• 제목/요약/키워드: 분포변수계

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국내 일사량 추정을 위한 Angstrom-Prescott계수의 평가 (Assessment of the Angstrom-Prescott Coefficients for Estimation of Solar Radiation in Korea)

  • 현신우;김광수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.221-232
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    • 2016
  • 농업 생태계의 생산성을 예측하기 위한 모델의 필수 입력변수인 일사량은 비교적 적은 수의 기상관측소에서만 관측되고 있어, 이들 관측값을 대신하기 위해 일사량을 추정하는 모델들이 사용되고 있다. 특히, 간단한 계수를 사용하여 일조시간을 이용하는 Angstrom-Prescott(AP) 모델이 일사량 추정을 위해 가장 널리 쓰이고 있다. 국내에서 보편적으로 적용가능한 AP모델의 계수값을 탐색하기 위해 국내 20개 기상관측소의 30년간의 일단위 관측자료를 입력자료로 사용하여 경험적으로 얻어진 계수와 Frere and Popov(1979)가 제시한 계수($AP_{Frere}$)를 이용한 일사량을 추정하고, 이들의 신뢰도를 분석하였다. 또한, 전역최적화 과정을 통해 시공간적으로 신뢰도가 높은 일사량을 얻을 수 있는 AP계수의 범위를 탐색하였다. 분석을 위해 월별, 년도별, 지역별로 추정값과 측정값 사이의 일치도를 계산하였다. $AP_{Frere}$를 사용한 결과 작물 생산성 예측을 위한 조건에서 일치도가 높게 나타났다. $AP_{Frere}$를 사용하였을 때 전역최적화를 통해 추정한 AP계수($AP_{max}$)를 사용하였을 경우 보다 일치도가 낮았으나 경험적으로 얻어진 계수($AP_{Choi}$)보다는 일치도가 높은 일사량 추정이 가능하였다. 전역최적화를 통해 일사량 추정치의 신뢰도를 분석한 결과, 신뢰도가 높은 일사량을 얻을 수 있는 AP계수의 범위는 년도별로는 좁게 분포하였으나 월별, 지역별로는 넓게 분포하였다. 그 중에서도 변이가 작은 범위는 지역별 일치도가 월별 일치도보다 넓게 분포하였다. $AP_{Frere}$는 각각의 경우에 대해 일치도가 높고 변이가 작은 범위에 속해 국내 조건에서 $AP_{Frere}$를 적용할 경우, 신뢰도 높은 일사량 추정치를 얻을 수 있을 것으로 예상되었다.

한반도 연안에 분포하는 새우말의 탄소수지 계절적 변동 (Seasonal Whole-plant Carbon Balance of Phyllospadix iwatensis on the Coast of the Korean Peninsula)

  • 김승현;김종협;김혜광;구진우;김기영;이근섭
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제29권1호
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    • pp.28-41
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    • 2024
  • 탄소수지는 다양한 환경조건에서 식물의 생리적 상태를 평가할 수 있는 중요한 지표 중 하나이다. 우리 동해 연안에 분포하는 새우말의 수온 변화(5-30℃)에 따른 광합성률과 호흡률을 측정하여, 전체 식물 탄소수지의 계절적 변동을 추정하였다. 수온 처리에 따라 최대총광합성률은 유의한 차이를 보였지만, 광합성 효율은 유의한 차이를 보이지 않았다. 새우말의 최대총광합성률은 수온이 상승함에 따라 증가하여 20℃에서 최대값(101.65 μmol O2 g-1 DW h-1)을 보인 후 30℃에서 급격히 감소하였다. 수온 변화에 따른 새우말의 포화광도, 보상광도와 호흡률은 모두 유의한 차이를 보였다. 새우말의 포화광도는 20-25℃까지(121.59-124.50 μmol photons m-2 s-1) 증가하다가 30℃에서 급격히 감소하였다. 보상광도와 호흡률은 수온이 증가할수록 점차 증가하였다. 최대총광합성률과 호흡률의 비율은 5℃에서 가장 높았고, 30℃에서 급격히 감소하였다. 광합성 매개변수, 호흡률 및 생체량을 통해서 추정된 새우말 전체 식물의 탄소수지는 겨울과 봄에 증가하고, 여름과 가을에 감소하는 뚜렷한 계절적 경향을 보였으며, 봄에 생장이 가장 활발하고, 수온이 가장 높은 시기에 급격히 감소하는 새우말의 생장 패턴과 일치하였다. 새우말은 늦여름부터 겨울까지 음의 탄소수지를, 봄에서 초여름까지 양의 탄소수지를 보였다. 기후 변화에 의한 지속적인 수온 상승은 우리 동해 연안 암반생태계에 분포하는 잘피생육지의 구조와 기능에 영향을 미칠 것으로 판단된다.

