• 제목/요약/키워드: Atmospheric Environment Information

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채널 적응형 광대역 모뎀 설계 및 구현 (Design and Implementation of the Channel Adaptive Broadband MODEM)

  • 장대익;김내수
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권1호
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    • pp.141-148
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    • 2004
  • 최근 초고속 인터넷, HDTV, 3차원 입체 고 선명 TV, 그리고 ATM backbone 망 등과 같은 광대역 통신의 요구가 빠른 속도로 증가하고 있다. 따라서 무선망을 통한 광대역 데이터를 전송하기 위해 Ka 대역 주파수의 사용이 요구된다. 그런데 Ka 대역 주파수를 사용하면 강우에 의한 페이딩이나 대기손실에 의해 수신 데이터의 성능이 심각하게 영향을 받는다. 따라서 채널환경에 의한 성능 감소를 극복하기 위해 적응형 모뎀이 요구된다. 본 논문에서는 채널환경을 극복하는 155Mbps급 적응형 모뎀의 구조를 제시하고 설계한다. Ka 대역의 무선통신 채널에 대한 강우감쇠를 보상하기 위해 다양한 부호 율을 갖는 적응형 부호화 기법 및 TC-8PSK, QPSK, BPSK와 같은 다중 변조기법을 채택한다. 또한 본 논문에서는 다중 복조기에서 변조방식의 정보 없이 복조하기 위한 블라인드 복조방법을 제안하고, 빠른 위상모호성 해결 방법을 제안하며, SPW모델에 의해 적응형 모뎀의 설계와 시뮬레이션 결과를 제시한다. 본 155Mbps급 적응형 Modem은 $0.25\mu{m}$ CMOS 표준 셀 기술과 95만 게이트로 설계하고 구현하였다.

국내 우주환경 자료 보유 현황: 전리권/고층대기 (Ionospheric and Upper Atmospheric Observations in Korea)

  • 이창섭;이우경;한국우주과학회 태양우주환경분과
    • 우주기술과 응용
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    • 제1권2호
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    • pp.199-216
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    • 2021
  • 한국우주과학회 태양우주환경분과에서는 국내 우주환경 관측 자료 활용도를 높이고, 분야 간 융합 연구 기회를 모색하기 위해 국내 연구소와 대학에서 활용 중인 태양, 자기권, 전리권/고층대기 자료 현황을 조사하였다. 자료는 관측 방식에 따라 지상과 위성 자료로 분류하였고, 개발 또는 활용 중인 모델 정보도 포함한다. 이 논문에서는 조사 결과를 바탕으로 극지연구소와 한국천문연구원에서 운영하는 전리권/고층대기관측기 현황과 자료 설명 및 활용 방법 등을 소개한다. 극지연구소에서는 남극 장보고과학기지와 세종과학기지, 그리고 북극 다산과학기지에 전천 카메라, 페브리-페로 간섭계, 이오노존데 등을 설치해 운영 중이다. 한국천문연구원은 보현산천문대 전천카메라와 충남 계룡대 VHF(Very High Frequency)/유성 레이더를 운영하고 있으며, 국내 40여 개 GNSS(Global Navigation Satellite System) 관측소에서 수집한 자료를 사용해 전리권 전자밀도 정보(total electron content)를 산출하고 있다. 또한 보현산천문대와 탐라 KVN천문대에 GNSS 신틸레이션 수신기를 설치해 전리권 교란을 관측하고 있다. 현재 관측 자료들은 웹 페이지나 FTP, 또는 요청을 통해 이용할 수 있다. 이 밖에 논문에 담지 않은 기타 전리권/고층대기 분야 자료 현황은 한국우주과학회 홈페이지에서 다운로드할 수 있다(http://ksss.or.kr/). 이 논문을 통해 우주과학 연구자들이 우주과학 자료에 대한 장기적이고 연속적인 관리의 중요성을 인식하고, 국내에서 생산 중인 자료의 활용도와 신뢰도를 높이는 데 이바지할 수 있길 기대한다. 더불어 국내 관측 자료의 활용을 극대화하기 위한 새로운 데이터 공유 체계에 관한 논의를 시작하는 계기가 되길 바란다.

