• 제목/요약/키워드: 2-channel sensing

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Sea Ice Extents and global warming in Okhotsk Sea and surrounding Ocean - sea ice concentration using airborne microwave radiometer -

  • Nishio, Fumihiko
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 1998년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.76-82
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    • 1998
  • Increase of greenhouse gas due to $CO_2$ and CH$_4$ gases would cause the global warming in the atmosphere. According to the global circulation model, it is pointed out in the Okhotsk Sea that the large increase of atmospheric temperature might be occurredin this region by global warming due to the doubling of greenhouse effectgases. Therefore, it is very important to monitor the sea ice extents in the Okhotsk Sea. To improve the sea ice extents and concentration with more highly accuracy, the field experiments have begun to comparewith Airborne Microwave Radiometer (AMR) and video images installed on the aircraft (Beach-200). The sea ice concentration is generally proportional to the brightness temperature and accurate retrieval of sea ice concentration from the brightness temperature is important because of the sensitivity of multi-channel data with the amount of open water in the sea ice pack. During the field experiments of airborned AMR the multi-frequency data suggest that the sea ice concentration is slightly dependending on the sea ice types since the brightness temperature is different between the thin and small piece of sea ice floes, and a large ice flow with different surface signatures. On the basis of classification of two sea ice types, it is cleary distinguished between the thin ice and the large ice floe in the scatter plot of 36.5 and 89.0GHz, but it does not become to make clear of the scatter plot of 18.7 and 36.5GHz Two algorithms that have been used for deriving sea ice concentrations from airbomed multi-channel data are compared. One is the NASA Team Algorithm and the other is the Bootstrap Algorithm. Intrercomparison on both algorithms with the airborned data and sea ice concentration derived from video images bas shown that the Bootstrap Algorithm is more consistent with the binary maps of video images.

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GMS-5 인공위성 원격탐사 자료를 이용한 대기 에어러솔 모니터링 (Monitoring of Atmospheric Aerosol using GMS-5 Satellite Remote Sensing Data)

  • 이권호;김정은;김영준;서애숙;안명환
    • 한국지리정보학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.1-15
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    • 2002
  • 대기중의 에어러솔은 지구복사수지에 영향을 미치는 요소이며 직 간접적인 복사강제효과로 인하여 기후변화인자로 간주되고 있다. 대기 에어러솔은 대기중 체류시간의 시 공간적 불확실성 때문에 GCM 등의 변수로 사용하기 어려운 점을 가지고 있다. 따라서 대기 에어러솔의 기후 및 대기복사에 대한 영향을 규명하기 위하여 대기 에어러솔의 물리 광학적 성질을 밝히는 것이 필요하다. 본 연구에서는 가시영역에서의 대기효과를 분석하기 위하여 대기복사전달 모델인 MODTRAN 3 (Moderate Resolution Transmittance)의 모사결과와 GMS-5 위성의 가시영역 채널을 이용하여 황사 에어로졸의 모니터링을 시도하였다. 본 연구에서는 황사사례를 중심으로 대기 에어러솔에 의한 대기효과를 정량화하기 위한 GMS-5 위성자료와 이를 시뮬레이션 하기 위한 MODTRAN 3 대기복사전달모델을 사용하였다. MODTRAN 3 시뮬레이션 결과로 위성의 채널 알베도와 에어러솔 광학 두께와의 관계를 계산하여 위성자료에서 에어러솔 광학두께에 관한 정보를 추출하였다. 후진궤적분석을 통하여 황사를 포함한 공기덩어리가 고비사막으로부터 중국을 거쳐 한반도에 도달하는 것과 이때 에어러솔 광학두께가 증가하는 현상을 지상관측자료에서 확인할 수 있었다. 또한 위성영상에서 보이는 황사영역은 황사의 이동 현상을 시간대별로 잘 나타나고 있고, 지상관측결과의 비교분석은 10% 내의 오차율을 가지는 범위 안에서 만족할 만한 결과를 보여주었다. 더욱이 같은 황사현상이 발생한 시간대에 한국, 중국과 일본에서 측정된 라이다 관측결과와 모델결과 자료는 황사 에어로졸의 특성을 잘 나타내고 있으므로 향후 대기에어로졸의 모니터링에 대한 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.

