• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.17 no.1
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• pp.25-34
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• 2015

In this research, we applied a procedure of quality control (QC) to the agro-meteorological data measured at the Suwon weather station of Korea Meteorological Administration (KMA). The QC was conducted through six steps based on the KMA Real-time Quality control system for Meteorological Observation Data (RQMOD) and four steps based on the International Soil Moisture Network (ISMN) QC modules. In addition, we set up our own empirical method to remove erroneous data which could not be filtered by the RQMOD and ISMN methods. After all these QC procedures, a well-refined agro-meteorological dataset was complied at both air and soil temperatures. Our research suggests that soil moisture requires more detailed and reliable grounds to remove doubtful data, especially in winter with its abnormal variations. The raw data and the data after QC are now available at the NCAM website (http://ncam.kr/page/req/agri_weather.php).

• Atmosphere
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• v.28 no.4
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• pp.369-382
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• 2018

Planetary boundary layer height (PBLH), produced by the Local Data Assimilation and Prediction System (LDAPS), was verified using RawinSonde (RS) data obtained from observation at Daegwallyeong (DGW) and Sokcho (SCW) during the International Collaborative Experiments for Pyeongchang 2018 Olympic and Paralympic winter games (ICE-POP 2018). The PBLH was calculated using RS data by applying the bulk Richardson number and the parcel method. This calculated PBLH was then compared to the values produced by LDAPS. The PBLH simulations for DGW and SCW were generally underestimation. However, the PBLH was an overestimation from surface to 200 m and 450 m at DGW and SCW, respectively; this result of model's failure to correctly simulate the Surface Boundary Layer (SBL) and the Mixing Layer (ML) as the PBLH. When the accuracy of the PBLH simulation is low, large errors are seen in the mid- and low-level humidity. The highest frequencies of Planetary boundary layer (PBL) types, calculated by the LDAPS at DGW and SCW, were presented as types Ι and II, respectively. Analysis of meteorological factors according to the PBL types indicate that the PBLH of the existing stratocumulus were overestimated when the mid- and low-level humidity errors were large. If the instabilities of the surface and vertical mixing into clouds are considered important factors affecting the estimation of PBLH into model, then mid- and low-level humidity should also be considered important factors influencing PBLH simulation performance.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.97-97
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• 2018

기후변화로 악화되는 수문기상 환경에서 돌발홍수 예보, 짧은 지속기간(5분)의 확률강우량 생산 등을 위해서는 짧은 관측 주기의 강수량 생산 고려 필요하다. 지상강수량은 1분 간격으로 생산(기상청)하고 있으나 공간적으로 보다 정밀한 레이더 강수량은 기상청 10분, 국토교통부 2.5분 간격으로 생산하고 있는 현실이다. 연속으로 누적하여 강수량을 측정하는 강수량계와는 달리 레이더의 관측방식은 순간 관측 방식으로 회전 속도 혹은 주기에 따라 강수량이 달라질 수 있다. 특히 홍수예보를 위한 강수관측이 주목적인 국토교통부 강우레이더의 경우 최근의 돌발홍수 발생 빈도가 높아짐에 따라 초단시간(2분 이내) 강수량 생산의 필요성도 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 관측 주기에 따른 관측 강수량 오차(불확실도) 분석을 실시하였다. 이를 위해 샘플링 방법을 이용하여 10분까지의 레이더 관측주기에 따른 1시간 누적강수량을 산정하고, 이를 이용하여 관측 주기에 따른 지상강수량계(AWS)와의 상관계수(correlation coefficient) 및 정규화오차 정확도(1-NE)를 분석하였다. 분석결과 샘플링 주기의 증가에 따라 오차가 증가하는 것으로 나타나, 강수량 추정의 정확도가 중요한 홍수예보를 위해서는 짧은 주기의 관측(짧은 주기의 강우량 생산)이 정확도 확보 측면에서 유리할 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.23 no.2
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• pp.122-133
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• 2021

