• 대기
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• 제18권4호
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• pp.267-277
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• 2008

The occurrence and strength of the Asian Dust over the Korea Peninsular have been increased by the expansion of the desert area. For the continuous monitoring of the Asian Dust event, the geostationary satellites provide useful information by detecting the outbreak of the event as well as the long-range transportation of dust. The Infrared Optical Depth Index (IODI) derived from the MTSAT-1R data, indicating a quantitative index of the dust intensity, has been produced in real-time at Korea Meteorological Administration (KMA) since spring of 2007 for the forecast of Asian dust. The data processing algorithm for IODI consists of mainly two steps. The first step is to detect dust area by using brightness temperature difference between two thermal window channels which are influenced with different extinction coefficients by dust. Here we use dynamic threshold values based on the change of surface temperature. In the second step, the IODI is calculated using the ratio between current IR1 brightness temperature and the maximum brightness temperature of the last 10 days which we assume the clear sky. Validation with AOD retrieved from MODIS shows a good agreement over the ocean. Comparison of IODI with the ground based PM10 observation network in Korea shows distinct characteristics depending on the altitude of dust layer estimated from the Lidar data. In the case that the altitude of dust layer is relatively high, the intensity of IODI is larger than that of PM10. On the other hand, when the altitude of dust layer is lower, IODI seems to be relatively small comparing with PM10 measurement.

• 한국지리정보학회지
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• 제16권2호
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• pp.141-151
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• 2013

본 연구에서는 MODIS 인공위성으로 분석된 에어러솔 광학두께 자료와 지상에서 관측된 시정거리 자료를 이용하여 에어러솔 연직분포 모델링을 수행하였다. 위성과 지상관측자료로부터 에어러솔의 척도 고도를 구할 수 있었으며, 그 결과는 복사전달 모델에서 사용되고 있는 표준대기 모델과 비교에서 만족할 만한 수준의 근사치를 보였다. 그리고 실제 사례로서 대기가 청명한 경우(${\tau}_{MODIS}=0.12{\pm}0.07$, 시정거리=$21.13{\pm}3.31km$)와 혼탁한 경우(${\tau}_{MODIS}=1.71{\pm}0.85$, 시정거리 =$13.33{\pm}5.66km$)에 대해서 적용하여 척도 고도를 산정한 결과는 각각 전국 평균값으로서 $0.63{\pm}0.33km$와 $1.71{\pm}0.84km$로 나타났다. 그리고 이 결과를 바탕으로 대기 에어러솔 소산계수의 연직분포를 구할 수 있었으며, 최종적으로 KML 형식으로 코딩되어 관심 영역의 대기 환경 특성 변화를 감시하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.65-74
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• 2003

본 연구에서는 말뚝이 근입된 연약지반의 탄소성 해석을 수행하여 말뚝에 작용하는 하향력을 산정하였다. 이때 단독말뚝과 군말뚝(3$\times$3, 5$\times$5)을 대상으로 각각 2차원과 3차원 유한요소해석을, 말뚝주면에서 slip의 유무에 따라 수행하여 그 영향정도를 파악하였다. 하향력의 발생정도는 말뚝주면에서의 마찰계수, 지표면과 말뚝두부에 작용하는 상재하중에 큰 영향을 받는다. 이와 같은 영향인자를 토대로 수치해석 결과, 하향력은 no-slip의 경우가 slip의 경우에 비해서 상당히 과대하게 산정되었으며, 또한 말뚝두부에 하중이 증가함에 따라 하향력은 감소하는 것을 알 수 있었다. 한편 그룹효과가 있는 군말뚝의 하향력은 단독말뚝의 하향력에 비해서 크게 감소 하는 것으로 나타났으며, 수치 및 사례분석을 통해 slip 해석의 적절함을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.751-756
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• 2002

