• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.51 no.8
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• pp.739-745
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• 2018

Recently, the incidence of heavy rainfall is increasing. Therefore, a rainfall analysis should be performed considering increasing frequency. The current rainfall analysis for hydrologic design use the hourly rainfall data of ASOS with a density of 36 km on the Korean Peninsula. Therefore, medium and small scale watershed included Thiessen network at the same rainfall point are analyzed with the same design rainfall and time distribution. This causes problem that the watershed characteristics can not be considered. In addition, there is a problem that the temporal-spatial change of the heavy rainfall occurring in the range of 10~20 km can not be considered. In this study, Author estimated design rainfall considering heavy rainfall using minutely rainfall data of AWS, which are relatively dense than ASOS. Also, author analyzed the time distribution and runoff of each case to estimate the huff's method suitable for the watershed. The research result will contribute to the estimation of the design hydrologic data considering the heavy rainfall and watershed characteristics.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.5-5
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• 2015

현재 우리나라에서 지상관측장비인 AWS(Automatic Weather System)와 ASOS(Automated Synoptic Observing System)기구가 한반도내 668개 지점에서 운영되고 있다. 이러한 장비는 지상관측장비로 하나의 지점에서 측정된 기상변량들이 특정 영역의 대푯값으로 사용되어지고 있다. 기존의 다양한 지점 단위의 수문 모형에서는 지상관측소를 통한 관측값을 적용하기에 어려움 없이 적절한 결과를 도출할 수 있었다. 컴퓨터의 발달로 인하여 복잡한 물리적 현상을 공간적으로 분석할 수 있는 모형의 구동이 가능해짐에 따라서 수문 분야에서도 다양한 분포형 해석 모형이 활발하게 개발 및 적용되고 있다. 지점 관측 자료는 공간적인 연속성을 반영하지 못하는 한계로 인하여 지점 관측자료를 이용한 공간자료의 생성 기법들이 사용되어지고 있지만 자연계에서 나타나는 정확한 공간적 현상을 재현해주지 못하는 문제점이 존재한다. 이러한 지점 관측의 한계를 해결하기 위하여 공간적인 관측이 가능한 레이더와 위성관측과 같은 원격 관측 장비들이 개발되어 공간적으로 연속성을 갖는 기상변량의 취득이 가능하여졌다. TRMM 강우자료는 지구 전체를 0.25도 약 25km 공간해상도를 갖으며 3시간 간격으로 제공되고 있다. 유역단위의 수문모형에 적용하기에 TRMM 강수자료의 공간해상도는 너무 커서 직접적인 적용에 어려움이 있다. 이러한 점에서 TRMM 자료의 상세화 기법을 통하여 수문모형에 적용이 가능한 1km 이하의 고해상도 자료를 생산하는 연구들이 진행되고 있다. 이러한 상세화 방법은 최종적으로 도출하고자 하는 공간해상도를 갖는 대체 변량(지표면 온도, 고도, 식생, 해수면 기압, 상대 습도, 대기온도, 풍향 등)을 이용하여 회귀분석의 형태로 분석이 이루어지고 있다. 그러나 대체 변량을 통해 도출된 상세화된 TRMM 강우는 간접적인 추정으로 인하여 정확한 결과의 도출에는 한계가 있을 것으로 판단된다. 이러한 점에서 본 연구에서는 한반도내 지상 관측값을 공간적 자료로 변환하여 주는데 효과적으로 평가받는 PRISM 모형에 적용하여 기존 SVM 모형을 통한 TRMM 상세화 결과가 갖는 정확성을 평가해 보고 지점 관측자료의 보간 기법의 평가에 TRMM 자료를 활용하는 방안에 대해 평가해 보고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.308-308
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• 2023

