• Atmosphere
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• v.29 no.5
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• pp.639-658
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• 2019

The classification of fog type and the characteristics of fog based on fog events over South Korea were investigated using a 3-year (2015~2017) visibility meter data. One-minute visibility meter data were used to identify fog with present weather codes and surface observation data. The concept of fog events was adopted for the better definition of fog properties and more objective classification through the detailed investigation of life cycle of fog. Decision tree method was used to classify the fog types and the final fog types were radiation fog, advection fog, precipitation fog, cloud base lowering fog and morning evaporation fog. We enhanced objectivity in classifying the types of fog by adding the satellite and the buoy observations to the conventional usage of AWS and ceilometer data. Radiation fog, the most common type in South Korea, frequently occurs in inland during autumn. A considerable number of advection fogs occur in island area in summer, especially in July. Precipitation fog accounts for more than a quarter of the total fog events and frequently occurs in islands and coastal areas. Cloud base lowering fog, classified using ceilometer, occurs occasionally for all areas but the occurrence rate is relatively high in east and west coastal area. Morning evaporation fog type is rarely observed in inland. The occurrence rate of thick fog with visibility less than 100 meters is amount to 21% of total fog events. Although advection fog develops into thick fog frequently, radiation fog shows the minimum visibility, in some cases.

• KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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• v.42 no.6
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• pp.729-738
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• 1997

To estimate the change in rice productivity around lake Juam due to construction of artificial lake, growth, yield components and yield of rice were measured at different locations around lake Juam for three years from 1994 to 1996. Automated weather stations(AWS) were installed nearby the experimental paddy fields, and daily maximum, average and minimum temperature, solar radiation, relative humidity, and precipitation were measured for the whole growing period of rice. Plant height, number of tillers, leaf area and shoot dry weight per hill were observed from 8 to 10 times in the interval of 7 days after transplanting. Yield and yield components of rice were observed at the harvest time. Simulation model of rice productivity used in the study was SIMRIW developed by Horie. The observed data of rice at 5 locations in 1994, 3 locations in 1995 and 4 locations in 1996 were inputted in the model to estimate the unknown parameters. Comparisons between observed and predicted values of shoot dry weights, leaf area indices, and rough rice yield were fairly well, so that SIMRIW appeared to predict relatively well the variations in productivity due to variations of climatic factors in the habitat. Climatic elements prior to as well as posterior to dam construction were generated at six locatons around lake Juam for thirty years by the method of Pickering et al. Climatic elements simulated in the study were daily maximum and minimum temperature, and amount of daily solar radiation. The change in rice productivity around lake Juam due to dam construction were estimated by inputting the generated climatic elements into SIMRIW. Average daily maximum temperature after dam construction appeared to be more or less lower than that before dam construction, while average daily minimum temperature became higher after dam construction. Average amount of daily solar radiation became lower with 0.9 MJ $d^{-1}$ after dam construction. As a result of simulation, the average productivity of habitats around lake Juam decreased about 5.6% by the construction of dam.

• The Korean Journal of Quaternary Research
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• v.14 no.2
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• pp.117-123
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• 2000

This study examined the spatial distribution of precipitation in Sokcho area. The hourly, daily and monthly precipitation on the 2 stations, 5 AWS in Sokcho area were analyzed by daily, monthly, altitudinal distribution and synoptic environment. The results of the Study are as follows. The amount of Yearly precipitation, 1970~1999 in Sokcho area is gradually increasing. The amount of monthly precipitation 1970~1999 at Sorak weather observation station (altitude 148m), Compared with that in 7 Stations is greatest in spring, Summer and autumn. Because the valleys near Ssangcheon river are funnels for sea wind into Sorak weather observation station. The amount of Summerly precipitation at Mishiryong(1993~1999), the highest altitude in 7 weather observations stations is more 95.2mm than that of Sokcho airport, the lowest altitude, but the amount of winterly precipitation at Sokcho airport is more 89.6mm than that of Mishiryong. When the heavy rainfall and the heavy Snowfall occured in Sokcho area, wind systems were mainly a sea wind (north-north-eastly wind, north-westly wind) and daily mean wind speed was respectively 4.4㎧, 3.6㎧. The amount of the heavy rainfall and heavy snow fall in Sokcho area is closely associated with the north-eastly stream at the lower and the upper level toward the coast of East sea(Sokcho area).

