• 대한원격탐사학회지
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• 제35권1호
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• pp.195-201
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• 2019

The Outgoing Longwave Radiation (OLR) is an important satellite-driven variable for understanding the Earth's energy budget balance. The geostationary OLR retrievals require angular and spectral integration using an empirical equation for irradiance flux-to-OLR from a regression analysis, which determines the accuracy of the narrowband satellite-based OLR. We selected homogeneous pixels which is satisfied less temporal-spatial variability of cloud, on three infrared channels (6.7, 10.8, $12.0{\mu}m$) of the first multipurpose geostationary satellite in Korea, namely the Communication, Ocean and Meteorological Satellite/Meteorological Imager (COMS/MI). Multiple regression analysis was performed to retrieve OLR with improved accuracy using selected parameters based on theoretical and physical significance. This algorithm yielded retrieval with higher accuracy than broadband-based OLR retrieval: RMSE of 10.54 to $3.81W\;m^{-2}$, and bias of -8.49 to $-0.07W\;m^{-2}$.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권5호
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• pp.465-476
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• 2013

방출장파복사량은 수치예보모형, 수문모형, 증발산 등에 사용되는 인자로 지구의 에너지 균형을 이해하는데 필수적이다. 현재 국내외에서는 이를 정확하게 관측하기가 어려우며, 또한 공간적인 제약이 따른다. 따라서, 본 연구에서는 원격탐사 기술을 적용함으로써 지상관측의 단점을 보완하기 위해 정지궤도 위성인 Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS)를 사용하여 방출장파복사량(Outgoing Longwave Radiation, $R_{lu}$ )를 계산하였다. 이 자료의 검증을 위해 유량조사사업단에서운영 관리하는 청미천/설마천 Flux Tower의 자료를 사용하여 계산된 $R_{lu}$ 와 MODIS 위성자료를 사용하여 계산된 $R_{lu}$ 를 비교 및 검증하였다. 전반적으로 COMS의 자료가 높은 상관계수를 나타내어 COMS의 사용가능성을 보여주었다. 이러한 결과를 바탕으로 향후 COMS를 이용한 증발산 산정 연구를 할 계획이다.

• Ocean and Polar Research
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• 제34권1호
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• pp.73-83
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• 2012

Antarctica is very sensitive to climate change but the number of stations is not sufficient to accurately analyze climate change in this regoin. Model reanalysis data supplements the lack of observation and can be used as long term data to verify climate change. In this study, the 20CR (Twentieth Century Reanalysis) Project data from NCEP/NCAR and monthly mean data (temperature, solar radiation and longwave radiation) from 1871 to 2008, was used to analyze the temperature trend and change in radiation. The 20CR data was used to validate the observation data from Antarctica since 1950 and the correlation coefficients between these data were determined to be over 0.95 at all stations. The temperature increased by approximately $0.23^{\circ}C$/decade during the study period and over $0.20^{\circ}C$/decade over all of the months. This increasing trend was observed throughout the Antarctica and a slight increase was observed in the Antarctic Peninsula. In addition, solar radiation (surface) and longwave radiation (surface and top of atmosphere) trends correlated with the increase in temperature. As a result, outgoing longwave radiation at the surface is attenuated by atmospheric water vapor or clouds and radiation at the top of the atmosphere was reduced. In addition, the absorbed energy in the atmosphere increases the temperature of the atmosphere and surface, and then the heated surface emits more longwave radiation. Eventually these processes are repeated in a positive feedback loop, which results in a continuous rise in temperature.

• 대한원격탐사학회지
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• 제31권1호
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• pp.39-46
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• 2015

Outgoing Longwave Radiation (OLR) is emitted energy from the Earth that is an important indicator of cooling effect in global scale and meteorological events in regional scale. Satellite-driven OLR products have its advantages overcoming spatially limited representation. The Korean geostationary satellite, Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS), has been producing OLR product in accordance with its own algorithm since Apr. 2011. This study introduces Spatio-Temporally Equalized Match-up (STEM) approach to evaluate the COMS OLR products. We have tested a number of cases of thresholds set by standard deviations of a subpixel $10.8{\mu}m$ to find optimal representation of OLR in the selective match-up. Each case was then validated with broadband reference data, Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES). We found that selective STEM approach was useful to validate OLR product especially its distribution in homogeneous grids.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 1992년도 한국우주과학회보 제1권1호
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• pp.12-12
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• 1992

Results from the Earth Radiation Budget Experiment (ERBE) will help interpret the data from the operational satellite system. However, a major problem exists because a follow-on experiment to ERBE is not planned until the late 1990`s. Meanwhile, it will be necessary to provide OLR estimates from the operational satellite system. Since 1973the outgoing long wave radiation(OLR) data have been obtained by the 10#m window radiance(AVHRR) estimation technique from he observation NOAA operational satellites. However, those data have not been universall if accepted because they are estimated from the radiance in but one narrow spectral regiou. However , this type of technique has not been exploited for use with data from the ]fIRS multispectral radiometer. Since the radiance data measured by HIRS contains more: information on atmospheric variables than the AVHRR, it is a potentially better instrument for operational estimates of the OLR In this study, results from model are better flux estimates than the AVHRR, The technique is then tested by comparing simultalleous AVHRR and HIRS OLR estimations with a radiation model flux calculation froml homogeneous atmospheric scenes at the regions of desert and subtropic ocean.

