• Journal of the Korean earth science society
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• v.35 no.7
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• pp.518-528
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• 2014

In this study, a model of rainfall drop-size distribution was modified using PARSIVEL-retrieved rainfall drop-size distribution over Daegwanryeong mountainous area. A prototype model (Modified ${\Gamma}$ distribution model) applicable for this area was decided through the comparative analysis between results from models proposed by preceding research and PARSIVEL-retrieved data over Daegwanryeong mountainous area. In order to apply the prototype model for Daegwanryeong region, the parameters (${\alpha}$, A, B) were made via sensitivity experiments and models of the rainfall drop-size distributions for five cases of rainfall rate were proposed. Results from the proposed five models showed high correlations with PARSIVEL-retrieved data ($R^2=0.975$). In order to suggest a generalized form of rainfall drop-size distribution, interaction equations between rainfall rates and parameters (${\alpha}$, A, B) were investigated. The generalized model of the rainfall drop-size distribution was highly correlated with PARSIVEL-retrieved data ($R^2=0.953$), which means that the proposed model from this study was effective for simulating the rainfall drop-size distribution over Daegwanryeong region. However, the proposed model was optimized for rainfall drop-size distribution over Daegwanryeong region. Therefore, broad observations of other regions are necessary in order to develop the representative model of the Korean peninsula.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.180-180
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• 2019

본 연구의 목표는 돌발홍수 예 경보시스템(Flash Flood Warning System, FFWS)의 효용성 극대화를 위한 레이더 자료의 품질향상 기법을 개발하는 것이다. 지금까지 사용되어온 레이더 자료의 품질향상 기법들은 모두 자료의 평균값에 맞추어져 개발되었다. 그러나 돌발홍수 예 경보시스템에서 사용되는 강우강도 임계값은 평균값과 큰 차이가 난다. 따라서 레이더 자료를 이용하여 추정하는 큰 강우강도의 신뢰도는 떨어지게 된다. 이에 본 연구에서는 돌발홍수 예 경보시스템에 사용되는 목표 강우량에 대한 강우추정 관계식의 매개변수 추정 기법을 개발하고자 한다. 이를 위해 비슬산 레이더 반사도 자료와 비슬산 레이더 관측반경 내 위치한 AWS 지점의 강우자료를 이용하였다. 먼저, 강수입자분포(Drop Size Distribution, DSD)를 지수분포로 가정하여 유도한 레이더 강우추정 관계식을 재검토하였다. 다음으로 관측된 비슬산 레이더 반사도 자료를 10dBZ 단위로 구분하여 레이더 반사도 구간별로 레이더 반사도 자료와 강우자료 쌍에 대한 DSD 매개변수를 산정하였다. DSD 매개변수를 산정하기 위해 비슬산 레이더 반사도 자료와 AWS 지점의 강우자료를 지수분포로 가정하여 유도한 강우추정 관계식에 적용하였다. 다음으로 목표 강우량에 대한 강우추정 관계식의 매개변수 추정을 위해 레이더 반사도 구간별로 DSD 매개변수의 대푯값을 결정하였다. 마지막으로 지수분포로 가정하여 유도한 레이더 강우추정 관계식에 레이더 반사도 구간별 DSD 매개변수의 대푯값을 적용함으로써 목표 강우량에 대한 강우추정 관계식의 매개변수를 추정하였다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2001.11a
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• pp.115-115
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• 2001

강수중에 존재하는 이온성분은 강수의 화학적 조성을 변화시키는 주요 요인이 되는 물질로서 자연적 또는 인위적으로 배출된 대기오염물질을 비롯하여 토양입자를 구성하고 여러가지 성분들이 수용액 중에 용해되어 존재하게 된다. 강수의 pH는 이와 같은 용해성분들의 화학적 구성상태에 따라서 결정되게 된다. 따라서 강수의 pH별 이온성분들의 분포특성을 파악하는 것은 산성강하물의 산도증가에 직접적인 원인이 되는 산도유발물질의 종류나 산성강하물의 생성과정의 추정에 있어서 매우 중요한 역할을 하게 된다. (중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2001.11a
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• pp.435-436
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• 2001

