• Current Optics and Photonics
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• 제1권4호
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• pp.263-270
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• 2017

Solar radiation data measured by pyranometers is of fundamental use in various fields. In the field of atmospheric optics, the measurement of solar energy must be precise, and the equipment needs to be maintained frequently. However, there seem to be many errors with the existing type of pyranometer, which is an element of the solar-energy observation apparatus. In particular, the error caused by the thermal dome effect occurs because of the thermal offset generated from a temperature difference between outer dome and inner casing. To resolve the thermal dome effect, intensive observation was conducted using the method and instrument designed by Ji and Tsay. The characteristics of the observed global solar radiation were analyzed by classifying the observation period into clear, cloudy, and rainy cases. For the clear-weather case, the temperature difference between the pyranometer's case and dome was highest, and the thermal dome effect was $0.88MJ\;m^{-2}\;day^{-1}$. Meanwhile, the thermal dome effect in the cloudy case was $0.69MJ\;m^{-2}\;day^{-1}$, because the reduced global solar radiation thus reduced the temperature difference between case and dome. In addition, the rainy case had the smallest temperature difference of $0.21MJ\;m^{-2}\;day^{-1}$. The quantification of this thermal dome effect with respect to the daily accumulated global solar radiation gives calculated errors in the cloudy, rainy, and clear cases of 6.53%, 6.38%, and 5.41% respectively.

• Current Optics and Photonics
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• 제5권3호
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• pp.220-228
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• 2021

To improve the measurement accuracy of a solar-radiation observer instrument, aiming at the problem of multiorder-stray-light interference caused by the diffraction of the flat-field concave grating in the spectroscopic system, straylight suppression methods for different forms of optical traps are studied. According to the grating surface-scattering distribution-function model, the bidirectional scattering distribution function (BSDF) of a dust-polluted surface and the flat-field concave grating's transition area of the spectroscopic system is calculated, and a Lyot stop with blade baffle is designed to suppress this kind of stray light. For diffraction multiorder stray light, based on the theory of light-energy transmission, a design for precise positioning of the trench optical trap is proposed. The superiority of the method is verified through simulation and actual measurement. The simulation results show that in a spectroscopic system approximately 160 mm × 140 mm × 80 mm in size, the energy of the stray light is reduced by one order of magnitude by means of the trench optical trap and Lyot stop, and the number of beams is reduced from 5664 to 1040. The actual measurements show that the stray-light-suppression efficiency is about 69.4%, which is effective reduction of the amount of stray light.

• 한국환경과학회지
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• 제10권5호
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• pp.323-327
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• 2001

A new method is developed to estimate the evaporation of water from a surface with high accuracy and resolution. The principle of new method is to detect a weight change of buoyant weight according to a change in water level of Class A Pan mesured by the use of a strain-gauge load cell. Field test of evaporation recording new instrument was carried out at Suwon for 10 days July 1999. It is possible in field observation to measure hourly evaporation amount by newly developed evaporation recording instrument in Class A Pan against strong solar radiation. Present study provide a possibility of domestic high accuracy instrument development below than 0.1mm water level measurement accuracy. If there is low humidity and high wind speed conditions which is possible to evaporate from water surface during night time. And it needs continuous study to understand between meteorological elements and latent heat effect at ground level by field observation study using high accuracy evaporation recording instrument.

• 한국지구과학회지
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• 제38권2호
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• pp.129-140
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• 2017

이 연구에서는 지표 관측 자료와 위성 자료 그리고 GWNU 단층 복사 모델을 이용하여 맑은 상태의 전천 일사량을 계산하였으며, 전운량에 따라 관측 및 모델의 일사량 값을 비교 분석하였다. 연구 자료는 2012년 강릉원주대학교 복사 관측소의 전천 일사량, 기온, 기압, 습도, 에어로졸 등의 관측 자료와 OMI 센서의 오존전량 자료 그리고 구름의 유무 및 전운량을 판단하기 위하여 자동 전운량 장비인 Skyview 자료를 이용하였다. 전운량이 0 할인 맑은 날의 경우 관측 값과 모델 값이 0.98로 높은 상관계수를 나타내었으나 RMSE가 $36.62Wm^{-2}$로 비교적 높게 나타났다. 이는 Skyview 장비가 얇은 구름이나 박무 및 연무 등의 기상상태를 판단하지 못하였기 때문이다. 흐린 날의 경우 구름의 영향을 보정하기 위해 전운량과 두 값의 차에 대한 비율을 이용한 회귀식을 복사 모델에 적용하였으며, 장비의 오탐지를 제외한 경우 상관계수가 0.92로 높은 상관성을 보였으나 RMSE가 $99.50Wm^{-2}$으로 높은 값을 보였다. 더 정확한 분석을 위해서는 직달 성분의 차폐 유무 및 구름 광학 두께를 포함한 다양한 구름 요소의 추가적인 분석이 요구된다. 이 연구결과는 분 또는 시간에 따른 일사량을 산출하여 일사량이 관측되지 않는 지역에서 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권7호
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• pp.720-737
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• 2010

