• 대기
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• 제34권2호
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• pp.203-216
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• 2024

The National Institute of Meteorological Sciences in Korea has developed the Weather Modification Hybrid Rocket (WMHR), an advanced system that offers enhanced stability and cost-effectiveness over conventional solid-fuel rockets. Designed for precise operation, the WMHR enables accurate control over the ejection altitude of pyrotechnics by modulating the quantity of oxidizer, facilitating specific cloud seeding at various atmospheric layers. Furthermore, the rate of descent for pyrotechnic devices can be adjusted by modifying parachute sizes, allowing for controlled dispersion time and concentration of seeding agents. The rocket's configuration also supports adjustments in the pyrotechnic device's capacity, permitting tailored seeding agent deployment. This innovation reflects significant technical progression and collaborations with local manufacturers, in addition to efforts to secure testing sites and address hybrid rocket production challenges. Notable outcomes of this project include the creation of a national framework for weather modification technology utilizing hybrid rockets, enhanced cloud seeding methods, and the potential for broader meteorological application of hybrid rockets beyond precipitation augmentation. An illustrative case study confirmed the WMHR's operational effectiveness, although the impact on cloud seeding was limited by unfavorable weather conditions. This experience has provided valuable insights and affirmed the system's potential for varied uses, such as weather modification and deploying high-altitude meteorological sensors. Nevertheless, the expansion of civilian weather rocket experiments in Korea faces challenges due to inadequate infrastructure and regulatory limitations, underscoring the urgent need for advancements in these areas.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권11호
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• pp.999-1013
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• 2020

전세계적으로 기상조절 연구가 활발히 수행되어져 왔으나 연구 효과를 보다 정량적으로 검증할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 기상조절 실험에 대한 강수 증가 효율인 시딩효과(seeding effect)를 레이더 자료를 이용하여 검증하였다. 또한, 시딩물질이 대기수상체 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 레이더 자료, 기상조건, 확산 수치모의 자료가 사용되었다. 먼저, 시딩전, 시딩중, 시딩후의 세 단계로 시딩효과를 분석할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 강원도와 서해 지역을 대상으로 수행된 세 개의 기상조절 실험 사례에 적용하였다. 그 결과, 자연강수가 없을 때는 강수 변화가 예측된 구역에서 감지된 레이더 반사도가 시딩효과로 판단되었다. 자연강수가 발생하면 관측된 최대 반사도에서 자연강수의 영향을 제외하여 시딩효과를 결정하였다. 적용사례에 대해 시딩효과로 강수강도가 0.1 mm/h 증가한 것으로 나타났다. 아울러 시딩 구름에 빙정이나 과냉각 수적, 혼합상의 수상체가 분포한 것으로 나타났다. 이러한 기상조절 연구 결과는 수자원 확보와 구름 물리 연구에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대기
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• 제34권1호
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• pp.35-53
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• 2024

Under the leadership of the National Institute of Meteorological Sciences (NIMS), the first domestic autonomous flight-type weather modification experimental drone for fog and lower-level cloud seeding was developed in 2021. This drone is designed based on a multi-copter configuration with a maximum takeoff weight of approximately 25 kg, enabling the installation of up to four burning flares for seeding materials and facilitating weather observations (temperature, pressure, humidity, and wind) as well as aerosol (PM₁₀, PM_2.5, and PM_1.0) particle measurements. This research aims to introduce the construction of the drone and its recent applications over the past two years, providing insights into the experimental procedures, effectiveness verification, and improvement directions of the weather modification drone-based rain enhancement. In particular, partial confirmation of the experimental effects was obtained through the fog dissipation experiment on December 10, 2021, and the lower-level cloud seeding case study on October 5, 2022. To enhance the scope and rainfall amount of weather modification experiments using drones, various technological approaches, including adjustments to experimental altitude, seeding lines, seeding amount, and verification methods are necessary. Through this research, we aim to propose the development direction for weather modification drone technology, which will serve as foundational technology for practical application of domestic rain enhancement technology.

