• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집 통권 4호 Proceedings of the 2001 KSRS Spring Meeting
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• pp.111-115
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• 2001

부유물이 해수의 광특성을 좌우하는 탁한 해수의 해색 분석 알고리즘을 개발하기 위하여 해수의 CASE-II water 원격반사도 모델이 개발되었다. 개발된 원격반사도 모델은 현장관측 자료와 비교 검정되었으며, 모델의 결과를 활용하여 지금까지의 단순 2 band ratio의 클로로필 알고리즘보다 발전된, 즉 부유물 농도의 함수로 새로운 개념의 알고리즘 개발이 시도하였다. 새 해색 클로로필 알고리즘을 SeaWiFS 위성 자료에 적용한 결과 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2002년도 추계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.156-157
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• 2002

동중국해는 해양어족 자원의 보고이며, 한국, 중국, 일본 등 연안 국가가 많은 혜택을 받고 있는 해역이다. 이와 같은 동중국해는 중국대륙의 연안수와 쿠로시오가 만나는 곳으로, 그 경계역에서 해황 변동이 심한 것으로 알려져 있다(Chikuni, 1985). 특히, 해양 광학적인 측면에서 동중국해수는 매우 복잡한 광특성을 지니고 있다. 동중국해 해역 중 중국대륙 연안측에서는 탁한 해수(Case II), 일본 연근해역에서는 밝은 해수(Case I)그리고 동중국해의 중심 해역인 제주도 연근해역에서는 밝은 해수와 탁한 해수가 합쳐진 혼합수 특성을 나타내고 있다(Ahn et al., 1998;Ahn, 2000; Suh et al., 2001). (중략)

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권2호
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• pp.173-182
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• 2013

천리안 위성 해양탑재체(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI) 대기보정의 근간이 되는 Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor(SeaWiFS) 초기 대기보정 기법은 근적외선 파장대의 해수 반사도를 0으로 가정한다. 이러한 가정에 근거하여 근적외선 파장에서 탐지되는 모든 신호는 에어로졸 산란에 의한 반사도로 간주된다. 그러나 이러한 가정은 탁한 해역에서 해수 반사도를 과소 추정하는 문제점을 야기시킨다. 이를 해결하기 위하여 Management Unit of the North Sea Mathematical Models(MUMM) 대기보정 알고리즘이 개발되었다. 이 알고리즘은 근적외선 파장에서 탐지되는 해수 반사도 비율인 ${\alpha}$를 도입하였다. ${\alpha}$는 통계적 방법에 의하여 결정되며 영상 내의 모든 픽셀에 고정적인 값으로 사용된다. 이 알고리즘은 근적외선 해수 반사도가 0.01보다 작은 중간 탁도의 해역에서는 잘 맞는 반면 매우 탁한 해역에서는 ${\alpha}$가 탁도에 따라 변하기 때문에 오차율이 다시 증가한다. 본 연구에서는 매우 탁한 해역 해수 반사도의 정확도를 향상시키고자 ${\alpha}$를 고정하지 않고, 반복계산을 통해 탁도에 적합한 ${\alpha}$를 계산하도록 MUMM 알고리즘을 수정 보완하였다. 그 결과 MUMM 알고리즘의 모든 밴드의 평균 Root Mean Square Error(RMSE)는 0.0048인 반면 수정된 MUMM 알고리즘은 0.002로 개선된 결과를 얻었다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권3호
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• pp.247-263
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• 2021

