• 한국지구과학회지
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• 제36권5호
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• pp.437-446
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• 2015

Many edge detection methods, based on horizontal and vertical derivatives, have been introduced to provide us with intuitive information about the horizontal distribution of a subsurface anomalous body. Understanding the characteristics of each edge detection method is important for selecting an optimized method. In order to compare the characteristics of the individual methods, this study applied each method to synthetic magnetic data created using homogeneous prisms with different sizes, the numbers of bodies, and spacings between them. Seven edge detection methods were comprehensively and quantitatively analyzed: the total horizontal derivative (HD), the vertical derivative (VD), the 3D analytic signal (AS), the title derivative (TD), the theta map (TM), the horizontal derivative of tilt angle (HTD), and the normalized total horizontal derivative (NHD). HD and VD showed average good performance for a single-body model, but failed to detect multiple bodies. AS traced the edge for a single-body model comparatively well, but it was unable to detect an angulated corner and multiple bodies at the same time. TD and TM performed well in delineating the edges of shallower and larger bodies, but they showed relatively poor performance for deeper and smaller bodies. In contrast, they had a significant advantage in detecting the edges of multiple bodies. HTD showed poor performance in tracing close bodies since it was sensitive to an interference effect. NHD showed great performance under an appropriate window.

• 한국지구과학회지
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• 제41권4호
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• pp.356-366
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• 2020

The accuracy of satellite-observed sea surface salinity (SSS) was evaluated in comparison with in-situ salinity measurements from ARGO floats and buoys in the seas around the Korean Peninsula, the northwest Pacific, and the global ocean. Differences in satellite SSS and in-situ measurements (SSS errors) indicated characteristic dependences on geolocation, sea surface temperature (SST), and other oceanic and atmospheric conditions. Overall, the root-mean-square (rms) errors of non-averaged SMOS SSSs ranged from approximately 0.8-1.08 psu for each in-situ salinity dataset consisting of ARGO measurements and non-ARGO data from CTD and buoy measurements in both local seas and the ocean. All SMOS SSSs exhibited characteristic negative bias errors at a range of -0.50- -0.10 psu in the global ocean and the northwest Pacific, respectively. Both rms and bias errors increased to 1.07 psu and -0.17 psu, respectively, in the East Sea. An analysis of the SSS errors indicated dependence on the latitude, SST, and wind speed. The differences of SMOS-derived SSSs from in-situ salinity data tended to be amplified at high latitudes (40-60°N) and high sea water salinity. Wind speeds contributed to the underestimation of SMOS salinity with negative bias compared with in-situ salinity measurements. Continuous and extensive validation of satellite-observed salinity in the local seas around Korea should be further investigated for proper use.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.1149-1161
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• 2021

컴퓨터 비전 기술이 위성영상에 적용되면서, 최근 들어 딥러닝 영상인식을 이용한 구름 탐지가 관심을 끌고 있다. 본연구에서는 SPARCS (Spatial Procedures for Automated Removal of Cloud and Shadow) Cloud Dataset과 영상자료증대 기법을 활용하여 U-Net 구름탐지 모델링을 수행하고, 10폴드 교차검증을 통해 객관적인 정확도 평가를 수행하였다. 512×512 화소로 구성된 1800장의 학습자료에 대한 암맹평가 결과, Accuracy 0.821, Precision 0.847, Recall 0.821, F1-score 0.831, IoU (Intersection over Union) 0.723의 비교적 높은 정확도를 나타냈다. 그러나 구름그림자 중 14.5%, 구름 중 19.7% 정도가 땅으로 잘못 예측되기도 했는데, 이는 학습자료의 양과 질을 보다 더 향상시킴으로써 개선 가능할 것으로 보인다. 또한 최근 각광받고 있는 DeepLab V3+ 모델이나 NAS(Neural Architecture Search) 최적화 기법을 통해 차세대중형위성 1, 2, 4호 등의 구름탐지에 활용 가능할 것으로 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권1호
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• pp.36-50
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• 2010