막유화법을 이용한 단분산성 실리카-루비덤® 마이크로 입자의 제조 및 잠열 특성 (Preparation of Monodispersed Silica-Rubitherm®Microparticles Using Membrane Emulsification and Their Latent Heat Properties)

  • 김수연;정연석;이선호;유진오;염경호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.215-225
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    • 2015
  • 최근들어 에너지 고갈로 인해 에너지 저장 및 대체 에너지에 대한 관심이 점차 높아 지고 있다. 이로 인해 상변화 물질을 이용한 에너지 저장 및 이동에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서는 SPG막(Shirasu porous glass membrane)을 통한 막유화법을 이용하여 상변화 물질인 파라핀계 루비덤$^{(R)}$ (RT-21과 RT-24)을 분산상으로 하여 단분산성 마이크로 입자를 제조하고, 외부를 실리카로 코팅하여 열정 안정성을 향상시키고 열적 특성을 조사하였다. 단분산성 루비덤$^{(R)}$ 입자의 제조를 위해 분산상 압력, 유화제 농도, 루비덤$^{(R)}$과 실리카의 비율을 변수로 하여 평균 입자 크기 $7-8{\mu}m$를 얻었다. Differential scanning calorimetry (DSC)와 Thermogravimetry analysis (TGA)를 이용하여 열적 안정성과 잠열 등의 열적 특성을 조사하였고, Particle size analyzer (PSA), Scanning electron microscopy(SEM), optical microscopy를 이용하여 입자 분포와 캡슐화 유무를 확인하였다. 또한, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)를 통하여 정성분석을 시행하였다. 결과적으로, 막유화법을 이용하여 얻은 실리카 코팅된 단분산성 루비덤$^{(R)}$ 입자는 향상된 열적 안정성을 보였으며, 순수한 루비덤$^{(R)}$의 80% 이상의 잠열을 유지하는 것을 보여 기존의 상변화 물질의 상안정성을 보완하여 열저장성 기능성 벽지와 건축물, 인테리어 제품에 사용 가능함을 알 수 있었다.

서울시 등질지역과 기능지역의 구조 분석 (The Homogeneous Regions and Functional Regions in the Internal Structure of Seoul)

  • 손승호
    • 대한지리학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.562-584
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    • 2004
  • 본 연구에서는 B.J.L. Berry가 제시한 ‘공간행동의 일반적 장이론’에 의거하여 등질지역적 관점과 기능지역적 관점에서 거대도시 서울의 다차원적이고 입체적인 지역구조의 해명을 시도하였다. 도시구성요소의 배열상태인 등질지역구조를 추출하기 위하여 각 지구의 사회 경제적 속성을 반영해주는 변수를 이용하여 지역구조에 내재하고 있는 주요 인자를 추출한 결과, 과거에 비해 서울의 지역구조가 점차 복잡하고 다양하게 전개되고 있음을 확인하였다. 서울의 등질지역은 구시가지가 지배적으로 입지한 한강 이북과 신시가지가 입지한 한강 이남에서 상이한 패턴으로 전개되었으며, 중앙의 중심업무지역으로부터 거리가 멀어짐에 따라 동심원 배열과 선형 배열이 혼재하는 양상을 보였다. 또한 거주자의 사회계층 분포특성이 생활환경의 공간적 불균형 패턴과 일치함으로써, 사회계층간 격차에 의한 신시가지와 구시가지의 문제가 심화되고 있음을 확인하였다. 인구유동의 공간상호작용 과정에서 나타나는 유동패턴에 대한 분석에서는 통행의 중심지 역할을 수행해 온 도심 중심의 통행권이 최상위에 자리하지 못하였는데, 이는 서울의 도시구조가 다핵화 분산화해가는 과정에서 도심을 중심으로 하는 일극집 중도가 완화된 때문으로 풀이된다. 또한 유동패턴을 토대로 형성된 기능지역은 각기 권역적 중복에 의한 중층적 구조를 가지는 것으로 나타났다. 공간행동의 일반적 장이론에 입각하여 실시한 등질지역과 기능지역간의 상호의존관계 분석을 통해, 도시를 구성하는 하위지역간의 공간상호작용은 각 지역이 가지는 속성과 기능에 따라 차이가 있다는 사실이 명확해졌다. 이는 곧 등질지역적 속성과 기능지역적 속성이 상호의존적이며 이종동형(isomorphic)의 관계에 있음을 보여준다.