이 연구는 남한지역의 시 공간 태양복사 분포를 분석하는 것이다. 2000년 1월부터 2007년 8월 까지 1분 간격으로 저장된 기상청 관할 22개 관측소의 전천일사 관측자료를 이용하였다. 수집한 일사량 관측자료는 시간에 대하여 변화하는 일사계 감도정수에 대한 불확실성을 제거하기 위하여 비교관측 결과와 태양복사 모델을 이용하여 보정을 하였다. 보정을 수행하기 위하여 강릉대학교 전천일사계를 22개 관측소의 일사계와 2007년 8월 동안 비교 관측을 하였다. 과거자료는 맑은 날에 대하여 태양복사 모형을 이용하여 시간에 대해 감소하는 일사계의 감도정수를 토대로 보정하였다. 모든 지점 및 모든 기간에 대한 평균은 13.31 MJ/day이며 보정을 통하여 13.75 MJ/day가 되어 0.44 MJ/day의 차이가 나타났다. 보정된 자료로 계절평균 및 연평균 태양복사 분포를 계산하였으며 전운량, 오존전량, 에어로솔 광학 두께, 지표면 알베도, 가강수량과 관계성을 분석하였다. 가장 큰 영향을 미치는 전운량 자료를 보정된 자료와 비교한 결과 과거(원시)자료보다 일관성이 더 높게 나타났다.

• 천문학논총
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• 제30권3호
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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.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권4호
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• pp.327-338
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• 2003

본 논문은 인공위성에 탑재될 것을 감안한 극자외선 태양망원경의 제작을 통한 연구 결과를 기술한다. 극자외선은 지상에서는 관측되지 않는 영역으로 인공위성이나 로켓 등에 탑재되어 관측하게 된다. 본 연구의 극자외선 태양망원경(EUVT; Extreme-Ultra-Violet solar Telescope)의 설계는 '인공위성 탑재용 극자외선 태양망원경 공학모형 설계'(한정훈 등 2001)를 기반으로 인공위성에 탑재할 만한 크기와 위성 입력전압에 따른 전자부 설계 등 기본적인 요구사항에 맞추었으며, 특히 EVUT의 관측 파장대인 58.4㎚에서 62.9㎚의 검출 가능성에 중점을 두었다. 본 논문에서는 부경으로 인한 차폐율을 줄이기 위한 광학계 설계 변경과 공학모형(Engineering Model)을 제작하는데 사용된 검출기와 광학 기술에 대해 논의한다. 또한, EUVT의 검출기가 받는 태양 복사량을 산출하기 위한 검출효율 프로그램과 차후 관측 자료 처리에 대해 기술한다.

• 한국측량학회지
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• 제37권3호
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• pp.167-175
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• 2019

물의 색깔 즉, 수색(水色)을 분석하면 그 물이 함유하고 있는 유색 구성물질의 분포 및 농도를 비파괴적으로 추정할 수 있다. 이러한 분석을 위해 분광복사계를 사용하는데, 최근 드론, 자율운행차, 헬리카이트 등의 저고도 무인 플랫폼에 장착하기 위한 경량 다분광 카메라에 대한 수요가 높아지고 있다. 본 연구에서는 최근 활용 용이성으로 인해 지역적 환경 변화를 모니터링함에 있어 그 활용도가 높아진 Micasense사의 Rededge-M 다분광 카메라의 전처리를 수행하고, 수색관측에의 활용성을 검증하기 위한 분석을 수행하였다. 우선, 영상 형태로 생성되는 자료에서의 Vignette 보정 및 밴드 정렬을 수행하였고, 수색관측을 위해 필요한 하늘, 물, 태양광을 측정한 복사량 그리고 그로부터 최종적으로 도출되는 원격탐사 반사도 관측치를 독립적인 초분광 센서의 관측값과 비교하여 분석하였다. 실험 결과, 전처리 과정을 수행하였을 시, 청색밴드(475 nm)와 근적외선 밴드(840 nm)에서 주목할 만한 차이가 있었지만, Rededge-M은 전반적으로 수색 분석을 위한 기본적인 광학적 성능을 가지고 있음을 확인하였다.