• 한국항해항만학회지
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• 제36권10호
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• pp.825-832
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• 2012

대류권의 건조가스 및 수증기에 의한 GPS 신호의 지연은 GPS 측위 정확도를 저하시키는 주요 원인으로 정밀 측위를 위해서 반드시 소거해야할 대상이다. 이 논문에서는 실시간으로 대류권 지연정보를 생성하여 GPS 측위에 적용하기 앞서, 대류권 지연정보 생성 알고리즘의 가용성을 파악하기 위해 후처리 기반으로 전국의 GPS 상시관측망을 이용하여 한반도 상공의 대류권 지연량 격자 지도를 생성하는 과정을 구현하였다. GPS 자료처리 소프트웨어는 GIPSY 5.0을 사용하였고, 건조지연량과 습윤지연량을 구분하여 산출하기 위해 전국의 AWS 관측망의 관측자료를 이용하였다. 대류권 지연정보에 대한 격자 지도를 생성한 후 격자 지도의 정확도를 검증한 결과, 격자 지도와 GPS 관측소 위치에서 산출된 대류권 지연량의 RMSE는 ZHD 0.7mm, ZWD 7.5mm, ZTD 8.7mm로 나타났다. 산출된 대류권 지연정보를 단일주파수 기반 상대 측위 알고리즘에 적용하여 대류권 지연정보 보정시 측위정확도 향상 정도를 분석하였다. 결과로 측위정확도는 기선거리가 약 297km인 수원(SUWN)과 목포(MKPO)의 상대처리 결과에서 최대 36%가 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-7
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• 2019

본 연구에서는 GNSS (Global Navigation Satellite System) 신호가 전송되는 동안 발생하는 오차 중 대류권 지연오차를 추정하고, 이를 날씨 및 계절별 요소와 비교 분석했다. 이를 위해, 내륙지역인 충주와 평창, 해안지역인 제주, 거문도의 총 4개의 상시관측소를 선정하고, 2016년 중 매주 하루씩, 각 상시관측소마다 총 48일의 데이터를 이용하여 과학기술용 자료처리 소프트웨어로 정밀절대측위를 수행했다. 겨울철 대류권 지연오차는 평균 2400mm 미만으로, 2600mm 수준인 여름의 경우와 비교했을 때 약 200mm 가량 차이가 발생했다. 추정한 대류권 지연오차는 절대적인 지연량의 차이를 제외하면 모든 상시관측소에 대해서 변화 양상이 비슷하며, 해안지역의 지연오차가 상대적으로 크게 나타났다. 또한, 겨울에는 24시간 대류권 지연오차의 변화량이 상대적으로 적으며, 평균적인 대류권 지연오차는 상시관측소의 표고와 직접적인 관계가 있는 것으로 나타났다. 건조하고 온도 차이가 큰 내륙지역에서는 습도보다 강수량에 영향을 받은 대류권 지연오차의 변화가 발생하고, 다습한 해안지역에서는 강수보다 바다의 습도로 인한 변화가 큰 것으로 판단된다. 온도와 증기압의 상관계수는 모든 지역에서 0.9 이상을 나타냈으며, 대류권 지연오차는 온도와 높은 선형적 상관성을 보였다. 향후 연간 데이터 전체를 이용하여 시간적 해상도를 높인 연구분석을 수행함으로써 보다 신뢰도 높은 상관성 분석이 이루어질 필요가 있다.

• 한국측량학회지
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• 제31권5호
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• pp.421-427
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• 2013

일반적으로 GPS 데이터를 이용하여 단기선 처리를 하는 경우 대류권 지연 효과는 이중차분법에 의해 충분히 제거된다고 가정을 한다. 따라서 조정계산 모델식에서 대류권 지연 효과에 대한 미지수를 설정하지 않아도 되기 때문에 계산이 용이하다는 장점과 각종 오차요인의 제거로 인해 상대적으로 높은 측위정확도의 확보가 가능하다. 즉, 변위 모니터링 등 정밀측위가 요구되는 응용분야에서는 단기선 처리를 기반으로 하는 경우가 일반적이다. 하지만 기준국과 이동국의 높이 차이가 존재하는 경우 이중차분법을 사용하더라도 대류권 지연 효과가 충분히 제거되지 않기 때문에 측위정확도의 저하를 가져올 수 있다. 본 연구에서는 대류권 지연 효과가 기선의 방향에 따라 측위정확도에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 대류권 지연 효과가 포함된 GPS 관측값을 시뮬레이션(simulation)을 통해 생성한 후 이중차분법을 이용한 단기선 처리로 이동국의 좌표를 계산하였다. 계산된 이동국의 좌표잔차의 분석을 통해 기선 방향에 따른 대류권 지연 영향을 분석하였다. 분석 결과, 기준국과 이동국의 높이 차이가 증가함에 따라 좌표잔차에 편이가 발생하는 것으로 나타났으며 기선의 길이가 1m 증가함에 따라 0.07cm의 편이량이 계산되었다. 따라서 정밀측위를 위해서는 단기선일지라도 수직방향의 기선에 대해서는 대류권 지연 효과에 대한 충분한 고려가 있어야 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제16권1호
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• pp.61-68
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• 1999