1차 Vector Radiative Transfer 기법을 이용한 옥수수 생육에 따른 후방산란 특성 분석 (Analysis of Backscattering Coefficients of Corn Fields Using the First-Order Vector Radiative Transfer Technique)

  • 권순구;황지환;박신명;홍성욱;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.476-482
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    • 2014
  • 본 연구에서는 위성 SAR 영상을 이용한 초목층 정보 예측을 위해 옥수수의 생육에 따른 후방 산란 계수 변화를 분석한다. 이를 위하여 지상형 산란계 시스템을 이용하여 옥수수 밭의 후방 산란 계수를 측정하였으며, 지표면 정보를 입력변수로 한 1차 VRT(Vector Radiative Transfer) 기법을 이용하여 후방 산란 계수를 계산하여 측정값과 비교/분석한다. 그 결과, 생육 초기에는 옥수수보다 토양에서의 산란이 지배적이었으며, 옥수수의 밀도가 증가하면서 잎의 분포의 영향으로 입사각이 증가하면서 후방 산란 계수가 점차 상승하는 특징을 보였다. 측정 데이터와 1차 VRT 계산 오차는 평균 RMSE (Root Mean Square Error)가 VV-편파에서 1.32 dB이었고, HH-편파에서 0.99 dB이었다. 또한, 1차 VRT 계산을 통해 LAI (Leaf Area Index) 변화에 따른 작물과 토양에서의 산란 영향을 분석하였다.

수문생태 모델의 개발을 위한 요소 검토 (The parameter investigation for the development of model to predict responses of vegetation to hydrological conditions)

  • 홍일;이진원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1076-1080
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    • 2007
  • 최근 국내에서는 하천변 생태계를 대상으로 생태구조 및 서식처 평가 등 많은 연구가 진행되었음에도 불구하고 생태적 변화를 예측하고 예측된 결과에 따라 생태복원 대책을 수립할 수 있는 연구는 현재까지 미흡하다고 볼 수 있으며, 이는 생태복원 연구에 있어 주요과제라고 할 수 있다. 이에 반해 유럽과 미국에서는 수문학적 서식처 조건에 따른 식생 반응 예측 등 수문생태 모형에 대한 연구가 꾸준히 이루어져 왔으며, 최근에는 습지, 홍수터 등을 대상으로 생태보전 복원분야에 널리 응용되고 있다. 본 연구에서는 국외의 수문생태모형 적용사례를 분석하여 국내 적용가능성 및 문제점에 대한 타당성을 제시하고자 하였다. 그 대상으로는 유역 내에 홍수량 분담을 위한 천변저류지를 적용하였으며, 의미상으로 홍수터(범람원), 습지 역시 해당 범위에 포함할 수 있다. 천변저류지는 홍수기와 비홍수기에 따라 활용 측면을 구분할 수 있으며, 이런 맥락에서 천변저류지의 수위변화는 식생 변화의 중요한 요소(factor)가 될 수 있다. 그 외 범람시기, 범람일수, 건조기간 등을 포함한 수문요소 역시 수문생태 모델의 예측 변수인 식생 성장에 영향을 미치게 된다. 이러한 수문/생태시스템의 상호관계를 활용하고 모형의 형태를 국내 식생에 대한 생리학적 특성에 맞게 변화시킬 수 있다면 국내 천변저류지에도 충분히 적용 가능할 것으로 판단된다. 또한 잠재적으로 식생 성장에 영향을 줄 수 있는 다양한 환경조건 예를 들면 영양물질, 토양구조, 토사 퇴적 등을 적용대상지 환경에 맞게 포함하거나 고려할 수 있다면 모형의 재현성을 더욱 높일 수 있을 것이다.의 기대효과를 가져올 수 있으리라 생각되며 분석된 인자들은 수달 서식지를 위한 하천정비의 기초자료에 유용할 것으로 보인다.따른 유량측정망을 구축하는 것이다.의 의사결정 지원 도구가 될 것이다. 따라서, 본 연구에서는 도시유역의 물순환 해석을 위한 일련의 과정, 즉 자료의 조사 및 취득에서부터 물순환 해석 모형을 이용한 정량적 현황파악, 물순환 개선 기법 및 평가를 수행함에 있어 주요 착안점 및 실무에서의 기술적 가이드를 제공하고자 하였으며, 보다 세밀한 도시유역의 물순환 해석을 위하여 우리나라와 일본에서 적용이 활발한 물리적 기반의 분포형 모형(WEP, SHER, SWMM)의 적용사례를 통하여 국내 도시하천의 물순환 해석에 활용함에 있어서의 실질적인 적용절차 등을 제시하고자 하였다. 한다.호강유역의 급격한 수질개선을 알 수 있다.世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와 동년대에 동일한 목적으로 찬술되었음을 알 수 있다. $\ulcorner$경상도실록지리지$\lrcorner$(慶尙道實錄地理志)에는 $\ulcorner$세종실록$\lrcorner$(世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와의 비교를 해보면 상 중 하품의 통합 9개소가 삭제되어 있고, $\ulcorner$동국여지승람$\lrcorner$(東國與地勝覽) 에서는 자기소와 도기소의 위치가 완전히 삭제되어 있다.

