• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.525-532
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• 2021

해양에서는 여러 원인들이 복합적으로 작용하여 하나의 원인에 의한 효과를 분리하기 쉽지 않은데, 자기 조직화 지도는 군집 결과에 다른 인자를 추가하여 분석이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 해수면 높이 자료로 군집된 결과를 해수면 온도에 적용시켜 분석해보았다. 해수면 높이 자료는 총 6개의 노드로 군집되었다. 해수면 온도와 해수면 높이의 차이에는 1개월 시간 지연이 있어 군집된 결과에 1개월 전 해수면 온도 자료를 적용시켰다. 해수면 온도가 다양하게 분포하였던 140 ~ 150°E의 평균 해수면 온도를 비교해본 결과 노드 1, 3, 5의 경우 해수면 높이 자료에서 뚜렷하게 구분되는 사행하는 모양의 해수면 온도 분포를 찾을 수 있었으나, 노드 2, 4, 6의 경우 해수면 온도 분포는 완만하게 나타났다. 본 연구에서는 해수면 높이 자료로 군집된 결과에 해수면 온도 자료를 적용해보았지만, 추후 바람이나 지형류 자료를 적용시켜 비교해볼 필요가 있다고 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권6호
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• pp.555-567
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• 2018

본 연구에서는 서해 연안에서의 실측-위성 해수면온도 차이를 규명하고 그 특성을 분석하기 위해 GCOM-W1/AMSR2 마이크로파 해수면온도 자료와 서해 연안에 위치한 덕적도, 칠발도, 외연도 해양기상 부이의 실측 수온 자료를 활용하여 2012년 7월부터 2017년 12월까지 총 6,457개의 일치점 자료를 생산하였다. 5년 이상의 덕적도, 칠발도, 외연도 해양 부이 수온 자료와 AMSR2 해수면온도를 비교하여 정확도를 제시하였다. 마이크로파 위성 해수면온도와 현장 관측 부이 해수면온도 간의 차이는 풍속과 수온 등 환경 요인에 대한 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 낮시간 풍속이 약할 때 ($<6ms^{-1}$) AMSR2 해수면온도는 실측 해수면온도보다 높게 산출되며, 밤시간에 대해서는 풍속이 커질수록 양의 편차가 증가함을 밝혔다. 또한 AMSR2 해수면온도와 실측 해양부이 수온 간의 차이가 증가하는 경향은 낮은 온도에서 마이크로파 센서의 민감도의 저하와 육지에 의한 자료오염과 관련이 있는 것으로 나타났다. 실측-위성 해수면온도 차이를 월별로 도시해본 결과, 마이크로파 위성 해수면온도의 편차는 강한 바람이 부는 겨울철에 가장 커진다고 알려져 있던 기존의 경향성과는 달리 덕적도, 칠발도 부이에서는 여름철 가장 큰 해수면온도 편차값이 나타났다. 이러한 차이는 부이의 위치에 따른 조석 혼합의 공간적 차등에 기인한 것으로 사료된다. 본 연구는 인공위성 합성장에 기여도가 높은 마이크로파 위성 해수면온도를 사용할 때 한반도 서해안에서 발생할 수 있는 문제점과 제한점을 제시하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권3호
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• pp.275-285
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• 2017

