• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.284-288
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• 2012

토양온도는 기후변화, 지역기상모형, 수생태 영향과 밀접한 상관성을 가지고 있으며 이에 대한 연구들이 활발하게 진행 중에 있다. 특히 기후는 토양의 분포와 성장, 그리고 소멸에 영향을 미치고, 식생은 증산과정에 의해 대기로 수분을 내보내는 과정을 통해 기후에 영향을 미치고 있다. 이 때, 지표면의 토양온도는 토양수분 및 식생의 성장에 영향을 미치게 된다. 이에 본 연구에서는 격자기반 일 지표면 토양온도 모형이 제안되며, 이를 이용하여 한반도 남동쪽에 위치한 낙동강 유역 내 안동댐 상류지역에 대한 지표면 토양온도가 모의된다. 제안된 모형의 구동을 위해 필요한 입력 자료는 일평균기온 및 관측 NDVI 자료이다. 전국 60개 지점에서 관측된 일 평균기온은 고도가 고려된 Krignig기법을 이용하여 격자별로 구축되며, NDVI 및 지표면 토양온도를 위한 위성자료는 적절한 전처리 과정을 거쳐 자료를 구축한다. 전반적으로 모의된 일 지표면 토양온도는 관측 자료를 잘 재현하고 있는 것으로 분석된다. 추가적으로 감쇠율을 적용하여 토양온도를 토양깊이에 따라 예측하는 방법이 제안되며, 토양깊이에 따라 토양온도가 감소하는 경향을 살펴볼 수 있을 것이다. 이상과 같이 본 연구에서 제안된 모형은 추후 하천수온예측 및 격자기반의 수문모형의 구성을 위한 기초자료를 제공할 것으로 기대된다. 더 나아가 본 연구는 기후-토양-식생의 관계를 바탕으로 미래기후에 대한 물 환경 영향을 평가하는데 있어서 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.165-168
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• 2007

본 연구에서는 보다 정확한 지표온도 산출을 위해 세 가지 알고리즘을 이용하여 지표면 온도를 산정하여 NASA MODIS에서 제공하는 지표면 온도 자료와 상관분석을 수행하였다. 지표면 온도 산출 결과, 2005년 11월 16일 오전 11경에는 대도시를 중심으로 온도가 $9{\sim}16^{\circ}C$의 분포는 나타냈으며, 상관분석결과 Becker and Li 알고리즘이 가장 높게 나타났으며, Ulivieri et al, Price 알고리즘 순으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2003.04a
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• pp.129-134
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• 2003

본 논문에서는 지표면 산란에 대한 모델을 개발하였고 이를 JPL AirSAR 측정데이터와 비교하였다. 식물이 없는 토양에서의 레이더 산란에 대해 새로 개발된 polarimetric empirical model(PEM)을 바탕으로, radiative transfer 이론을 이용하여 숲, 논, 밭 등 식물이 있는 토양에서의 레이더 산란 모델을 개발하였다. 지표면에서의 산란에 대해 개발된 이 모델을 AirSAR PACRIM-2 실험에서 얻은 측정 데이터와 비교하였다. 논, 채소밭, 풀 없는 토양, 소나무 숲 등에 대해 그 지역에서 얻은 지표면 변수를 이용한 산란모델 계산 결과를 측정 데이터와의 비교함으로써 이 산란모델의 사용가능 범위에 대한 논의가 이루어졌다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.30 no.2
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• pp.315-329
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• 2014

In order to analyze the Land Surface Temperature (LST) in metropolitan area including Seoul, Landsat and MODIS land surface temperature, Automatic Weather Station (AWS) temperature, digital elevation model and landuse are used. Analysis method among the Landsat and MODIS LST and AWS temperature is basic statistics using by correlation coefficient, root-mean-square error and linear regression etc. Statistics of Landsat and MODIS LST are a correlation coefficient of 0.32 and Root Mean Squared Error (RMSE) of 4.61 K, respectively. And statistics of Landsat and MODIS LST and AWS temperature have the correlations of 0.83 and 0.96 and the RMSE of 3.28 K and 2.25 K, respectively. Landsat and MODIS LST have relatively high correlation with AWS temperature, and the slope of the linear regression function have 0.45 (Landsat) and 1.02 (MODIS), respectively. Especially, Landsat 5 has lower correlation about 0.5 or less in entire station, but Landsat 8 have a higher correlation of 0.5 or more despite of lower match point than other satellites. Landsat 7 have highly correlation of more than 0.8 in the center of Seoul. Correlation between satellite LSTs and AWS temperature with landuse (urban and rural) have 0.8 or higher. Landsat LST have correlation of 0.84 and RMSE of more than 3.1 K, while MODIS LST have correlation of more than 0.96 and RMSE of 2.6 K. Consequently, the difference between the LSTs by two satellites have due to the difference in the optical observation and detection the radiation generated by the difference in the area resolution.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.23 no.6
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• pp.723-730
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• 2012

