• 제목/요약/키워드: Precipitation method

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레이더 자료를 이용한 기상조절 실험에 의한 강수 증가 검증 연구 (Verification of precipitation enhancement by weather modification experiments using radar data)

  • 노용훈;차주완;채상희
    • 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.

댐 유역 가뭄 관리를 위한 강수량 임계수준 결정에 관한 연구 (A study on determining threshold level of precipitation for drought management in the dam basin)

  • 이경도;손경환;이병주
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권4호
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    • pp.293-301
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    • 2020
  • 본 연구에서는 댐 유역의 가뭄 관리를 위한 강수량의 적정 임계수준을 결정하였다. 5개 댐 유역(보령댐, 부안댐, 대청댐, 합천댐 및 용담댐)을 대상으로 일단위 저수량 및 강수량 자료를 수집하였고, 유역평균강수량을 계산하였다. 6개 누적기간(30, 60, 90, 180, 270 및 360일)의 값으로 변환하였고, 일 단위 저수량 및 누적강수량의 예년대비 백분율을 계산하였다. 강수량의 적정 누적기간 결정을 위해 상관성 및 변동성을 분석하였다. 모든 댐에서 90일 이하의 누적 강수량은 댐 홍수기를 제외하고는 상관성이 낮았고, 270일 누적 강수량의 상관성은 높았다. 누적기간 중에 댐 홍수기 강수량 값의 포함여부가 상관성에 큰 영향을 미친 것으로 확인되었다. 변동계수 비율은 누적기간이 짧을수록 비율이 크고 길수록 적었으며, 270일이 모든 월에서 1에 근접하였다. 댐 용수공급 조정기준을 이용한 ROC 분석을 통해 보령댐은 저수량이 관심단계 이하일 때 강수량의 임계수준6은 270일 누적강수량의 백분율이 90% 이하, 4개 댐은 80% 이하로 나타났다. 인위적인 댐 운영이 가뭄분석에 미치는 영향을 분석하고자 강수량 백분율, 저수량 및 방류량 백분율의 거동을 분석하였다. 댐 방류량 조건은 강수량 및 저수량간의 연계분석에 불확실성을 야기하였다. 따라서 강수량을 활용한 댐 가뭄 분석을 위해서는 대상 댐유역에 대한 적정 임계수준 및 방류량 조건이 검토되어야 할 것이다.

PRISM과 상세 지형정보에 근거한 북한지역 강수량 분포 추정 (Estimation of Monthly Precipitation in North Korea Using PRISM and Digital Elevation Model)

  • 김대준;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.35-40
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    • 2011
  • 현재 남한에서는 270m 해상도의 강수분포도가 제작되어 활용되고 있지만, 북한지역에는 강수관측점의 수가 남한에 비하여 매우 적어서 남한과 같은 방법으로 강수분포를 추정하기는 어렵다. 자료가 불충분한 북한지방의 강수추정을 위해 우선 낮은 해상도의 강수기후도를 PRISM을 이용하여 제작하고 격자 내 지형특성을 반영하기 위해 여기에 상대적으로 자료가 풍부한 남한의 '지형-강수 관계'에 근거한 보정값을 더하는 방법을 모색하였다. 남한 지역 270m 해상도의 DEM에서 자동기상관측소와 표준기상관측소 위치의 격자값을 추출하고 이들을 이용하여 AWS+KMA 및 KMA에 해당하는 가상지형을 만든 다음, 둘 간의 편차를 얻었다. 강수량에 대해서도 동일한 작업을 하여 둘 간의 편차를 얻어 경사향별로 고도편차-강수편차 간 회귀식을 도출하였다. 북한 지역의 270m 해상도의 DEM과 27개 기상대 고도 값으로 IDW한 가상지형 간의 편차를 구한 다음, 남한에서 얻은 회귀식을 적용하여 보정값을 계산하였다. 북한지역에 대해 2,430m 해상도로 PRISM모형을 구동하고 보정값을 적용하여 최종강수량을 얻었다. 제작된 강수기후도에 따르면 북한지방의 연간 총 강수량은 지역평균이 1,196mm이며 표준편차는 298mm인 것으로 추정된다.

