• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.414-414
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• 2017

토양수분은 지면환경에서 일어나는 수문 및 에너지 순환을 이해하는 데 있어 중요한 기상인자이다. 토양수분 현장관측은 땅속에 매설된 센서에 의해 상당히 정확하게 이루어지만, 관측점 수가 충분치 않아 공간적 연속성을 확보하지 못하는 어려움이 존재한다. 이에 광역적 및 연속적 관측이 가능한 마이크로파 위성센서가 토양수분 정보 획득을 위한 보조수단으로서 그 중요성이 부각되고 있다. 마이크로파 위성센서는 구름 등 기상조건의 제약을 받지 않으며, 1978년 이래 현재까지 여러 위성에 의해 25 km 및 10 km 해상도의 전지구 토양수분자료가 생산되어 왔다. 마이크로파 센서를 이용한 토양수분자료는 동일지점에 대하여 하루 2회 정도 산출되므로 적절한 시간분해능을 가지지만, 공간해상도가 최고 10 km로서 지역규모의 수문분석에 적용하기에는 충분치 않다. 이러한 토양수분자료의 공간해상도 문제 해결을 위하여 다양한 지면환경요소를 활용한 통계적 다운스케일링이 대안으로 제시되었다. 최근의 선행연구들은 대부분 방정식을 이용한 결합모형을 통해 통계적 다운스케일링을 수행하였는데, 회귀식과 같은 선형결합뿐 아니라 신경망이나 기계학습 등의 비선형결합에서도, 불가피하게 발생할 수밖에 없는 잔차(residual)로 인하여 다운스케일링 전후의 공간분포 패턴이 달라져버리는 문제를 안고 있었다. 회귀분석에 잔차의 공간내삽을 결합시킨 회귀크리깅(regression kriging)은 잔차보정을 통해 이러한 문제를 해결함으로써 다운스케일링 전후의 공간분포 일관성을 보장하는 기법이다. 이 연구에서는 회귀크리깅을 이용하여 일자별 AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2) 토양수분 자료를 10 km에서 1 km 해상도로 다운스케일링하고, 다운스케일링 전후의 자료패턴 일관성을 평가한다. 지면온도(LST), 지면온도상승률(RR), 식생온도건조지수(TVDI)는 일자별로 DB를 구축하였고, 식생지수(NDVI), 수분지수(NDWI), 지면알베도(SA)는 8일 간격으로 DB를 구축하였다. 이러한 8일 간격의 자료를 일자별로 변환하기 위하여 큐빅스플라인(cubic spline)을 이용하여 시계열내삽을 수행하였다. 또한 상이한 공간해상도의 자료는 최근린법을 이용하여 다운스케일링 목표해상도인 1 km에 맞도록 변환하였다. 우선 저해상도 스케일에서 추정치를 산출하기 위해서는 저해상도 픽셀별로 이에 해당하는 복수의 고해상도 픽셀을 평균화하여 대응시켜야 하며, 이를 통해 6개의 설명변수(LST, RR, TVDI, NDVI, NDWI, SA)와 AMSR2 토양수분을 반응변수로 하는 다중회귀식을 도출하였다. 이식을 고해상도 스케일의 설명변수들에 적용하면 고해상도 토양수분 추정치가 산출되는데, 이때 추정치와 원자료의 차이에 해당하는 잔차에 대한 보정이 필요하다. 저해상도 스케일로 존재하는 잔차를 크리깅 공간내삽을 통해 고해상도로 변환한 후 이를 고해상도 추정치에 부가해주는 방식으로 잔차보정이 이루어짐으로써, 다운스케일링 전후의 자료패턴 일관성이 유지되는(r>0.95) 공간상세화된 토양수분 자료를 생산할 수 있다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.9 no.2
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• pp.140-148
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• 2007

