• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.23 no.1
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• pp.1-19
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• 2018

In order to compare significant wave height (SWH) data from multi-satellites (GFO, Jason-1, Envisat, Jason-2, Cryosat-2, SARAL) and SWH measurements from Ieodo Ocean Research Station (IORS), we constructed a 12 year matchup database between satellite and IORS measurements from December 2004 to May 2016. The satellite SWH showed a root mean square error (RMSE) of about 0.34 m and a positive bias of 0.17 m with respect to the IORS wave height. The satellite data and IORS wave height data did not show any specific seasonal variations or interannual variability, which confirmed the consistency of satellite data. The effect of the wind field on the difference of the SWH data between satellite and IORS was investigated. As a result, a similar result was observed in which a positive biases of about 0.17 m occurred on all satellites. In order to understand the effects of topography and the influence of the construction structures of IORS on the SWH differences, we investigated the directional dependency of differences of wave height, however, no statistically significant characteristics of the differences were revealed. As a result of analyzing the characteristics of the error as a function of the distance between the satellite and the IORS, the biases are almost constant about 0.14 m regardless of the distance. By contrast, the amplitude of the SWH differences, the maximum value minus the minimum value at a given distance range, was found to increase linearly as the distance was increased. On the other hand, as a result of the accuracy evaluation of the satellite SWH from the Donghae marine meteorological buoy of Korea Meteorological Administration, the satellite SWH presented a relatively small RMSE of about 0.27 m and no specific characteristics of bias such as the validation results at IORS. In this paper, we propose a conversion formula to correct the significant wave data of IORS with the satellite SWH data. In addition, this study emphasizes that the reliability of data should be prioritized to be extensively utilized and presents specific methods and strategies in order to upgrade the IORS as an international world-wide marine observation site.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.544-544
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• 2016

최근 지구온난화 등 기후변화에 따른 돌발 홍수가 계절과 관계없이 빈번하게 발생하고 있으며, 국지성 호우 및 태풍의 영향으로 인한 홍수피해가 매년 발생하고 있다. 이와 같은 피해를 저감하기 위해서는 정확한 강우 관측 및 홍수량 산정이 매우 중요하기 때문에 많은 수문학적 연구와 기술 발달이 이루어지고 있다. 그 중 강우의 변화를 실시간으로 관측 가능한 레이더영상 자료의 활용성이 증대되어 활발한 연구가 진행되고 있으나, 제주도의 경우 다른 지역에 비해 연구가 미흡한 실정이다. 이에 따라, 제주도 유역을 대상으로 유역의 공간적 특성을 격자기반으로 분석하고 매개변수 산정 시 경험적 요인을 제거할 수 있는 분포형 모형인 Vflo와 기상청에서 제공하는 레이더 영상자료 및 강우자료를 활용하여 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 Arc-GIS를 이용하여 제주도 도심하천인 외도천 유역의 지형적 지리적 특성(DEM, 토양도, 토지피복도 등)을 $30m{\times}30m$ 격자크기로 분석하고, 레이더영상 자료로부터 강우 자료를 추출하였으며, 분포형 모형(Vflo)을 활용하여 유출량을 모의하였다. FSIV기법을 통해 현장 관측한 유출량과 비교 분석하였으며, 레이더 영상자료로부터 추출한 강우자료는 AWS자료를 활용하여 제주도에 적합한 강우보정계수를 산정하였다. 이와 같은 연구를 통해 향후 제주도 미계측 유역의 홍수량 산정이 가능할 것으로 판단되며, 하천기본계획 및 유역종합치수계획 등 치수계획 수립 시 많은 활용이 될 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.23-23
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• 2020