국가기상위성센터(NMSC)는 2011년 4월부터 천리안 위성(COMS) 해수면온도자료를 생산해왔다. 본 연구에서는 천리안 해수면온도 알고리즘을 이용하여 북서태평양 지역에 최적화된 해수면온도 산출 알고리즘 및 정지궤도와 극궤도 위성의 해수면온도 자료 합성 알고리즘을 개발하였다. 북서태평양 해역에 최적화된 천리안위성 해수면온도를 산출하기 위해 천리안 위성 자료와 부이(Buoy) 해수면온도 자료를 이용하여 해당지역에 최적화된 회귀계수를 산출 하였으며, 정확도 향상을 위한 새로운 구름 및 기타 오염 화소 제거와 부이자료의 품질검사 과정을 수행하였다. 그리고 본 연구에서 산출한 북서태평양 지역에 최적화된 천리안 위성 해수면 온도와 극궤도 위성(NOAA-18/19 and GCOM-W1) 해수면온도 자료를 이용하여 합성해수면 온도를 산출하였다. 합성 방법은 국립기상과학원에서 개발한 합성해수면온도 알고리즘을 응용하여 적용하였다(NIMR, 2009). 북서태평양 해역에 최적화된 천리안위성 해수면온도를 산출하기 위해 2011년 4월부터 2012년 3월까지의 위성 및 부이 자료를 사용하였고, 합성 해수면온도를 산출하기 위해 2012년 7월부터 2013년 6월까지의 자료를 사용하였다. 합성 해수면온도와 부이 해수면온도 자료를 비교한 결과 $0.95^{\circ}C$의 평균 제곱근 오차(RMSE)를 나타냈다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권6호
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• pp.599-616
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• 2020

해수면온도는 해양-대기 상호작용, 열속 변화, 대양의 해양 순환을 이해할 수 있는 가장 중요한 해양 변수들 중의 하나이다. 0℃ 이하 -2℃까지 극저 해수면온도는 기후변화 및 지구환경 변화를 유도하고 조절하기 때문에 다른 범위의 해수면온도보다 더 중요하게 다루어져야 한다. 전구 대양에서 이러한 극저 해수면온도의 시간적 공간적 변동성을 이해하기 위하여 1982년부터 2018년까지의 기간 동안 관측된 인공위성 일별 해수면온도 데이터베이스를 활용하여 평균 기후장을 산출하였다. 또한 장기간의 해양 실측 자료에 기반하여 생산된 표층 수온의 기후 평균장을 활용하여 극저 해수면온도가 전구 대양에서 존재하는 해역과 0℃ 등온선의 월별 공간 변동을 분석하였다. 그 결과 극저 해수면온도는 북극해와 남극해와 같은 극지 해역과 고위도의 연해에서 상당한 해양의 표면적을 차지하고 있었다. 이러한 극저 해수면 온도가 어떻게 시각화되어 있는지 검토하기 위하여 6종 지구과학교과서를 분석하였다. 대부분의 교과서에서 해수면온도 삽화는 0℃ 혹은 그 이상 수온에서 부터 도시하여 학생들이 극저 해수면온도에 대한 개념과 역할에 대한 이해를 획득하는 것을 저해하고 있었다. 데이터 시각화는 데이터 리터러시의 주요한 요소 중에 하나이므로 위성 해수면온도 자료가 교과서에 적절하게 시각화되도록 교과서 삽화의 개선이 필요하다. 본 연구는 인공위성 해수면온도 자료와 해양 실측 자료를 활용하여 해양 데이터의 시각화를 통하여 해양학적 소양과 데이터 리터러시가 동시에 함양되고 강화될 수 있음을 강조하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2B호
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• pp.237-248
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• 2008

우리나라에서 발생하는 강수량의 특성은 지협적인 원인이기 보다는 해수면 온도와 같은 기상 현상에 많은 영향을 받고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라의 기상청에서 관측하는 61개 강우관측소의 월강수량과 범지구적 해수면 온도와의 상관관계를 분석하였다. 우리나라 강우량과 범지구적 해수면 온도와의 상관성 분석을 위해 군집분석과 주성분 분석을 통해 월강우량의 주요 성분을 추출하였다. 추출된 월강우량의 주요 성분과 범지구적 해수면 온도와의 상관성 분석을 통해 우리나라의 월강수량은 태평양에서 관측되는 해수면 온도와 통계적으로 유의한 상관관계를 갖는 해수면 온도 구역을 확인할 수 있었다. 또한, 월강수량의 Wavelet Transform 분석을 통해 2년과 4년 사이의 주기에서 강한 주성분을 갖는 것으로 나타났으며, 월강수량의 저빈도 특성을 확인할 수 있었다. 월강수량의 저빈도 주기 성분과 해수면 온도와의 상관성 분석에서 큰 상관성을 갖는 것으로 나타났으며, 이를 통해 해수면 온도를 이용한 강우량의 예측 가능성을 제시하였다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2005년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회
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• pp.237-241
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• 2005

