• 대한원격탐사학회지
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• 제29권3호
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• pp.293-306
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• 2013

Hydrometeor type and Drop Size Distribution (DSD) in cloud are the fundamental properties that may help explain the rain formation processes and determine the parameters of radar meteorology. This study presents a preliminary analysis of hydrometeor types and DSD data of cloud measured with a PARSIVEL (PARticle SIze and VELocity) optical disdrometer at the site of Cloud Physics Observation System (CPOS, $37^{\circ}41^{\prime}N$, $128^{\circ}45^{\prime}E$, 843 m from sea level) in Daegwallyeong mountainside of Korea. The method has been validated by comparing the observed rainfall rates with the computed ones from the fitted distribution, using the physical data such as DSD, terminal velocity, and rain intensity which were measured by a Micro-Rain Radar (MRR) and a PARSIVEL optical disdrometer. The analysis period started in three cases: on rainy days with light rain (15.5 mm), moderate rain (76 mm), and heavy rain (121 mm), from March to November 2007, respectively.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.848-854
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• 2005

본 논문에서는 국내 환경에 적용할 수 있는 EHF(44 GHz) 대역의 강우 감쇠 특성을 예측하기 위한 연구를 수행하였다. 일반적으로 10 GHz 이상에서 동작하는 무선 통신 시스템이 강우에 의한 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있다. 이러한 강우 감쇠는 빗방울의 크기 분포를 통해서 예측이 가능하다. 따라서 무선 통신 시스템을 설계하거나 강우에 의한 감쇠 영향을 분석하기 위해서는 국내 환경에 적용 가능한 정확한 빗방울 크기 분포 예측 모델 개발이 중요하다. 본 논문에서는 충남대학교에서 측정을 통해 얻어진 데이터를 바탕으로 일반적인 확장 감마 분포를 이용하여 빗방울 크기 분포 예측 모델을 제시하였으며, 실제 강우 감쇠 측정 데이터와 잘 일치하는 결과를 얻었다.

• 한국지형학회지
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• 제23권3호
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• pp.105-122
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• 2016

To evaluate the changes in the physical characteristics of open rainfall related to canopy effects and rainfall intensity in Korea, the terminal velocity of raindrops and drop size distributions(DSD) were continuously measured by an optical-laser disdrometer in an open site(Op) and in two forest stands(Th1: Larix leptolepis, Th2: Pinus koraiensis) during five rainfall events in 2008. The terminal velocity, DSD and two forms of kinetic energy(KE, $Jm^{-2}$ $mm^{-1}$; KER, $Jm^{-2}$ $h^{-1}$) of open rainfall drops were determined and were compared with those of throughfall drops under two different canopy heights. The effects of the canopy and rainfall intensity, together with wind speed, on the changes in drop size and kinetic energy of throughfall were evaluated. Throughfall drops were larger than open rainfall drops. The distribution of terminal velocities for the drop sizes measured at Th2 was lower than that at Op; however, at Th1 the distribution was similar to that at Op. The total kinetic energy of throughfall at Th1 and Th2 was higher than the total kinetic energy of open rainfall, and the kinetic energy distribution for the drop sizes wassimilar to the drop size distribution. The observed throughfall-KER at Th1 was lower than an estimate previously produced using a model. The overestimation from the modeled value at Th1 was likely to be due to overestimated values of a square root transformation of fall height and its coefficient in the model because the distributions of terminal velocity for the drop size measured at Th1 were similar to those of open rainfall.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.180-180
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• 2019

본 연구의 목표는 돌발홍수 예 경보시스템(Flash Flood Warning System, FFWS)의 효용성 극대화를 위한 레이더 자료의 품질향상 기법을 개발하는 것이다. 지금까지 사용되어온 레이더 자료의 품질향상 기법들은 모두 자료의 평균값에 맞추어져 개발되었다. 그러나 돌발홍수 예 경보시스템에서 사용되는 강우강도 임계값은 평균값과 큰 차이가 난다. 따라서 레이더 자료를 이용하여 추정하는 큰 강우강도의 신뢰도는 떨어지게 된다. 이에 본 연구에서는 돌발홍수 예 경보시스템에 사용되는 목표 강우량에 대한 강우추정 관계식의 매개변수 추정 기법을 개발하고자 한다. 이를 위해 비슬산 레이더 반사도 자료와 비슬산 레이더 관측반경 내 위치한 AWS 지점의 강우자료를 이용하였다. 먼저, 강수입자분포(Drop Size Distribution, DSD)를 지수분포로 가정하여 유도한 레이더 강우추정 관계식을 재검토하였다. 다음으로 관측된 비슬산 레이더 반사도 자료를 10dBZ 단위로 구분하여 레이더 반사도 구간별로 레이더 반사도 자료와 강우자료 쌍에 대한 DSD 매개변수를 산정하였다. DSD 매개변수를 산정하기 위해 비슬산 레이더 반사도 자료와 AWS 지점의 강우자료를 지수분포로 가정하여 유도한 강우추정 관계식에 적용하였다. 다음으로 목표 강우량에 대한 강우추정 관계식의 매개변수 추정을 위해 레이더 반사도 구간별로 DSD 매개변수의 대푯값을 결정하였다. 마지막으로 지수분포로 가정하여 유도한 레이더 강우추정 관계식에 레이더 반사도 구간별 DSD 매개변수의 대푯값을 적용함으로써 목표 강우량에 대한 강우추정 관계식의 매개변수를 추정하였다.

