• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제16권3호
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• pp.191-195
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• 2012

Among the atmospheric effect of laser propagation, the variations of the radiation transmittance by water aerosol evaporation have quantitatively been investigated. When the aerosol was exposed by a 1.07 ${\mu}m$ cw fiber laser, the increased amount of the transmittance variation was a maximum of 19.1% and the volume concentration variation of aerosol was observed as an increasing of laser intensity. Also, significant irregularity of refractive index was not found in the heated area during the continuous laser heating.

• 대한원격탐사학회지
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• 제22권5호
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• pp.403-406
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• 2006

An algorithm for detection of yellow sand aerosols has been developed with infrared bands. This algorithm is a hybrid algorithm that has used two methods combined. The first method used the differential absorption in brightness temperature difference between $11{\mu}m\;and\;12{\mu}m\;(BTD1)$. The radiation at $11{\mu}m$ is absorbed more than at $12{\mu}m$ when yellow sand is loaded in the atmosphere, whereas it will be the other way around when cloud is present. The second method uses the brightness temperature difference between $3.7{\mu}m\;and\;11{\mu}m(BTD2)$. This technique is sensitive to dust loading, which the BTD2 is enhanced by reflection of $3.7{\mu}m$ solar radiation. First the Principle Component Analysis (PCA), a form of eigenvector statistical analysis from the two methods, is performed and the aerosol pixel with the lowest 10% of the eigenvalue is eliminated. Then the aerosol index (AI) from the combination of BTD 1 and 2 is derived. We applied this method to Multi-functional Transport Satellite-l Replacement (MTSAT-1R) data and obtained that the derived AI showed remarkably good agreements with Ozone Mapping Instrument (OMI) AI and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) aerosol optical depth.

• 한국광학회지
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• 제29권4호
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• pp.139-148
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• 2018

본 연구에서는 250 nm와 1100 nm 사이에 있는 10개의 파장에서의 에어로졸 광학 깊이를 이용하여 에어로졸의 크기분포를 역산하는 연구를 수행하였다. 10개의 파장은 주요 대기 가스의 흡수선과 밴드를 피한 파장을 찾아서 선택하였다. 태양의 스펙트럼을 얻기 위해서 태양 추적시스템과 분광기를 구축하고 자체적으로 장치를 검정하였다. 본 장치를 이용해서 총 광학 깊이를 구하고 가스의 흡수나 공기의 산란을 제거하여 에어로졸의 광학 깊이를 구했다. 이정점 분포를 지닌 에어로졸 크기 분포를 역산하는 알고리즘을 제안하였고, 장치를 통해서 구한 에어로졸의 광학 깊이를 이용하여 다양한 임의의 대기 조건에서 그 크기분포를 역산하고 비교하였다. 이를 통하여 본 연구에서 사용한 방법론과 장치들이 미지의 입자 크기 분포를 추출하는데 매우 유용할 것으로 판단하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.967-977
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• 2022

산불의 발생과 강도는 기후 변화로 인하여 증가하고 있다. 산불 연기에 의한 배출가스 대기질과 온실 효과에 영향을 미치는 주요 원인 중 하나로 인식되고 있다. 산불 연기의 효과적인 탐지를 위해서는 위성 산출물과 기계학습의 활용이 필수적이다. 현재까지 산불 연기 탐지에 대한 연구는 구름 식별의 어려움 및 모호한 경계 기준 등으로 인한 어려움이 존재하였다. 본 연구는 우리나라 환경위성 센서인 Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS)의 Level 1, Level 2 자료와 기계학습을 이용한 산불 연기 탐지를 목적으로 한다. 2022년 3월 강원도 산불을 사례로 선정하여 산불 연기 레이블 영상을 생성하고, 랜덤 포레스트 모델에 GEMS Level 1 및 Level 2 자료를 투입하여 연기 픽셀 분류 모델링을 수행하였다. 훈련된 모델에서 입력변수의 중요도는 Aerosol Optical Depth (AOD), 380 nm 및 340 nm의 복사휘도 차, Ultra-Violet Aerosol Index (UVAI), Visible Aerosol Index (VisAI), Single Scattering Albedo (SSA), 포름알데히드, 이산화질소, 380 nm 복사휘도, 340 nm 복사휘도의 순서로 나타났다. 또한 2,704개 픽셀에 대한 산불 연기 확률(0≤p≤1) 추정에서 Mean Bias Error (MBE)는 -0.002, Mean Absolute Error (MAE)는 0.026, Root Mean Square Error (RMSE)는 0.087, Correlation Coefficient (CC)는 0.981의 정확도를 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권3호
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• pp.301-311
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• 2017

에어로솔의 광학특성과 연직고도는 태양 복사의 반사와 흡수과정을 통하여 지구복사수지에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 복사전달모델과 위성관측자료를 이용하여 동북아시아 지역에서 구름의 존재 시 에어로솔 층에 의한 복사특성을 분석하였다. 복사전달 모의 결과는 구름이 하부에 존재하는 경우에 에어로솔 층의 고도가 높아짐에 따라 대기 온난화 효과가 증가하였다. 이러한 관계는 에어로솔의 광 흡수성이 커질수록, 지표 반사도가 증가할수록 비례하는 경향을 나타내었다. 그리고 연구대상지역 ($20-50^{\circ}N$, $110-140^{\circ}E$)에서 주요 에어로솔 이벤트 사례에 대하여, UV Absorbing Aerosol Index (AAI) derived from Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS), cloud parameters derived from the Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer (MODIS), with Upward Shortwave Flux (USF) Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES) 위성관측자료를 이용하여 광 흡수성 에어로솔에 의한 영향을 정량적으로 분석하였다. 각 사례에 대한 평균적인 복사효과는 약 6 - 26 %에 해당하는 상향 단파 복사량의 감쇄효과가 나타났다. 이러한 결과는 에어로솔에 의한 직접효과와 간접효과를 정량화 하기 위한 중요성을 설명해 준다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_1호
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• pp.607-615
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• 2017