전산 유체 역학 모델을 이용한 도시지역 흐름 및 열 환경 수치모의 검증 (The Verification of a Numerical Simulation of Urban area Flow and Thermal Environment Using Computational Fluid Dynamics Model)

  • 김도형;김근회;변재영;김백조;김재진
    • 한국지구과학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.522-534
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    • 2017
  • 이 연구의 목적은 강남 선정릉지역에서 전산유체역학모델(CFD)을 사용하여 도시지역의 흐름 및 열 환경 모의를 검증하는 것이고, CFD 모델의 모의결과와 선정릉 지역의 관측 자료와 비교하는 것이다. CFD 모델은 국립기상과학원과 서울대가 공동으로 연구 개발된 모델이다. CFD_NIMR_SNU 모델은 기상청 현업 모델인 국지예보모델(LDAPS)의 바람성분과 온도성분을 초기 및 경계조건으로 적용되었고 수목효과와 지표 온도를 고려하여 2015년 8월 4일에서 6일까지 강남 선정릉 지역을 대상으로 수치실험을 진행하였다. 선정릉지역에서 수목효과 적용 전후의 풍속을 비교하였을 때 평균 제곱근 오차(RMSE)는 각각 1.06, $0.62m\;s^{-1}$로 나타났고 수목효과 적용으로 풍속 모의정확도가 향상되었다. 기온은 LDAPS 과소 모의하는 경향을 나타내고 CFD_NIMR_SNU 모델에 의해 향상된 것을 확인하였다. CFD_NIMR_SNU 모델을 이용하여 복잡한 도시지역의 흐름과 열 환경을 자세하고 정밀한 분석이 가능하며, 도시 환경 및 계획에 대한 정보를 제공 할 수 있을 것이다.

Sentinel-1 SAR 영상의 수체 탐지 기법을 활용한 저수지 관측 기반 수문학적 가뭄 지수 평가 (Evaluation of Reservoir Monitoring-based Hydrological Drought Index Using Sentinel-1 SAR Waterbody Detection Technique)

  • 김완엽;정재환;최민하
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.153-166
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    • 2022
  • 저수량은 가용한 수자원의 양을 가장 직접적으로 나타내는 인자중의 하나이다. 또한 가뭄의 영향을 보다 직관적으로 나타낼 수 있으므로, 가뭄 평가를 위한 연구에서도 다양하게 활용되고 있다. 최근에는 광학영상으로 저수면적을 관측하고, 또 이를 활용한 수문학적 가뭄지수인 RADI가 개발되기도 하였다. 인공위성을 통해 얻을 수 있는 광학영상은 관측주기가 뛰어나 많은 양의 자료를 획득할 수 있으나, 구름 등 기상과 대기환경에 의한 영향에 취약하여 실제 활용에서는 다소 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 기상이나, 관측시간대와 상관없이 영상을 획득할 수 있는 SAR 영상을 활용한 가뭄지수 산정 연구를 수행하고자 하였다. Sentinel-1 위성의 SAR 영상을 활용하여 충북 진천군에 위치한 백곡, 초평저수지의 저수면적을 탐지하여, RADI를 산정하여 지역규모 가뭄 모니터링을 수행하였다. RADI는 실측 저수량을 기반으로 한 RSDI와 비교, 검증하였다. RADI는 RSDI와 상관계수 r=0.87, ROC의 밑면적 AUC=0.97로 매우 높은 상관 관계를 보여주었다. 이 결과는 SAR 기반 RADI의 지역규모 수문학적 가뭄 모니터링의 가능성을 보여주며, 추후 가용 SAR 영상의 종류가 늘어나고, 재방문주기가 단축될 것이므로 가뭄 모니터링에 대한 활용성이 증대될 것으로 기대된다.

Classification of Daily Precipitation Patterns in South Korea using Mutivariate Statistical Methods

  • Mika, Janos;Kim, Baek-Jo;Park, Jong-Kil
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권12호
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    • pp.1125-1139
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    • 2006
  • The cluster analysis of diurnal precipitation patterns is performed by using daily precipitation of 59 stations in South Korea from 1973 to 1996 in four seasons of each year. Four seasons are shifted forward by 15 days compared to the general ones. Number of clusters are 15 in winter, 16 in spring and autumn, and 26 in summer, respectively. One of the classes is the totally dry day in each season, indicating that precipitation is never observed at any station. This is treated separately in this study. Distribution of the days among the clusters is rather uneven with rather low area-mean precipitation occurring most frequently. These 4 (seasons)$\times$2 (wet and dry days) classes represent more than the half (59 %) of all days of the year. On the other hand, even the smallest seasonal clusters show at least $5\sim9$ members in the 24 years (1973-1996) period of classification. The cluster analysis is directly performed for the major $5\sim8$ non-correlated coefficients of the diurnal precipitation patterns obtained by factor analysis In order to consider the spatial correlation. More specifically, hierarchical clustering based on Euclidean distance and Ward's method of agglomeration is applied. The relative variance explained by the clustering is as high as average (63%) with better capability in spring (66%) and winter (69 %), but lower than average in autumn (60%) and summer (59%). Through applying weighted relative variances, i.e. dividing the squared deviations by the cluster averages, we obtain even better values, i.e 78 % in average, compared to the same index without clustering. This means that the highest variance remains in the clusters with more precipitation. Besides all statistics necessary for the validation of the final classification, 4 cluster centers are mapped for each season to illustrate the range of typical extremities, paired according to their area mean precipitation or negative pattern correlation. Possible alternatives of the performed classification and reasons for their rejection are also discussed with inclusion of a wide spectrum of recommended applications.