대기 중 에어로졸 입자의 크기 분포를 측정하는 기기 중 광학적 입자 계수기(Optical Particle Counter)는 0.3$\mu\textrm{m}$에서 25$\mu\textrm{m}$ 사이의 입자의 크기를 개개의 입자에 대한 산란광의 강도를 측정하여 그 강도와 미리 정해진 강도와의 관계에 의해 입자의 크기를 추정한다(Chun et al., 2001). 본 연구에서는 2001년 4월 제주 고산에서 실시된 ACE-Asia(Asian Pacific Regional Aerosol Characterization Experiment) 집중 관측 기간 중 광학적 입자 계수기(Optical Particle Counter; HIAC/ROYCO 5230)를 이용하여 측정한 이 기간 중 에어로졸 입자의 크기 분포의 특성을 황사시와 비황사시, 그리고 강수시와 비강수시로 나누고 그 특징을 비교하여 보았다. (중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.04a
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• pp.134-135
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• 2000

에어로졸은 인위적으로 발생하거나 자연적으로 발생하는 먼지(토양 발생인 먼지, 생물학적 비해염입자, 유기입자 둥)로 나뉘어지는 데 자연적으로 발생하는 먼지의 대표적인 사례로 황사를 들 수 있다. 이는 시정악화나 해수성분의 변화, 강수의 pH 변화 등 여러 가지 방면에서 영향을 주고 있는 것으로 나타나고 있다(Parungo et al., 1995). 동북아시아 지역의 지역적인 특수성으로 인해 미네랄 에어로졸 표면에서의 화학반응 활성화가 황산염이나 질산염의 생성을 유발한다는 여러 가지 보고가 있다. (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.185-185
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• 2018

광학우적계(PARSIVEL)는 강수 입자의 정확한 직경 및 분포 분석에 용이한 이유로 정밀 기상관측과 레이더 및 우량계 검보정을 위해 널리 사용되고 있다. 하지만 PARSIVEL S/W의 경우, 관측 순간의 각종 변수 및 분석 결과를 이해하기에 용이하나 강우 이벤트 전체를 분석하기 위해서는 별도의 후처리가 요구되는 번거로움이 있다. 본 연구에서는 소형레이더 및 전파강수계의 비교검증 효율성 향상을 위해 그림 1과 같이 PARSIVEL의 자료구조 및 포맷을 분석하여, 즉각적으로 원하는 강우 이벤트에 대해 다양한 분석도구를 적용할 수 있는 S/W를 개발하였다. 그림 2로부터 개발된 S/W로부터의 분석결과를 나타내었으며, 다양한 실험을 통해 제안한 S/W를 이용함으로써 각종 강우량계 비교검증 시 강수분석을 용이하게 함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.99-101
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• 2007

비종관 관측자료인 기상위성 및 레이더 분석자료에서 위성영상에서 볼 수 있는 서해남부 해상의 스콜라인 형태의 강한 대류운을 무안-진도 레이더 반사도에 의한 수평 및 연직 구조로 살펴보았는데 특히 발달한 대류운 영역이 보다 상세한 반사도 차이로 나타나고, 40 dBZ 이상 강한 반사도 셀이 고도 6km, 20km 정도의 수평규모를 갖는 여러 대류운시스템이 합쳐진 다중세포시스템으로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 또한 연구용 X-대역 무안 레이더 반사도 분포를 보면 사이트 주면에 강한 dBZ의 대류운이 자리하고 있어 발달한 강수입자에 의한 감쇄효과 때문에 북서방향과 남서방향의 강한 대류운들이 약하게 잘못 관측되고 있음을 볼 수 있었지만 S-대역 진도 레이더는 발달한 강수 입자에 크게 영향을 받지 않고 고유의 강한 반사도를 제대로 관측하고 있음을 알 수 있었다. 이와 같이 태풍에 의한 직${\cdot}$간접적인 호우, 장마전선의 활성화에 따른 집중호우를 동반하는 중규모대류운시스템에 대해 정확히 정량적으로 판단할 수는 없지만, 관측자료 분석을 통해 중규모대류운시스템을 발달${\cdot}$유지시킬 수 있는 기구의 존재 가능성을 체계적으로 이해하는데 많은 도움이 되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 레이더 반사도와 3차원 바람장 그리고 마이크로강우레이더와 광학강우강계에 의한 연직 구름계와 순간적으로 발생하는 강수특성 등 섬세하고 다양한 비종관 관측자료를 이용하여 집중호우를 유발하는 중규모대류운시스템의 강수 구조와 특성 분석 및 예측에 활용될 수 있으리라 기대된다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.27 no.1
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• pp.79-87
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• 2017