Since the operation of the first satellite-based navigation services, satellite positioning has played an increasing role in both surveying and navigation, and has become an indispensable tool for precise relative positioning. However, in some situations, e.g. at a low angle of elevation, the use of satellites for navigation is seriously restricted because obstacles like buildings and mountains can block signals. As a mean to resolve this problem, the quasi-zenith satellite system has been proposed as a next-generation satellite navigation system. Quasi-zenith satellite is a system which simultaneously deploys several satellites in a quasi-zenith geostationary orbit so that one of the satellites always stay close to the zenith if viewed from a specific point on the ground of East Asia. Thus, if a position measurement function compatible with GPS is installed in the quasi-zenith and stationary satellites, and these satellites are utilized together with the GPS, four satellites can be accessed simultaneously nearly all day long and a substantial improvement in position measurement, especially in metropolitan areas, can be achieved. The purpose of this paper is to evaluate the effectiveness of quasi-zenith satellite system on positioning accuracy improvement through simulation by using precise orbital information of the satellites and a three-Dimensional digital map. Through this simulation system, it is possible to calculate the number of simultaneously visible satellites and available area of the positioning without the need of actual observation.

• 천문학회보
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• 제43권2호
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• pp.44.4-45
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• 2018

(4179) Toutatis (Toutatis hereafter) is one of the Near-Earth Asteroids which has been studied most rigorously not only via ground-based photometric, spectroscopic, polarimetric, and radar observations, but also via the in-situ observation by the Chinese Chang'e-2 spacecraft. However, one of the most fundamental physical properties, the geometric albedo, is less determined. In order to derive the reliable geometric albedo and further study the physical condition on the surface, we made photometric observations of Toutatis near the opposition (i.e., the opposite direction from the Sun). We thus observed it for four days on 2018 April 7-13 using three 1.6-m telescopes, which consist of the Korean Microlensing Telescope Network (KMTNet). Since the asteroid has a long rotational period (5.38 and 7.40 days from Chang'e-2, Zhao et al., 2015), the continuous observations with KMTNet matches the purpose of our photometric study of the asteroid. The observed data cover the phase angle (Sun-asteroid-observer's angle) of 0.65-2.79 degree. As a result, we found that the observed data exhibited the magnitude changes with an amplitude of ~0.8 mag. We calculated the time-variable geometrical cross-section using the radar shape model (Hudson & Ostro 1995), and corrected the effect from the observed data to derive the geometric albedo. In this presentation, we will present our photometric results. In addition, we will discuss about the regolith particles size together with the polarimetric properties based on the laboratory measurements of albedo-polarization maximum.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.637-654
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• 2023

최근 지구관측 위성이 급격히 발전함에 따라 사용자의 수가 증가하고 있다. 이에 따라 지구관측위성위원회(Committee on Earth Observation Satellites, CEOS)에서는 분석준비자료(Analysis Ready Data, ARD)라는 개념을 제안하고 분석준비자료의 요구 조건을 CEOS ARD for Land (CARD4L)로 정의하여 사용자 친화적인 위성영상을 제공하기 위해 노력하고 있다. 분석준비자료에는 육상분석에 불필요한 픽셀이 식별된 마스크(Unusable Data Mask, UDM)가 영상과 함께 제공되어야 한다. UDM의 종류는 구름, 구름 그림자, 지형그림자 등이 있다. 지형그림자는 지형기복이 큰 산악지형에서 발생되며 지형그림자가 생긴 지역은 복사조도가 낮기 때문에 분석 결과에 오류를 야기시킨다. 기존 지형그림자 탐지연구는 지형그림자 보정을 위해 지형그림자 픽셀을 탐지하는데 목적을 두었지만, 이것은 지형보정 기법으로 대체 가능하다. 따라서 지형그림자 탐지 목적을 확장할 필요가 있다. 산림과 농업분석을 목적으로 한 차세대중형위성 4호(CAS500-4)의 활용을 위해 본 연구에서는 지형그림자 탐지 범위를 태양의 영향을 적게 받는 지역까지 확장하였다. 본 논문은 남북한을 대상으로 지형그림자 마스크 생성을 위해 지형그림자 탐지 가능성을 분석하는데 목적이 있다. 지형그림자 탐지를 위해서 태양의 위치, 지표면의 경사와 경사방향을 이용한 음영기복 알고리즘을 사용하였다. 한반도를 촬영한 5 m급 공간해상도의 RapidEye 영상과 10 m급 공간해상도의 Sentinel-2 영상들을 대상으로 참값과 비교하며 최적의 음영기복 임계값을 결정하였다. 결정된 임계값을 사용하여 지형 그림자 탐지를 수행하고 결과를 분석하였다. 정성적 결과로는 전체적으로 참값과의 형상이 유사함을 확인하였다. 정량적 실험결과는 F1 score가 대부분 0.8에서 0.94 사이인 것을 확인하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 남북한을 대상으로 자동적인 지형그림자 탐지가 잘 수행됨을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.233-246
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• 2023