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.36 no.4
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• pp.305-316
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• 2018

As the urbanization ratio increases, the heat environment in cities is becoming more important due to the urban heat island. In this study, the heat island spatial analysis was calculated and conducted for analysis of urban thermal environment of Sejong city, which was launched in 2012 and has been developed rapidly. To analyze the ratio and change rate of urban area, a multi temporal land cover map (2013 to 2015 and 2017) of study area is generated based on Landsat-8 OLI/TIRS (Operational Land Imager / Thermal Infrared Sensor) satellite imagery. Then, we select an TIR (Thermal Infrared) band from the two TIR bands provided by the Landsat-8, which is used for calculating the heat island potential, through the accuracy evaluation of the brightness temperature and AWS (Automatic Weathering Station) data. Based on the selected band and surface emissivity, land surface temperature is calculated and the estimated heat island potential change is analyzed. As a result, the land surface temperature of the high ratio and change rate of urban area was significantly higher than the surrounding area around $3^{\circ}C$ to $4^{\circ}C$, and the heat island potential was also higher around $4^{\circ}C$ to $5^{\circ}C$. However, the heat island phenomenon was alleviated in urban areas with high rate of change that also show high green area ratio. Therefore, we demonstrated that dense urban area increases the possibility of inducing heat island, but it can mitigate the heat island through green areas.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.316-316
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• 2023

2022년 8월 수도권 이상폭우로 인해 서울 도심지역의 지하시설, 도로, 주택 등에 침수가 발생하면서 인명 및 재산피해가 발생하였으며, 특히 동서로 가로지르는 정체전선으로 좁고 긴 비구름이 집중되면서 국지적으로 피해가 집중되었다. 서울시의 경우 도시화에 따른 불투수지역 증가 및 내수배제 불량에 따른 빗물 역류로 인한 피해가 지속적으로 발생하고 있으며, 최근에는 기후변화에 따른 방재성능목표 강우량을 초과하는 빈도의 이상폭우로 인해 하천범람과 내수배제 불량에 따른 복합적인 원인으로 침수피해 가중되고 있는 실정이다. 또한 서울시의 경우 전체 자연적, 사회적, 경제적, 환경적 요인 등의 지역적 편차가 매우 큰 도시로 지형적인 특성뿐만 아니라 취약시설(병원, 학교 등), 수방시설물(하천, 배수시설, 빗물펌프장 등) 및 방재시설(대피소, 구호소 등) 밀도 등에 따른 침수 취약성 및 위험성 등의 편차가 매우 크기 때문에 지역특성에 대한 피해사례가 다원화 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 30년 이상의 종관기상관측(ASOS)과 서울시 자치구별 20년 이상의 방재기상관측(AWS)자료를 기반으로 CMIP6 SSP(Shared Socioeconomic Pathways, 공통사회 경제경로)시나리오에 따른 극한기후 지수(강수강도, 호우일수, 지속기간, 1일 최대강수량, 95퍼센타일 강수일수 등)에 대한 재현성을 평가하고 공간자기상관분석 등 시공간적인 강우특성에 대한 변화를 전망하였다. 특히 여름철 강우의 경우 자치구별 편차가 크게 나타났고 이를 통해 대도시의 도심지역의 경우 세분화하여 지역의 정확한 강우특성을 파악하는 것이 필요하다는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 도심지의 방재성능 초과강우 정의와 기준을 수립하고, 장기적인 수자원 및 도시계획 차원의 대책을 마련하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 기후위기에 따른 기록적인 호우(지역별 방재성능을 초과하는 강우)에 따른 재해는 구조적인 대책을 통해 모두 저감할 수 없는 한계가 있다. 하지만 인명피해를 최소화하는 것을 목표로 기후위기에 대한 적응단계로 인식하고 수리·수문학적, 사회경제학적 등 지역특성에 따른 방재성능목표 강우량에 대한 재검토와 더불어 법제도(풍수해보험, 저류조설치 의무화 등), 개인별 재해예방, 취약계층 안전망 확보, 반지하주택 침수안전대책, 재해지도 개선 등 구조적/비구조적인 대책을 통합 수립 및 보완하는 것이 필요한 시점이다.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.17 no.3
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• pp.132-146
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• 2014