The remote sensing observations of land surface properties are inevitably influenced by the landscape heterogeneity. In this paper, we introduce a geostatistical technique to provide a quantitative interpretation of landscape heterogeneity in terms of key land surface parameters. The study areas consist of the two KoFlux sites: (1) the Gwangneung site, covered with temperate mixed forests on a complex terrain, and (2) the Haenam site with mixed croplands on a relatively flat terrain. The semivariogram and fractal analyses were performed for both sites to characterize the spatial heterogeneity of two radiation parameters, i.e., land surface temperature (LST) and albedo. These parameters are the main factors affecting the reflected longwave and shortwave radiation components from the two study sites. We derived them from the high-resolution Landsat ETM+ satellite images collected on 23 Sep. 2001 and 14 Feb. 2002. The results of our analysis show that the characteristic scales of albedo was >1 km at the Gwangneung site and approximately 0.3 km at the Haenam site. For LST, the scale of heterogeneity was also >1 km at the Gwangneung site and >0.6 to 1.0 km at the Haenam site. At both sites, there was little change in the characteristic scales of the two parameters between the two different seasons.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.22 no.2
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• pp.138-146
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• 2001

The land cover over Korean peninsula was classified using a multi-temporal NOAA/AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) data. Four types of phenological data derived from the 10-day composited NDVI (Normalized Differences Vegetation Index), maximum and annual mean land surface temperature, and topographical data were used not only reducing the data volume but also increasing the accuracy of classification. Self organizing feature map (SOFM), a kind of neural network technique, was used for the clustering of satellite data. We used a decision tree for the classification of the clusters. When we compared the classification results with the time series of NDVI and some other available ground truth data, the urban, agricultural area, deciduous tree and evergreen tree were clearly classified.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.159-160
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• 2002

도시가 개발됨에 따라 녹지 등의 자연지면이 포장지면으로 바뀌고, 대량의 열과 오염물질이 대기중으로 배출되고 있다. 그 결과 도시는 주변지역보다 온도가 높은 고온화 현상, 풍속의 감소와 함께 운량, 안개일수, 강수량의 변화, 지표면의 증발량 감소에 의한 상대습도의 저하 등의 도시의 고유한 기후특성을 가진다. 이러한 도시의 기후특성 중 가장 뚜렷한 특징은 기온의 고온화현상이다. (중략)

• Atmosphere
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• v.29 no.1
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• pp.87-103
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• 2019

This study introduces the overall characteristics of LOVECLIM version 1.3, the earth system model of intermediate complexity (EMIC), including the installation and operation processes by conducting two kinds of past climate simulation. First climate simulation is the equilibrium experiment during the mid-Holocene (6,000 BP), when orbital parameters were different compared to those at present. The overall accuracy of simulated global atmospheric fields by LOVECLIM is relatively lower than that in Coupled Model Intercomparison Project phase 5 (CMIP5) and Paleoclimate modelling Intercomparison Project phase 3 (PMIP3) simulations. However, surface temperature over the globe, the 800 hPa meridional wind over the mid-latitude coastal region, and the 200 hPa zonal wind from LOVECLIM show similar spatial distribution to those multi-model mean of CMIP5/PMIP3 climate models. Second one is the transient climate experiment from mid-Holocene to present. LOVECLIM well captures the major differences in surface temperature between preindustrial and mid-Holocene simulations by CMIP5/PMIP3 multi-model mean, even though it was performed with short integration time (i.e., about four days in a single CPU environment). In this way, although the earth system model of intermediate complexity has a limit due to its relatively low accuracy, it can be a very useful tool in the specific research area such as paleoclimate.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.18 no.2
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• pp.126-133
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• 2014

The main source of bridge destruction is due to scour. The bridge scour is the result of erosive action of flowing water taking away ground materials from near the abutment or pier. Furthermore, the water level must be also monitored whiling flooding, because it dangers not only the stability of bridge itself, but the safety of bridge users. This study is intended to develop a new measuring system for bridge scour by overcoming the current limitation of scour measurement technique. This measuring system is confirmed its excellence and validity through this study. The newly developed measuring system finds the distance between the water surface and the ground surface by detecting temperature difference along the abutment vertically. The measuring mechanism for monitoring the bridge scour and water level is based on identifying the temperature difference among mediums, including air, water and ground. In order to validate the new measuring system, the lab experiments and the field tests are conducted and compared. It has been confirmed that this system can effectively measure the bridge scour and the water level by analyzing the temperature distribution between mediums and the temperature variation over time.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.1 no.2
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• pp.135-141
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• 1999