자연재해대책법 제 16조 6에 따라 기후변화로 인한 방재성능목표의 영향을 고려하기 위해 방재성능가이드라인을 설정하여 운영하고 있다. 2017년 공표된 기후변화를 고려한 방재성능목표 강우량의 단기 할증률은 CMIP5 자료를 기반으로 기본 5%, 관심 8%, 주의 10%의 할증률로 구분되어 적용되고 있다. 그러나, 미래 기후변화 시나리오에 따르면 확률강우량이 늘어나는 지역도 있지만, 감소될 것으로 예상되는 지역도 존재한다. 따라서, 모든 지역을 3개의 구간으로 나누어 증가 할증률을 적용하는 것에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 CMIP6 기후변화 자료를 시단위로 다운스케일링한 시계열을 이용하여 미래 기후변화로 인한 방재성능목표의 할증률을 산정하고, 각 할증률에 기반한 구간을 상세화하고자 한다. 구체적으로, 현재 기상청에서 제공하는 일단위 기후변화 데이터베이스와, CMIP6에서 제공하는 일단위 기후변화 자료를 구축하고, 분석하였다. 이후 구축된 일단위 자료를 시단위 자료로 Downscaling한 후, 각 이산화탄소 배출 시나리오인 SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0, SSP5-8.5에 대해 앙상블 시계열을 생성하고, 다양한 기후변화의 불확실성을 적절하게 정량화 할 예정이다. 그중에서 방재성능목표와 가장 밀접하다고 생각되는 변수들(연강우량, 8월강우량, 연최대강우량, 30년빈도 확률강우량 등)을 CCF(Cross Correlation Function), ACC(Auto Correlation Function)방법 등을 통해 분석하여 최적의 변수들을 찾고, 그 값들의 앙상블 평균을 통해 안정된 방재성능목표 기후변화 할증률 값을 산정할 예정이다. 169개 지역의 시·군 단위의 티센망과, 238개 지역의 시·군·구 단위의 티센망을 구축하고, 기상청 ASOS(Automated Synoptic Observing System)의 69개 기상관측소 강우관측자료와 AWS(Automatic Weather System)의 419개 기상관측소를 활용하여 지역별 미래 기후변화를 고려한 비선형적 할증률를 제시할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.433-433
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• 2023

토양수분은 물 순환의 필수적인 요소로써 수문순환 및 기상 현상에 큰 영향을 미친다. 현재 우리나라에서는 토양수분 자료구축을 위해 Frequency Domain Reflectometry (FDR), Time Domain Reflectometry (TDR) 센서를 활용하여 지점 단위 토양수분 자료를 생산하고 있다. 그러나 한반도는 도서, 산간 지역이 다수 분포하고 있어, 지점관측 센서만으로 공간 대표성을 갖는 토양수분 자료를 산출하기 어렵다. 이에, 광범위한 지역을 장기간 모니터링 할 수 있는 원격탐사 기법을 활용하여, Advanced SCATterometer (ASCAT), Soil Moisture Active and Passive (SMAP) 등의 공간 단위 토양수분 자료의 적용성이 평가되고 있다. 하지만, 공간 토양수분 자료의 검증을 위해 필수적인 지점 토양수분 자료가 구축되지 않은 미계측지역이 다수 존재하며, 한반도와 같이 지형적 복잡성이 높게 나타나는 지역에서는 계측지역에서의 활용성 평가 결과가 미계측지역에서도 유사하게 나타난다고 가정하기 어렵다. 이에 본 연구에서는, 미계측지역의 공간 토양수분 자료를 산출하고자 계측지역에서 SM2RAIN 알고리즘으로 산출된 강수량 자료와 위성 산출 자료 그리고 지점관측 자료의 관계성을 분석했다. SM2RAIN 알고리즘의 입력자료는 Advanced SCATterometer (ASCAT) 토양수분 자료를 활용했다. ASCAT 토양수분 자료와 SM2RAIN 강수 자료의 검증을 위해 기상청에서 제공하는 Automated Agriculture Observing System (AAOS) 토양수분 자료, Automatic Weather System (AWS) 강수량 자료와 Global Precipitation Measurement (GPM) 강수 자료를 활용하였다. 전반적으로 ASCAT 토양수분을 통해 산출한 SM2RAIN 강수량의 추정과GPM 강수량이 유의미한 상관성이 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 추후 Downscaling 기법과 연계하여 지형적 복잡성이 높게 나타나는 지역의 토양수분 추정이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.221-221
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• 2022