이 연구의 목적은 초 중 고등학교 과학 교과서 글의 구조적 특징을 종합적으로 분석하여 학생들이 상급 학교로 진학하면서 경험하게 되는 과학 교과서 글의 변화 양상을 살펴보는 것이다. 연구 자료로 제 7차 교육 과정에 의해 개발된 초 중 고등학교 과학 교과서의 '화산과 지진' 관련 단원의 글을 선정하였으며, '텍스트 구성적 의미', '상호 관계적 의미', '내용과 논리 관계 의미'의 측면에서 글을 비교 분석하였다. 연구 결과, 과학 교과서의 글은 학교급에 따라 글의 구조를 비롯한 언어적 특징이 다르게 나타나며, 학생들이 상급 학교로 진학하면서 이러한 글의 구조적 특징 차이에 의해서도 과학 교과서를 읽고 이해하는 것이 어렵고 생소하다고 인식할 수 있음을 문제로 제기하였다. 또한 과학을 학습하는 과정에서 과학의 언어가 지니는 구조적 특징에 대한 과학 교사의 중재자 역할이 필요함을 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권2호
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• pp.193-207
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• 2018

본 연구의 목적은 우리나라에서 수행된 지구과학교육 분야의 개념변화 연구 동향을 분석하여 향후 개념변화 연구의 기초 자료로 제공하는 것이다. 우리나라 지구과학 개념변화 연구의 경향성을 논문의 키워드, 발표 연도, 논문 출처, 연구 목적, 연구 대상, 연구 영역, 연구 방법 측면에서 분석하였다. 연구 대상은 우리나라 지구과학교육의 개념변화연구 논문이 처음 발표된 1989년부터 2017년 7월까지, 총 126편의 지구과학교육의 개념변화 논문이었다. 본 연구의 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 개념변화 논문은 '개념변화'라는 용어를 '오개념', '선개념' 보다 더 많이 사용하였다. 둘째, 개념변화 논문은 2000년대에 많은 양적인 성장을 이루었다. 셋째, 개념변화는 석사 학위의 연구주제로 많이 이루어지고 있었다. 넷째, 오개념 조사와 그에 따른 교정을 함께 다룬 연구가 많았고, 오개념 조사로는 자유응답 검사법을, 오개념 교정 방법으로는 인지갈등 수업모형과 CAI 교수전략을 주로 활용하였다. 다섯째, 초등학생 대상 연구가 가장 많이 이루어졌다. 여섯째, 개념변화 연구의 지구과학 영역은 천문과 대기의 비중이 높았다. 마지막으로, 연구 초기에는 양적 분석 방법을 많이 사용하였지만, 2010년대에 들어서는 질적 분석 방법을 많이 사용하였다. 향후 개념변화의 연구 과제로 예비 및 현직 교사 대상의 개념변화 연구, 지질 해양 대기 등 다양한 영역으로의 연구 확대, 오개념 형성원인 파악 및 정의적 요인에 관한 연구 등을 제안하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제36권1호
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• pp.35-43
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• 2019

The Optical Wide-field patroL-Network (OWL-Net) is a global optical network for Space Situational Awareness in Korea. The primary operational goal of the OWL-Net is to track Low Earth Orbit (LEO) satellites operated by Korea and to monitor the Geostationary Earth Orbit (GEO) region near the Korean peninsula. To obtain dense measurements on LEO tracking, the chopper system was adopted in the OWL-Net's back-end system. Dozens of angle-only measurements can be obtained for a single shot with the observation mode for LEO tracking. In previous work, the reduction process of the LEO tracking data was presented, along with the mechanical specification of the back-end system of the OWL-Net. In this research, we describe an integrity assessment method of time-position matching and verification of results from real observations of LEO satellites. The change rate of the angle of each streak in the shot was checked to assess the results of the matching process. The time error due to the chopper rotation motion was corrected after re-matching of time and position. The corrected measurements were compared with the simulated observation data, which were taken from the Consolidated Prediction File from the International Laser Ranging Service. The comparison results are presented in the In-track and Cross-track frame.