The microphysical processes of the numerical weather prediction (NWP) model cover the following : fall speed, accretion, autoconversion, droplet size distribution, etc. However, the microphysical processes and parameters have a significant degree of uncertainty. Parameter estimation was generally used to reduce errors in NWP models associated with uncertainty. In this study, the micro- genetic algorithm and harmony search algorithm were used as an optimization algorithm for estimating parameters. And we estimate parameters of microphysics for the Unified model in the case of precipitation in Korea. The differences which occurred during the optimization process were due to different characteristics of the two algorithms. The micro-genetic algorithm converged to about 1.033 after 440 times. The harmony search algorithm converged to about 1.031 after 60 times. It shows that the harmony search algorithm estimated optimal parameters more quickly than the micro-genetic algorithm. Therefore, if you need to search for the optimal parameter within a faster time in the NWP model optimization problem with large calculation cost, the harmony search algorithm is more suitable.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.55 no.2
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• pp.111-120
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• 2022

The concept of soil moisture memory was used as a method for quantifying the function of soil to control water flow, which evaluates the average residence time of precipitation. In order to characterize the soil moisture memory, a new measurement index called stored precipitation fraction (F_p(f)) was used by tracking the increments in soil moisture by the precipitation event. In this study, the temporal and spatial distribution of soil moisture memory was evaluated along with the slope and soil characteristics of the surface (0~5 cm) soil by using satellite- and model-based precipitation and soil moisture in the Korean peninsula, from 2019 to 2020. The spatial deviation of the soil moisture memory was large as the stored precipitation fraction in the soil decreased preferentially along the mountain range at the beginning (after 3 hours), and the deviation decreased overall after 24 hours. The stored precipitation fraction in the soil clearly decreased as the slope increased, and the effect of drainage of water in the soil according to the composition ratio of the soil particle size was also shown. In addition, average soil moisture contributed to the increase and decrease of hydraulic conductivity, and the rate of rainfall transfer to the depths affected the stored precipitation fraction. It is expected that the results of this study will greatly contribute in clarifying the relationship between soil moisture memory and surface characteristics (slope, soil characteristics) and understanding spatio-temporal variation of soil moisture.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.1
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• pp.715-723
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• 2017

This study investigates the properties of a high-performance cementitious composite with partial substitution of stone dust for fine aggregate. The relationship between the properties and particle size distribution was analyzed using several analytical models. Experiments were carried out to examine the flowability, rheology, and strength of cement mortars with different stone-dust replacement ratios of 0-30 wt.%. The results showed improved flowability, lower rheological parameters (yield stress and plastic viscosity), and improved strength as the amount of stone dust increased. These results are closely related to the packing density of the solid particles in the mortar. The effect was therefore estimated by introducing an optimum particle size distribution (PSD) model for maximum packing density. The PSD with a higher amount of stone dust was closer to the optimum PSD, and the optimization was quantified using RMSE. The improvement in the PSD by the stone dust was proven to affect the flowability, strength, and plastic viscosity based on several relevant analytical models. The reduction in yield stress is related to the increase of the average particle diameter when using stone dust.