익산지역 강수의 계절별 산성도와 화학성상 (Seasonal Variations of Acdity and Chemicstry of Precipitation in Iksan Area)

  • 강공언;오인교;김희강
    • 한국대기환경학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.393-402
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    • 1999
  • Precipitation samples were collected by the wet-only sampling method in Iksan in the northwest of Chonbuk from March 1995 to February 1997. These samples were analyzed for the concentration of ion components, in addition to pH and electrical conductivity. The annual mean pH of precipitation was 4.8 and the seasonal trend of pH was shown to be low in Fall and Winter(4.5), middle-ranged in Spring(4.7) and high in Summer(5.0). The frequency of pH below 5.6 was about 71%. The seasonal pattern of pH frequency was found to be different in each season. In the case of the pH less than 5.0, the frequency was higher in Spring, Fall and Winter than in Summer, especially higher in Fall than in other seasons. The concentrations of analysed ions showed a pronounced seasonal pattern. However, major ion species for all seasons were $NH^+_4,;Ca^{2+};and;Na^+$ among cations and $SO^{2-}_4,;Cl^-;and;NO^-_3$ among anions. The major acidifying species appeared to be $nss-SO^{2-}_4;and;NO^-_3$, and the main bases responsible for the neutralization of precipitation acidity were $nss-Ca^{2+};and;NH^+_4$. The potential acidity of precipitation, pAi, was found to be between 3.0 and 5.0 for total samples, while the measured pH was approximately between 3.9 and 7.8. The seasonal trend of pAi showed a decreasing order: Summer (4.3), Winter(4.0), Spring and Fall(3.8). During the Fall, both pAi and pH were especially very low, which indicated that during this period the potential acidity of precipitation was high but the neutralizing capacity was low. For Spring, pAi was very low but pH was slightly high. This was likely due to the large amount of $CaCO_3$ in the soil particles transported over a long range from the Chinese continent that were incorporated into the precipitation, and then neutralized the acidifying species with its high concentraton.

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영동대설 사례와 관련된 동해상의 현열속과 잠열속 분포 특성 (Characteristics of Sensible Heat and Latent Heat Fluxes over the East Sea Related with Yeongdong Heavy Snowfall Events)

  • 김지언;권태영;이방용
    • Ocean and Polar Research
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    • 제27권3호
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    • pp.237-250
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    • 2005
  • To investigate the air mass modification related with Yeongdong Heavy snowfall events, we examined sensible and latent heat fluxes on the East Sea, the energy exchange between atmosphere and ocean in this study. Sensible and latent heats were calculated by a bulk aerodynamic method, in which NCEP/NCAR reanalysis data and NOAA/AVHRR weekly SST data with high resolution were used. Among winter precipitation events in the Yeongdong region, 19 heavy precipitation events $(1995{\sim}2001)$ were selected and classified into three types (mountain, cold-coastal, and warm types). Mountain-type precipitation shows highly positive anomalies of sensible and latent heats over the southwestern part of the East Set When separating them into the two components due to variability of wind and temperature/ specific Humidity, it is shown that the wind components are dominant. Cold-coastal-type precipitation also shows strong positive anomalies of sensible and latent heats over the northern part and over the central-northern part of the East Sea, respectively. It is shown that the sensible heat anomalies are caused mostly by the decrease of surface air temperature. So it can be explained that cold-coastal-type precipitation is closely related with the air mass modification due to cold air advection over warm ocean surface. But in warm-type precipitation, negative anomalies are found in the sensible and latent heat distributions. From this result, it may be postulated that warm-type precipitation is affected by the internal process of the atmosphere rather than the atmosphere-ocean interaction.

High Resolution Probabilistic Quantitative Precipitation Forecasting in Korea

  • Oh, Jai-Ho;Kim, Ok-Yeon;Yi, Han-Se;Kim, Tae-Kuk
    • 한국제4기학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.74-79
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    • 2005
  • Recently, several attempts have been made to provide reasonable information on unusual severe weather phenomena such as tolerant heavy rains and very wild typhoons. Quantitative precipitation forecasts and probabilistic quantitative precipitation forecasts (QPFs and PQPFs, respectively) might be one of the most promising methodologies for early warning on the flesh floods because those diagnostic precipitation models require less computational resources than fine-mesh full-dynamics non-hydrostatic mesoscale model. The diagnostic rainfall model used in this study is the named QPM(Quantitative Precipitation Model), which calculates the rainfall by considering the effect of small-scale topography which is not treated in the mesoscale model. We examine the capability of probabilistic diagnostic rainfall model in terms of how well represented the observed several rainfall events and what is the most optimistic resolution of the mesoscale model in which diagnostic rainfall model is nested. Also, we examine the integration time to provide reasonable fine-mesh rainfall information. When we apply this QPM directly to 27 km mesh meso-scale model (called as M27-Q3), it takes about 15 min. while it takes about 87 min. to get the same resolution precipitation information with full dynamic downscaling method (called M27-9-3). The quality of precipitation forecast by M27-Q3 is quite comparable with the results of M27-9-3 with reasonable threshold value for precipitation. Based on a series of examination we may conclude that the proosed QPM has a capability to provide fine-mesh rainfall information in terms of time and accuracy compared to full dynamical fine-mesh meso-scale model.