수문순환의 이해와 효율적 수자원 관리의 측면에서 토양수분의 중요성이 조명되고 있으나, 국내에는 양질의 지점 토양수분 자료의 부재로 그 활용도가 매우 낮은 실정이다. 때문에 인공위성 기반의 토양수분을 적용할 때에도, 기준자료가 되는 지상 관측자료가 없어 객관적인 평가 및 교정이 어려운 실정이다. 코즈믹 레이 중성자 탐지센서(cosmic-ray neutron probe, CRNP)를 활용한 토양수분 관측소는 위성 자료의 검보정을 위한 기준 자료 생산에서 핵심적인 역할을 수행할 수 있다. CRNP는 비침습식으로 설치가 가능하여 토양층 교란과 식생 환경의 피해를 최소화할 수 있고, 공간 대표성을 가진 중간 규모의 관측 범위를 가지고 있다는 장점이 있다. 이러한 특징은 지형이 복잡하고 식생이 우거진 지형이 많은 우리나라에서의 활용이 용이하다는 장점으로 이어진다. 따라서 본 연구는 한국형 코즈믹 레이 토양수분 관측 시스템(Korean cOsmic-ray Soil Moisture Observing System, KOSMOS) 구축의 일환으로, CRNP를 활용한 토양수분 관측소의 국내 적용성을 평가하고자 수행되었다. CRNP 관측소는 전력 및 설치 부지 확보의 용이성과 추후 타 수문기상 인자와의 효율적 활용을 고려하여, 한강홍수통제소의 홍천군 군업리 관측소에 병행 설치되었다. CRNP 토양수분 자료의 평가를 위해 12개소의 지점 토양수분 센서를 추가로 설치하였으며, 시간 안정성 분석을 통해 공간적 대표성을 평가하였다. CRNP에서 생성되는 중성자는 평균 1,087 counts per hour 정도로 설마천 관측소에 비해 낮게 나타나 홍천 관측소의 환경이 더 습윤한 환경임을 알 수 있었다. 관측된 중성자 자료의 중성자 보정과 초기교정을 통해 토양수분을 산정하였으며, 산정된 토양수분 자료는 짧은 교정 기간에도 지점 자료와의 검증에서 r=0.82로 높은 상관성을 보여주었고, root mean square error=0.02 m³/m³의 높은 정확도를 보여주었다. 추후 계절성을 반영할 수 있도록 연간 자료가 축적된 후 재교정을 수행하면 보다 높은 정확도를 보여줄 것으로 판단된다. 이러한 결과는 CRNP 토양수분 자료의 우수성을 검증한 선행연구들과 더불어, KOSMOS 구축 시 양질의 토양수분 자료를 생산할 수 있음을 시사한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권2호
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• pp.321-335
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• 2021