• 대한원격탐사학회지
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• 제6권2호
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• pp.75-88
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• 1990

NOAA 위성의 narrow-band AVHRR(Advanced Very. High Resolution Radiometer) 적 외선 채널과 broad-band 0.2 - 50$\mu\textrm{m}$ 영역의 ERBE(Earth Radiation Budget Experiment) scanning instrument에 의하여 관측된 radiance로부터 추정된 지구의 대기 외장파복사량 (Outgoing Longwave Radiation:OLR) 이 비교조사되었다. 이를 위하여 1985년 4월, 7월, 10월과 1986년 1월에 위성에서 관측된 radiance를 각각 이용하였고 비교된 OLR은 위도와 경도가 각각 2.5$^{\circ}$ 간격으로 구분된 grid내에서 일치(collocate)시켜 지역별(zonal), 그리고 전지구(global)규모 로 비교되었다. ERBE와 AVHRR에 의하여 각각 추정된 OLR값의 차(ERBE minus AVHRR)에 의한 분석 결과는 주간의 경우 -1~2 W/m$^2$의 값과 야간의 경우 4~7 W/m$^2$의 값으로 비교적 좋은 일치를 보였지만 이들의 RMS는 하절(6월)에 12 W/m$^2$와 동절(12월)에 5 W/m$^2$의 값으로 다소 높은 차이를 보였다. 한편, 이들 OLR값을 관측지역에 따라 큰 차 이를 나타내어 사막지역과 아열대고기압(subtropical ocean)대에서는 상반된 결과를 보였다. 이들 지역에 대한 차이는 지역적 기온구조와 지표온도의 영향을 다 고려하지 못하고 OLR 측정치를 도 출하는 대기복사모델(radiation model)의 regional systematic bias에서 기인된 것으로 해석된다. 즉 사막의 지표역전층에 대한 AVHRR과 해면의 대기구조에 대한 ERBE의 OLR은 상반된 영향을 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1455-1459
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• 2006

우리나라 수자원 관리에서 여름 유량은 이수 및 치수 측면에서 매우 중요한 역할을 한다. 이러한 점에서 여름유량의 예측 가능성을 검토하는 것은 수자원 관리에 유연성을 주는 동시에 상대적으로 위험도를 저감시킬 수 있는 역할을 할 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 여름 계절 유량을 대상으로 기상인자와의 상관성 분석을 통해 유량 예측을 위한 수문기상정보(hydroclimatics)를 전 지구적으로 검토하고 최종적으로 불확실성을 고려할 수 있는 Ensemble예측을 실시하고자 한다. Ensemble예측은 설정 가능한 입력 자료를 통하여 다수의 출력자료를 얻는 방법론으로서 불확실성이 큰 기상 및 수문기상자료 분석에 주로 이용되고 있다. 본 연구에서는 해수면온도(sea surface temperature), 해수면기압(sea level pressure)과 방출장파복사에너지(outgoing longwave radiation)를 주요 기상인자로 고려하였으며 예측모형으로서는 Cross Ensemble(out of bagging)방법에 근거한 Support Vector Machine 모형을 이용하였다. 분석결과 주요 기상인자와 50%이상의 상관관계를 보이고 있으며 다소 합리적인 예측 결과를 제시하여 주고 있어 수자원관리를 위한 보조수단으로 이용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권5호
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• pp.339-350
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• 2011

본 연구에서는 Bayesian 통계기법을 이용한 비정상성 빈도해석모형을 토대로 외부 기상인자에 의한 변동성을 고려할 수 있는 계절강수량 예측모형을 구축하였으며, 낙동강유역내의 10개 관측소에서 관측된 37년간의 강수량 자료를 이용하여 연도별 여름강수량을 추출하고 이들 관측소의 여름강수량에 물리적인 영향을 미치는 기상인자로서 SST(sea surface temperature)와 OLR(outgoing longwave radiation)을 공간상관성을 검토하여 선정하였다. 모형의 적합성을 검토하기 위해 2010년 여름강수량 사후 확률분포의 중앙값과 관측치를 비교하였으며, 그 결과 각각 858.2mm와 888.1mm로, 이는 구축된 모형이 적절하게 여름강수량을 모의하고 있음을 보여준다. 2010년 겨울 SST 관측 값과, 예년 평균값으로 가정한 2011년 6월 OLR을 이용하여 2011년 여름강수량을 예측하였다. 예측된 2011년 여름강수량은 967.7mm로, 확률적으로 예년 여름강수량의 평균인 680mm를 상회할 확률이 92.9% 이상인 것으로 나타났으며, 또한 50년 빈도에 해당하는 여름강수량을 추정한 결과, 50년 빈도 여름강수량 1400mm를 상회할 확률도 약 73.7%인 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.401-401
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• 2011