The effects of the cold air generated from large cold water mass at the coastal area on observed air temperature in Busan were investigated using AWS(Automatic Weather Station) data at the Busan area operated by Korea Meterological Administration and SST(Sea Surface Temperature) data at the Gijang and Busan area operated by Korean National Fisheries Research Development Institute. First, the temperature difference between the coastal area and the city area was about $1^{\circ}C$ during cold water mass day while it was about $0.5^{\circ}C$ if cold water mass was not appeared. Second, for day time, the temperature at the coastal area was about $1^{\circ}C$ lower than that at the city area during cold water mass day, but the difference was only about $0.4^{\circ}C$ without cold water mass. On the other hand, for night time, the temperature at the coastal area was about $1.2^{\circ}C$ lower than that at the city area during cold water mass day and the difference was about $0.9^{\circ}C$ without cold water mass. As a result, temperature differences at night time were higher than those at day time whether or not cold water mass appeared. The reason for higher temperature at night time might be the urban heat island phenomenon.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.88-89
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• 2010

최근 인간의 활동범위와 영역이 확대되고 산업이 발전하면서 인간의 삶과 지속가능한 발전 등 도시 기후에 관한 관심도 높아지고 있다. 산업혁명 이후 도시화와 산업화로 인해 인구가 증가하고 도시지역으로 집중됨으로써 도시 열섬화 현상에 대한 도시환경문제가 부각되고 있다. 이는 최근까지도 도시개발에 있어서 기능과 효율성이 우선시 되어 도시기후에 대한 배려가 이루어지지 못하고 있으며, 오히려 과도한 냉난방을 가동하는 등 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 노력만을 행해왔다. 도시화에 따른 도시의 열환경 구조의 변화는 토지이용의 변화에 따른 피복상태와 밀접한 관련이 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 이렇듯 도시화가 진행됨에 따라서 도심 지표면을 덮고 있는 포장재도 변하고 있다. 대표적인 토지피복재로는 콘크리트와 아스팔트 등의 인공포장재, 수계, 삼림 등으로 크게 나누어 볼 수 있다. 최근 도심의 발달로 인해 도심의 표면은 점차 인공포장재인 아스팔트와 콘크리트로 덮여지고 있다. 인공포장재는 맑은 여름철 낮에 받아들인 열을 야간에도 머금고 있어 도시열섬현상의 주요원인이 된다. 도시화가 진행됨에 따라 토지이용형태가 변화하고 있으며 이러한 토지피복의 변화는 그 지역의 기온과 풍향, 풍속뿐만 아니라 지표온도도 변화시키므로 도시 열환경 구조에 적지 않은 영향을 미치고 있다. 과거에는 자연 환경과 도시공간에 대한 인식이 다른 분야로 나누어져서 다루었지만 현재 위성영상 기술의 발달로 많은 공간 정보를 파악할 수 있게 된 바 도시기후변화에 더욱 직접적이고 근본적인 접근이 쉬워졌다. 원격탐사기법의 활용은 위성자료를 이용하여 동시간대 평면적인 열구조를 정량적으로 파악하는데에 중요한 자료를 제공하여 도시지역을 덮고 있는 인공자재의 존재가 도시열섬의 형성과 밀접하게 연관이 있다는 사실을 짐작할 수 있다. 따라서 도시기후변화의 문제점을 더욱 적극적으로 해결하기 위해서는 토지이용에 따른 지표면 온도 상승의 현황을 파악하고 이를 저감 시킬 수 있는 대책들이 수립되어야 한다. 본 연구는 보다 세분화된 도시 열환경을 정량적으로 분석 평가하기 위해서 토지피복별 분류를 3가지로 대구시 중구 경북대학교 부속 고등학교(이하 사대부고 지점)를 도심지역으로, 경상남도 창녕군 창녕읍 우포늪(이하 우포지점)을 수계지점으로, 경상북도 안동시 길안면 만음리(이하 안동지점) 지점과 대구시 칠곡군 동명면 득명리 팔공산 한티재 도립공원(이하 팔공지점)을 산림으로 분류하여 연구하였다. 대구 계명대학교 기후환경연구실에서 보유하고 있는 AWS(Automatic Weather Station) 자료로 기상요소를 분석하였으며, MODIS Terra 위성영상을 이용하여 지표온도를 추출하고 분석하였다. 또 기상요소와 지표온도를 이용해 회귀식을 도출하여 추정기온을 산출하였다. 