하구 관측은 조사 방법 및 주기에 따라 크게 두 가지로 구분되는데, 첫째는 현장에서 직접 주기적으로 자료를 수집하는 정기 현장관측과 다른 하나는 고정된 지점에 관측소를 설치하여 실시간으로 연속된 자료를 수집하는 실시간 관측으로 분류된다. 본 연구는 하구 관측망 체계를 확립하기 위한 기초 연구로서 금강하구역을 대상으로 모의된 수치 모델 자료를 이용하여 관측망을 설계하기 위한 대표 모니터링 지표를 선정하고, 이를 기반으로 관측 지점을 설계하기 위한 전략을 제시하였다. 대표 모니터링 지표는 실제 현장에서 일반적으로 취득할 수 있는 6가지 항목(수온, 염분, 용존산소, 클로로필a, 총질소, 총인)을 대상으로 EOF 분석을 실시하여 해역의 시공간 분포를 대표할 수 있다고 판단되는 2개의 항목을 선정하였다. 대표 모니터링 지점은 2개의 대표 모니터링 지표에 대한 고유 벡터 사이의 각도를 벡터의 내적으로 계산하고 이를 설계변수로 활용하여 도식최적화 기법을 통해 각 모니터링 항목들에 대한 공간 분포를 가장 잘 재현해 낼 수 있는 지점의 개수와 위치를 선정하였다. 선정된 모니터링 지점들을 이용하여 재구성된 공간 분포를 참값(수치모델)과 비교하여 통계적 적정성 여부를 평가하였으며, 이를 통해 금강하구의 대표 모니터링 지점들을 도출 해 내었다. 금강하구의 정기 현장 관측에 대한 대표 모니터링 지점은 7개로 선정되었으며, 이들은 6가지 관측 항목들에 대해서 매우 높은 공간분포 재현율을 확보할 수 있음을 확인하였다. 또한, 담수가 비정기적으로 방류되는 금강하구 시스템의 지역적 특성에 대한 시계열 정보를 연속적으로 가장 잘 취득할 수 있는 실시간 관측소 설치 영역을 결정하기 위하여, 7개의 대표 모니터링 지점에서의 시계열 정보를 금강하구둑 전면과 외해의 시계열 정보와 비교분석하여 설치가능 지점을 영역으로 제언하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.28 no.1
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• pp.95-100
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• 2012

Big swell is often generated offshore and damages the coasts after travelling long distance. In order to prevent coastal damages, wave measurements should be performed offshore as well as coastal waters around Korea. However, in-situ wave measurements are difficult because of high expense of instruments and high risk of operation. Satellite wave measurements using altimeter make it possible to get wave information from the sea difficult to execute field measurements such as the center of the East Sea or exclusive territorial waters. In order to use wave information from the satellite altimeter, it is important to verify altimeter wave data with in-situ data. This paper examines significant wave height data observed by ENVISAT altimeter by comparing wave data observed at Ieodo station.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.27 no.1
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• pp.56-62
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• 2015

The potential impact of water temperature on sea level and air temperature rise in response to recent global warming has been noticed. To predict the effect of temperature change on river water quality and aquatic environment, it is necessary to understand and predict the change of water temperature. Air-water temperature relationship was analyzed using air temperature data at Buan and water temperature data of Shinsi, Garyeok, Mangyeong and Dongjin. Maximum and minimum water temperature was predicted by neural network and the results show a very high correlation between measured and predicted water temperature.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.366-368
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• 2022

지구온난화에 따른 우리나라 주변 환경의 변화와 최근 중국 불법 어선의 연근해 어업 자원의 고갈 등으로 인해 우리나라 연근해 어족자원을 보호할 필요성이 증대되고 있으며, 지속 가능한 어업을 위해서는 어획물의 종류와 양을 정확히 파악하고 불법 어업에 대한 철저한 감시 및 관리가 필요하다. 이러한 시공간적으로 다양하게 변하는 생태 및 어장 환경 정보와 선박에 대한 정보를 통해 해양관측과 위성 원격탐사를 동시에 이용함으로써 근해와 원양 생물자원 실태를 관측하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 NOAA-20 위성의 VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) DNB (Day & Night Band) 영상을 기반으로 추정한 야간 불빛 자료를 활용하고자 한다. DNB 불빛 영상은 낮은 조도의 불빛을 감지하여 그 정보를 보여 준다. 야간 불빛 자료에 포함된 구름 부분을 마스킹하기 위해 NASA의 신규알고리즘이 적용된JPSS-JRR-CloudMask 기술을 이용하였다. 이번 연구에서는 구름의 영향이 없는 날짜를 선별한 후 AIS 정보에서 어선의 정보를 추출하여 검증 자료로 사용하였다. 실제 선박의 정보를 이용한 위성 불빛 자료의 검증을 통해 위성자료의 신뢰성을 확보하고 향후 불빛과 선단 규모의 상관관계 분석 및 어선의 분포 경향 분석을 통하여 우리나라의 어장환경 분석에 활용 가능할 것으로 기대한다.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.7 no.3
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• pp.100-107
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• 2002

The sea-surface winds during the passage of 64 typhoons for 1979-1999 were simulated using two different typhoon wind models, ie, typhoon parametric model(TPM) and primitive vortex model(PVM). The model hindcast winds were compared with the winds observed at JMA ocean buoys(22001 and 21002) and Kyushu ocean observation tower. The analysis of ms and relative errors between hindcast and observed winds was made to find the accuracy and sensitivity of the typhoon wind prediction models. Both hindcast winds of TPM and PVM underestimate the observed typhoon winds, but PVM winds are more closer to the observations with less rms and relative errors. Relative errors of two model winds were small within 200km from typhoon center, but TPM's relative errors increase up to 70% as the radial distance from typhoon center increases beyond > 200km although PVM's relative errors remain in 20% with less sensitive to the distance from typhoon centers.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2000.04a
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• pp.79-84
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• 2000