GPS신호는 대류권을 지나면서 지연된다. 대류권에서의 신호지연은 건조공기에 의한 건조지연과 수증기에 의한 습윤지역으로 분리할 수 있다. 본 연구에서는 ’98년 5월 한달동안 대전, 수원에서 관측된 GPS자료를 최소자승법으로 처리하여 천장방향에 대한 총 대류권 신호지연값을 얻어내었다. 건조지연값은 지상기압을 정확하게 관측하면 얻어지므로 총대류권 지연양에서 건조지연값을 빼주면 천장방향의 습윤지연값을 얻게된다. 천장 습윤지연값은 대류층의 수증기양과 직접적으로 연관됨으로 수증기량을 측정하였고 결과의 신빙성을 검증하기 위해 오산에서 관측된 라디오존데 자료를 이용하여 계산한 대류권 수증기량과 비교하여 보았다. 그 결과 오산에서 가까운 수원의 경우 수증기량의 변화 경향이 라디오존데의 그것과 대체로 일치하였고 표준편차 3.68mm의 정도의 정확도를 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.2569-2575
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• 2015

네트워크 RTK는 네트워크를 형성하는 다수의 기준국의 보정정보를 사용자 위치에 맞게 보간하여 사용함으로써 기준국과 사용자 간 기저선 거리 증가에 따른 공간이격 오차를 최소화 한다. 하지만 대류권 지연은 기상의 함수로 국지적인 기상변화를 원인으로 사용자와 네트워크 내 기준국 간 대류권 지연에 비선형 특성을 발생시킬 수 있으며, 이는 네트워크 RTK 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 태풍이 있던 날의 데이터를 기반으로 대류권 지연 변칙 사례를 모델링하고, 이를 이용하여 기준국 간 기상차이가 기준국에서 생성하는 보정정보에 미치는 영향을 분석한다. 또한, 기준국 간 대류권 지연의 비선형성이 네트워크 RTK 사용자에게 미치는 영향을 분석한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.362-365
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• 2013

최근 기존 관측장비들에 비해 저렴한 GPS를 이용한 기상 모니터링이 많이 활용되고 있다. 이용자에게 보다 정밀한 위치정보의 제공을 연구하기 위하여 위성항법중앙사무소 기반시스템을 응용하여, 대류권 습윤정보를 추출하여 기상과 위치오차와의 상관성을 분석하고자 한다.

• 한국측량학회지
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• 제27권5호
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• pp.565-574
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• 2009

본 연구에서는 GPS 관측 데이터로부터 가강수량을 복원하는 과정에 있어서 한국의 계절별 특성을 고려한 가중 평균 기온 모델(Tm)을 개발하고 4개소의 GPS 상시관측소에 대하여 이를 적용하였다. 가중 평균 기온은 지역의 수증기 압력과 기온 프로파일에 관계하기 때문에, GPS 대류권 습윤 지연으로부터 추정한 수증기 정보의 정확도는 가중 평균 기온 추정 정확도에 비례하게 된다. 다른 국가에서 제시한 모델들과 비교하여 한국의 계절별 가중 평균 기온 모델의 적용이 GPS 가강수량 추정 정확도를 개선시킬 수 있다는 결과를 제공하였다. 따라서 실제 습윤 지연량을 가강수량으로 환산하는 단계에서 계절적으로 적합한 가중 평균 기온 모델은 다른 모델들에 비하여 대류권에서의 GPS 신호 지연으로부터 가강수량 추정의 상대적 편의 제거 효과가 크기 때문에 고정확도 수증기량 추정에 유용하다고 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제39권1호
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• pp.23-28
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• 2021

최근 딥러닝을 활용한 데이터 분석 연구가 다양한 분야에서 진행되고 있다. 본 논문에서는 딥러닝 모델인 MLP (Multi-Layer Perceptron)와 LSTM (Long Short-Term Memory) 모델을 통해 ZWD (Zenith tropospheric Wet Delay)을 추정함으로써 딥러닝을 활용한 GNSS (Global Navigation Satellite System) 기반 기상 연구를 수행하였다. 딥러닝 모델은 기상 데이터와 천정방향 대류권 총 지연, 건조지연을 통해 추정한 ZWD로 학습되었고, 학습에 사용되지 않은 기상 데이터를 학습된 모델에 적용하여 두 모델에서 센티미터 수준의 RMSE (Root Mean Square Error)로 ZWD 결과를 산출하였다. 추후 해안지역의 GNSS 데이터를 함께 사용하고 시간 해상도를 높여 다양한 상황에서도 ZWD가 추정될 수 있도록 추가적인 연구가 수행될 필요가 있다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제19권2호
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• pp.163-170
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• 2016

Tropospheric delay is one of the largest error source in pseudolite navigation system. Because a pseudolite is installed on the ground and transmits its signal to a user in the air or on the ground, the conventional tropospheric delay model developed for a satellite navigation doesn't work properly. In this paper, performance analysis of several pseudolite tropospheric delay models has been done using meteorological data. Based on the result, a new compensation method for Hopfield model has been proposed.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6D호
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• pp.1033-1041
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• 2006

본 연구에서는 2006년 7월 10일경 한반도에 영향을 미친 태풍 에위니아가 진행하는 동안 GPS/MET 기술을 이용하여 한반도의 GPS 가강수량의 시공간적 변화량을 계산하였다. 22개소의 GPS 상시관측소를 이용하여 1시간 간격의 대류권의 건조지연량과 습윤 지연량을 산출하고 지상기상관측 정보를 이용하여 가강수량으로 환산하였다. 가강수량으로 환산하기 위하여 가중 평균 기온식은 기존의 한국형 가중 평균 기온식 결정 연구에서 제시된 식을 적용하였다. 보다 정확한 GPS 가강수량의 결정을 위하여 기압 정보를 역해면 경정하여 관측소 해발고도상의 기압으로 환산하여 적용하였다. 최종적으로 GPS 가강수량도를 작성하여 태풍 에위니아 진행 동안 MTSAT 수증기 영상 및 레이더 영상과 함께 시공간적 변화를 비교하였다.