• 제목/요약/키워드: 복사 상관성

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강릉 지역에서 자동 전운량 장비와 GWNU 태양 복사 모델을 이용한 지표면 일사량 분석 (An Analysis of Global Solar Radiation using the GWNU Solar Radiation Model and Automated Total Cloud Cover Instrument in Gangneung Region)

  • 박혜인;조일성;김부요;지준범;이규태
    • 한국지구과학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.129-140
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    • 2017
  • 이 연구에서는 지표 관측 자료와 위성 자료 그리고 GWNU 단층 복사 모델을 이용하여 맑은 상태의 전천 일사량을 계산하였으며, 전운량에 따라 관측 및 모델의 일사량 값을 비교 분석하였다. 연구 자료는 2012년 강릉원주대학교 복사 관측소의 전천 일사량, 기온, 기압, 습도, 에어로졸 등의 관측 자료와 OMI 센서의 오존전량 자료 그리고 구름의 유무 및 전운량을 판단하기 위하여 자동 전운량 장비인 Skyview 자료를 이용하였다. 전운량이 0 할인 맑은 날의 경우 관측 값과 모델 값이 0.98로 높은 상관계수를 나타내었으나 RMSE가 $36.62Wm^{-2}$로 비교적 높게 나타났다. 이는 Skyview 장비가 얇은 구름이나 박무 및 연무 등의 기상상태를 판단하지 못하였기 때문이다. 흐린 날의 경우 구름의 영향을 보정하기 위해 전운량과 두 값의 차에 대한 비율을 이용한 회귀식을 복사 모델에 적용하였으며, 장비의 오탐지를 제외한 경우 상관계수가 0.92로 높은 상관성을 보였으나 RMSE가 $99.50Wm^{-2}$으로 높은 값을 보였다. 더 정확한 분석을 위해서는 직달 성분의 차폐 유무 및 구름 광학 두께를 포함한 다양한 구름 요소의 추가적인 분석이 요구된다. 이 연구결과는 분 또는 시간에 따른 일사량을 산출하여 일사량이 관측되지 않는 지역에서 유용하게 사용될 수 있다.

데이터 시각화 및 탐색적 데이터 분석을 통한 태양광 에너지 예측용 특징벡터 추출 (Feature Vector Extraction for Solar Energy Prediction through Data Visualization and Exploratory Data Analysis)

  • 정원석;함경선;박문규;정영화;서정욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.514-517
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    • 2017
  • 태양광 발전 시스템에서 전력 생산은 기상 상태에 따라 크게 영향을 받으므로 안정적인 부하 운용을 위해 태양광 에너지에 대한 예측이 필수적이다. 따라서 태양광 에너지 예측을 위한 기계학습 알고리즘의 입력으로 기상 상태에 대한 데이터가 필요하다. 본 논문에서는 알고리즘에 대한 입력 데이터로 표면의 3시간 동안 누적된 강수량, 상 하향 장파 복사선 평균, 상 하향 단파 복사선 평균, 지상 2m에서의 3시간 동안 온도, 표면에서의 온도 등 15가지 종류의 기상 데이터를 사용한다. 기상 데이터의 통계적 특성을 파악하고 상관관계를 분석하여 태양광 에너지와 70% 이상의 높은 상관성을 갖는 하향 단파 복사선 평균과 상향 단파 복사선 평균을 특징벡터의 주요 원소로 추출하였다.