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무선 센서 네트워크에서 이동성 로봇을 이용한 센서 위치 인식 기법에 관한 연구 (A Localization Scheme Using Mobile Robot in Wireless Sensor Networks)

  • 김우현
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.105-113
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    • 2007
  • Accurate and low-cost sensor localization is a critical requirement for the deployment of wireless sensor networks in a wide variety of application. Sensor position is used for its data to be meaningful and for energy efficient data routing algorithm especially geographic routing. The previous works for sensor localization utilize global positioning system(GPS) or estimate unknown-location nodes position with help of some small reference nodes which know their position previously. However, the traditional localization techniques are not well suited in the senor network for the cost of sensors is too high. In this paper, we propose the sensor localization method with a mobile robot, which knows its position, moves through the sensing field along pre-scheduled path and gives position information to the unknown-location nodes through wireless channel to estimate their position. We suggest using the sensor position estimation method and an efficient mobility path model. To validate our method, we carried out a computer simulation, and observed that our technique achieved sensor localization more accurately and efficiently than the conventional one.

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Performance evaluation of smart prefabricated concrete elements

  • Zonta, Daniele;Pozzi, Matteo;Bursi, Oreste S.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제3권4호
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    • pp.475-494
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    • 2007
  • This paper deals with the development of an innovative distributed construction system based on smart prefabricated concrete elements for the real-time condition assessment of civil infrastructure. So far, two reduced-scale prototypes have been produced, each consisting of a $0.2{\times}0.3{\times}5.6$ m RC beam specifically designed for permanent instrumentation with 8 long-gauge Fiber Optic Sensors (FOS) at the lower edge. The sensing system is Fiber Bragg Grating (FBG)-based and can measure finite displacements both static and dynamic with a sample frequency of 625 Hz per channel. The performance of the system underwent validation in the laboratory. The scope of the experiment was to correlate changes in the dynamic response of the beams with different damage scenarios, using a direct modal strain approach. Each specimen was dynamically characterized in the undamaged state and in various damage conditions, simulating different cracking levels and recurrent deterioration scenarios, including cover spalling and corrosion of the reinforcement. The location and the extent of damage are evaluated by calculating damage indices which take account of changes in frequency and in strain-mode-shapes. The outcomes of the experiment demonstrate how the damage distribution detected by the system is fully compatible with the damage extent appraised by inspection.

Development of EMG-Triggered Functional Electrical Stimulation Device for Upper Extremity Bilateral Movement Training in Stroke Patients: Feasibility and Pilot study

  • Song, Changho;Seo, Dong-kwon
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제10권3호
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    • pp.374-378
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    • 2021
  • Objective: Bilateral movement training is an effective method for upper extremity rehabilitation of stroke. An approach to induce bilateral movement through functional electrical stimulation is attempted. The purpose of this study is to develop an EMG-triggered functional electrical stimulation device for upper extremity bilateral movement training in stroke patients and test its feasibility. Design: Feasibility and Pilot study design. Methods: We assessed muscle activation and kinematic data of the affected and unaffected upper extremities of a stroke patient during wrist flexion and extension with and without the device. Wireless EMG was used to evaluate muscle activity, and 12 3D infrared cameras were used to evaluate kinematic data. Results: We developed an EMG-triggered functional electrical stimulation device to enable bilateral arm training in stroke patients. A system for controlling functional electrical stimulation with signals received through a 2-channel EMG sensor was developed. The device consists of an EMG sensing unit, a functional electrical stimulation unit, and a control unit. There was asymmetry of movement between the two sides during wrist flexion and extension. With the device, the asymmetry was lowest at 60% of the threshold of the unaffected side. Conclusions: In this study, we developed an EMG-triggered FES device, and the pilot study result showed that the device reduces asymmetry.

