• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.819-826
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• 2020

기상청의 UHF 대역 윈드프로파일러 레이더는 바람의 연직 분포를 산출하는 장비로, 더 나은 성능을 위해 보정이 필요하다. 보정은 강수에 민감한 UHF 레이더의 특징을 이용하고, 레이더 사이트에서 우량계로 측정한 시간별 일련의 지상 강우 강도를 기준으로 한다. 장비 보정을 하지 않으면 청천에서도 바람 벡터에 오차가 발생할 수 있으므로, 레이더 상수 결정 방법에 따라 정기적으로 보정 작업이 수행되어야 한다. 레이더 산출 바람을 라디오존데로 관측한 바람과 비교하여, 최적의 레이더 상수가 바람의 정확도 향상에 이바지하는 것을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.275-282
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• 2019

산이나 건물과 같은 지형지물에 의해 발생하는 클러터는 대기 상태와 무관한 오염된 자료로 간주된다. 클러터 신호를 줄이기 위한 기본적인 방법은 윈드프로파일러 주위에 클러터 펜스를 설치하는 것이다. 클러터 펜스가 윈드프로파일러 관측 자료에 미치는 효과를 조사하기 위해 클러터 펜스 설치 전과 후의 윈드프로파일러 바람 벡터 수집률과 바람 벡터의 정확도를 고도별로 조사하였다. 윈드프로파일러의 클러터 펜스는 자료 수집률 뿐만 아니라 자료의 품질을 향상시키는데 기여하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.393-398
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• 2022

윈드프로파일러 시제품의 시험 운용 기간 중 스펙트럼에 전파 간섭(RFI: Radio Frequency Interference) 오염이 발생하였다. 윈드프로파일러 spectra에 나타나는 전파 간섭 제거 알고리즘의 개발 과정과 그 결과를 조사하였고, 전파 간섭을 제거하기 위한 새로운 알고리즘을 개발하였다. 스펙트럼 폭의 임계값 0.1 m/s로 우선 필터링하고 연직 빔인지 경사 빔인지에 따라 동일한 시선속도가 연속되는 gate 수 범위를 결정하였다. 전파 간섭 오염은 비기상 신호의 필터링과 스캔을 통해 제거되었고, 개선된 스펙트럼의 시선속도로부터 산출된 바람벡터의 연속성으로 검증되었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.423-428
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• 2021

윈드프로파일러와 라디오존데 관측을 함께 하고 있는 북강릉과 창원의 윈드프로파일러에 대한 성능을 평가하였다. 2019년 12월부터 2020년 11월까지 1년간 고도별·월별 풍속 자료 수집률을 조사하고, 라디오존데의 풍속과 비교하였다. 두 관측 지점의 정상 자료 수집률은 최저 관측 고도에서 낮다가 증가하였고, 2 km 이상부터 다시 감소하였다. 여름철(6, 7, 8월)의 수집률이 높았고, 겨울철(12, 1, 2월)의 수집률이 낮았다. 라디오존데와 비교한 결과는 고층 모드에서 0.9, 저층 모드에서 0.8의 높은 상관관계를 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.841-848
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• 2020

1.29 GHz 윈드프로파일러 레이더는 청천의 바람 벡터 산출뿐만 아니라 강우 탐지에도 유용한 원격 관측 장비이다. 수평 바람 처리 과정에서 도플러 스펙트럼의 대칭성 검사는 필수 사항이다. 강우가 있을 때는 대칭성이 나타나지 않을 수 있기 때문에 연직속도의 크기에 따라 시선속도의 부호가 같아지는 것을 바람 산출 알고리즘에 반영하여야 한다. 2017년 여름철(6월, 7월) 창원 윈드프로파일러 자료로 브래그 산란과 레일리 산란에 의한 바람 벡터 산출 알고리즘을 개발하고, 대칭성을 고려하여 품질 관리된 윈드프로파일러 바람벡터를 6시간 간격의 라디오존데 자료와 비교하여 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.429-436
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• 2021

기상청에서 운용 중인 윈드프로파일러는 저층을 집중 관측하는 저층 모드와 고층을 집중 관측하는 고층 모드로 나누어 관측한다. 북강릉과 창원에 설치된 LAP-3000 윈드프로파일러는 저층 모드와 고층 모드의 샘플링 주파수를 동일하게 설정한 것이 특징으로, 동일한 고도에서 두 모드로 관측한 바람을 비교해볼 수 있다. 두 지점의 2020년 1년 동안 풍속을 분석한 결과, 두 모드의 상관성이 라디오존데와의 상관성보다 최대 0.2 낮았다. 두 모드의 풍속에 대한 T-test 수행 결과는 온위, 비습이 급변하는 구간 자주 나타나는 10월에 특히 유의미한 차이를 보였다. 대기경계층의 발달 차이는 관측 모드에 따라 풍속의 정확도에 영향을 미친다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.767-774
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• 2022

