• 한국농림기상학회지
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• 제24권2호
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• pp.83-94
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• 2022

농작물 생육 과정에서 서리에 의한 동상해 피해에 능동적으로 대비하기 위해, 지난 21년간(2000~2020) 20개 지역의 서리관측 자료를 이용하여 한국 서리발생의 시공간적 분포 특성을 살폈다. 지역별 서리분포 특성은 서리일수, 첫 서리일, 끝 서리일로 표현하였다. 그리고 이러한 결과의 기후 경향은 Mann-Kendall trend test와 Sen's slope estimator를 수행하여 확인하였다. 한국에서 대부분의 서리는 태백산맥과 소백산맥 서쪽 내륙지방에서 발생한다. 상대적으로 해안지역에 가까울수록 서리 발생일이 적고 첫서리일이 느리며 끝서리일이 빠르다. 동해안지역은 서해안지역보다 서리일수가 적고 첫서리일이 느리며 끝서리일이 빠르다. 남해, 남동해, 도서지역은 거의 서리가 발생하지 않는다. 연간 시계열 추이 분석결과 한국은 기후온난화가 진행됨에도 불구하고, 서리일수가 줄어들거나 첫서리 일이 늦춰지는 경향은 나타나지 않았으며, 끝서리일은 1년에 0.5일씩 늦춰지는 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제6권2호
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• pp.127-139
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• 2004

농업기상은 지난 100년 동안 서술적인 학문에서 물리학적 및 생물학적 법칙을 활용하는 정량적인 학문적으로 발전되어 왔다. 농업인들은 기후와 기상정보의 이용으로 수익을 개선할 수 있다는 점을 더욱 길이 인식하게 되었고, 이는 농업기상서비스에 대한 수요를 증대로 이어질 것이라는 점은 의심할 여지가 없다. 그러므로 21세기 농업기상의 필요성과 전망을 크게 두 가지 주제로 구분하는 것은 시의 적절하다 할 수 있다. 즉 농업생산을 위한 농업기상서비스와 이들 서비스를 지원하기 위한 농업기상지원시스템으로 대별할 수 있다. 이러한 농업기상지원시스템의 중요한 구성요소인 자료, 연구, 정책 및 훈련/교육/지도의 중요성이 더욱 강조될 것이다. 몬티쓰박사가 말한 바와 같이, 식량공급은 궁극적으로 기상자원의 잠재성을 탐구하거나 악기상의 영향을 최소화하는 농민의 기술력에 좌우될 것이다. 장비, 자료관리체계, 기후예측, 작물모의, 농업기상정보 배분 등에 있어서의 최근 발전으로 인해 농민이 이러한 핵심기술을 습득, 향상시키는 것을 돕기 위해 필요한 도구들이 농업기상학자들에게 제공되고 있다. 따라서 향후 농업기상기술의 현장활용은 그 전도가 매우 밝다 하겠으며, 이러한 기술의 현장활용을 통해 지속농업의 촉진 및 빈곤타파 등에 농업기상이 근원적인 커다란 기여를 할 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.355-361
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• 2023

지구 표면에 대한 정보는 기상 및 대기 역학의 이해나 인간을 포함한 동물에 큰 영향을 미치는 극한 열현상에 대응함에 있어서 핵심적인 지구 물리량이다. 지구 영역에 대한 온도를 추정하기 위하여 위성에 탑재된 열적외 센서가 널리 활용되어 왔는데, 정밀한 활용을 위해서는 온도 추정 과정의 불확도에 대한 이해가 선행되어야 한다. 하지만 온도추정 불확도에 영향을 미치는 많은 요소 중에서 한반도 주변의 환경 하에서의 온도추정 알고리즘의 불확도 산정에 대한 연구는 미미하였다. 본 연구에서는 한반도 주변의 대기 및 해양 조건하에서 범용성이 높은 single-channel 알고리즘의 불확도를 추정하는 연구를 수행하였다. 알고리즘의 입력자료로 필요한 재분석자료(reanalysis)의 영향성을 평가하기 위하여 두 가지의 재분석자료, 즉 fifth generation of European Centre for Medium-Range Weather Forecasts reanalysis of the global climate and weather (ERA5)와 Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications-2 (MERRA-2)를 사용하였고, 복사전달모델은 MODerate resolution atmospheric TRANsmission (MODTRAN)을 사용하였다. MODTRAN 모의와 온도 추정 정확도 검증에 사용되는 현장 관측 수온은 한반도 인근 해역에 위치한 해양 기상 부이(buoy)로부터 획득했다. 실험 결과, 알고리즘 불확도는 대기 수증기량에 따라서 선형에 가깝게 증가하는 것을 확인하였고, 가장 건조한 조건에서는 약 0.35K 그리고 평균적으로 0.45K 가량의 불확도가 발생함을 확인하였다. 이러한 결과는 재분석자료의 종류에 상관없이 유사하게 도출되어 알고리즘이 가지는 순수한 불확도라고 추정할 수 있었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.1-12
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• 2020