본 연구에서는 한국 남해해역의 해양환경 중 해수표면온도의 변화와 Cochlodinium polykrikoides 적조의 시공간 분포가 밀접한 관련성을 가지고 있음을 파악하였다. GIS와 원격탐사기술은 한국 중남부해역에 적용되었고, 이 지역은 매년 하계에 적조가 최초로 발생하는 지역이다. 해수표면온도를 포함한 적조의 이동 경향을 비교하기 위해 현장조사에 의한 적조 분포가 조사선에 의해 수집되어졌다. 또한, 적조의 위성영상과 해수표면수온 분포를 Landsat 위성자료를 통해 획득하였다. 위성자료에 의해 추정된 적조의 분포와 해수표면온도분포는 유사한 패턴을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 여름철에 한반도 남동부 연안해역에서 나타나는 적조의 분포와 이동경향은 이 지역의 해수온도 분포의 시공간적인 분포에 밀접한 관계가 있다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.253-260
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• 2012

원거리의 표적을 탐지하기 위한 IRST시스템에서 표적은 배경영역에 포함된 많은 클러터로 인하여 검출이 매우 어렵다. 특히 해상 환경에서 획득된 영상의 경우, 불균일한 해수면 온도 분포는 원거리에서 접근하는 소형 표적의 검출을 어렵게 하는 요인으로 작용한다. 이에 본 논문에서는 형태학적 연산을 기반으로 하는 불균일한 해수면 온도 분포를 추정하는 알고리즘을 제안한다. 정확한 해수면 온도 분포 추정을 위하여 상한 분포와 하한 분포로 나누어 추정하고, 추정된 결과의 평균값으로 최종 해수면 온도 분포를 도출한다. 또한 형태학적 연산을 적용함으로써 발생하는 서브샘플링 효과 문제를 해결하기 위하여 다양한 크기의 구조요소를 이용하는 다중 가중치(multi-weight) 기법을 적용한다. 제안 방법의 타당성을 검증하기 위하여 다양한 환경에서 획득된 해수면 영상에 대한 해수면 온도 분포 추정 결과를 기존 알고리즘과 비교 검증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1117-1120
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• 2009

최근 이상기후와 같은 기후변화로 인한 기온, 강수 등의 변화는 안정적인 수자원 확보에 큰 영향을 미칠 것으로 판단되고 수자원을 필요로 하는 사회 모든 분야에 있어 큰 영향을 끼친다. 특히 농업, 공업, 도시의 용수 공급에 있어 변화는 더욱 심해질 것으로 판단되며 기후변화로 인한 기온, 강수 등의 변화의 정확한 분석이 필요로 한다. 따라서 본 연구에서는 동아시아 해수면 온도와 우리나라 강수량에 대한 MSSA (Multi-channel Singular Spectrum Analysis)를 실시함으로 두 시계열 사이에 공통적으로 나타나는 변화, 즉 특정 상관 주기 변동을 분석함으로 두 변수 사이에 변화 상관 분석을 실시하였다. 우리나라 강수량 자료로는 현재 기상청에서 운영 중인 지상 기상관측소 76개소 중 가용관측소 61개소 자료에 대하여 1973년 1월부터 2008년 12월까지의 자료를 수집하여 월 평균값을 사용하였고 동아시아 해수면 온도 자료로는 한반도 근해 해수면 온도 변화, 남중국해 해수면 온도 변화, 인도양 해수면 온도 변화, 적도 해수면 온도 변화 등을 선택하여 관측시점부터 2008년 12월까지 자료를 수집하여 사용하였다. 분석 자료에 대해 선형 회귀분석을 통한 선형추세 제거와 정규화한 자료를 사용하여 각각의 지수에 대해 MSSA 분석을 실시하였다. 이때 window length는 Vautard 등(1992)이 제시한 N/5$^{\sim}$N/3의 값인 108의 값을 사용하였고 이때 각각의 고유치는 전체 공분산에 대한 각 요소의 비율을 설명한다. 상관분석 결과는 각 지수와 강수자료 사이에 높은 상관성을 가지는 장단주기 변화가 존재함을 보여주었다. 그럼에도 불구하고 우리나라 월강수자료의 전체 변화는 계절변화를 제외하고도 장단 주기를 가지는 시간변화가 자료 전체 변화의 절반에 해당하며 장주기 변화가 나타내는 부분이 미미하다. 이는 계절 주기를 제외한 자료들 사이의 상관변화가 설명할 수 있는 부분이 미미 하며 여러 기상지수들과 국내 강수량사이의 MSSA 분석을 통하여 제시 할 수 있는 변화의 정량적 정도가 매우 제한됨을 보여준다. 그럼에도 불구하고 이러한 접근을 통하여 강수 변화의 불확실성을 줄여나가는 노력이 필요하다고 하겠다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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• pp.229-230
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• 2019