The radar cross section(RCS) of a trihedral corner reflector(TCR) should be accurately computed when it is used as an external calibration target for a satellite synthetic aperture radar(SAR) calibration campaign. This paper presents the RCS analysis on a trihedral corner reflector which is installed on a calibration site, using the wave reflection from the rough surface and the wave diffraction from the TCR edges. The results in this paper show quantitatively the effect of the front surface on the RCS of a TCR. The difference of the RCS between a TCR in air and a TCR on a ground surface is computed by including the interaction term which consists of the edge diffraction from the TCR edges and the surface reflection from the front rough surface. The reflection coefficient of a randomly rough surface is a function of the surface roughness and dielectric constant of the surface. The RCS of $10{\lambda}$ size TCR on a ground is 0.46 dB higher than TCR in air at 9.65 GHz, and this can reach at maximum 1.55 dB depending on a surface condition and TCR size. The effect of the front surface on the RCS of a TCR increases, as the surface roughness decreases, the soil moisture increases, and the size of TCR in wavelength decreases.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.40.1-40.1
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• 2010

인간의 삶과 밀접한 관련이 있는 태양 에너지는 전세계적으로 에너지 부족 문제 해결방안을 위한 대체 에너지 자원으로 각광 받고 있다. 즉 태양으로부터 방출되어 지표면에 도달하는 태양광은 연간 약 23,000 TW(Perez et al., 2009)로써 다른 어떤 종류의 에너지원보다 풍부하기 때문에 태양광 발전은 양적인 측면에서의 무한한 잠재력뿐만 아니라 환경적인 측면에서 무공해라는 장점을 가진다. 특히 국내에서는 2030년까지 태양광 에너지와 풍력 및 수소에너지들은 3대 국가 에너지 전략 분야로 집중 육성되고 있다(한국과학기술정보연구원, 2007). 지표면에 도달하는 태양 에너지 평가 및 분석을 위하여 일사계에 의한 관측 자료가 이용될 수 있으나 관측 영역 및 관측 정밀도 문제 때문에 태양 복사 모델(Solar Radiative Transfer Model)에 의한 계산 자료가 중요하게 활용된다. 이 연구에서 한반도의 지표면 태양광 계산을 위하여 사용된 모델은 Iqbal(1983)에 근거한 것으로써 단일 기층의 모형대기를 가정한 모델이며 상세 모델(Line-by-Line Model)에 의하여 보정하여 2009년 1월부터 2009년 12월까지 한반도의 지표면 태양광 시공간 분포를 계산하였다. 이 계산을 위하여 대기 중의 가스와 에어로졸 및 구름 성분들에 대한 모델 입력자료 등이 요구되며 이 자료들은 기상청의 수치 모델(Regional Date Assimilation and Prediction System; RDAPS)과 기상 관련 인공위성(OMI와 MODIS 및 MTSAT-1R 등)으로부터 발췌하여 사용하였다. 그 결과 이 연구 기간(2009년 1월 ~ 2009년 12월)동안 1 km 간격의 수평면에 대하여 계산된 한반도의 지표면 태양광은 안동과 대구 및 진주를 연결하는 지역에서 최대값($5400MJ/m^2$ 이상)이 나타났다. 그러나 지표면 일사 관측 자료의 공간 분포는 이 연구 결과와 차이가 있었으며 그 원인은 관측소 일사계의 보정 및 관리운영에 따른 자료 정확성 결여 때문으로 평가된다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.28 no.2
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• pp.203-214
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• 2012

The physical environment of urban areas covered mostly by concrete and asphalt is the main cause of the urban heat island effect, primarily becoming apparent through increased land surface temperature. This study examined the effect of different urban land cover types on the land surface temperature using MODIS, Landsat ETM+ and RapidEye satellite data. As a result, the remote sensing based land surface temperature showed a marked difference according to the land use pattern in the case study of Ilsan new city. The high-rise apartment residential districts with less building-to-land ratio and higher green area ratio revealed lower land surface temperature than the low-story single-family housing districts characterized by relatively high building-to-land ratio and low green area ratio. From the view of climate zone and land cover types, there is a strong linear correlation between the impervious land cover ratio and the land surface temperature; the land surface temperature increases as the impervious built-up areas expand. In contrast, vegetation;water and shadow areas affect the decrease of land surface temperature. There is also a negative (-) correlation between NDVI and land surface temperature but the seasonal variation of NDVI can be hardly corrected.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.38 no.6_1
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• pp.1423-1444
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• 2022