본 연구에서는 동북아시아($15{\sim}55^{\circ}E$, $90{\sim}150^{\circ}N$) 영역에 대하여 극궤도 위성 Terra와 Aqua에 탑재된 Moderate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS) 센서와 우리나라 정지궤도 위성인 통신해양기상위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite, COMS)에 탑재된 Meteorological Imager (MI) 센서에 의한 에어로졸 광학두께(AOT) 산출 결과와 지상의 Aerosol Robotic Network (AERONET) 관측 자료를 비교 분석하였다. 그 결과 MODIS와 MI에 의한 에어로졸 광학두께는 해양에서 비교적 잘 일치하였으나 구름 가장자리와 육지에서는 두 센서의 에어로졸 광학두께 차이가 크게 나타났다. 그 이유로서 MODIS는 가시 채널과 적외 채널을 혼용하는 반면 MI는 오직 가시채널 만 사용하기 때문에 구름 가장자리의 옅은 구름을 에어로졸로 인식할 수 있고 육지에서는 지표면 특성에 따라 MODIS와 MI에 의한 에어로졸 광학두께 산출 차이가 발생된다. 따라서 MI 에어로졸 광학두께는 구름 가장자리와 지표면 특성의 영향을 주는 지표면 반사도의 정확성 개선을 통해 에어로졸 광학두께 산출 결과를 개선할 수 있다고 사료된다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제4권1호
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• pp.9-20
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• 2008

The effect of light intensity on the ozone formation and the aerosol number concentration during the photochemical reactions of ambient air was investigated in an indoor smog chamber. The smog chamber consists of a housing, 64 blacklights, and a $2.5-m^3$ reaction bag made of Teflon film. The bag was filled with the unfiltered ambient air in Seoul from January 10 to March 18, 2002. In this work, the photolysis rate of $NO_2$, $k_1$ was used as an index of light intensity. Three levels of light intensity were controlled by changing the number of blacklights turned on among 64 blacklights: $0.29min^{-1}$ (50%), $0.44min^{-1}$ (75%), $0.57min^{-1}$ (100%). The ozone concentration increased rapidly within 10 minutes after irradiation irrespective of light intensity, thereafter it increased linearly during the irradiation. The ozone production rate seems to be dependent on both the light intensity and the quality of ambient air introduced into the reaction bag. The change in aerosol number concentration also depended on both the light intensity and the ambient air quality, especially aerosol size distribution. Based on the initial ambient aerosol size distributions, the photochemical potential for aerosol formation and growth is classified into two cases. One is the case showing aerosol formation and growth processes, and the other is the case showing no apparent change in particle size distribution.

• 한국대기환경학회지
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• 제20권4호
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• pp.437-450
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• 2004

Extensive forest fire activities occurred across the border in Russia, particularly east of Lake Baikal between the Amur and Lena rivers in May 2003. These forest fires released large amounts of particulates and gases into the atmosphere, resulting in adverse effects on regional air quality and the global radiation budget. Smoke pollution from the Russian fires near Lake Baikal was transported to Korea through Mongolia and eastern China. On 20 May 2003, a number of large fires were burning in eastern Russian, producing a thick, widespread pall of smoke over much of Northeast Asia. In this study, separation technique was used for aerosol retrieval application with imagery from MODIS aboard TERRA satellites. MODIS true-color image shows the location of fires and the grayish color of the smoke plumes over Northeast Asia. Aerosol optical thckness (AOT) retrieved from the MODIS data were compared with fire hot spots, ground-based radiation data and TOMS -based aerosol index data. Large AOT, 2.0-5.0 was observed on 20 May 2003 over Korea due to the influence of the long range transport of smoke aerosol plume from the Russian fires, while surface observed fine mode of aerosol size distribution increased.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.100-102
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• 1999

We have analyzed AVHRR global data set for obtaining aerosol and cloud microphysical parameters, i. e., optical thickness and size index of particle polydispersions. From the results, it is found that the cloud optical thickness increases with increasing aerosol column number, which seems to be caused mainly by decreasing cloud particle radius, The cloud liquid water path was observed to be relatively constant without a significant dependence on the aerosol number. Further comparison of the satellite results with a general circulation model simulation.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.367-372
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• 2002

Asian dust aerosol layer of 4-6 km altitude accompanied by low clouds was observed by LIDAR and sky-radiometer in Tokyo urban area on April 10, 2001. To synthesize the top of atmosphere (TOA) reflectance, radiative transfer simulation conducted assuming aerosol/cloud vertical structure and aerosol size distribution that were modeled after the ground observations. The refractive index of Asian dust is derived from a laboratory measurement of sampled Chinese soil particles. The synthesized TOA reflectance is compared to the SeaWiFS-derived one sampled at the low cloud pixels whose airmass is the same as the one passed at the observation site. While the two TOA reflectances compare generally well with few percent difference in reflectance, possible sources of the discrepancy are discussed.