• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.244-244
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• 2017

2015년 국토교통부(영산강홍수통제소)에서는 물 순환 과정의 규명에 이용되는 증발산량 자료의 제공을 목적으로 무안지역에 플럭스 타워를 설치하여 운영하고 있다. 무안 플럭스 타워는 에디공분산 방법을 이용하여 증발산량 자료를 관측하는 방식으로, 본 연구에서는 무안 관측소에서 생산된 자료의 정상성 검토를 위하여 2015년과 2016년 운영 결과를 비교 분석하였다. 무안관측소의 2015년도 연 증발산량은 615.8mm(연 강수량 대비 56.0%)로 나타났으며, 2016년도 연 증발산량은 721.5mm(연 강수량 대비 49.5%)로 나타났다. 연 증발산량은 전년대비 약 100mm 증가하는 양상을 보였으며, 강수량 대비 비율은 6.5% 감소하는 것으로 분석되었다. 2015년 대비 2016년 무강우일수는 6일 증가 하였으나, 실제 순복사에너지는 $18,320w/m^2$ 감소하는 것으로 나타났다. 실제 이 차이는 2개년 평균치의 약 2% 내외 수준으로 예년대비 순복사에너지는 거의 비슷한 것으로 분석되었다. 복합적 요인에 의해 정량적 크기가 결정되는 증발산량의 특성상 추가적인 분석이 필요하나, 2016년의 경우 전년대비 증가한 강우의 영향이 지배적이였던 것으로 검토되었다(2015강수량 : 1,099mm, 2016강수량 : 1,457mm). 월별 증발산량 비교 분석결과 정량적인 차이는 존재했으나 전년과 마찬가지로 1월부터 증발산량이 증가하여 8월에 최대 증발산량을 보인 후 감소하는 형태를 나타냈으며, 5월과 6월이 증발산량이 역전되는 양상도 동일하게 나타났다. 이는 남부지역 모내기 시기인 5월경 관개용수(Irrigation water) 공급에 따른 유입원의 증가와 함께 5월 대비 6월(장마철) 흐린날(Cloudy condition) 증가에 따른 상대적인 순복사에너지(5월: 약20만$w/m^2$, 6월: 약17만$w/m^2$)의 감소가 주 원인이였던 것으로 검토되었다. 이를 통해 볼 때 무안 증발산량 자료는 추가적인 경년변화 연구가 필요하겠으나, 국가통계자료로써 유의미한 자료로 판단되며, 향후 증발산량에 대한 지속적인 연구 및 관측망의 확대를 통해 국가 이수관련 정책수립에 유용한 자료로 이용 될 수 있을것으로 판단된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.49 no.11
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• pp.903-912
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• 2016

Accurate understanding and estimating Evapotranspiration (ET) is essential for understanding the mechanism of water cycle and water budget. ET has been analyzed by many researchers in worldwide while Ground-based ET has limiation in analyzing the spatio-temporal pattrens of ET. Thus, many researches have been conducted to represent the spatio-temporal variation of ET by using hydrometeorological variables estimated from remote sensing datasets. Previous remote sensing based ET algorithms, however, have disadvantage in that various hydrometeological input datasets were required. In this study, actual ET was estimated by MODIS-based Rn and MS-PT algorithm requiring relatively less input data than previous method. The result confirmed that the observed $R_N$ and latent heat flux from the eddy-covariance based fluxtowers located at CFK and SMK showed high correlation with the estimated $R_N$ and ET. The average determination coefficients ($R^2$) of ET estimated from satellite dataset over study periods were 0.77 (0.72-0.81) in Cheongmi (CFK) and 0.70 (0.67-0.78) in Sulma (SMK), respectively. Comparing with the actual ET of two flux tower sites, however, SMK showed more overestimated patterns than CFK due to the vegetation and radiation related errors.

• Journal of Wetlands Research
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• v.10 no.1
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• pp.21-30
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• 2008

Evapotranspiration is an important factor in the energy interaction process between the surface and the air. Over a vegetable canopy, evapotranspiration was investigated by measuring the sensible heat flux, the soil heat flux and the net radiation flux. Evapotranspiration based on routine AWS data is in good agreement with that estimated from the energy balance equation except for weak wind shear less than $1s^{-1}$ and a cloudy period. Soil heat flux can be approximately to 10% of net radiation flux at the lower layer. When the slope of the saturation vapor pressure versus temperature curve ($de_s/dT$) is approximated to 1.5, the evapotranspiration can be described in function of the net radiation energy flux over Goheung bay wetland covered with the vegetable canopy, reeds.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.33 no.2
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• pp.249-255
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• 2017

Antarctica isimportant area in order to understand climate change. In addition, this area is complex region where indicate warming and cooling trend according to previous studies. Therefore, it is necessary to understand the long-term variability of Antarctic energy budget. Net radiation, one of energy budget factor, is affected by albedo, and albedo cause negative radiative forcing. It is necessary to analyze a relationship between albedo and net radiation in order to analyze relationship between two factors in Antarctic climate changes and ice-albedo feedback. In thisstudy, we calculated net radiation using satellite data and performed an analysis of long-term variability of net radiation over Antarctica. In addition we analyzed correlation between albedo. As a results, net radiation indicates a negative value in land and positive value in ocean during study periods. As an annual changes, oceanic trend indicates an opposed to albedo. Time series pattern of net radiation is symmetrical with albedo. Correlation between the two factors indicate a negative correlation of -0.73 in the land and -0.32 in the ocean.

• KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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• v.46 no.3
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• pp.229-235
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• 2001

The thermal and photometric properties of mulching materials modify the radiation and energy balance on the mulched soil surface and thereby change the soil temperature. The soil surface energy balances and soil temperatures under the mulching treatments of non-mulched control, recycled paper (RPM), and black polyethylene film (BPFM) were compared before and after the establishment of potato canopy. On August 30 in 1998 when potato was not emerged yet and solar radiation was 17.9 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ , the net radiation of the soil surface was estimated as 10.(1, 2. 4, and 1.3 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ under the control, BPFM, and RPM, respectively. The sensible and latent heat loss from the soil surface was 9.65 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ in the control, most of the net radiation being lost through evaporation and convection, whereas it amounted only to 1.39 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ in BPFM and 1.36 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ in RPM. Therefore, the soil heat fluxes were 0.36 1.02, and 0.06 MJ m$^{-2}$ day$^{-1}$ under the control, BPFM and RPM, respectively. On September 27 when potato canopy was fully developed, the soil surface net radiation in the control was sharply decreased as compared to that of Aug. 30, whereas the net radiation of the mulched soil surfaces showed little changes. The soil heat flux was -0.01, 0.95, and 0.12 MJ $m^{-2}$${day}^{-1}$ at the soil surface under the control, BPFM and RPM, respectively. As the mulching treatments brought about such alteration of energy partitioning into the soil, the highest soil temperature was recorded in BPFM and the lowest in RMP without regard to potato canopy development. However, the soil temperature differences among the treatments become smaller when potato canopy were fully developed.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.5 no.2
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• pp.128-137
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• 2003

Net radiation (Rn) is one of the most fundamental components in surface energy budget. For an accurate measurement of Rn, periodic and consistent calibrations of net radiometers are required. With a 4-month time interval, two field experiments were conducted to inter-compare and calibrate two types of net radiometers (the Q-7.1 and the CNR1), widely used in flux measurements. Differences between the Q-7.1 and the CNR1 net radiometers were within 7.7%, and the errors after calibration against the standard net radiometer were ＜3.2%. Radiometric responses and calibration factors appeared to have changed with sky renditions, especially temperature difference with season's progress. We concluded that the periodically calibrated Q-7.1 can replace more expensive, more accurate CNR1 net radiometer for long-term field measurements, providing that field calibrations of net radiometers are performed every 4-6 months interval.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.6-6
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• 2016

최근 전 지구적인 기후 변화에 따라 수문 순환을 이루고 있는 다양한 수문 기상 인자들의 변동성에 영향을 미치고 있다. 특히, 증발산은 수문순환을 구성하는 중요한 인자로서 대기와 지표간의 상호 작용을 파악하기 위해서는 이에 대한 정확한 이해 및 산정이 필수적이다. 일반적으로 증발산량을 산정하기 위해서 증발 접시 및 에디 공분산 기반 플럭스 타워에서 관측된 지점 자료만을 이용하여 증발산량의 변동성을 파악하는 연구들이 수행되어왔다. 그러나 지점 자료만을 이용하여 증발산량을 산출하게 되면 공간적인 변동성을 파악하는데 있어서 한계점이 발생하게 된다. 이러한 제약 사항을 해결하기 위해서, 인공위성 기반의 수문 기상인자를 물리식 기반 증발산량 산정식의 입력 자료로 구축하여 증발산량을 산정하고 이에 대한 시 간적인 변동성을 파악하는 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 인공위성 기반 증발산량 산정 알고리즘의 대표적인 예로 공기동역학적 항과 에너지 수지 항들을 동시에 고려할 수 있는 Penman-Monteith 방법을 근간으로 수정하여 만들어낸 Remote Sensing based Penman-Monteith (RS-PM) 알고리즘이 있다. 그러나 RS-PM 기반의 증발산량 경우 태양복사열, 풍속, 온도, 습도와 같은 많은 수문기상인자들이 입력 자료를 요구한다. 이에 따라, 본 연구에서는 기존의 방법에 비해 상대적으로 적은 입력 자료를 사용하는 Modified Satellite-Based Priestley-Taylor (MS-PT) algorithm의 적용성을 평가하기 위해 MODerate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 자료를 이용하여 한반도에서 순복사에너지 (Net radiation) 및 실제 증발산량 (Actual evapotranspiration)을 산정하였다. 또한, 이에 대한 검증을 위해 청미천 유역에 설치되어있는 에디 공분산 기반 플럭스 타워에서 관측된 순복사 에너지 및 실제 증발산량에 대한 통계적 검증을 실시하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.34 no.2_1
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• pp.295-300
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• 2018

