatological data because this retrieved data in the new scheme for total ozone presently used at the KMA may critically provide to analyze the long-term trend of ozone structure over the Korean peninsula. Two cases in this study show that TOVS retrieved total ozone amounts used by synoptic surface observations can delineate more detailed ozone structures rather than those used by climate surface data. The distribution of TOVS retrieved ozone amount fields with the synoptic surface analyzed data(TOVS-GPV) show more in detail relatively than those with the climate data(TOVS-CLIMAT) as expected. In addition, the collocated inter-comparisons of TOVS-GPV with TOVS-CLIMAT, TOMS observations and Dobsometer observations are performed statistically. TOVS-GPV fields with TOMS observations show smaller bias relatively than TOVS-CLIMAT and also reduce the differences.