태풍-중위도 종관 시스템 상호작용 연구: 루사(0215), 매미(0314) 사례분석 (A Case Study on Typhoon-Midlatitude Synoptic System Interaction: Typhoons Rusa(0215) and Maemi(0314))

  • 최기선;김백조;박종길
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권9호
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    • pp.1051-1061
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    • 2007
  • The impact of midlatitude synoptic system (upper-level trough) on typhoon intensity change was investigated by analyzing the spatial and temporal characteristics of vertical wind shear (VWS), relative eddy momentum flux convergence (REFC), and potential vorticity (PV). These variables were computed over the radial mean $300{\sim}1,000km$ from the typhoon center by using GDAPS (Global Data Assimilation and Prediction System) data provided by the Korea Meteorological Administration (KMA). The selected cases in this study are typhoons Rusa (0215) and Maemi (0314), causing much damage in life and property in Korea. Results show that the threshold value of VWS indicating typhoon intensity change (typhoon to severe tropical storm) is approximately 15 m/s and of REFC ranges 6 to 6.5 $ms^{-1}day^{-1}$ in both cases, respectively. During the period with the intensity of typhoon class, PVs with 3 to 3.5 PVU are present in 360K surface-PV field in the cases. In addition, there is a time-lag of 24 hours between central pressure of typhoon and minimum value of VWS, meaning that the midlatitude upper-level trough interacts with the edge of typhoon with a horizontal distance less than 2,000 km between trough and typhoon. That is, strong midlatitude upper-level divergence above the edge of the typhoon provides a good condition for strengthening the vertical circulation associated with the typhoons. In particular, when the distance between typhoon and midlatitude upper-level trough is less than 1,000 km, the typhoons tend to weaken to STS (Severe Tropical Storm). It might be mentioned that midlatitude synoptic system affects the intensity change of typhoons Rusa (0215) and Maemi (0314) while they moves northward. Thus, these variables are useful for diagnosing the intensity change of typhoon approaching to the Korean peninsula.

Effects of atmospheric environmental changes on annual ring growth of Cryptomeria japonica in Southern Korea

  • Luong, Thi-Hoan;Jang, Kyoung-Soo;Choi, Woo-Jung;Lee, Kye-Han
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제36권1호
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    • pp.31-38
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    • 2013
  • Annual ring formation is considered a source of information to investigate the effects of environmental changes caused by temperature, air pollution, and acid rain on tree growth. A comparative investigation of annual ring growth of Cryptomeria japonica in relation to environmental changes was conducted at two sites in southern Korea (Haenam and Jangseong). Three wood disks from each site were collected from stems at breast height and annual ring growth was analyzed. Annual ring area at two sites increased over time (p > 0.05). Tree ring growth rate in Jangseong was higher than that in Haenam. Annual ring area increment in Jangseong was more strongly correlated with environmental variables than that in Haenam; annual ring growth increased with increasing temperature (p < 0.01) and a positive effect of $NO_2$ concentration on annual ring area (p < 0.05) could be attributed to nitrogen deposition in Jangseong. The correlation of annual ring growth increased with decreasing $SO_2$ and $CO_2$ concentrations (p < 0.01) in Jangseong. Variation in annual growth rings in Jangseong could be associated with temperature changes and N deposition. In Haenam, annual ring growth was correlated with $SO_2$ concentration (p < 0.01), and there was a negative relationship between precipitation pH and annual ring area (p < 0.01) which may reflect changes in nutrient cycles due to the acid rain. Therefore, the combined effects of increased $CO_2$, N deposition, and temperature on tree ring growth in Jangseong may be linked to soil acidification in this forest ecosystem. The interactions between air pollution ($SO_2$) and precipitation pH in Haenam may affect tree growth and may change nutrient cycles in this site. These results suggested that annual tree ring growth in Jangseong was more correlated with environmental variables than that in Haenam. However, the further growth of C. japonica forest at two sites is at risk from the long-term effects of acid deposition from fossil fuel combustion.