최근의 기후변화는 연안에서 더욱 가속화되고 있어 연안에서의 해양 환경변화 감시의 중요성이 커지고 있다. 클로로필-a 농도는 해양 환경 변화의 중요한 지표 중 하나로 수십년 동안 여러 해색 위성을 통해 전구 해양 표층의 클로로필-a 농도가 산출되었으며 다양한 연구 분야에 활용되었다. 하지만 연안 해역의 탁한 해수는 외해의 맑은 해수와는 구별되는 구성 성분과 광학적 특성으로 인해 나타나는 심각한 오차 때문에 일반적으로 사용되는 전지구 대양을 위하여 만들어진 클로로필-a 농도 알고리즘은 연안 해역에 대입할 수 없다. 또한 연안 해역은 해역에 따라 성분과 특성이 크게 달라져 통일된 하나의 알고리즘을 제시하기 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 연안의 탁도가 높은 해역에서는 구성 성분과 광학적 변동 특성을 고려한 다양한 알고리즘들이 개발되어 사용되어 왔다. 클로로필-a 농도 산출 알고리즘은 크게 경험적 알고리즘, 반해석적 알고리즘, 기계학습을 활용한 알고리즘 등으로 나눌 수 있다. 해수의 반사 스펙트럼에 기반한 청색-녹색 밴드 비율이 기본적인 형태로 주로 사용된다. 반면 탁한 해수를 위해 개발된 알고리즘은 연안해역에 존재하는 용존 유기물과 부유물의 영향을 상쇄시키기 위한 방식으로 녹색-적색 밴드 비율, 적색-근적외 밴드 비율, 고유한 광학적 특성 등을 사용한다. 탁한 해수에서의 신뢰성 있는 위성 클로로필-a 농도 산출은 미래의 연안 해역을 관리하고 연안 생태 변화를 감시하는데 필수적이다. 따라서 본 연구는 탁도가 높은 Case 2 해수에서 활용되어온 알고리즘들을 요약하고, 한반도 주변해역의 모니터링과 연구에 대한 문제점을 제시한다. 또한 다분광 및 초분광 센서의 개발로 더욱 정확하고 다양한 해색 환경을 이해할 수 있는 미래의 해색 위성에 대한 발전 전망도 제시한다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.136-136
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• 2010

해색원격탐사에서 해수 type을 광학적 성질에 따라 Case-I water와 Case-II water로 구분한다. Case-I water는 기본적으로 조류 세포 및 그 쇄설물 그리고 미량의 용존 유기물을 포함하며, 맑은 해수인 대양이 이에 속한다. Case-II water는 부유 무기입자, 육상 기원입자 및 높은 용존 유기물 농도, 인간이 만든 유입물을 포함한 탁한 해수이며, 연안 해역의 해수가 이에 속한다(Gordon, 1983). Case-II water에 속하는 연안 해역의 부유사 농도는 해양 연안 환경 변화를 모니터링 할 수 있는 중요한 지표 중 하나이다. 부유사가 연안 환경, 연안 양식장, 어장 환경에 어떤 영향을 주는지 파악할 수 있다. 채수를 통하여 부유사 농도를 추정하는 것은 시간적 경제적 제약이 따른다. 하지만 위성자료와 실측 자료간의 상관관계가 잘 나타나는 계수를 유도하면, 실측없이 위성영상만 있으면 연속적인 부유사 농도 분포를 볼 수 있을 것으로 기대된다. 이런 목적으로 Landsat ETM+ 자료를 이용하여 광양만의 표층 부유사 농도를 추정하였다. 위성 통과시간에 맞춰 2009년 9월 22일과 11월 25일 2차례에 걸쳐 부유사 농도와 반사도를 광양만 16개 정점에서 측정하였다. 부유사 농도는 표층의 해수를 채수하여 GF/F 필터를 이용해 측정되었고, 반사도는 Spectroradiometer를 사용하여 350nm부터 1050nm까지 1nm 간격으로 측정되었다. Landsat ETM+ 자료와 실측 반사도는 원격반사도 $R_{rs}$로 변환되었고, 두 가지 $R_{rs}$를 실측 부유사 농도와 비교하여 부유사 농도 산출 계수를 유도하였다. 경험적으로 구한 계수를 사용하여 위성영상을 부유사 농도로 계산하였으며, 이는 같은 날의 실측 부유사 농도와 비슷한 공간분포를 나타내었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.221-237
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• 2010