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일부 여자고등학생들의 학업스트레스와 절망감과의 관련성 (Relationship Between Academic Stress and Hopelessness Among Female High School Students)

  • 조은민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.593-603
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    • 2020
  • 본 연구는 일부 여자고등학생들의 학업스트레스와 절망감과의 관련성을 파악하고자 시도하였다. 조사대상은 D광역시에 소재하고 있는 인문계 여자고등학교 학생 334명으로 하였으며, 조사는 2018년 8월 20일부터 9월 20일까지 구조화된 무기명 자기기입식 설문지를 이용한 설문조사에 의하였다. 연구결과, 조사대상자의 절망감 수준의 분포는 「정상범위군」 61.6%, 「경도 절망감군」 23.1%, 「중등도 절망감군」 12.9%, 「중증 절망감군」 2.4%이었다. 조사대상자의 절망감은 학업스트레스가 낮은 군보다 높은 군에서 유의하게 높은 것으로 나타났으며(p=0.000), 학업스트레스와 유의한 양의 상관관계를 보였다(r=0.371, p<0.01). 로지스틱 회귀분석 결과, 절망감이 나타날 위험비는 학업스트레스 총점이 낮은 군에 비해 높은 군에서 9.27배 유의하게 증가하였다. 다중회귀분석 결과, 절망감에 영향을 미치는 요인으로는 학교생활에 대한 만족도, 부모와의 대화여부, 규칙적 식사 여부, 시험에 대한 스트레스, 공부에 대한 스트레스 및 진로에 대한 스트레스가 유의한 변수로 선정되었다. 이상과 같은 연구결과를 볼 때, 여자고등학생들의 절망감은 학업스트레스와 유의한 관련이 있음을 시사하고 있다. 따라서 학업스트레스 요인을 적절하게 통제할 수 있는 프로그램의 개발 및 운영이 필요하다고 본다.

전지구 모델(CCSM3)을 이용한 지역기후 모델(MM5)의 역학적 상세화 기법 개발 (Development of a Dynamic Downscaling Method using a General Circulation Model (CCSM3) of the Regional Climate Model (MM5))

  • 최진영;송창근;이재범;홍성철;방철한
    • 한국기후변화학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.79-91
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    • 2011
  • 본 연구에서는 기후변화와 대기환경 사이의 통합적 상호작용 연구를 위하여 전 지구규모 기후모델(CCSM3) 결과를 지역 규모 기후모델(MM5)의 초기 및 경계 조건으로 사용할 수 있도록 역학적 상세화(Downscaling) 기법을 개발하였다. 개발된 상세화 기법에서는 위 경도 좌표계로 이루어진 CCSM3 결과를 Lambert-Conformal Arakawa-B 격자 체계로, CCSM3의 hybrid-vertical coordinate를 MM5의 sigma coordinate로 대체하는 과정과 CCSM3 모델 수행 결과와 모델 수행에 필요한 변수들 간의 일치화 과정이 포함된다. 전 지구 규모 모델 결과들이 지역 규모 모델의 입력값으로 역학적 규모 축소되는 과정을 검증하기 위해 공간 분포 및 통계분석을 수행한 결과, 여름철과 겨울철의 기온 및 강수량 패턴이 동아시아 영역 및 한반도 지역에 대해 기존 관측을 이용한 결과와 매우 유사한 패턴을 보였으며, 통계 분석 결과 모델 예측지수가 기온의 경우 0.9 이상의 좋은 값이 나타났으며, 상관성 역시 0.9 수준의 결과를 보여 인터페이스 구축이 성공적으로 수행되었음을 알 수 있다.