미세먼지 (PM10) 및 초미세먼지 (PM2.5)는 인체에 흡수 가능하여 호흡기 질환 및 심장 질환과 같이 인체건강에 악영향을 미치며, 심각할 경우 조기 사망에 영향을 줄 수 있다. 전 세계적으로 현장관측기반의 모니터링을 수행하고 있지만 미 관측지역에 대한 대기질 분포의 공간적인 한계점이 존재하여 보다 광범위한 지역에 대한 지속적이고 정확한 모니터링이 필요한 상황이다. 위성기반 에어로졸 정보를 사용함으로써 이러한 현장 관측자료의 한계점을 극복할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 위성 및 모델자료를 활용하여 2019년도에 대해 한 시간 단위의 지상 PM10 및 PM2.5 농도를 추정하였다. GOCI 위성의 관측영역을 포함하는 동아시아 지역에 대해 트리 기반 앙상블 방법을 사용하는 Boosting 기법인 GBRTs (Gradient Boosted Regression Trees)와 LightGBM (Light Gradient Boosting Machine)을 활용하여 모델을 구축하였다. 또한, 기상변수 및 토지피복변수의 사용유무에 따른 모델의 성능을 비교하기 위해 두 가지 festure set으로 나누어 테스트하였다. 두 기법 모두 주요 변수인 AOD (Aerosol Optical Depth), SSA (Single Scattering Albedo), DEM (Digital Eelevation Model), DOY (Day of Year), HOD (Hour of Day)와 기상변수 및 토지피복변수를 함께 사용한 Feature set 1을 사용하였을 때 높은 정확도를 보였다. Feature set 1에 대해 GBRT 모델이 LightGBM에 비해서약 10%의 정확도 향상을 보였다. 가장 정확도가 높았던 기상 및 지표면 변수를 포함한 Feature set1을 사용한 GBRT기반 모델을 최종모델로 선정하였으며 (PM10: R2 = 0.82 nRMSE = 34.9%, PM2.5: R2 = 0.75 nRMSE = 35.6%), 계절별 및 연평균 PM10 및 PM2.5 농도에 대한 공간적인 분포를 확인해본 결과, 현장관측자료와 비슷한 공간 분포를 보였으며, 국가별 농도 분포와 계절에 따른 시계열 농도 패턴을 잘 모의하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권10호
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• pp.1169-1182
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• 2008

The chemical and meteorological effects on the concentration variations of air pollutants ($O_3$ and its precursors) were evaluated based on ground observation data in coastal and inland regions, Busan during springs and summers of 2005-2006. For the purpose of this study, study areas were classified into 5 categories: coastal area (CA), industrial area (IA), downtown area (DA), residential area (RA), and suburban area (SA). Two sites of Dongsam (DS) and Yeonsan (YS) were selected for the comparison purpose between the coastal and inland regions. $O_3$ concentrations in CA and SA were observed to be highest during spring (e.g., 40 ppb), whereas those in DA and RA were relatively low during summer (e.g., $22\sim24$ ppb). It was found that $O_3$ concentrations in IA were not significantly high although high VOCs (especially toluene of about 40 ppb) and $NO_x$ ($\geq$ 35 ppb) were observed. On the other hand, the concentration levels of $O_3$ and $PM_{10}$ at the DS site were significantly higher than those at the YS site, but $NO_x$ was slightly lower than that at the YS site. This might be caused by the photochemical activity and meteorological conditions (e.g., sea-land breeze and atmospheric stagnance). When maximum $O_3$ (an index of photochemical activity) exceeds 100 ppb, the contribution of secondary $PM_{10}\;((PM_{10})_{SEC})$ to total observed $PM_{10}$ concentrations was estimated up to 32% and 17% at the DS and YS sites, respectively. In addition, the diurnal variations of $(PM_{10})_{SEC}$ at the DS site were similar to those of $O_3$ regardless of season, which suggests that they are mostly secondary $PM_{10}$ produced from photochemical reactions.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.238-246
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• 2015

A stepping motor is widely used to operate the elevation and azimuth stage of the X-band antenna with 2-axis gimbal system for effective image data transmission from a satellite to a ground station. However, such stepping motor also generates an undesirable micro-vibration which is one of the main disturbance sources affecting image quality of the high-resolution observation satellite. In order to improve the image quality, the micro-vibration isolation of the X-band antenna system is essential. In this study, the low rotational stiffness isolator has been proposed to reduce the micro-vibration disturbance induced by elevation direction operation of the X-band antenna. In addition, its structural safety was confirmed by the structure analysis based on the derived torque budget. The effectiveness of the design was also verified through the micro-vibration measurement test.