해양의 일차생산 측정에 있어 인공위성자료의 활용은 연구선 등을 활용한 기존 조사방법이 갖고 있는 시 공간상의 제한을 많이 개선할 수 있다. 하지만, 황해와 같이 탁한 해역에서의 일차생산 추정은 해수의 광학특성에 의해 여전히 많은 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 현재 수준에서 가용한 황해의 일차 생산 추정방법들을 비교 평가하였다. 즉, 네 가지의 엽록소-a 추정 알고리듬과 두 가지의 일차생산 추정 알고리듬을 사용하여 각기 다른 조합들이 일차생산 추정에 있어 어떤 차이를 보이는지 알아보았다. 여덟가지 조합에 의해 추정된 황해 중부의 일차생산력은 96.5 에서 $610.2\;gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$의 범위값을 가졌다. 최근 한 중 일 연구자들에 의해 공동으로 개발 중인 새로운 엽록소 알고리듬은 탁한 해역에서 표준알고리듬이 잘 맞지 않는 문제를 일부 해결했으나 여전히 해결해야 할 문제를 남겼다. 실측 광합성 매개변수를 새로 적용한 일차생산 추정 알고리듬 또한 개선이 필요하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제31권5호
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• pp.473-490
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• 2015

우리나라 주변을 한 시간 간격으로 관측하고 있는 GOCI의 관측영역 안에는 매우 맑은 대양의 성격을 띠는 동해부터 세계적인 큰 강인 양쯔강 하구의 극심하게 탁한 해역까지 매우 폭 넓은 해수 환경이 포함되어 있다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 해수 구성 성분인 식물 플랑크톤, 부유물질, 용존유기물질의 흡광 특성자료를 이용하여 각 해역별 해수 환경의 차이를 상세하게 분석하였다. 이를 위하여 2009 ~ 2014년까지 6년 동안 한반도 주변 해역의 총 959개 정점에서 얻어진 해양 광학 자료 및 해양 환경 자료가 사용되었다. 그 결과 동해, 남해, 동중국해, 황해 외해역은 DOM과 식물 플랑크톤의 기여도가 높은 비슷한 분포 패턴을 나타냈고, 이와는 달리 목포 및 경기만 연안 해역은 부유물질과 용존유기물질의 기여도가 높은 분포 패턴을 보였다. 클로로필 및 부유물질 알고리즘의 정확도를 검증해 본 결과, 클로로필은 주로 과대 추정되고, 부유물질은 주로 과소 추정되는 경향을 보였다. 큰 오차의 경우 클로로필, 부유물질, 용존유기물질 중에서 부유물질에 의해 가장 많은 영향을 받았으며, $a_{SPM}$의 기여도가 60% 이상으로 높을 때 연안 해역에서 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.61-68
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• 2019

블랙박스 본체를 회수하지 않고도 블랙박스의 정보나 수중 장비의 기록된 정보 등을 회수할 수 있도록 빛을 이용하는 수중 무선 광 통신 시스템은 매우 요긴하다. 본 논문에서는 탁도가 높은 천해환경에서 수중 가시광 통신시 발생하는 노이즈 원인을 분석하고 이러한 환경에서도 노이즈를 효과적으로 제거하면서도 광 검출신호의 최대 전압 스윙을 향상시킬 수 있는 기준신호 기반의 광 검출 센서 기술을 연구하였다. 그리고 개발한 통신 시스템의 성능을 입증하기 위해 광 무선통신 시스템을 제작하고 탁한 해수가 담긴 수조에서 송수신 시험을 수행하여 개발한 광 무선통신 기법이 실제로 효과가 있음을 검증하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제6권3호
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• pp.151-161
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• 2003

본 연구에서는 최근 해양, 대기, 육지환경을 동시에 관측할 수 있는 미국 첨단관측 위성 Terra/MODIS(moderate-resolution imaging spectroradiometer) 자료와 동중국해 북부해 역에의 현장 관측치를 이용하여 동중국해에서 탁한 해수의 수평 분포에 대한 동 하계 변동 규모를 정량화하고자 하였다. 국립수산과학원에서 2001년 6월부터 실시간 직접 수신한 MODIS 위성의 36개 채널 자료 중, 공간해상도가 250m인 채널 1(620~670nm) 및 공간해상도 500m인 채널 4(545~565nm)와 채널 3(459~479nm)을 합성한 RGB(red, green, blue) 디지털 영상자료를 이용하였다. 중국 연안측과 같이 수심이 얕은 동중국해역에서 발생되는 탁수의 수평 공간 분포 영역은 동계의 경우 강한 풍속과 수온약층의 소멸현상 등으로 수평면적이 평균 $232,000km^2$였다. 하계의 경우 비교적 약한 풍속과 강한 수온약층의 존재 등으로 수평면적이 평균 $71,000km^2$로 나타나, 동계 탁수의 수평적 분포 면적이 하계보다 약 3배 커지는 것으로 나타났다. 탁수의 수평면적 변동은 하계의 경우 10~20m 등수심선과, 동계의 경우 50m 등수심과 대략적으로 일치하는 분포를 보였다. 동계는 50m 이천까지의 수심에서 재부상한 부유물질이 표층에서 바람 또는 이류에 의해 50m 수심보다 깊은 해역의 표층으로 수평확산되어 탁수가 단지 표층에 국한되어 분포하는 것으로 추정되었다.