직립식 방파제 신뢰성 기반 최적 설계: 활동, 전도, 지반 훼손으로 인한 붕괴 파괴를 중심으로 (Reliability-Based Design Optimization for a Vertical-Type Breakwater with an Emphasis on Sliding, Overturn, and Collapse Failure)

  • 조용준
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.50-60
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    • 2024
  • 우리나라 해안공학계에서 신뢰성 기반설계가 빠르게 체화되는 계기를 제공하기 위해 다 수의 한계상태를 지닌 직립방파제 신뢰성 해석과 신뢰성 기반 최적 설계를 우리나라를 대표하는 항이 운영 중인 부산, 군산 전면해역을 대상으로 수행하였다. 이 과정에서 상당한 정도의 신뢰성 해석을 수행하기 위해, 특정 재현 빈도의 설계 파 사용은 지양하였으며, 직립방파제의 파괴 여부를 결정하는 확률변수인 파력, 양력, 전도 모멘트에 내재한 불확실성은 장기 파랑 관측자료를 빈도 해석하여 얻은 확률모형을 사용하여 기술하였다. 직립식 방파제의 한계상태는 활동, 전도, 지지력을 고려하여 세 개로 구성하였으며, 파력과 양력, 모멘트 사이의 밀접한 상관성은 Nataf 결합확률분포를 사용하여 기술하였다. 모의 결과, 쉽게 예상해볼 수 있듯 활동만을 고려하는 경우 파괴확률이 과소하게 산출되는것을 확인하였으며, 특정 재현 빈도에 근거한 설계 파랑으로는 방파제 파괴확률을 일정하게 담보할 수 없다는 것을 확인하였다. 이에 비해 신뢰 지수가 𝛽 = 3.5~4를 충족하도록 최적 설계된 방파제는 두 해역에서 모두 균질한 파괴확률을 확보하는 것으로 모의 되었다.

극궤도(MODIS) 및 정지궤도(GOES-9) 위성 관측을 이용한 한반도에서의 안개 탐지 (Fog Detection over the Korean Peninsula Derived from Satellite Observations of Polar-orbit (MODIS) and Geostationary (GOES-9))

  • 유정문;윤미영;정명재;안명환
    • 한국지구과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.450-463
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    • 2006
  • 본 연구에서는 극궤도 위성 Aqua/Terra에 탑재된 MODIS 복사계와 정지궤도 위성 GOES-9의 2년간 관측 자료를 이용하여, 한반도 10개 공항 지역에 대한 안개 탐지 가시 경계값 및 적외 경계값을 각각 $0.65{\mu}m$에서의 반사율($R_{0.65}$) 그리고 $3.7{\mu}m$$11{\mu}m$ 밝기온도 간의 차이(T3.7-11)에서 계절별로 유도하였다. 이들 경계값이 두 종류 위성에서 서로 다르게 나타나는 원인을 조사하기 위하여, 수도권 지역에 대한 극궤도 및 정지궤도 위성들의 동시 관측 자료를 이용하여 주야간 청천과 안개 시에 다음 변수들을 비교분석하였다; $3.7{\mu}m$ 밝기온도($T_{3.7}$), $11{\mu}m$ 밝기온도($T_{11}$), 그리고 $T_{3.7-11}$. 주간 경우에는 $R_{0.65}$도 사용되었다. 위 변수들은 공간 분포에서 두 위성 간에 0.5 이상의 유의적인 상관을 보였다. 이 분석에서 두 위성 간에 경계값 차이는 $3.7{\mu}m$ 채널 파장대 불일치 뿐만 아니라 공간 분해능 불일치에도 기인하였다. 한편 GOES-9에서 유도된 안개 탐지 경계값은 청주 공항을 제외한 한반도 9개 공항의 안개 및 청천 시에 대한 통계적인 검증에서 주간에 약 60%, 그리고 야간에는 약 70%의 정확도를 보였다. 그러나 정확도는 여명, 안개층 위에 상층운 존재, 강수 동반, 그리고 짧은 지속 시간 하에서 발생하는 안개에 대하여 감소하였다. 안개 탐지에 사용되는 세 채널의 광학적인 특성을 조사하기 위하여, 파장에 따른 복사휘도 및 반사율의 민감도가 수치 실험을 통하여 여러기상 상태 하에서 분석되었다.