• 대기
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• 제20권1호
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• pp.37-47
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• 2010

The methods measuring the precipitation drop size distribution(hereafter referred to as DSD) at Cloud Physics Observation System (CPOS) in Daegwallyeong are to use PARSIVEL (PARticle SIze and VELocity) disdrometer (hereafter referred to as PARSIVEL) and Micro Rain Radar (hereafter referred to as MRR). First of all, PARSIVEL and MRR give good correlation coefficients between their rain rates and those of rain gage: $R^2=0.93$ and 0.91, respectively. For the DSD, the rain rates are classified in 3 categories (Category 1: rr (Rain Rate) ${\leq}0.5\;mm\;h^{-1}$, Category 2: $0.5\;mm\;h^-1$ < rr < $4.0\;mm\;h^{-1}$, Category 3: rr ${\geq}4\;mm\;h^{-1}$). The shapes of PARSIVEL and MRR DSD are relatively most similar in category 2. In addition, we retrieve the vertical rain rate and liquid water content from MRR under melting layer, calculated by Cha et al's method, in Daegwallyeong ($37^{\circ}41{\prime}N$, $128^{\circ}45^{\prime}E$, 843 m ASL, mountain area) and Haenam ($34^{\circ}33^{\prime}N$, $126^{\circ}34^{\prime}E$, 4.6 m ASL, coast area). The vertical variations of rain rate and liquid water content in Daegwallyeong are smaller than those in Haenam. We think that this different vertical rain rate characteristic for both sites is due to the vertical different cloud type (convective and stratiform cloud seem dominant at Haenam and Daegwallyeong, respectively). This suggests that the statistical precipitation DSD model, for the application of weather radar and numerical simulation of precipitation processes, be considered differently for the region, which will be performed in near future.

• 한국환경과학회지
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• 제25권3호
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• pp.345-359
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• 2016

This study analyze the synoptic meteorological cause of rainfall, rainfall intensity, drop size distribution(DSD), fall velocity and oblateness measured by the 2D-Video distrometer(2DVD) by comparing two cases which are heavy rainfall event case and a case that is not classified as heavy rainfall but having more than $30mm\;h^{-1}$ rainrate in July, 2014 at Gimhae region. As a results; Over the high pressure edge area where strong upward motion exists, the convective rain type occurred and near the changma front, convective and frontal rainfall combined rain type occurred. Therefore, rainrate varies based on the synoptic meteorological condition. The most rain drop distribution appeared in the raindrops with diameters between 0.4 mm and 0.6 mm and large particles appeared for the convective rain type since strong upward motion provide favorable conditions for the drops to grow by colliding and merging so the drop size distribution varies based on the location or rainfall types. The rainfall phases is mainly rain and as the diameter of the raindrop increase the fall velocity increase and oblateness decrease. The equation proposed based on the 2DVD tends to underestimated both fall velocity and oblateness compared with observation. Since these varies based on the rainfall characteristics of the observation location, standard equation for fall velocity and oblateness fit for Gimhae area can be developed by continuous observation and data collection hereafter.

• 한국지구과학회지
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• 제38권7호
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• pp.511-521
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• 2017

본 연구는 우적크기분포의 통계적 특성과 변동성을 알아보기 위하여, 2011-2012년 대구지역 2차원광학우적계자료를 분석하여 Marshall and Palmer(1948)의 우적크기분포 특성과 비교하였다. 우적크기분포의 특성변수로 강우강도(R), 레이더 반사도(Z), 보편특성수농도($N{_0}^{\prime}$), 보편특성직경($D{_m}^{\prime}$)을 계산하였다. 또한 스케일링 법칙을 사용하여 우적크기분포의 정규화 여부를 확인하였다. 분석 결과, 대구지역의 우적크기분포는 평균적으로 ${\log}_{10}N{_0}^{\prime}=2.37$, $D{_m}^{\prime}=1.04mm$이며 형태 인자의 경우 c =2.37, ${\mu}=0.39$를 가졌다. 대구지역의 우적크기분포를 Marshall and Palmer의 우적크기분포로 가정하여 계산한 결과, 평균적으로 ${\log}_{10}N{_0}^{\prime}=2.27$, $D{_m}^{\prime}=0.9mm$, c =1, ${\mu}=1$를 가졌다. 이 차이로부터 대구지역 우적크기분포는 Marshall and Palmer(1948)의 우적크기분포보다 통계적으로 더 높은 액체수함량을 가짐을 알 수 있다. 우적크기분포의 형태를 비교한 결과, 대구지역 우적크기분포는 위로 볼록한 모양이었다. Z > 45 dBZ를 기준으로 우적크기분포 형태에 변화가 있었다. 35 dBZ ${\leq}$ Z > 45 dBZ에서 대구지역 우적크기분포 특성은 해양성 기후대와 유사하였으나 Z > 45 dBZ에서는 Marshall and Palmer의 우적크기분포 특성과 유사하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.153-160
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• 2020