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태양복사 및 기상요소의 고농도 오존형성에 대한 상관성 분석 (Correlation analysis of solar radiation and meteorological parameters on high ozone concentration)

  • 안재호
    • KIEAE Journal
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    • 제12권6호
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    • pp.93-98
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    • 2012
  • The concerns on high ozone concentration phenomenon is significantly growing in Seoul metropolitan area including the industry complex area, like Shiwha Banwol area. The aims of this research is the analysis of relationship between high concentrations of $O_3$ and solar radiation parameters in atmosphere. The understanding of the effects of solar radiation intensity, humidity, high air temperature on ozone concentration in a day is very useful to provide a direction for reducing of the high ozone concentration to a local government or a metropolitan government. The correlation analysis between maximum ozone concentration and various meteorological parameters in 2009 - 2011 carried out using IBM's SPSS program. The results showed that the mean correlations coefficient (R) between daily Ozone maximum and solar radiation resulted R = 0.64 during 2011. May - September in 10 air pollution stations. In case of correlations between daily ozone maximum and relative humidity showed negative correlation R = -0.61. The correlation analysis with mean air temperature during 1-3 PM resulted R = 0.29. This low correlation coefficient could be corrected by using of categorized data of ozone concentration. The daily maximum ozone concentration is more dependent on peak solar radiation and high air temperature during 1-3 PM than its simple daily maximum values. The results of this research would be used to develop the high ozone alert system around Seoul metropolitan area. This correlation analysis could be partially integrated to prediction of ozone peak concentration in connection with other methods like classification and regression tree(CART).

밴드비를 이용한 저수지 토사의 탁도 관계식 추정 (Estimation of Turbidity Relationship of Reservoir Sediment Using Band-ratio)

  • 신형섭;박종화;이규호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1063-1068
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    • 2010
  • 최근 들어 지구온난화의 영향 등 기후변화에 따라 호우의 빈도와 강도가 증가하여 홍수피해가 확대되고 토사재해, 댐과 저수지의 퇴사 문제가 심각하게 대두되고 있다. 특히 농업용저수지의 경우 제체가 노후화되고 유입토사에 의한 퇴사는 심각한 수준에 있다. 또한 도심중심의 다양한 공사 등은 토지 이용과 피복을 변화시켜 많은 토사 유출의 원인이 되고 있다. 이렇게 노출된 토사는 탁수발생원이 되고, 토사와 부유물로 형성된 탁수환경은 수중의 태양복사에너지 전달을 방해하여 수중생태계의 먹이사슬과 저서생물의 서식환경에 악영향을 미치고 있다. 특히 농업용 저수지는 반폐쇄성 수역으로써 탁수환경에 노출되기 쉬우며, 수질회복에는 많은 노력과 비용이 소요된다. 또한 탁수환경의 변화는 시 공간적으로 발생하고 지속적으로 일어나기 때문에 탁수환경에 미치는 토사에 대한 연구는 우선적으로 시행되어야 한다. 이러한 토사 정보의 추출 및 분석에 RS기법의 활용은 증대되고 있으나 우리나라에서는 아직 연구가 미진하여, 이에 대한 기초연구가 시급한 실정이다. 본 연구는 2단계로 진행하였다. 먼저 1단계는 탁도계(2100P turbidimeter)를 이용하여 토사농도 변화에 따른 탁도를 측정하여 탁도 관계식을 추정하였다. 2단계는 분광복사계(LI-1800)를 이용하여 토사농도 변화에 따른 분광반사율을 측정하고, 얻어진 결과는 도함수와 적분의 수치해석 방법으로 토사농도를 측정할 수 있는 최적밴드를 구하였다. 다음으로 각 밴드간의 비를 계산하여 탁수환경을 측정할 수 있는 가장 적합한 밴드 조합식을 구하였다. 얻어진 밴드 조합식은 1단계에서 추정한 토사농도에 따른 탁도 관계식과의 상관관계를 분석하여 분광복사계를 이용한 탁도 관계식을 추정하였다. 그 결과, 6개의 탁도 관계식이 추정되었으며 결정계수 $R^2$는 0.67의 높은 상관성을 보였다.