Net radiation is the total amount of radiation energy used as a heat flux for the Earth's energy cycle, and net radiation from the surface is an important factor in areas such as hydrology, climate, meteorological studies and agriculture. It is very important to monitoring the net radiation through remote sensing to be able to understand the trend of heat island and urbanization phenomenon. However, net radiation estimation using only remote sensing data is generally causes difference in accuracy depending on cloud. Therefore, in this paper, we retrieved and monitored high resolution surface net radiation at 1 hour interval in Eunpyeong New Town where urbanization using Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS), Landsat-8 satellite and Computational Fluid Dynamics (CFD) model data reflecting the difference in building height. We compared the observed and estimated net radiation at the flux tower. As a result, estimated net radiation was similar trend to the observed net radiation as a whole and it had the accuracy of RMSE $54.29Wm^{-2}$ and Bias $27.42Wm^{-2}$. In addition, the calculated net radiation showed well the meteorological conditions such as precipitation, and showed the characteristics of net radiation for the vegetation and artificial area in the spatial distribution.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.103-103
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• 2023

질량 및 에너지 보존 법칙은 수문현상을 포함한 자연 현상의 기본 법칙이다. 유역에서 물의 질량 보존은 강수량 P가 유출량 Q, 증발산량 E, 그리고 육역저수량변화 ΔS로 분할되는 것(P=Q+E+ΔS)을 의미하며 열 에너지 보존은 순복사에너지 R_n이 잠열 λE, 현열 H, 그리고 지열 G로 분할되는 것(R_n=λE+H+G)을 의미한다. 유역에서 물과 에너지의 분배 과정은 E로 연결되어 있으며 이 두 과정을 포괄적으로 이해하는 것은 기후 및 지표환경의 변화를 예측하고 대비하는데 중요하다. 이 연구에서는 미국 전역의 400여개 유역에 대한 정보를 제공하는 Model Parameter Estimation Project(MOPEX) 데이터를 이용하여 유역의 기후 조건에 따라 물과 에너지의 분배가 어떻게 달라지는지 Budyko 평면에서 분석했다. 장기간에 대해 ΔS와 G는 무시할 수 있다는 가정하에 건조한 유역일수록 P, Q, 그리고 E 모두 작게 나타나는데 P와 Q의 감소폭이 훨씬 크기 때문에 E의 P에 대한 비는 크게 나타났다. 또한 건조한 유역일수록 E는 작고 R_n이 크기 때문에 H가 크게 나타났으며 H가 큰 유역일 수록 유역의 최대 기온과 최저 기온의 차이가 크게 나타났다. 이러한 변화는 동일한 유역내에서 물과 에너지 분배의 시간적 변화로도 나타나고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1585-1590
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• 2010

토양으로부터 발생하는 증발과 식물에서 일어나는 증산을 모두 포함하는 증발산은 일반적으로 연구된 물리식과 경험식 등을 이용하여 산정하고 lysimeter 실측 자료를 이용하여 지역 특성에 맞게 검증하는 방법을쓰고 있다. 하지만 이와 같은 방법은 어느 한 점에만 국한되어 적용되기 때문에 공간적인 제약이 있으며 외부환경의 영향을 크게 받는 증발산의 특성상 이를 일반화하는 데에도 어려움이 따른다. 따라서 이러한 점들을 보완하고 해결하기 위해 원격탐사 (Remote Sensing)를 이용하여 넓은 지역에 분포되어 있는 증발산량을 공간적으로 산정하고자 한다. 증발산량은 크게 물수지, 에너지수지 방법을 이용하여 구할 수 있으며, 본 연구에서는 에너지수지 방법을 기반으로 한 원격 이미지 처리 모형을 이용하여 에너지 수지식의 각 항을 이루는 순복사 에너지, 토양열 플럭스, 현열 플럭스와 함께 증발산을 나타내는 잠열 플럭스를 통합적으로 처리하여 산정, 이를 지도로 나타내고 기본적인 통계분석을 실시하였다. 작성된 지도는 유역 내 토지 피복, 식생 분포, 고도 등 외부 인자들의 변화에 따라 증발산량이 공간적으로 어떻게 변화하는지를 알아볼 때 유용하게 쓰일 것이며, 다른 증발산 지도와의 비교를 통해 연구지역에서의 시간 변동성을 파악하는 데에도 도움이 될 것이다.