Cultivar parameter calibration can be affected by the reliability of the input data to a crop growth model. In South Korea, two sets of weather stations, which are included in the automated synoptic observing system (ASOS) or the automatic weather system (AWS), are available for preparation of the weather input data. The objectives of this study were to estimate the cultivar parameter using those sets of weather data and to compare the uncertainty of these parameters. The cultivar parameters of CERES-Rice model for Shindongjin cultivar was calibrated using the weather data measured at the weather stations included in either ASO S or AWS. The observation data of crop growth and management at the experiment farms were retrieved from the report of new cultivar development and research published by Rural Development Administration. The weather stations were chosen to be the nearest neighbor to the experiment farms where crop data were collected. The Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) method was used to calibrate the cultivar parameters for 100 times, which resulted in the distribution of parameter values. O n average, the errors of the heading date decreased by one day when the weather input data were obtained from the weather stations included in AWS compared with ASO S. In particular, reduction of the estimation error was observed even when the distance between the experiment farm and the ASOS stations was about 15 km. These results suggest that the use of the AWS stations would improve the reliability and applicability of the crop growth models for decision support as well as parameter calibration.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.24 no.4
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• pp.346-352
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• 2022

Mountain meteorology in South Korea that is covered mountains with complex terrain is important for understanding and managing the forest disaster and forest ecosystems. In particular, recent changes in dryness and/or rainfall intensity due to climate change may cause an increase in the possibility of forest disasters. Therefore, accurate monitoring of mountain meteorology is needed for efficient forest management. Korea Forest Service (KFS) is establishing the Automatic Mountain Meteorology Observation Stations (AMOS) in the mountain regions since 2012. 464 AMOSs are observing various meteorological variables such as air temperature, relative humidity, wind speed and direction, precipitation, soil temperature, and air pressure for every minute, which is conducted the quality control (QC) to retain data reliability. QC process includes the physical limit test, step test, internal consistency test, persistence test, climate range test, and median filter test. All of AMOS observations are open to use, which can be found from the Korean Mountain Meteorology Information System (KoMIS, http://mtweather.nifos.go.kr/) of the National Institute of Forest Science and the Public Data Portal (https://public.go.kr/). AMOS observations with guaranteed quality can be used in various forest fields including the public safety, forest recreation, forest leisure activities, etc., and can contribute to the advancement of forest science and technology. In this paper, a series of processes are introduced to collect and use the AMOS dataset in the mountain region in South Korea.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2019.05a
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• pp.409-412
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• 2019

국내의 미세먼지 문제가 심각해짐에 따라 대기 오염에 관한 분야의 관심이 높아지고 있다. 현재 정부는 최근 IT 융합 기술의 발전에 따라 빅데이터, 클라우드, 등 사물인터넷 기반 장치의 확산 및 고도화를 위한 기술 접목에 많은 지원과 관심을 보이며 기상청을 통해서는 국내 대기 오염으로 인한 사회적 비용을 낮추기 위해 공공 데이터(Application Program Interface, API)를 활용 다양한 정보 서비스를 지원하고 있다. 하지만 기상청에서 제공하는 정보 서비스에는 한계가 있다. 특히 기상청에서 운영되고 있는 장비들은 고가의 장비로써 비용 및 공간적 설치 제약이 따르며, 약 15km 범위를 한 개소로 담당하여 기상 데이터에 대한 신뢰도에 문제가 발생하고 있다. 본 논문에서는 오픈 하드웨어 기반 소형 기상관측 장비를 활용한 기상지수 및 미세먼지 측정 데이터 제공 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안한 시스템은 기상 계측이 필요한 지역의 작은 공간을 활용, 기상관측 장비를 통해 관측된 데이터와 기상청에서 제공하는 생활 기상지수 알고리즘을 토대로 해당 지역에 맞는 맞춤형 정보를 제공하여 사회적 비용을 낮출 수 있을 것으로 기대한다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.16 no.1
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• pp.55-64
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• 2000

The Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM) Satellite was launched in November 1997, carving into orbit the first space-borne Precipitation Radar(PR). The main objective of the TRMM is to obtain and study multi-year science data sets of tropical and subtropical rainfall measurements. In the present investigation, the characteristics of heavy rainfall cases over Korea in 1998 and 1999 are analyzed using the TRMM/PR dat3. We compare the rainrate measured from TRMM/PR with the accumulated rainfall data for 10 minutes tv Automatic Weather System(AWS). Especially, horizontal cross-section of rainrate with height and longitude in the precipitating clouds are investigated. As a result of the comparison with GMS-5 IR1, the TRMM/PR data delineate well the rain type( i.e. convective, stratiform cloud and others), height of storm top and instantaneous rainrate in the precipitating clouds. The vertical structure with height and horizontal cross-section of rainrate along the longitude show the orographic effect on the rainfall. TRMM/PR instrument measures the rainrate below 6 ㎜/hr more than AWS rainguages and inclined to underestimate the rainrate than rainguages for the whole area.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.142-146
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• 2016

최근 저해상도 기상자료를 바탕으로 한 단기간에 내린 폭우나 극심한 가뭄 등과 같은 국지적인 기상 예보는 한계가 있기 때문에 고해상도 기상자료에 대한 수요가 증대되고 있으며, 특히 지형이 복잡한 한반도의 경우 지형적인 영향을 고려한 고해상도 기상자료가 요구되고 있다. 하지만 현재 기상청에서 제공하는 남한 지역의 지상 관측 자료는 약 10km의 불규칙한 간격으로 분포하고 있으며 이는 복잡한 남한지역의 지형 특성을 고려하기에는 해상도가 낮아 상세한 기상 현상을 예측하기 힘들다. 또한, 북한의 경우 사용가능한 관측 자료가 부족하여 한반도 전체를 대상으로 한 기상 예보 및 기후 특성 분석에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 정량적 강수 예측 모형인 QPM(Quantitative Precipitation Model)을 이용하여 3시간 간격의 현재기후(2000-2014년)에 대한 한반도 지역의 1km 강우 자료를 복원하였다. 관측 자료가 부족한 북한의 경우 재분석 자료를 이용하여 1km 해상도의 강우 자료를 복원하였다. 이를 위해 몇 가지 특정한 강우 Case를 선별하였고, QPM 수행 시 필요한 강수, 상대습도, 지위고도, 연직 기온, 연직 바람장 등의 변수에 대하여 남한 지역에 해당하는 지점의 여러 재분석 자료와 실제 남한 지역의 지상/고층 관측 자료와의 비교 및 Correlation 분석을 통해 가장 적절하다고 판단되는 재분석 자료인 NASA에서 제공하는 MERRA Reanalysis data를 선정하였다. 또한, 소규모 지형효과를 고려하기 위한 상세 지형자료로 고해상도 지형 자료인 DEM(*Digital Elevation Model) 1km 자료를 사용하였다. 한반도의 강우를 복원하기 위하여 Barnes 기법을 이용하여 불규칙적으로 분포해 있는 강수량 데이터를 규칙적인 자료로 격자화 하였고, 격자화 한 10km 해상도의 자료를 QPM을 통해 복잡한 지형 특성을 고려한 1km 해상도의 강우 자료로 복원하였다. 또한, QPM의 모의 성능을 검증하기 위하여, 위에서 선별한 특정 강우 Case에 대하여 복원한 1km 강우자료와 200m 이내의 거리에서 겹치는 지상관측자료와의 비교를 통하여 모의 성능을 검증하였다. 본 연구를 통해 복원된 한반도 상세 강우 자료를 통해 통일을 대비한 기상, 농 수산업, 수자원 등 다양한 분야에서 활용 될 수 있으며, 국지적인 폭우 및 가뭄 등의 이상 기상 현상을 분석하는 데 참고 기초 자료로써 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.112-112
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• 2018