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화산재입자의 고유 광학특성이 원격탐사 복사량에 미치는 민감도 분석 (Sensitivity Analysis of Volcanic Ash Inherent Optical Properties to the Remote Sensed Radiation)

  • 이권호;장은숙
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.47-59
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    • 2014
  • 화산재입자의 굴절률과 산란 같은 고유 광학 특성으로 결정되는 분광학적 신호는 원격탐사 센서를 통하여 측정될 수 있지만, 화산 폭발 이후 생성된 화산재입자의 성분에 대한 굴절률에 관한 정보는 매우 제한적이었다. 따라서, 화산재입자의 원격탐사의 강건성을 개선하기 위하여 화산재입자와 복사전달 과정의 상호작용에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 화산재 주요 성분으로 알려진 화산성 안산암과 부석에 대한 입자 소산계수, 산란 위상함수, 비대칭 계수, 단산란 알베도 값을 정량화 하였다. 이러한 화산재입자의 고유 광학 특성값은 복사전달모델의 입력자료로 이용하여 다양한 에어러솔 광학두께(${\tau}$) 및 기하조건에서 원격탐사 센서(인공위성과 지상관측용)가 측정하는 이론적인 복사량과 화산재입자 특성의 관계를 분석하였다. 복사전달모델 분석결과, 대기권 최상층부에서 ${\tau}$ 에 대한 복사량의 변화율의 평균값은 안산암의 경우 부석보다 6배 정도 크게 나타났다. 지표에서 이러한 변화율은 ${\tau}$ <1인 경우 양의 상관관계를 보이지만, ${\tau}$ >1인 경우에는 음의 상관관계를 보였다. 그러나, 적외선 영역인 11 ${\mu}m$ 에서는 차이가 매우 적게 나타났으며, 여기서 발생하는 복사량의 오차범위는 광학두께가 증가할수록 커지는 양상을 보이며, 다항 회귀함수로 표현될 수 있다. 이러한 결과는 원격 탐사 관측자료를 이용한 화산재 관측에 있어서 화산재의 정량적 분석에 도움이 될 것이다.

동북아시아 지역 대기의 광학적 깊이의 변화와 에어로졸의 화학적 특성과의 상관관계 (Correlation between Atmospheric Optical Depth and Aerosol Chemical Properties over the Northeast Asia)

  • 류성윤;김정은;;김영준
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.356-357
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    • 2001
  • 대기 중의 에어로졸은 지구의 복사평형에 직ㆍ간접적으로 영향을 끼친다. 직접적인 영향으로는 에어로졸이 가시광선과 자외선 영역의 에너지를 산란 또는 흡수함으로써 기후에 영향을 미치며, 간접적으로는 microphysical process에 의한 구름의 특성을 변화시키거나 불균일적인 화학반응을 통해서 복사특성을 지니는 가스들을 변화시킴으로써 기후에 영향을 미친다. 이러한 복합적 영향에 의한 인위적 에어로졸의 복사강제효과는 온실가스와는 반대의 영향을 끼치며 그 양은 -0.4~-3.0 W/$m^2$로 온실가스에 상응하는 값을 지니고 그 양과 공간적 분포로 인한 불확실성을 가지고 있다. (중략)

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복사기 조작버튼에 따른 사용성 상관관계 연구 (Evaluation of Correlations in Copier's Button and Usability)