• 수산해양기술연구
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• 제35권2호
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• pp.136-146
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• 1999

양식어업과 정치망어업의 생산과 관리를 효율적으로 행할 수 있는 기초자료를 마련하기 위해 어류의 서식환경과 분포생태를 원격으로 측정할 수 있는 시스템을 구축하여 1997년 10월부터 1998년 6월까지 경남 통영군 산양면 성지실업 육삼양어장과 경남 장승포시 능포리 소재 능포수산공사 정치망어장에서 용존산소 (D.O.), pH 및 탁도 (SS) 등의 수질환경요소와 어류의 분포생태를 원격계측시스템을 이용하여 측정 분석하였고, 또한, 제l차, 제2차 년도에서 실시한 수온, 염분, 유향, 유속 및 수중소음 등에 대한 물리적인 환경요소들도 함께 측정하여 종합 분석, 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 해상국으로부터의 용존산소, pH 및 탁도의 화학적 수질환경 정보를 음성용 VHF 무선 송수신기로 수신한 FSK 변조신호를 모뎀을 이용하여 복조한 다음 노트북 컴퓨터로 원자료의 저장과 공학단위로 변환시켜 화면상에 나타나게 한 결과 해상국의 원자료와 통일한 결과를 얻게되어 원격제어시스템의 기능이 원활함을 확인할 수 있었다. 2. 가두리 양식 장에서 25시 관측한 화학적 수질환경은, 한사리인 경우 평균적으로 pH 8.1, 용존산소 8.7 mg/l, 탁도 2.6 FNU를 나타내어 알카리성에 비교적 맑고 깨끗하였으며, 조금시에는 pH 8.1, 용존산소 8.5 mg/l, 탁도 4.1 FNU를 나타내어 다소 현탁한 현상을 나타내었다. 이와같은 원인은 유향과 유속 때문에 가두리 축양조내의 해수의 유입정도에 영향을 받았기 때문으로 판단되었다. 3. 정치망어장에서 25시 관측한 화학적 수질환경은,5 m층에서는 평균적으로 pH 8.5, 용존산소 3.8 mg/l, 탁도 0.5 FNU를 나타내었고 ,10 m 층에서는 평균적으로 pH 8.1, 용존산소 6.1 mg/l, 탁도 0.6 FNU를 나타내어 저층일수록 용존산소는 많이 분포되나 탁도는 약간 높아 다소 흐린 것으로 판단되었다. 4 가두리 축양조내에서의 이류는 주간중은 1m 가끼운 표층에 분포하고, 야간중에는 2-4m 층에 머물다 일출과 함께 부상하고 일몰과 동시에 하강하는 경향을 나타내었으며, 정치망의 상자망 내에서의 어류는 주간중은 표층 가까이에 머물고 야간중은 6m 수층까지 하강하여 분포하는 경향을 나타내었다. 5. 연안 가두리 양식장과 정치망어장에서 수온 염분, 유향, 유속 및 환경소음 등의 물리적 수직환경 요소와 용존산소, pH, 탁도 등의 수질환경요소 등을 측정할 수 있는 원격계측시스템과 원격어군탐지기를 이용하여 수질환경과 어류의 분포생태를 비교분석한결과 실시간으로 매일 매일의 환경변화와 어군분포생태를 파악할 수 있는 시스템임을 확인할 수 있었다. 추후에는 이러한 원격 측정 자료를 단일화 시스템으로 집약화하는 시스템 개발이 진행되어야 할 것으로 생각된다.