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DMAB를 사용한 무전해 Ni-B 합금 도금 I. 오스테나이트 스텐레스강 상의 석출반응에 대한 전기화학적 거동 (A Study on Electroless Ni-B Plating with DMAB as Reducing Agent. I. The Electrochemical Behavior of Precipitation Reaction on Austenite Stainless Steel Substrates)

  • 이창래;박해덕;강성군
    • 한국표면공학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.172-181
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    • 1999
  • The effect of the DMAB concentration, temperature, deposition time, and stabilizer concentration on the precipitation reaction of the electroless nickel plating using dimethylamine borane (DMAB) as reducing agent was investigated to by the weight gain and electrochemical method. The deposition rate was dependent with DMAB concentration. The polarization resistance of the precipitation reaction was reduced with DMAB concentration. The precipitation reaction rate of Ni-B deposits was controlled by the oxidation rate of DMAB as the source of electron. The boron content of the deposit was constant at about 5.5wt%, even when DMAB concentration in the solution was increased. The effect of temperature and stabilizer ($Pb(NO_3)_2$) concentration on deposition rate was shown to have co-dependent behaviors.

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레이더의 중첩관측영역을 활용한 정량적 강수량 추정 (Quantitative Precipitation Estimation using Overlapped Area in Radar Network)

  • 최정호;한명선;유철상;이지호
    • 한국습지학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.112-121
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    • 2017
  • 본 연구는 레이더의 중첩관측영역을 활용한 정량적 강수량 추정방법을 제안하였다. 이를 위해 국내의 조밀한 지상우량계 관측망과 레이더 관측망의 중첩관측영역을 이용하였다. 결과적으로 중첩관측영역 내 레이더간의 계통오차를 확인하였으며, 이를 이용하여 새로운 정량적 강수량 추정방법을 개발하였다. 이 방법으로 추정된 강우강도는 기존의 정량적 강수량 추정방법보다 모든 강우강도 범위에서 강수량이 적절하게 추정되는 것으로 나타났다.

유중수형(油中水型) 마이크로에멀젼법을 이용한 타이타니아 나노입자의 제조 (Synthesis of TiO2 nanoparticles using Water-in-oil microemulsion method)

  • 진소민;진현;김성주;김유나;이대원
    • 산업기술연구
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    • 제43권1호
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    • pp.1-6
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    • 2023
  • TiO2 is a versatile metal oxide material that is frequently used as a photo-catalyst for organic pollutant oxidation and a functional material for ultraviolet-ray protection. To improve its chemical/physical properties and widen the range of industrial application, it is demanded to control the crystalline feature and morphology precisely by applying advanced nano-synthesis methods. In this study, we prepared TiO2 nanoparticles using the water-in-oil (W/O) microemulsion method and compared them with the particles synthesized by the conventional precipitation method. Also, we tried to find the optimum conditions for obtaining nano-sized, anatase-rich TiO2 particles by the W/O microemulsion method. We analyzed the crystalline feature and particle size of the prepared samples using X-ray diffraction (XRD) and Transmission electron microscopy (TEM). In summary, we found the W/O microemulsion is more effective than precipitation in obtaining nano-sized TiO2. The best result was derived when the microemulsion was formed using AOT surfactant, hydrolysis was performed under basic condition and the sample was calcined at 200℃.

SVM 회귀 모형을 활용한 격자 강우량 상세화 기법 (Spatial Downscaling of Grid Precipitation Using Support Vector Machine Regression)

  • 문희원;백종진;황석환;최민하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권11호
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    • pp.1095-1105
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) 3B43 V7 (25 km)의 월 누적 격자 강우량을 1 km 해상도로 상세화하기 위해 Support Vector Machine (SVM) 회귀를 활용한 상세화 기법을 제안하였다. 비선형 예측모델인 SVM은 상세화의 기반이 되는 다양한 수문기상인자와 강우 발생간의 월별 상관성 구축에 효율적으로 활용되었다. 상세화된 격자 강우는 전국에 고루 분포한 64개 지점 관측 강우와의 비교 분석을 통해 상세화 이전의 격자 강우 보다 다소 개선된 정확도를 지니는 것으로 확인되었다. 특히, 상세화 이전 격자 강우가 지니는 양의 Bias가 효과적으로 개선되었다. 상세화 전후의 공간분포 비교에서 두 분포는 평균적으로 유사했으나, 상세화 이전 강우의 공간분포에서 나타나지 않았던 강우의 국지적 특성이 상세화된 공간분포를 통해 잘 표현되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 일부 지점의 과소 및 과대산정이 상세화를 통해 개선되어 전반적인 정확도 향상에 기여하였음을 확인했다. 본 연구에서 제안된 상세화 기법이 적용된 격자 강우는 모델의 정확도 향상을 위한 고해상도 입력자료로 활용될 수 있으며, 추후 연구에서는 SVM 외에 다른 회귀 방식을 활용하여 최적의 강우 상세화 기법 개발에 기여할 수 있을 것으로 보인다.