• 한국지구과학회지
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• 제28권1호
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• pp.24-34
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• 2007

이 연구의 목적은 9학년 학생들의 학습 양식과 과학에 대한 태도에 따라 한자기반 지구과학용어에 대한 이해 수준을 알아보는데 있다 연구 목적을 위해, 과학과 성취수준이 중간 순위 학생 8명을 선발하였으며, 이들을 시각적 학습자이자 과학에 대해 높은 태도를 가진 학생, 시각적 학습자이자 과학에 대하여 낮은 태도를 가진 학생, 언어적 학습자이자 과학에 대해 높은 태도를 가진 학생, 언어적 학습자이자 과학에 대해 낮은 태도를 가진 학생 그룹으로 분류하였다. 이들의 한자기반 과학용어에 대한 이해수준을 확인하기 위해 한글 표기형, 그림 표현형, 한자 음 훈 병행 표기형의 형태로 세 가지 형태의 질문지가 개발되었다. 이 질문지들로 9학년 학생들의 응답 자료를 수집한 결과, 학습 양식에 따른 차이는 없었으며, 한글 표기형이나 그림 표현형 보다는 한자 음 훈 병행 표기형에서 높은 이해수준을 보였다 따라서 중학생들에게 한자기반 과학용어를 제시할 때 한자의 음과 훈을 동시에 제공한다면 학생들의 과학용어 이해에 효과적일 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-13
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• 2007

이 연구는 고등학교 지구과학 탐구활동에서 2가지 수업유형에 따라 나타나는 학생들의 반성적 탐구의 특징을 알아봄으로써 수업의 맥락에서 학생들의 반성적 탐구의 실제를 이해하고, 탐구활동 수업에서 반성적 탐구를 촉진하기 위한 시사점을 얻고자 하였다. 기존의 탐구활동수업과 본 연구에서 개발한 반성적 탐구활동수업에서 반성적 탐구의 차이를 조사한 결과 반성적 탐구를 촉진하기 위해 개발된 반성적 탐구활동수업은 자료맥락의 다양한 요소와 연결된 반성적 탐구진술이 많아, 반성적 탐구의 양적 및 다양성의 측면에서 학생들의 반성적 탐구에 긍정적인 효과가 있었다. 이러한 결과로부터 학생들의 반성적 탐구를 활성화시키는 탐구활동 수업개발의 시사점을 얻을 수 있었다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제20권2호
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• pp.35-45
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• 2024

This study demonstrated the applicability of laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) to determine elements (C, H, and O) and their ratios of aerosols, enabling to discriminate various types of carbonaceous aerosols. The elements of carbonaceous aerosols which were collected on Ag membrane filter under Argon environment were successfully detected by using the LIBS. The LIBS responses (emission lines of C, H, and O in the LIBS spectra) to increasing carbonaceous aerosols were evaluated. The sensitivity of emission lines varied with different elements. Limit of detection (LOD) values for C, H, and O elements for aerosols collected on the filter were found to be 3.17 ㎍, 0.15 ㎍, and 2.25 ㎍, respectively. The spectral data (elemental ratios) obtained using LIBS were in reasonable agreements with the nominal atomic ratios (H/C and O/C) of various carbonaceous aerosols. Further, LIBS spectra were investigated by using principal component analysis (PCA) method to identify types of various carbonaceous aerosols. Our results suggested the possibility of the LIBS technique to detect and/or to discriminate various carbonaceous aerosols and to determine their elemental ratios (H/C and O/C).

• 한국환경과학회지
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• 제19권6호
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• pp.689-701
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• 2010

The effects of high-resolution wind profiler (HWP) data on the wind distributions were evaluated in two different coastal areas during the study period (23-26 August, 2007), indicating weak-gradient flows. The analysis was performed using the Weather Research and Forecasting (WRF) model coupled with a three-dimensional variational (3DVAR) data assimilation system. For the comparison purpose, two coastal regions were selected as: a southwestern coastal (SWC) region characterized by a complex shoreline and a eastern coastal (EC) region surrounding a simple coastline and high mountains. The influence of data assimilation using the HWP data on the wind distributions in the SWC region was moderately higher than that of the EC region. In comparison between the wind speed and direction in the two coastal areas, the application of the HWP data contributed to improvement of the wind direction distribution in the SWC region and the wind strength in the EC region, respectively. This study suggests that the application of the HWP data exerts a large impact on the change in wind distributions over the sea and thus can contribute to the solution to lack of satellite and buoy data with their observational uncertainty.