본 연구는 Bayesian MCMC(Markov Chain Monte Carlo)를 이용한 비정상성 빈도해석 모형에 외부기상인자를 결합하여 계절단위의 강수량을 예측하는데 목적을 두고 있으며, 그 중에서도 홍수 위험도와 관련하여 유용하게 이용될 수 있는 여름강수량을 예측 대상으로 하였다. 비정상성 빈도해석 모형을 기반으로 외부 기상인자에 의한 변동성을 고려하기 위해서는 대상 수문량을 한정할 필요가 있으며 극대치강수량과 연관성이 높은 장마전선, 태풍 등의 기상인자는 공간적 변동성 및 복합적인 특성들로 인해 예측인자를 구성하는 기상인자로 사용하기에는 무리가 있다. 따라서 본 연구에서는 계절단위의 수문량으로 여름강수량을 대상으로 하였으며, 이에 영향을 미치는 외부 기상인자로서 SST(sea surface temperature)와 OLR(outgoing longwave radiation)을 도입하였으며, 낙동강유역 여름강수량과의 공간 상관성이 높은 지역의 이전 겨울 SST와 6월 OLR을 예측인자로 활용한 7~9월 여름강수량 예측모형을 구성하였다. 모형의 검증은 결과를 알고 있는 2010년 여름 강수량을 대상으로 수행하였으며, 모형의 적용은 현재시점에서 관측된 2010년 겨울 SST와, 과거 관측 자료를 토대로 가정된 2011년 6월 OLR을 이용하여 2011년 여름 강수량을 예측하였다. 결과적으로 모형 매개변수들의 사후분포로부터 불확실성 구간을 포함한 예측결과를 구할 수 있었다.

• 한국해양학회지
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• 제30권2호
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• pp.91-115
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• 1995

동해에서의 해양-대기 열교환량을 1961년부터 1990년까지의 선상관측자료와 1976 년부터 1985년까지의 일본기상처 부표자료를 이용하여 구하였다. 그리고 이 결과와 해 양상층부 200m 내의 열용량의 계절변화로부터 해양내부의 열유동량을 계산하였다. 겨 울에는 유입되는 단과복사량과 방출되는 장파오복사량의 크기가 비슷해 복사에 의한 열방출량은 적지만 열속과 자멸속이 강하여 전 해역에서 대기로 많은 열량을 방출한 다. 유효열방출량의 공간적인 변화폭은 100 Wm/SUP -2/이상이며, 최대의 열방출량은 쓰가루해협 부근에서 일어나고 대한해협과 울릉분지역등 남부역이 높은 방출량이 나타 난다. 특히 남서 해역의 강한 열방출이 겨울에 동해 중층균실수의 형성에 영향을 주는 것으로 보인다. 여름에는 강한 태양복사와 낮은 난류속의 영향으로 전해역에서 120~ 140 Wm/SUP -2/의 비슷한 크기로 해양이 가열된다. 해양내부의 열유동은 일본연안에서 양의 값을 나타내 여름의 강한 대마난류에 의한 열량의 유입을 보이며, 그 크기는 해 면을 통해 흡수한 열량보다 커서 여름에는 대마난류에 의한 열유입이 중요함을 보여준 다. 한국연안에서는 음의 값으로 수온이 낮은 북한 한류계수의 남하를 나타낸다. 봄과 가을은 3월과 100월에 각각 최소, 최대를 나타낸다. 유효열교환량의 연변화폭은 남서 해역의 경우 약 580 Wm/SUP -2/이다. 해표면을 통한 연평균 유효열교환량은 모든 해역 에서 음의 값으로 대기중으로 열량을 방출하며, 그 크기는 쓰가루해협부근에서 -130 Wm/SUP -2/로 강하고 대한해협과 울릉분지역에서도 이웃하는 해역보다 많은 열량을 방 출한다. 위도 35$^{\circ}$~39$^{\circ}$N 사이에서의 공간적인 연평균값의 크기는 단파복사량, 자멸 속, 장파복사, 열속의 크기로 각각 129, -90, -58, -32Wm/SUP -2/으로 유효열교환량은 -51W/SUP -2이다.