라만-탄성 라이다를 이용한 황사 및 오염 에어러솔의 라이다 비 측정 연구 (Measurements of the Lidar Ratio for Asian Dust and Pollution Aerosols with a Combined Raman and Back-scatter Lidar)

  • 윤순창;이영지;김상우;김만해
    • 대기
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    • 제20권4호
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    • pp.483-494
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    • 2010
  • The vertical profiles of the extinction coefficient, the backscatter coefficient, and the lidar ratio (i.e., extinction-to-backscattering ratio) for Asian dust and pollution aerosols are determined from Raman (inelastic) and elastic backscatter signals. The values of lidar ratios during two polluted days is found between 52 and 82 sr (July 22, 2009) and 40~60 sr (July 31, 2009) at 52 nm, with relatively low value of particle depolarization ratio (<5%) and high value of sun photometer-derived Angstrom exponent (> 1.2). However, lidar ratios between 25 and 40 sr are found during two Asian dust periods (October 20, 2009 and March 15, 2010), with 10~20% of particle depolarization ratio and the relatively low value of sun photometer-derived Angstrom exponent (< 0.39). The lidar ratio, particle depolarization ratio and color ratio are useful optical parameter to distinguish non-spherical coarse dust and spherical fine pollution aerosols. The comparison of aerosol extinction profiles determined from inelastic-backscatter signals by the Raman method and from elastic-backscatter signals by using the Fernald method with constant value of lidar ratio (50 sr) have shown that reliable aerosol extinction coefficients cannot be determined from elastic-backscatter signals alone, because the lidar ratio varies with aerosol types. A combined Raman and elastic backscatter lidar system can provide reliable information about the aerosol extinction profile and the aerosol lidar ratio.

하절기 천안 제 2산업단지의 대기오염확산 및 악취물질에 관한 연구 (Dispersion of Air Pollutants Dispersion and Odorous Materials in Cheon-an Second Industrial Complex)

  • 정진도;홍정희;김수영;김정태;최소진
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.1316-1322
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    • 2006
  • 본 연구는 천안 제 2산업단지에서 배출되는 대기오염물질과 악취물질을 분석하고 대기오염물질의 확산모델링을 수행하고자 함을 목적으로 한다. 측정은 12가지 지정 악취물질과 대기오염물질의 농도에 대하여 2005년 8월에 수행하였다. 악취물질은 주요 배출원을 중심으로 부지경계선에서 측정 및 분석을 실시하였으며, 대기오염물질은 ISCST3모델을 이용하여 대기오염확산 농도를 계산하였다. Air Master는 현재 국내 대기환경영향평가에 많이 사용되고 있고 U.S. EPA의 추천모델인 ISC3모델 중 ISCST3모델을 사용하였다. 따라서 천안 제 2산업단지를 대상으로 하절기 대기오염물질을 측정하여 모델링 하고 악취물질은 시료채취 후 분석을 실시하여 주변 지역에 영향을 끼치는 대기오염물질과 악취발생물질의 종류와 발생 원인을 규명하고자 한다.

안정 동위원소를 이용한 육상 생태계의 물과 탄소의 순환 연구: 재검토 (Stable Isotope Studies for Constraining Water and Carbon Cycles in Terrestrial Ecosystems: A Review)

  • 이동호
    • 한국농림기상학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.15-27
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    • 2005
  • 육상생태계의 물/탄소 순환은 기후변화의 원인과 진행 과정 그리고 결과를 예측하는데 필수적인 기초 자료이다. CarboKorea와 HydroKorea 연구에서는 한반도의 대표적인 지형과 식생 유형에 적합한 물/탄소 순환 해석과 실황예보를 위한 기술개발을 목표로, 안정동위원소를 이용해 물/탄소 순환의 구성요소를 성인적으로 세분하는 연구를 수행하고 있다. 본 논문에서는 이러한 안정 동위원소 연구가 국내 생태계의 물과 탄소 순환연구에 적극적으로 활용될 수 있도록 하기 위해 그 이론적 배경과 광릉 소유역의 연구 사례를 소개하였다. 시간과 공간 규모의 확장을 가능케 하는 안정 동위원소 연구는 다양한 관련분야의 연구와 함께 한반도 육상생태계의 물/탄소 순환과정에 대한 보다 정량적인 해석을 가능하게 함으로써 기후변화와 관련하여 제기되고 있는 당면한 과학적, 사회경제적 요구에 부흥할 수 있는 과학적 기반을 구축하는데 기여할 것으로 기대된다.