방재성능목표란 홍수, 호우 등으로부터 재해를 예방하기 위한 방재정책 등에 적용하기 위하여 처리 가능한 시간당 강우량 및 연속강우량의 목표로, 각 지자체별로 지역특성 및 경제여건 등을 고려하여 지역별 방재성능목표를 설정한다. 지역별 방재성능목표 기준을 설정하기 위해 전국을 168개 티센망으로 분류하고 69개 지점 확률강우량을 활용하여 지방자치단체별 확률강우량을 산정하고, 지방자치단체별 티센면적 비율을 감안하여 각 지자체별 방재성능목표 설정 기준을 마련한다. 이때 확률강우량 산정에 기상청에서 제공하는 종관기상관측(ASOS) 자료를 이용하는데, 종관기상관측(ASOS, Automated Synoptic Observing System)이란 종관규모의 날씨를 파악하기 위하여 정해진 시각에 모든 관측소에서 같은 시각에 실시하는 지상관측으로, 종관규모는 일기도에 표현되어 있는 고기압이나 저기압의 공간적 크기 및 수명을 말하며, 해당 지역의 현재 기상 실시간 제공 및 기상예보에 활용한다. 그러나 ASOS 자료로 산정한 확률강우량을 토대로 설정한 지역별 방재성능목표는 지배관측소개소 및 면적 비율에 따라 강우량이 실제 해당 지역에 내린 강우량에 비해 작거나 크게 산정되어 실제 강우량을 반영하지 못하는 문제가 발생한다. 이에 지진·태풍·홍수·가뭄 등 기상현상에 따른 자연재해를 막기 위해 실시하는 지상관측인 방재성능관측(AWS, Automatic Weather System)을 1997년부터 약 510여개 지점에 설치하여 기상관측자료를 구축하고 있으나, 관측자료가 30년 미만이므로 자료의 일관성 및 신뢰도 확보 등의 문제로 이용하고 있지 않다. 실제로 ASOS 관측소와 AWS 관측소의 시간 강우량 최댓값 차이가 큼에도 불구하고 행안부는 지역별 방재성능목표 수립을 위한 강우량 산정에서 AWS 관측소의 기록은 반영하지 않고 ASOS 관측소 기록만 적용하여 실제 해당 지역의 강우량을 반영하는 방재 대책을 수립하지 못하는 실정이다. 따라서 소규모 유역 및 재해영향평가 등의 경우 인근 지역에 AWS 관측소가 있을 경우, 해당지역의 기상 특성을 대변하는 자료로 보유관측년수가 30년 이상인 AWS 자료의 적극적인 활용이 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of The Korean Astronomical Society
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• v.42 no.1
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• pp.1-7
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• 2009

The e-CALLISTO is a global network of frequency-agile solar radio spectrometers that was constructed in a collaboration between Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETH Zurich) and local host institutes. It is intended to monitor solar radio bursts 24 hours a day in frequency range between 45 MHz and 870 MHz. One of e-CALLISTO spectrometer was installed at Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) in 2007 October. The spectrometer gets signals from a horizontally polarized log-periodic antenna mounted on an automatic Sun-tracking system. Tracking status and data are monitored in Space Weather Monitoring Laboratory (SWML) of KASI in real time, and flare time data are transferred to ETH Zurich data archive daily. Using this spectrometer we obtained a couple of type II solar radio bursts on 2007 December 31, and found that these bursts are associated with a CME which occurred on the east limb.

• Publications of The Korean Astronomical Society
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• v.30 no.3
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• pp.811-819
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• 2015

The e-CALLISTO is a network of CALLISTO (Compact Astronomical Low-frequency, Low-cost Instrument for Spectroscopy in Transportable Observatories) spectrometers which detect solar radio bursts 24 hours a day in frequency range 45-870 MHz. The number of channels per spectrum is 200 and the time resolution of whole spectrum is 0.25 second. The Korean e-CALLISTO station was developed by Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) collaborating with Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETH Zurich) since 2007. In this paper, we report replacement of the tracking mount and development of the control program using Visual C++/MFC. The program can make the tracking mount track the Sun and schedule CALLISTO to start and to finish its observation automatically using the Solar Position Algorithm (SPA). Daily tracking errors (RMSE) are 0.0028 degree in azimuthal axis and 0.0019 degree in elevational axis between 2014 January and 2015 July. We expect that the program can save time and labor to make the observations of solar activity for space weather monitoring, and improve CALLISTO data quality due to the stable and precise tracking methods.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.25 no.4
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• pp.427-435
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• 2023