  • 하광수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.595-603
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    • 2013
  • 디지털 기술의 발달로 인해 터치스크린은 이제 대부분 정보기기에 탑재되고 있다. 복사기의 경우 다른 어떤 정보기기 보다 이른 시기에 터치스크린이 탑재되어 사용 되었음에도 불구하고, 현재 복사기의 User Interface(이하 UI)를 살펴보면 과거로부터 관습적으로 사용되어온 방식을 특별한 재검증 없이 그대로 유지하고 있는 경우를 쉽게 발견 할 수 있다. 그러나 복사기와 같은 사무용 공용기기의 경우 비교적 사용자가 기기와 마주하는 시간이 짧고 사용 목적이 분명하며 간결하기 때문에 사용자와 기기 간 User Experience(이하 UX)가 중요한 요소로 작용 한다고 할 수 있을 것이다. 그럼에도 불구하고 시장의 보수적인 성격과 기기 사용자와 구매자의 상이함이 기기의 UI를 적극적으로 변화 시키는데 큰 걸림돌로 작용되고 있다. 그러나 최근 스마트폰을 중심으로 하드웨어 요소인 버튼이 터치스크린 상으로 위치를 이동하고, 공용/공공기기들이 터치스크린을 중심으로 하는 UX의 변화가 급격하게 일어나면서 복사기 또한 UX의 변화를 요구받고 있다. 본 연구에서는 현 복사기에 나타나는 이 같은 문제점들을 개선하기 위해 문헌을 통해 현재까지의 연구를 살펴 본 후 사용자조사와 프로토타입(Prototype)을 통한 사용자평가를 통해 복사기를 구성하고 있는 UI 요소와 이에 따른 사용행태의 변화 등을 조사하였다. 특히 복사기에 있어서 소프트웨어 버튼중심 UI와 하드웨어 버튼중심 UI간 차이가 사용자와 사용성에 미치는 영향을 분석함으로서 새로운 복사기 UX의 방향을 제시 하였다. 본 연구의 결과는 향후 복사기 및 공용기기의 사용성향상과 UX디자인에서 기반자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

매트촉매 버너의 적외선 복사열전달 특성 (Infrared Radiative Heat Transfer Characteristics of Fiber Mat Catalytic Burners)

  • 송광섭;최정인
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권6호
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    • pp.1049-1055
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    • 2012
  • 화염 없이 연소가 일어나고 원적외선 복사열을 활용할 수 있는 매트 촉매버너를 제작하여 연소실험과 전열특성 분석을 수행하였다. 매트 촉매버너를 이용한 예혼합 연소실험에서 연소열의 9~17% 정도가 현열로 배출되었으며, 연소조건에 따라 차이를 보였다. 촉매버너와 시료 사이 거리증가에 따라 복사강도가 적어졌는데, 매트 촉매버너 아래에서 거리에 따라 변하는 복사에너지 흡수면적을 계산할 수 있는 수식을 유도하였다. 이 식을 멜라민 건조실험 결과와 비교하여 상관성이 있음을 보였다. 매트 촉매버너를 이용하여 멜라민, wood chip, 농산 pallet 등에 대한 건조실험을 수행하고, 이들의 건조속도로부터 에너지 이용효율을 계산하였다. 매트 촉매버너를 이용한 건조에서 최대 에너지 이용효율은 wood chip 건조에서 79% 정도까지 얻을 수 있었다.

전자파 잔향실 및 야외시험장의 복사 방출 측정결과의 상관성 추출

  • 이중근
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제13권1호
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    • pp.31-37
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    • 2002
  • 전자파 잔향실(Reverberating Shielded Enclosure)의 개념은 전자파 차폐실(Shielded Enclosure)에서 얻어진 측정결과를 개선하기 위하여 1968년도에 제안되었다. 이후 Reverberating 또는 Mode-Stirred Chamber는 EM Immunity 측정뿐만 아니라 EMI측정에서도 많이 적용되어 왔지만, 국제 표준 방식으로 적용되어 오지 못하다가 최근 EMI 복사 전력 측정 및 EM Immunity 측정시설로 유용하게 사용될 수 있다는 점이 부각되어 국제 표준 방식으로 적용하자는 분위기가 무르익어 이에 대한 활발한 논의가 계속되어 오고 있다. 이러한 전자파 잔향실을 이용하여 EMI 및 EMS 시험을 실시할 수 있는 방법을 규격화시키자는 제안이 '96년 프랑스 Mandelieu 국제 전자파 장해 특별위원회(CISPR:International Special Committee on Radio Interference)회의에서 검토된 후 '97년 일본 Yokosuka CISPR 회의에서 정식의제로 채택되었다. 이 안건에 대하여 대부분의 국가들이 제안 취지에 찬성하여 NWIP(New Work Item Proposal) 문서가 각국에서 회람되었다. 초기 전자파 잔향실은 전자파 장해 및 복사 내성 측정을 위한 대용시험 시설로서 1968년 미국 Mendes에 의해 전자파 차폐실 구조에 Stirrer를 이용하여 필드의 균일도를 확보할 수 있다는 전자파 잔향실 개념이 처음으로 제안되었다. 이후 이 분야의 연구는 미국 표준 기술 연구소(NIST: National Institute of Standard and Technology)등에서 연구가 활발히 진행되고 있으며, 국제 표준화 기구인 CISPR에서 전자파 장해 및 내성 시험을 위한 대용시험 시설로서 활용하기 위하여 규격 작업이 진행중에 있다. 또한 최근 전자파 장해 방지를 위한 규제 주파수가 1∼18㎓ 까지 확장됨에 따라 이 주파수 대역에서 시험장으로 활용할 수 있는 전자파 잔향실이 새롭게 부각되고 있다. 전자파 잔향실은 기본적으로 공진 모드를 활용하기 때문에 일정한 크기의 잔향실 내부에서 전자파 균일성을 확보할 수 있는 모드 수에 의해 하한 주파수가 결정되며 충분한 모드 분포상태에서 Stirrer를 사용하여 필드 경계를 이동시킴으로서 확률적으로 균일한 필드분포를 확보하게 된다. 주파수가 증가함에 따라 모드수는 증가하기 때문에 하한 주파수 이상의 대역에 대한 시험시설로 활용할 수 있으며, 특히 ㎓ 대역에서 사용하기에 적합한 대용시험시설이라고 볼 수 있다.