• 한국지구과학회지
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• 제43권4호
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• pp.498-510
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• 2022

Cloud-aerosol interactions are one of the paramount but least understood forcing factors in climate systems. Generally, an increase in the concentration of aerosols increases the concentration of cloud droplet numbers, implying that clouds tend to persist for longer than usual, suppressing precipitation in the warm boundary layer. The cloud lifetime effect has been the center of discussion in the scientific community, partly because of the lack of cloud life cycle observations and partly because of cloud problems. In this study, the precipitation susceptibility (S_o) matrix was employed to estimate the aerosols' effect on precipitation, while the non-aerosol effect is minimized. The S_o was calculated for the typical coupled, well-mixed maritime stratocumulus decks and giant cloud condensation nucleus (GCCN) seeded clouds. The GCCN-artificially introduced to the marine stratocumulus cloud decks-is shown to initiate precipitation and reduces S_o to approximately zero, demonstrating the cloud lifetime hypothesis. The results suggest that the response of precipitation to changes in GCCN must be considered for accurate prediction of aerosol-cloud-precipitation interaction by model studies

• 대한원격탐사학회지
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• 제14권2호
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• pp.165-174
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• 1998

구름 속의 수액량 분포와 인공강우에 의한 잠재적 증우 가능성을 조사하기 위해 1797년 7월부터 1998년 2월가지 이중채널 마이크로웨이브 레디오메타를 사용하여 안동 지방에서 관측을 실시하였다. 안동 지방의 수액량은 대부분의 시간대에서 0.1mm 이하로 매우 작은 값을 보였다. 계절적 특성을 살펴보면 여름철에 수액량이 가장 풍부하였으며, 봄, 가을, 겨을 순이었다. 수액량의 일변화 양상은 여름철을 제외한 계절에서 12시부터 17시까지 비교적 높은 수액량을 보였으며, 강수량이 많은 여름철에는 수액량의 시간 변동이 심한 것으로 조사되었다 풍향에 따른 수액량의 분포는 소백산맥을 넘어오는 기류인 서풍과 남서풍 계열의 바람에서 수액이 풍부하게 존재하는 것으로 조사되었다. 수평 수액량 플럭스와 연직 강수량의 비인 잠재적 증우 가능량(P$_{en}$)은 대부분 0.5 이하였으며, 계절적으로는 봄철에 0.5, 여름과 가을철에 0.2, 그리고 겨울철에 0.1 이었다. 결과적으로 안동지역에서 인공강우에 의한 최대 증우 가능성은 봄철 서풍계열의 바람에서 높은 것으로 조사되었다. .

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.65-73
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• 2010

구름과 강수특성을 분석하기 위해 대관령에 구름물리관측시스템(Cloud physics Observation System, 이하 CPOS)을 2003년부터 운영해 오고 있다. 주요 관측 기기는 다음과 같다: FSSP (Forward Scattering Spectrometer Probe), OPC (Optical Particle Counter), VS (Visibility Sensor), PARSIVEL disdrometer, MWR (Microwave Radiometer), MRR (Micro Rain Radar). 앞의 4개 장비는 지상구름 (안개)과 강수 특성을, 뒤의 2개 장비는 연직구름의 특성을 실시간으로 관측하고 있다. CPOS 산출물을 검증하기 위해 FSSP는 흡습성 물질 시딩 실험 중 OPC와, MWR의 가강수량은 라디오존데와, PARSIVEL과 MRR은 우량계와 비교 연구가 수행되었다. 그 결과를 보면 대부분이 0.7이상의 좋은 상관도를 보인다. 이와 같이 신뢰도를 확보한 CPOS 관측 자료는 구름과 에어로솔의 간접효과나 기상조절 실험에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다. FSSP의 입자 크기 분포를 시정값으로 환산해 보았으며 FSSP 환산 시정값은 visibility sensors (SVS)와 PWD22 (Present Weather Detect 22)의 시정계 값에 비해 1.7~1.9배 과도한 경향을 보였다. 이는 FSSP에 의해 관측되는 입자 크기($2{\sim}47\;{\mu}m$)의 한계 때문으로 사료된다. 향후 다른 입자크기분포를 측정할 수 있는 장비를 도입하여 추가 분석을 추진할 계획이다.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제25권1호
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• pp.15-27
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• 2018

Parametric method of flood frequency analysis involves fitting of a probability distribution to observed flood data. When record length at a given site is relatively shorter and hard to apply the asymptotic theory, an alternative distribution to the generalized extreme value (GEV) distribution is often used. In this study, we consider the beta-P distribution (BPD) as an alternative to the GEV and other well-known distributions for modeling extreme events of small or moderate samples as well as highly skewed or heavy tailed data. The L-moments ratio diagram shows that special cases of the BPD include the generalized logistic, three-parameter log-normal, and GEV distributions. To estimate the parameters in the distribution, the method of moments, L-moments, and maximum likelihood estimation methods are considered. A Monte-Carlo study is then conducted to compare these three estimation methods. Our result suggests that the L-moments estimator works better than the other estimators for this model of small or moderate samples. Two applications to the annual maximum stream flow of Colorado and the rainfall data from cloud seeding experiments in Southern Florida are reported to show the usefulness of the BPD for modeling hydrologic events. In these examples, BPD turns out to work better than $beta-{\kappa}$, Gumbel, and GEV distributions.