In this study, the sensitivity of the mid-infrared radiance to atmospheric and surface factors was analyzed using the radiative transfer model, MODerate resolution atmospheric TRANsmission (MODTRAN6)'s simulation data. The possibility of retrieving the land surface temperature (LST) using only the mid-infrared bands at night was evaluated. Based on the sensitivity results, the LST retrieval algorithm that reflects various factors for night was developed, and the level of the LST retrieval algorithm was evaluated using reference LST and observed LST. Sensitivity experiments were conducted on the atmospheric profiles, carbon dioxide, ozone, diurnal variation of LST, land surface emissivity (LSE), and satellite viewing zenith angle (VZA), which mainly affect satellite remote sensing. To evaluate the possibility of using split-window method, the mid-infrared wavelength was divided into two bands based on the transmissivity. Regardless of the band, the top of atmosphere (TOA) temperature is most affected by atmospheric profile, and is affected in order of LSE, diurnal variation of LST, and satellite VZA. In all experiments, band 1, which corresponds to the atmospheric window, has lower sensitivity, whereas band 2, which includes ozone and water vapor absorption, has higher sensitivity. The evaluation results for the LST retrieval algorithm using prescribed LST showed that the correlation coefficient (CC), the bias and the root mean squared error (RMSE) is 0.999, 0.023K and 0.437K, respectively. Also, the validation with 26 in-situ observation data in 2021 showed that the CC, bias and RMSE is 0.993, 1.875K and 2.079K, respectively. The results of this study suggest that the LST can be retrieved using different characteristics of the two bands of mid-infrared to the atmospheric and surface conditions at night. Therefore, it is necessary to retrieve the LST using satellite data equipped with sensors in the mid-infrared bands.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.307-311
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• 2006

일반적으로 도달시간은 지표면 유출의 흐름상태에 의존하며, 대개 중력흐름으로 가정하여 도달시간을 산정하고 있다. 본 연구에서는 흐름상태를 중력흐름과 표면장력흐름으로 구분하고 각 흐름을 판단할 수 있는 임계치를 추정하였다. 도달시간 산정을 위해 유역경사와 지표면조고의 영향을 고려할 수 있는 무차원수를 도입하였으며, 이 임계치의 범위에 따라 중력흐름과 표면장력흐름을 구분하고 두 조건의 흐름상태에 따른 도달시간 산정식을 각각 개발하였다. 중력흐름에 의한 도달시간 산정식과 표면장력흐름에 의한 도달시간 산정식을 개발하고 검증하기 위하여 기존 외국에서 실험한 자료를 비교 분석하였다. 분석결과를 통하여 이러한 흐름특성을 고려한 도달시간 산정식을 모형에 적용할 경우 유출모형을 통한 유출량산정의 정확도 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1057-1062
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• 2009

대부분의 홍수 예측모형은 도달시간 산정에 있어 지표면 흐름을 중력흐름으로 가정한다. 그러나 Woo & Brater(1961)의 실험결과 지표면 흐름의 마찰계수는 바닥정사의 함수인 것으로 나타나며 수심이 매우 얕은 흐름의 경우 조고뿐만 아니라 바닥경사에 의한 영향이 매우 큰 것으로 나타났다. 새로운 무차원수 Y는 바닥경사, 수심, 조고 및 표면장력 등을 고려하는 인자로서 중력흐름과 표면장력흐름의 각 흐름특성을 반영하기 위한 새로운 도달시간 산정식을 개발하였다. 새로운 무차원수 Y는 표면장력과 관계된 후르드수 및 웨버수의 조합으로 조고뿐만 아니라 바닥경사, 수심의 함수로 나타난다. 지표면 흐름의 마찰계수 산정시 비례상수 ${\alpha}$를 새로운 무차원수 Y의 함수로 취하여 Butler(1977)의 실험자료를 분석하였다. 중력흐름의 경우 조고만의 함수로 나타나지만 표면장력흐름은 조고뿐만 아니라 바닥경사의 영향이 매우 중요한 것으로 나타났다. 중력흐름만을 고려하여 도달시간 산정시 관측치보다 작게 산정되는 반면 표면장력흐름으로 고려하여 도달시간 산정시 관측치와 근접하게 산정되었다. 따라서 지표면 유출 흐름은 중력과 함계 표면장력의 영향이 크게 작용하는 것으로 판단된다. 분석결과와 같이 표면장력흐름 특성을 고려한 도달시간 산정식을 모형에 적용할 경우 유출모형을 통한 유출량산정의 정확도 향상에 기여할 것으로 판단된다.