인공위성 및 재분석 자료를 이용한 미세먼지 농도와 수문기상인자의 상관성 분석 (Hydrometeorological Drivers of Particulate Matter Using Satellite and Reanalysis Data)

  • 이슬찬;정재환;최민하
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.100-100
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    • 2019
  • 최근 대기 중 미세먼지의 농도가 높은 일수가 급증하면서, 미세먼지를 저감하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 미세먼지는 주로 자동차 혹은 공장 등 인간 활동에 의한 오염물질 배출에 의해 발생하는 것으로 알려져 있으며, 태양복사에너지, 토양수분, 강우, 풍속 등의 수문기상학적 인자에 의해 발생, 이동, 소멸의 과정을 거친다. 현재 우리나라에서는 미세먼지 농도를 관측하기 위해 지점 기반의 관측소를 운영하고 있으며, 관측소가 위치하지 않은 지역의 미세먼지 농도는 선형 보간법 등을 활용한 내삽 기법을 통해 제공하고 있다. 그러나 미세먼지 농도는 다양한 수문기상인자들의 영향에 의한 차이가 크게 나타나기 때문에 지점 기반의 자료로는 해당 지역의 미세먼지 농도를 추정하는 데 어려움이 많다. 본 연구에서는 미세먼지의 공간적인 분포를 추정하고자 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 에어로졸 자료와 Global Land Data Assimilation System (GLDAS) 수문기상인자를 활용하여 미세먼지 농도에 영향을 주는 것으로 판단되는 다양한 수문기상인자들과의 상관성을 분석하였다. 미세먼지와 각 인자간의 상관성을 분석하여 높은 상관성을 갖는 수문기상인자들을 도출하고 최적의 선형회귀분석 모델을 구축하기 위해 베이지안 모델 평균(Bayesian Model Averaging, BMA)을 사용하였으며, 지점 데이터와의 비교를 통해 활용성을 검증하였다. 전체적으로 수문기상인자를 사용한 선형회귀분석 결과에서는 미세먼지농도 변화의 경향을 반영하고 있는 것을 확인할 수 있었으나, 계절별, 지역별 등 대기 특성을 고려하지 않아 각 기간의 급격한 농도 변화를 감지하기에 어려움이 있었다. 이러한 연구를 바탕으로 수문기상인자와 미세먼지 농도의 패턴이 더욱 정확히 분석된다면, 미세먼지 농도 모니터링과 정확한 예보 시스템의 구축에 효과적으로 활용 될 것으로 기대된다.

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