본 논문에서는 해수면 온도에 따라 양식장의 깊이를 연장하여 어족자원을 보호하기 위한 스마트 양식장 깊이 제어 시스템을 제안한다. 가두리 양식장의 경우 이상 고온현상에 의하여 해수면 온도가 상승하면 어족자원의 집단폐사를 가져온다. 해수면 온도가 어족자원의 폐사를 유발할 수 있는 온도에 이르면 사용자에게 통지하고 양식장의 깊이를 5m 연장시켜 어족자원이 뜨거운 해수면을 피할 수 있도록 하며, 어족자원의 수확을 필요로 할 때에는 양식장을 해수면방향으로 당길 수 있는 시스템이다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.632-645
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• 2021

위성 해수면온도 합성장은 수치예보모델의 입력 자료 및 지구온난화와 기후 변화 연구에 활용되는 중요한 자료이다. 본 연구에서는 2007년부터 2018년까지 6종류의 위성 해수면온도 합성장 자료를 수집하여 한반도 주변 해역에서 각 해수면온도 합성장 자료의 공간 분포 특성을 분석하였다. 기상청 해양기상부이 실측 수온 자료와 해수면온도 합성장 자료의 시계열을 비교하고 오차의 최대값 및 최대값이 나타나는 시기를 분석하였다. 황해 연안에 위치한 덕적도와 칠발도 부이에서 위성 해수면온도 합성장과 실측 수온의 차는 1년주기 또는 반년주기의 높은 변동성을 보였다. 포항 부이에서는 강한 용승에 의해 냉수대가 발생한 2013년 여름철에 높은 수온 차가 나타났다. 해수면온도 자료의 시계열을 활용하여 스펙트럼 분석을 수행한 결과, 일별 위성 해수면온도 합성장은 약 1개월 이상의 주기에서는 실측 자료와 유사한 스펙트럼 에너지를 보였다. 반면 위성 해수면온도 합성장과 실측 수온의 스펙트럼 에너지의 차는 시간 주파수가 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 이는 위성 해수면온도 합성장 자료가 연안 부근 수온의 시간적 변동성을 적절하게 표현하지 못하였을 가능성을 시사한다. 위성 해수면온도 영상의 해양 전선은 공간 구조와 강도의 측면에서 위성 해수면 온도 합성장 자료 간 차이점을 보였다. 해수면온도 합성장에서 표현되는 공간 규모 또한 공간 스펙트럼 분석을 통해 조사하였다. 그 결과 고해상도 해수면온도 합성 영상이 저해상도 해수면온도 영상보다 상대적으로 중규모 해양 현상의 공간 구조를 더 잘 표현하였다. 따라서 실제 중규모 해양 현상을 보다 구체적으로 표현할 수 있는 위성 해수면온도 합성장 생산을 위한 고도의 기술 개발이 필요하다.