그 결과 첫째, 계절에 따른 기온의 시간변화는 여름의 평균기온이 $25.13^{\circ}C$와 $24.12^{\circ}C$로 사대지점과 우포지점의 평균기온이 가장 높게 나타났으며, 이는 도심에서 발생되는 인공열의 영향으로, 우포지점은 수계의 특징이 반영된 결과라 할 수 있다. 둘째, 계절에 따른 풍속의 시간변화는 여름의 경우 우포지점의 풍속이 1.63m/s로 가장 높은 반면 안동지점의 풍속이 0.27m/s로 가장 낮은 것으로 나타났다. 겨울의 경우 팔공지점의 풍속이 1.82m/s로 가장 높게 나타났다. 토지피복에 따른 지표면의 변화가 도시기후에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고, 또 지표면 온도와 기온과의 차이를 알아보기 위하여 MODIS 위성 영상을 이용하여 세 지점을 대상으로 토지피복에 따른 열환경을 평가 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도는 여름철 주간에 안동지점의 경우 주변지역에 비해 지표면 온도가 약 $26^{\circ}C$로 낮게 나타났으며 우포지점의 경우 수계가 가지는 열 완충능력으로 약 $27^{\circ}C$의 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 사대지점의 경우 약 $34^{\circ}C$이상의 높은 지표면 온도를 나타내었다. 둘째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도와 관측된 기온과의 회귀식을 도출하여 상관분석 한 결과, 모든 지점의 값에서 상관성 및 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 상관분석의 결과를 통하여 추정한 기온은 지표면 온도와의 차이가 있지만 유사한 패턴의 결과로 추출되었다. 이러한 결과로 볼 때 도시의 인공자재를 이용한 건축과 개발이 도시열섬현상을 유발하는데 중요한 역할을 하는 것을 정량적으로 평가할 수 있었다. 따라서 본 논문의 연구결과를 바탕으로 도시계획에 있어서 인공구조물에 의한 기온과 풍속이 받는 영향을 고려하여 도심의 인공구조물의 배치나 자재에 대한 개발이 이루어져야 할 것이며 열교환의 방해 및 바람순환이 확보되는 구조로 개선되어야 할 것이다.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.14 no.3
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• pp.136-149
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• 2011

The aim of this study is to develop future climate scenario by downscaling the regional climate model (RCM) from global climate model (GCM) based on IPCC A1B scenario. To this end, the study first resampled the KMA-RCM(Korea meteorological administration-regional climate model) from spatial resolution of 27km to 1km. Second, observed climatic data of temperature and rainfall through 1971-2000 were processed to reflect the temperature lapse rate with respect to the altitude of each meteorological observation station. To optimize the downscaled results, Co-kriging was used to calculate temperature lapse-rate; and IDW was used to calculate rainfall lapse rate. Fourth, to verify results of the study we performed correlation analysis between future climate change projection data and observation data through the years 2001-2010. In this study the past climate data (1971-2000), future climate change scenarios(A1B), KMA-RCM(Korea meteorological administration-regional climate model) results and the 1km DEM were used. The research area is entire South Korea and the study period is from 1971 to 2100. Monthly mean temperatures and rainfall with spatial resolution of 1km * 1km were produced as a result of research. Annual average temperature and precipitation had increased by $1.39^{\circ}C$ and 271.23mm during 1971 to 2100. The development of downscaling method using GIS and verification with observed data could reduce the uncertainty of future climate change projection.