Imaging Performance Analysis of an EO/IR Dual Band Airborne Camera

  • Lee, Jun-Ho;Jung, Yong-Suk;Ryoo, Seung-Yeol;Kim, Young-Ju;Park, Byong-Ug;Kim, Hyun-Jung;Youn, Sung-Kie;Park, Kwang-Woo;Lee, Haeng-Bok
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권2호
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    • pp.174-181
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    • 2011
  • An airborne sensor is developed for remote sensing on an aerial vehicle (UV). The sensor is an optical payload for an eletro-optical/infrared (EO/IR) dual band camera that combines visible and IR imaging capabilities in a compact and lightweight package. It adopts a Ritchey-Chr$\'{e}$tien telescope for the common front end optics with several relay optics that divide and deliver EO and IR bands to a charge-coupled-device (CCD) and an IR detector, respectively. The EO/IR camera for dual bands is mounted on a two-axis gimbal that provides stabilized imaging and precision pointing in both the along and cross-track directions. We first investigate the mechanical deformations, displacements and stress of the EO/IR camera through finite element analysis (FEA) for five cases: three gravitational effects and two thermal conditions. For investigating gravitational effects, one gravitational acceleration (1 g) is given along each of the +x, +y and +z directions. The two thermal conditions are the overall temperature change to $30^{\circ}C$ from $20^{\circ}C$ and the temperature gradient across the primary mirror pupil from $-5^{\circ}C$ to $+5^{\circ}C$. Optical performance, represented by the modulation transfer function (MTF), is then predicted by integrating the FEA results into optics design/analysis software. This analysis shows the IR channel can sustain imaging performance as good as designed, i.e., MTF 38% at 13 line-pairs-per-mm (lpm), with refocus capability. Similarly, the EO channel can keep the designed performance (MTF 73% at 27.3 lpm) except in the case of the overall temperature change, in which the EO channel experiences slight performance degradation (MTF 16% drop) for $20^{\circ}C$ overall temperate change.

Tropical Plume 에 대한 TOVS 추정 가강수량의 평가와 상호비교 (Evaluation and Intercomparisons of the Estimated TOVS Precipitable Waters for the Tropical Plume)

  • 정효상;신동인
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.51-69
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    • 1993
  • 열대 및 아열대 태평양상에서 TOVS(Tiros Operational Vertical Sounder) 가강수량의 추정을 위한 모형을 사용하여 열대 기상 중 하나인 TP(Tropical Plume) 또는 Flare-up현상의 수 증기장을 분석하였다. 전가강수량 모형(71.1% 의 변량과 0.62 g $cm^{-2}$의 표준편차)와 중 대류고도 모형(71.7의 변량과 0.17 g $cm^{-2}$의 표준편차)을 선택하여 Tropical Plume 현상 에 대해 TOVS 가강수량, ECMWF(European Centre of Medium Range Weater Forecasts) 가강 수량, SMMR(Scanning Multichannel Microwave Radiometer) 가강수량과 OLR(Outgoing Longwave Radiation)을 상호비교하고 평가하였다. TOVS가강수량 모형으로는 Tropical Plume이 단지 초기단계인 상층운과 얇은 중층운으로 이루어졌을 때는 이 현상을 식별하기 어려웠으나 발 달단계인 상층운과 짙은 중층운이 존재할 때는 이현상이 뚜렷하였다. ECMWF 가강수량은 종관 기상현상은 잘 설명하였으나 Tropical Plume은 뚜렷하지 않았으며, 열대 수렴대와 남태평양 수렴 대에서는 대체로 TOVS 가강량보다 과습하였다. SMMR 가강수량도 TOVS 가강수량과 비슷한 현상을 보였으나 특히, OLR은 Tropical Plume 현상이 가장 뚜렷이 나타났다.

Microwave radiometer를 이용한 안동지역의 수액량 및 증우가능량 추정 (The Distributions of Liquid Water Content(LWC) and the Potential Enhancement of Precipitation over Andong Area observed from Microwave Radiometer)

  • 정관영;김효경;이선기;정영선
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.165-174
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    • 1998
  • 구름 속의 수액량 분포와 인공강우에 의한 잠재적 증우 가능성을 조사하기 위해 1797년 7월부터 1998년 2월가지 이중채널 마이크로웨이브 레디오메타를 사용하여 안동 지방에서 관측을 실시하였다. 안동 지방의 수액량은 대부분의 시간대에서 0.1mm 이하로 매우 작은 값을 보였다. 계절적 특성을 살펴보면 여름철에 수액량이 가장 풍부하였으며, 봄, 가을, 겨을 순이었다. 수액량의 일변화 양상은 여름철을 제외한 계절에서 12시부터 17시까지 비교적 높은 수액량을 보였으며, 강수량이 많은 여름철에는 수액량의 시간 변동이 심한 것으로 조사되었다 풍향에 따른 수액량의 분포는 소백산맥을 넘어오는 기류인 서풍과 남서풍 계열의 바람에서 수액이 풍부하게 존재하는 것으로 조사되었다. 수평 수액량 플럭스와 연직 강수량의 비인 잠재적 증우 가능량(P$_{en}$)은 대부분 0.5 이하였으며, 계절적으로는 봄철에 0.5, 여름과 가을철에 0.2, 그리고 겨울철에 0.1 이었다. 결과적으로 안동지역에서 인공강우에 의한 최대 증우 가능성은 봄철 서풍계열의 바람에서 높은 것으로 조사되었다. .