최근까지 무분별한 수자원 개발과 심각해지는 기후변화로 인한 극심한 가뭄이 지속되면서 물관리 문제에 대해서 관심이 급증하였다. 국내와 유사한 환경 아래 국가 차원에서 일관되고 친환경적이며 체계적으로 관리를 하고 있는 호주의 정책에 대한 분석과 사례검토가 필요하다. 호주는 강우량이 작고 건조하여 가뭄과 홍수가 반복되는 수자원적 특징을 가지고 있으며 1890년대부터 이민자 정착으로 물분쟁이 시작되었다. 일찍이 수자원의 효율적인 분배를 위한 물관리 협약, 물 사용량 규제 프로그램, 연방물법 제정 등이 이루어졌고 현재는 개발과 보전이 균형적으로 이루어지는 물관리 체계를 이루고 있다. 한편 우리나라는 과거 수질은 환경부, 수량은 국토부가 담당하여 물관리의 주무부처가 이분화되어 업무의 중복, 과도한 투자, 비효율 등의 문제로 통합적인 물관리가 어려웠다. 이를 해결하고자 2018년에는 물관련 기본법을 제정하는 등 물관리 기능이 일원화되면서 유역 단위 통합물관리 체계의 기틀이 마련되었고 2019년부터는 유역 단위의 통합물관리 체계를 수행하는 등 통합물관리를 바탕으로 지속 가능한 수자원 관리 효과를 도모하고 있다. 효율적이고 친환경적인 물관리를 위한 관리 정책 수립을 위해 여러 방안으로 강구해온 호주의 IWRM (Integrated Water Resource Management)와 우리나라의 현황과 사례를 비교해보았고 앞으로 나아가야 할 우리나라의 시사점을 제시하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권5호
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• pp.684-695
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• 2010

Geographic information system (GIS) is being increasingly used for decision making, planning and agricultural environment management because of its analytical capacity. GIS and remote sensing have been combined with environmental models for many agricultural applications on monitoring of soils, agricultural water quality, microbial activity, vegetation and aquatic insect distribution. This paper introduce principles, vegetation indices, spatial data structure, spatial analysis of GIS and remote sensing in agricultural applications including terrain analysis, soil erosion, and runoff potential. National Academy of Agricultural Science (NAAS), Rural Development Administration (RDA) has a spatial database of agricultural soils, surface and underground water, weeds, aquatic insect, and climate data, and established a web-GIS system providing spatial and temporal variability of agricultural environment information since 2007. GIS-based interactive mapping system would encourage researchers and students to widely utilize spatial information on their studies with regard to agricultural and environmental problem solving combined with other national GIS database. GIS and remote sensing will play an important role to support and make decisions from a national level of conservation and protection to a farm level of management practice in the near future.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.471-481
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• 2023

Digital twin is considered as a key technology of industry 4.0, thus being essential for the future of industrial production. Despite the significance, a systematic analysis of its technological landscape is lacking. This study aims to investigate the technological development trends and newly emerging technological convergence opportunities in the domain of digital twin by exploiting patent information derived from U SPTO. For this purpose, this study visualized and predicted the convergence dynamics among patent classification codes by adopting patent co-classification analysis and link prediction approach. The findings show that the number of digital twin-related patent applications has increased significantly since 2018. The CPC code G06F showed the highest eigenvector centrality, while G05B was characterized by highest betweenness centrality. According to the predictive model, 41 novel links were revealed, acting as potential technology convergence opportunities. These links were then categorized into 11 different domains. The most dominant category was "digital data processing and artificial intelligence", which could play a foundational role in the diffusion of digital twin technology. The presence of digital twin technology is dominant in manufacturing, but its applications are expected to expand, including "climate change", "healthcare" and "aerospace engineering". The derived insights can support R&D managers and policy makers in formulating R&D strategies and directing future R&D investment decisions.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.153-153
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• 2022