• Journal of the Korean association of regional geographers
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• v.16 no.4
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• pp.339-354
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• 2010

In this study, diurnal and intra-seasonal variations of summertime temperature lapse rate (TLR) by synoptic weather conditions in a mountainous basin are examined based on hourly temperature data observed in 2009 summer at an Automatic Weather Station (AWS) network deployed in Haean basin (called Punch Bowl), Yanggu in the Republic of Korea. Summertime average TLR between the top and bottom of the basin is $-0.53^{\circ}C$/100m. Due to its diurnal variations, TLR shows the lowest by $-0.25^{\circ}C$/100m at 6AM, while it maximizes up to $-0.85^{\circ}C$/100m between 4PM~5PM. Comparisons of daily average TLRs by synoptic weather patterns reveal that the magnitude of TLRs is greatest in the order of rainy days ($-0.63^{\circ}C$/100m), heavy rainfall days ($-0.53^{\circ}C$/100m), partly cloudy days ($-0.47^{\circ}C$/100m), and sunny days ($-0.39^{\circ}C$/100m). At dawn on sunny days in summer, strong cooling pools accompanying temperature inversion layers are formed within the basin, while on heavy rainfall days, warming pools are observed due to relatively low TLRs associated with the reduction of surface radiation cooling by clouds.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.151-151
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• 2023

본 연구는 호우(heavy rain) 발생 시 대기 중 미세먼지(particulate matter, PM) 저감효과를 규명하고 강우 지속에 따른 빗물 수질(pH, 전기전도도(electrical conductivity, EC), 수용성 이온) 분석을 통해 대기 중 PM이 빗물 수질에 미치는 영향을 평가하였다. 2020년 3월부터 2021년 2월까지강우 강도(7.5 mm/h)를 기준으로 총 6회의 강우를 대상으로 하였으며 빗물 샘플은 집수장치를 통해 50 mL를 연속적으로 수집하여 수질을 분석하였다. 대기 중 PM_2.5 (≤ 2.5 ㎛ in diameter) 및 PM₁₀ (≤ 10 ㎛ in diameter) 농도는 기상청 내 부산 남구 대연동 관측소의 automatic weather system (AWS)에서 측정된 일평균 자료를 이용하였다. 강우에 따른 대기 중 PM의 저감효율은 상대적으로 PM₁₀에서 뚜렷하게 나타났으며, 특히 강우 강도 7.5 mm/h 이상(유형 1)의 호우 발생 시60% 이상의 저감효율을 보였다. 반면, 강우 강도 7.5 mm/h 이하(유형 2)일 때는 10% 이하의 저감효율을 보였으며, 강우 지속에 따라 대기 중 PM₁₀ 농도가 증가하는 경향을 보이기도 하였다. 총108개의 빗물 샘플 수질을 분석한 결과, 유형 1의 경우 초기 빗물의 평균 EC는 58.5 µS/cm으로 상대적으로 높았으며 대기 중 PM₁₀과 양의 상관관계(r = 0.99)를 보였고 평균 pH는 4.3으로 산성도가 높게 나타났으며 대기 중 PM₁₀과 음의 상관관계(r = -0.99)를 보였다. 반면, 유형 2의 경우 대기 중 PM₁₀과 EC (r = -0.56) 및 pH (r = -0.41) 간 뚜렷한 상관관계가 나타나지 않았다. 또한 강우가 지속됨에 따라 EC와 수용성 양이온(Na⁺, Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺, NH₄⁺) 및 음이온(Cl^-, NO₃^-, SO₄^2-)의 농도는 지속적으로 감소하는 경향을 보였으나 pH의 경우 강우 강도에 따라 증감의 경향이 다르게 나타났다. 유형 1의 경우 강우 지속에 따라 pH가 증가하여 산성도가 낮아졌으나 유형 2는 pH의 증감 형태를 뚜렷하게 확인하기 어려웠다. 연구 결과를 통해 강우 초기 높은 강도로 강우가 지속될 경우 대기 중 PM₁₀이 빗물 수질에 영향을 미칠 수 있는 것으로 판단되며, 이에 따라 호우 발생 시 강우가 대기 중 오염물질을 지표면으로 유입시킬 수 있는 매개체로 작용할 수 있음을 지시한다.