2010년 9월 21일 추석 호우와 관련된 대류 세포의 위성 영상 분석 (Satellite Image Analysis of Convective Cell in the Chuseok Heavy Rain of 21 September 2010)

  • 권태영;이정순
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.423-441
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    • 2013
  • 이 연구에서는 MTSAT-2 적외 영상과 수증기 영상을 이용하여 2010년 9월 21일 추석 호우 사례에 대하여 대류운 생애주기의 각 단계에서 나타나는 특징을 조사하였다. 추석 호우와 관련된 최초의 구름은 20일 1630~1900 UTC에 서해 중부 지역에서 관측된 다중 세포의 하층운이다. 이 구름 가운데 일부가 1930 UTC에 산동반도 부근에서 휘도온도 $-45^{\circ}C$ 이하의 대류 세포로 발달한다. 이 때 이 지역은 수증기 영상에서 암역의 가장자리에 위치한다. 대류 세포는 동진하다가 한반도 중서부 해안 부근에서 21일 0030과 0430 UTC에 두 차례의 병합을 거쳐 급격히 발달한다. 이후 21일 0430에서 1000 UTC까지 약 6시간 동안 위성 영상에서 구름의 면적은 상대적으로 작고, 수평 이동속도는 느려졌다. 최저 휘도온도는 약 $-75{\sim}-65^{\circ}C$로 매우 낮게 유지되며, 잘 발달한 부세포가 반복적으로 형성되는 특징을 보인다. 레이더 자료에는 국지적으로 50 mm/hr 이상의 강우율을 보이는 좁은 띠 모양의 강우 밴드가 나타나고 이 밴드는 대류운의 남서쪽 가장자리에 위치한다. 그러나 수치 모델 자료의 종관 규모 역학적 강제항에는 뚜렷한 특징을 찾기 어렵다. 대류 세포의 구름 면적은 21일 1000 UTC 이후 짧은 시간에 급격한 증가를 보이고 뒤이어 소멸한다. 이러한 대류 세포의 발달과 관련된 위성 영상의 특징은 중규모 호우의 초단기 예보와 실시간 예보에 사용될 수 있을 것이다.

GOCI-II 자외선 채널을 활용한 흡수성 에어로졸 관측 (Exploiting GOCI-II UV Channel to Observe Absorbing Aerosols)

  • 이서영;김준;안재현;임현광;조예슬
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_1호
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    • pp.1697-1707
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    • 2021
  • 2020년 2월 19일 천리안 2B호의 해양 탑재체 GOCI-II가 발사되었다. GOCI-II 기기는 이전의 GOCI 대비 여러 향상된 기능을 탑재함으로써, 에어로졸 산출 연구의 범위를 확장해주었다. 특히, 새롭게 추가된 380 nm 자외선 채널은 흡수성 에어로졸 관측의 민감도를 유의미하게 향상시키는 역할을 하였다. 본 연구에서는, GOCI-II의 380 및 412 nm 채널을 활용하여 2021년 1월부터 6월까지의 에어로졸 지수를 계산하고 이를 통해 흡수성 에어로졸을 탐지하였다. TROPOMI 에어로졸 지수와 비교한 결과 GOCI-II 에어로졸 지수는 양의 편차를 보였으나, 황사 화소에서의 에어로졸 지수는 구름 및 청천 화소와 뚜렷하게 구분할 수 있을 만큼 더 크게 나타났다. 또한 GOCI-II 에어로졸 지수가 크게 나타날 때, 지상 관측 장비에서도 흡수성 에어로졸이 우세하게 탐지되었음을 발견하였다. GOCI-II 에어로졸 지수 상위 25% 범위에 드는 자료들을 조사하자, 연구 기간 동안 지상에서 Dust 및 Moderately-absorbing fine 유형으로 확인된 자료들의 71.3%, 80.0%가 각각 여기에 속함을 확인할 수 있었다.