해양 영역에 대한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 자료는 좋은 해상도로 기상조건이나 주야에 상관없이 wind vector를 구할 수 있는 장점이 있다. 해안지역의 scatterometer 자료는 육지의 영향으로 인하여 정확한 자료를 얻을 수 없지만, SAR자료를 이용하면, Scatterometer에 비해 좋은 해상도로 해안지역의 wind vector 추출이 가능하다. 본 연구에서는 SAR 자료로부터 풍속을 추출할 수 있는 CMOD_4와 CMOD_IFR2 알고리즘을 사용하였다. 이 알고리즘들은 정확한 sigma-naught 값과, 풍향, 그리고 local incidence angle을 입력변수로 요구한다. CMOD 알고리즘들은 ERS-1/2와 같이 C-band, VV-polarization을 위해 개발된 알고리즘이므로, C-band, HH-polarization을 가진 RADARSAT 자료에 바로 적용할 수가 없다. 이것을 해결하기 위해 본 연구에서는 두 CMOD 알고리즘을 몇 가지 polarization ratio와 같이 적용하여 보았다. 각 연구지역에 해당하는 자료에는 제주도 주변의 Fine mode 자료, 서해안과 제주도 근해의 Standard mode 자료, 그리고 동해안 지역의 ScanSAR 자료 등이다. 여러 가지 Polarization ratio와 CMOD 알고리즘의 조합, 그리고 2-DFFT로부터 추출된 풍향으로부터 각 연구지역의 풍속은 가까운 기상관측소 및, 부이의 관측값과 비교하였다. 그 결과 Fine mode 자료로부터 추출된 풍속은 실제 관측 값보다 항상 상당히 높게 나타났지만, Standard mode 나 ScanSAR 자료로부터 추출된 풍속은 현지 기상관측소 관측 값과 잘 일치한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2010.10a
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• pp.28-30
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• 2010

해양환경에서 장기간 부이(buoy) 관측을 수행할 경우 고정용 앵커에 로프가 감기거나, 부이가 흐름에 의해서 회전을 하면서 부이와 로프가 엉켜서 자료의 수집이 불가능하거나 혹은 장비의 본실이라는 심한 문제가 초래하게 된다. 이러한 기존 부이설치 방법에 따른 문제점을 개선하여 해양자료를 수집할 때 로프의 엉킴을 방지할 수 있는 방안을 도출하였다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.41 no.6
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• pp.617-629
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• 2020

Sea surface temperature (SST), which plays an important role in climate change and global environmental change, can be divided into skin sea surface temperature (SSST) observed by satellite infrared sensors and the bulk temperature of sea water (BSST) measured by instruments. As sea surface temperature products distributed by many overseas institutions represent temperatures at different depths, it is essential to understand the relationship between the SSST and the BSST. In this study, we constructed an observation system of infrared radiometer onboard a marine research vessel for the first time in Korea to measure the SSST. The calibration coefficients were prepared by performing the calibration procedure of the radiometer device in the laboratory prior to the shipborne observation. A series of processes were applied to calculate the temperature of the layer of radiance emitted from the sea surface as well as that from the sky. The differences in skin-bulk temperatures were investigated quantitatively and the characteristics of the vertical structure of temperatures in the upper ocean were understood through comparison with Himawari-8 geostationary satellite SSTs. Comparison of the skin-bulk temperature differences illustrated overall differences of about 0.76℃ at Jangmok port in the southern coast and the offshore region of the eastern coast of the Korean Peninsula from 21 April to May 6, 2020. In addition, the root-mean-square error of the skin-bulk temperature differences showed daily variation from 0.6℃ to 0.9℃, with the largest difference of 0.83-0.89℃ at 1-3 KST during the daytime and the smallest difference of 0.59℃ at 15 KST. The bias also revealed clear diurnal variation at a range of 0.47-0.75℃. The difference between the observed skin sea surface temperature and the satellite sea surface temperature showed a mean square error of approximately 0.74℃ and a bias of 0.37℃. The analysis of this study confirmed the difference in the skin-bulk temperatures according to the observation depth. This suggests that further ocean shipborne infrared radiometer observations should be carried out continuously in the offshore regions to understand diurnal variation as well as seasonal variations of the skin-bulk SSTs and their relations to potential causes.