Brazil Alagoas 주의 동부 지역에서 우적 크기를 측정하는 디즈드로미터(disdrometer)로 산출한 강우량과 강우율의 관계로 우적의 역학 에너지가 예측되었다. 강우의 시작과 끝에서 측정되는 약한 강우 강도에서는 지수 형태의 방정식이 큰 우적의 영향을 억제하였다. 빗방울의 역학 에너지는 거의 모든 강우 강도 범위에서 과소평가 되었다. 결정 계수, 평균 절대 오차, 상대 오차 비율, 평균 절대 오차, 평균 제곱 오차, Willmott의 일치 지수 및 신뢰 지수와 같은 성과 지표에 기반을 두어 예측된 강우 역학 에너지가 유용한 결과로 평가되었다.

• 대기
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• 제24권2호
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• pp.173-188
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• 2014

The KMA has cooperated with the Oklahoma University in USA to develop a Polarimetric Radar Data (PRD) simulator to improve the microphysical processes in Korea Local Analysis and Prediction System (KLAPS), which is critical for the utilization of PRD into Numerical Weather Prediction (NWP) field. The simulator is like a tool to convert NWP data into PRD, so it enables us to compare NWP data with PRD directly. The simulator can simulate polarimetric radar variables such as reflectivity (Z), differential reflectivity ($Z_{DR}$), specific differential phase ($K_{DP}$), and cross-correlation coefficient (${\rho}_{hv}$) with input of the Drop Size Distribution (DSD) and scattering calculation of the hydrometeors. However, the simulator is being developed based on the foreign observation data, therefore the PRD simulator development reflecting rainfall characteristics of Korea is needed. This study analyzed a potential application of the 2-Dimension Video Disdrometer (2DVD) data by calculating the raindrop axis ratio according to the rain-types to reflect Korea's rainfall characteristics into scattering module in the simulator. The 2DVD instrument measures the precipitation DSD including the fall velocity and the shape of individual raindrops. We calculated raindrop axis ratio for stratiform, convective and mixed rainfall cases after checking the accuracy of 2DVD data, which usually represent the scattering characteristics of precipitation. The raindrop axis ratio obtained from 2DVD data are compared with those from foreign database in the simulator. The calculated the dual-polarimetric radar variables from the simulator using the obtained raindrop axis ratio are also compared with in situ dual-polarimetric observation data at Bislsan (BSL). 2DVD observation data show high accuracies in the range of 0.7~4.8% compared with in situ rain gauge data which represents 2DVD data are sufficient for the use to simulator. There are small differences of axis ratio in the diameter below 1~2 mm and above 4~5 mm, which are more obvious for bigger raindrops especially for a strong convective rainfall case. These differences of raindrop axis ratio between domestic and foreign rainfall data base suggest that the potential use of disdrometer observation can develop of a PRD simulated suitable to the Korea precipitation system.

• 한국지형학회지
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• 제17권1호
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• pp.49-57
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• 2010

한반도 중부에서의 강우사상 동안의 강우입자의 물리적 특성을 규명하고 강우강도와 강우에너지와의 관계를 도출하기 위해 2008년부터 2009년 사이에 3회에 걸쳐 경기도 안성시 고삼저수지 인근에서 laser-optical disdrometer를 이용하여 강우입자의 크기와 종말속도를 측정하였다. 측정된 강우입자의 크기분포와 강우입자의 종말속도를 이용하여 강우강도와 강우운동에너지 함유량(KE, Jm^-2mm^-1)과의 관계와 강우강도와 운동에너지 소비율(KER, Jm^-2h^-1)의 관계를 각각 제안하였다. 그리고 tipping-bucket 강우계로 측정한 강우강도를 disdrometer 의 강우강도로 보정해주는 관계도 제안하였다. 그리하여 본 연구에서 제안된 강우강도와 강우의 운동에너지와의 관계는 한반도 중부지방에서 5분 강우강도가 최대 40mmh^-1 아래인 경우에 강우강도를 이용하여 강우의 운동에너지로 변환하고자 할 때 유용한 모델이 될 수 있을 것으로 판단된다.