본 논문에서는 우리나라에서 운용 중인 4개 제조사 윈드프로파일러의 성능 평가 및 품질관리의 방향성을 제시하기 위해 원시 스펙트럼 자료를 분석하였다. 계절별로 평균한 스펙트럼의 프로파일과 파워 스펙트럼 밀도(PSD, Power Spectrum Density)로 산출한 4가지 통계값(최소, 평균, 중앙, 최댓값)의 프로파일을 활용하였다. 스펙트럼 자료의 품질은 LAP-3000이 가장 우수하였고, YKJ3, PCL-1300, CLC-11-H가 뒤를 이었다. 철원과 추풍령에 설치된 PCL-1300은 지형과 비기상 신호로 인한 스펙트럼의 변동성이 커서 지형 클러터 제거와 이동평균, 멀티피크 등의 신호처리 과정이 요구되었다. 군산과 파주에 설치된 CLC-11-H는 직류 치우침과 전파거리 접힘 현상이 발견되어 직류 치우침 제거와 관측 유효 고도 제한이 선행될 필요가 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.305-312
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• 2018

복잡한 기상을 예측하기 위해 레이더와 윈드프로파일러 네트워크의 품질을 평가하였다. 한반도 전역에 걸쳐 배치되어 있는 UHF 도플러 윈드프로파일러와 도플러 기상 레이더는 조밀한 공간 해상도의 관측망을 형성한다. 레이더 네트워크는 3차원 역학 자료를 도출하고, 작은 규모와 중간 규모의 수치 모델 출력 자료를 분석할 수 있다. 이러한 고해상도의 관측 연구는 세계 어느 곳에서도 수행되지 않았다. 관측망 분석 결과는 수치 모델링에 근거한 배경 바람장과 일치하였다. 본 연구는 국지 기상뿐만 아니라 악기상 예측에 도움이 될 것이다.

• 대기
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• 제13권4호
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• pp.57-70
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• 2003

기상연구소 주요사업 "한반도 악기상 집중관측사업(KEOP)"의 일환으로 2001년 기반공사를 시작하여 2002년 초부터 오토존데, 윈드프로파일러 등 첨단관측장비의 해남기상관측소에 도입 및 설치와 2002년 11월 연구용 도플로 레이더의 (구)무안기상대에 이전 설치로 국가 악기상 집중관측센터는 안정적으로 구축되었다. 이 집중관측센터를 중심으로 기존 기상청 관측망과 연계하여 2002년에 여름철 장마, 태풍 "루사" 그리고 강설과 같은 악기상 집중관측과 국제집중관측프로그램(CAMP/CEOP)에 참여를 위한 고층 및 플럭스 관측자료의 안정적 생산 및 DB 구축 능력 평가를 위한 고층 및 플럭스 집중관측을 국내 대학들과 협력하여 성공리에 실시하였다. 이들 집중관측자료의 초기 분석결과, 국가 악기상 집중관측센터에 설치된 첨단관측장비에서 생산된 관측자료는 악기상 구조 및 발달과정 분석연구 뿐만 아니라 지표 플럭스 연구 활성화에 크게 기여할 것으로 판단되었다. 특히 태풍 "루사" 통과시 오토존데를 이용한 3시간별 고층관측을 통한 태풍 "루사" 중심 구조 분석은 매우 의미 있는 결과로 사료된다. 앞으로 2003년 1월부터 안정적으로 운영되는 윈드프로파일러 자료를 이용하여 악기상 관련 전선 및 하층바람 구조 및 발달 과정 분석을 분석하고, 아울러 연구용 X-밴드 도플러 레이더, 오토존데 관측 자료간의 비교분석으로 윈드프로파일러 관측자료의 정확도를 평가하고자 한다. 광학강우강도계, 마이크로 강수레이더, 연구용 X-밴드 도플러 레이더 그리고 기상청 진도 S-밴드 레이더를 이용하여 악기상 강수시스템의 구조 및 발달 과정 분석할 예정이다. 또한 국가 악기상 집중관측센터는 태풍과 장마, 겨울철 폭설과 한파와 같은 악기상 집중 관측외에 봄과 가을철에 많은 강수를 동반한 저기압 통과시, 황사 발생의 경우 등에 특별관측을 수행하여 특이기상 현상의 이해력을 증진시키는데 활용코자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1191-1198
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• 2018

윈드프로파일러 레이더는 고정점에서 대기물리 신호와 바람 벡터의 연직 프로파일을 제공한다. 바람 벡터는 제조사의 자료 처리 프로그램으로 산출되기 때문에 품질 관리에 한계가 있다. 따라서 바람 벡터의 품질을 향상시키기 위해서 원시 스펙트럼 자료의 이해와 활용이 이루어져야 한다. 바람 벡터의 원시 자료는 바이너리 형태로 저장되는 파워 스펙트럼 밀도이다. 본 연구에서는 원시 자료를 실수형 스펙트럼 밀도로 변환하는 알고리즘을 완성하고 스펙트럼 기반 0차와 1차 모멘트를 구현하여 원시 자료의 활용을 평가하였다.