최근 이상기후로 인한 국부적인 혹은 광역적인 가뭄이 빈번하게 발생하고 있는 추세이며 발생횟수 뿐 아니라 가뭄 심도 및 지속기간이 과거보다 크게 증가하여 그에 따른 피해가 커질 것으로 예측되고 있다. 특히, 2014~2015년도의 유례없는 가뭄으로 인해 저수지 용수공급이 제한되면서 많은 농가들이 피해를 입었다. 본 연구의 목적은 전국 농업용 저수지를 대상으로 기상청 3개월 예보자료를 활용 할 수 있는 농업용 저수지 저수율 다중선형 회귀 모형을 개발하여 저수율 전망정보를 생산하는 것이다. 본 연구에서는 전국에 적용 가능한 저수율 다중선형 회귀 모형개발을 위해 5개의 기상요소(강수량, 최고기온, 최저기온, 평균기온, 평균풍속)와 관측 저수지 저수율을 활용했다. 기상자료는 2002년부터 2017년까지의 기상청 63개 지상관측소로부터 기상관측자료를 수집하였다. 본 연구에서는 저수율 전망 단계를 세 단계로 나누었다. 첫 번째 단계로 농어촌공사에서 전국 511개 용수구역을 대상으로 군집분석 및 의사결정나무 분석을 통해 제시한 65개 대표저수지를 대상으로 기상자료 및 관측 저수율 자료를 이용하여 다중선형 회귀분석을 실시하였다. 수집한 기상요소와 저수율을 독립변수로 하여 월별 회귀식을 산정한 결과 결정계수($R^2$)는 0.51~0.95로 나타났다. 두 번째 단계로 대표저수지의 회귀분석 결과를 전국의 저수지로 확대하기 위해 나이브 베이즈 분류법을 적용하여 전국 3098개의 저수지를 65의 군집으로 분류하고 각각의 군집에 해당되는 월별 회귀식을 산정하였다. 마지막으로 전국 저수지로 산정된 회귀식과 농업 가뭄 예측을 위해 기상청의 GS5(Global Seasonal Forecasting System 5) 3개월 예보자료를 수집하여 회귀식에 적용해 2017년 전국 저수지의 3개월 저수율 전망정보를 생산하였다. 본 연구의 전국 저수지 군집결과 기반의 저수율 전망기술은 2017년도 관측 저수율과 비교한 결과 유의한 상관성을 나타냈으며 이 결과는 추후 농업용 저수지의 물 공급 및 농업가뭄 전망 자료로서 이용이 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.24 no.2
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• pp.95-114
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• 2022

This study presented the possibility of automatic frost observation and the related image data acquisition through the design and installation of a Multiple-sensor based Frost Observation System (MFOS). The MFOS is composed of an RGB camera, a thermal camera and a leaf wetness sensor, and each device performs complementary roles. Through the test operation of the equipment before the occurrence of frost, the voltage value of the leaf wetness sensor increased when maintaining high relative humidity in the case of no precipitation. In the case of Gapyeong- gun, the high relative humidity was maintained due to the surrounding agricultural waterways, so the voltage value increased significantly. In the RGB camera image, leaf wetness sensor and the surface were not observed before sunrise and after sunset, but were observed for the rest of the time. In the case of precipitation, the voltage value of the leaf wetness sensor rapidly increased during the precipitation period and decreased after the precipitation was terminated. In the RGB camera image, the leaf wetness sensor and surface were observed regardless of the precipitation phenomenon, but the thermal camera image was taken due to the precipitation phenomenon, but the leaf wetness sensor and surface were not observed. Through, where actual frost occurred, it was confirmed that the voltage value of leaf wetness sensor was higher than the range corresponding to frost, but frost was observed on the surface and equipment surface by the RGB camera.