Large-scale and accurate observations at fine spatial resolution through a means of remote sensing offer an effective tool for capturing rainfall variability over the traditional rain gauges and weather radars. Although satellite rainfall products (SRPs) derived using two major estimation approaches were evaluated worldwide, their practical applications suffered from limitations. In particular, the traditional top-down SRPs (e.g., IMERG), which are based on direct estimation of rain rate from microwave satellite observations, are mainly restricted with their coarse spatial resolution, while applications of the bottom-up approach, which allows backward estimation of rainfall from soil moisture signals, to novel high spatial resolution soil moisture satellite sensors over South Korea are not introduced. Thus, this study aims to evaluate the performances of a state-of-the-art bottom-up SRP (the self-calibrated SM2RAIN model) applied to the C-band SAR Sentinel-1, a statistically downscaled version of the conventional top-down IMERG SRP, and their integration for a targeted high spatial resolution of 0.01° (~ 1-km) over central South Korea, where the differences in climate zones (coastal region vs. mainland region) and vegetation covers (croplands vs. mixed forests) are highlighted. The results indicated that each single SRP can provide plus points in distinct climatic and vegetated conditions, while their drawbacks have existed. Superior performance was obtained by merging these individual SRPs, providing preliminary results on a complementary high spatial resolution SRP over central South Korea. This study results shed light on the further development of integration framework and a complementary high spatial resolution rainfall product from multi-satellite sensors as well as multi-observing systems (integrated gauge-radar-satellite) extending for entire South Korea, toward the demands for urban hydrology and microscale agriculture.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.1-7
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• 2014

Heat pumps have received a fair amount of attention all over the world for their high efficiency and low environmental impact. Employing heat pumps for residential heating and cooling produces only about 2038 kg-$CO_2$/year, an amount which is less than half that of conventional boiler systems. However, the use of single-stage heat pumps becomes uneconomical when they are operated at very low evaporating temperature or high condensing temperature. Two-stage heat pumps systems can be used successfully for low or high temperature applications. In this paper, the experimental study on the performance of two-stage heat pump with an economizer was executed in heating mode. When the secondary fluid inlet temperature to the indoor heat exchanger increased, the COP enhancement rate of two-stage heat pump with an economizer was increased. For all outdoor inlet temperature conditions, the performance of the heat pump with an economizer was higher than it without an economizer.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.17-23
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• 2014

One major breakthrough in the field of heating, ventilation and air conditioning has been the development of heat pumps. Heat pump systems offer economic alternatives for recovering heat from different sources for use in various industrial, commercial and residential applications. In recent years, the heat pump has been tipped to have a very good potential for hot water production. This paper investigated the performance of a vapor injection heat pump with the variation of sub-cooler capacity at heating mode. The heating capacity of the vapor injection heat pump slightly increased with an increment of sub-cooler capacity, while COP didn't increase continuously. The 20% capacity of sub-cooler comparing with system capacity could be used as a standard to select sub-cooler capacity.

• 센서학회지
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• 제12권1호
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• pp.24-33
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• 2003

This research is about a comfort sensing system for human environmental monitoring using a one-bodied humidity and temperature sensor and an air flow sensor. The thermal comfort that a human being feels in indoor environment has been known to be influenced mostly by six parameters, i.e. air temperature, radiation, air flow, humidity, activity level and clothing thermal resistance. Considering an environmental monitoring, we have designed and fabricated a one-bodied humidity and temperature sensor and an air flow sensor that detect air relative humidity, temperature and air flow in human environment using surface micromachining technologies. Micro-controller calculates a PMV (predicted mean vote) and CSV (comfort sensing vote) with sensing signals and display a PMV on LCD (liquid crystal display) for human comfort on indoor climate. Our work has demonstrated that a comfort sensing system can provide an effective means of measuring and monitoring the indoor comfort sensing index of a human being. Experimental results with simulated environment clearly suggest that our comfort sensing system can be used in many applications such as air conditioning system, feedback controlling in automobile, home and hospital etc..