Changes in flowering time due to weather fluctuations impact plant growth and ecosystem dynamics. Accurate prediction of flowering timing is crucial for effective forest ecosystem management. This study uses a process-based model to predict flowering timing in 2023 for five major tree species in Korean forests. Models are developed based on nine years (2009-2017) of flowering data for Abeliophyllum distichum, Robinia pseudoacacia, Rhododendron schlippenbachii, Rhododendron yedoense f. poukhanense, and Sorbus commixta, distributed across 28 regions in the country, including mountains. Weather data from the Automatic Mountain Meteorology Observation System (AMOS) and the Korea Meteorological Administration (KMA) are utilized as inputs for the models. The Single Triangle Degree Days (STDD) and Growing Degree Days (GDD) models, known for their superior performance, are employed to predict flowering dates. Daily temperature readings at a 1 km spatial resolution are obtained by merging AMOS and KMA data. To improve prediction accuracy nationwide, random forest machine learning is used to generate region-specific correction coefficients. Applying these coefficients results in minimal prediction errors, particularly for Abeliophyllum distichum, Robinia pseudoacacia, and Rhododendron schlippenbachii, with root mean square errors (RMSEs) of 1.2, 0.6, and 1.2 days, respectively. Model performance is evaluated using ten random sampling tests per species, selecting the model with the highest R². The models with applied correction coefficients achieve R² values ranging from 0.07 to 0.7, except for Sorbus commixta, and exhibit a final explanatory power of 0.75-0.9. This study provides valuable insights into seasonal changes in plant phenology, aiding in identifying honey harvesting seasons affected by abnormal weather conditions, such as those of Robinia pseudoacacia. Detailed information on flowering timing for various plant species and regions enhances understanding of the climate-plant phenology relationship.

• Atmosphere
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• v.21 no.4
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• pp.447-454
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• 2011

As dust storms originated in Neimongu Plateau and Manchuria became more frequent in Korea, there was a growing need for Asian Dust (Hwangsa) monitoring stations in North Korea, which is a pathway of Asian Dust to South Korea. The South Korean and the North Korean Governments agreed to build the Automatic Weather System and the PM10 measurement instruments in the Gaeseong Industrial Zone and the Keumgangsan Tourist Region, North Korea in 2007. PM10 mass concentration data in the Keumgangsan Tourist Region could be collected only during the period from September 2007 to May 2008. In this study, daily, monthly and diurnal variations of PM10 mass concentration of the Keumgangsan are analyzed and compared with those of Sokcho and Gwangdeoksan. Three sites show similar variations in daily and monthly means. Correlation coefficients (r) between Sokcho and Keumgangsan, and between Gwangdeoksan and Keumgangsan are 0.89 and 0.67, respectively. But diurnal variation at Keumgangsan has a distinct feature compared to the other sites. Diurnal PM10 variation shows two peaks around 8 AM and 4-5 PM and very low at night. The difference between the daily maximum and minimum is $20{\sim}60{\mu}g\;m^{-3}$ during September to November 2007. Temperature, relative humidity and wind speed from the Keumgangsan AWS data were compared with those from the Changjon station, and showed good correlation each other except wind speed.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.10a
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• pp.32-32
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• 2018

Flora investigations in Korea have been conducted by many researchers for diverse purposes. Accumulated flora investigation data has not been utilized efficiently because there is no accessible database for comparison. To overcome this shortcoming, we constructed web-based database of flora investigation, named as the Integrated Korean Flora Database (IKFD; http://www.floradb.net/intro.php). Until now, 284 flora references (263 papers, 14 reports and books, and 7 unpublished papers written in between 1962 and 2017) were digitalized into the database. From 134,711 records, 4,301 species belonging to 228 families and 1,079 genera were identified via mapping with two major Korean plant species lists. Polygon areas originated from references were used for distribution of plant species, identifying precise distribution area. It will be a better index to show plant ecological characteristics. Collected micro-climate data provided by Korea Meteorology Administration were also integrated in IFKD for understanding correlation between distribution of plants and micro-climate. Cold hardiness zone which has been utilized for classifying climate zones. 12 out of 26 zones identified based on micro-climate data in Korea were mapped with distribution of plants. More than half species were appeared in zone 6a, 6b, 7a, and 7b. Taken together with these results, IKFD will be a fundamental platform for understanding plants in Korea flora investigation as well as a new standard for classifying distribution of plants. Moreover, Biodiversity Observation Database (BODB; http://www.biodiversitydb.info/intro.php) which integrates plant distribution data was also integrated for further studies.