The information on agricultural weather over the Korean Peninsula was produced, using the Bio-sphere-Atmosphere Transfer Scheme(BATS). We modified the input and output portions of BATS such that the whole processes can be excuted as a package. Based on this approach, automatic production system of agricultural meteorology information was developed. The results of this model was compared with the observed data. The differences between the model results and observed data for surface temperature, rooting zone temperature and top soil temperature were 2.0$^{\circ}$C, 2.0$^{\circ}$C and 2.6$^{\circ}$C, respectively.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.3 no.4
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• pp.315-321
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• 2016

To identify the relationship between land use and thermal environment in an urban area, the air temperature was measured at different places of land use, and the changes of land use and air temperature were traced for 40 years in Incheon City. The relationship between land use and temperature was also investigated using satellite image data. The results of temperature measurements on a forest, a cropland (rice paddy), a bareland (school ground), and an urban area (asphalt road) from 19 to 21 August 2014 showed that air temperature was the highest on a pavement road. The temperature increased by about $1.4^{\circ}C$ ($0.035^{\circ}C/year$) for 40 years from 1975 to 2014 in Incheon. The changes in land use patterns of Incheon for the past 40 years showed that urban dry land, bareland and grassland have increased and cultivated land, wetland and forest land have decreased gradually. The land surface temperature (LST) was correlated with the normalized difference vegetation index (NDVI) and normalized difference built-up index (NDBI) extracted from Landsat satellite image. The land surface temperature was lower at higher NDVI, and higher at higher NDBI. Therefore, it is important to conserve and restore the land use of greenery, wetlands, and agricultural land in order to mitigate the heat island effect and improve the thermal environment in an urban area.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.91.2-91.2
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• 2010

지면-대기상의 관계에서 지중온도와 토양수분의 역할이 중요함에도 불구하고 이들 변수의 다양한 시공간적 변동성, 관측자료의 한계, 관련자료 및 이해 부족 등으로 인하여 아직까지 체계적인 연구가 이루어지지 못하고 있다. Idso 등(1975)에 의해 처음 토양수분과 지중온도에 대한 연구를 시작으로 Lakshmi 등(2003)은 지중온도가 토양수분과 역의 관계를 가짐을 도출하였으며 이를 이용한 선형회귀분석을 수행하여 토양수분을 예측하였다. 기존연구를 바탕으로 본 연구에서는 설마천 타워(Flux tower)에서 기록된 지중온도와 토양수분 자료를 이용하여 사계절에 따른 상관관계를 분석하였다. 조사기간 동안 토양수분은 봄부터 가을까지의 경우 지중온도가 강한 음의 상관계수를 가지는 반면 겨울의 경우 지중온도와 강한 양의 상관계수를 가지는 것으로 판단이 되었다. 즉, 계절에 따라 지중온도와 토양수분의 관계가 차이가 있음을 알 수 있다. 또한, 본 연구에서 토양수분에 대한 지중온도의 계절별 선형적 관계를 도출하였으며 지표상의 물 에너지 순환에 대한 보다 나은 이해를 줄 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.65-70
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• 2007

고연색성의 실시간으로 색온도 제어 가능한 승강기용 조명 제품 개발을 위하여 4계절 별 일 중 주광의 색온도 변화를 계산하였다. 4계절 별 일 중의 색온도 변화는 대한민국 서울의 위치를 기준으로 태양광 직사조도, 청공광조도 등을 계산하고 지면조도와 색온도의 관계로부터 춘분, 하지, 추분, 동지의 일 중 색온도 변화를 계산하였다. 이 값들을 색온도 제어회로의 Microprocessor에 이식함으로 4계절 별로 실시간으로 색온도가 변화하는 승강기용 조명기구를 개발하였다. 또한 개발 시제품의 전기적, 광학적 성능 측정 결과 각각의 개발 목표 항목을 만족시켰다.