• Title/Summary/Keyword: Altimeter Data

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인공위성 고도계 해상풍 검증과 해상상태편차와의 관련성 - 이어도, 마라도, 외연도 해상풍 관측치를 중심으로 - (Validation of Sea Surface Wind Speeds from Satellite Altimeters and Relation to Sea State Bias - Focus on Wind Measurements at Ieodo, Marado, Oeyeondo Stations)

  • 최도영;우혜진;박경애;변도성;이은일
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.139-153
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    • 2018
  • 해상풍은 장기간동안 인공위성 산란계와 마이크로파 복사계를 주로 활용하여 관측되어왔다. 반면 위성 고도계 산출 풍속 자료의 중요성은 산란계의 탁월한 해상풍 관측 성능으로 인해 거의 부각되지 않았다. 인공위성 고도계 풍속자료는 해수면고도를 산출하기 위한 해상상태편차(sea state bias) 보정항의 입력 자료로서 활용됨에 따라 높은 정확도가 요구된다. 본 연구에서는 인공위성 고도계(GFO, Jason-1, Envisat, Jason-2, Cryosat-2, SARAL) 풍속을 검증하고 오차 특성을 분석하기 위하여 이어도 해양과학기지와 마라도, 외연도 해양기상부이의 풍속 자료를 활용하여 2007년 12월부터 2016년 5월까지 총 1504개의 일치점 자료를 생성하였다. 해양실측 풍속에 대한 고도계 풍속은 $1.59m\;s^{-1}$의 평균 제곱근오차와 $-0.35m\;s^{-1}$의 음의 편차를 보였다. 해양실측 풍속에 대한 고도계 해상풍 오차를 분석한 결과 고도계 해상풍은 풍속이 약할 때 과대추정되며 풍속이 강할 때 과소추정되는 특징을 보였다. 위성-실측 자료 간의 거리에 따른 고도계 풍속 오차를 분석한 결과 구간별 오차의 최댓값과 최솟값의 차는 거리에 따라 점차 증가하였다. 고도계 풍속의 정확도 향상을 위하여 분석된 오차 특성을 기반으로 보정식을 유도한 후 고도계 풍속을 보정하였다. 보정 전후의 풍속자료를 활용하여 해상상태편차를 산출하였으며 Jason-1의 해상상태편차에 대한 해상풍 오차 보정의 영향을 확인하였다.

선상 중력자료의 처리 및 정밀도 분석 (Data Process and Precision Analysis of Ship-Borne Gravity)

  • 금영민;권재현;이지선;최광선;이영철
    • 대한공간정보학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.89-97
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    • 2010
  • 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라에서 정밀 지오이드 모델 개발을 위해서 해상에서의 중력자료는 필수적인 요소이다. 기존의 연구에서 해상에서의 중력자료는 위성고도계자료에서 산출한 중력자료를 이용하여 처리하였으나, 측량장비의 발달과 측위 시스템의 개선 및 국내 선상중력자료의 취득으로 인해 보다 정밀한 중력 자료의 취득이 가능하게 됨에 따라 선상중력자료의 정밀도를 검증하고, 지오이드의 구축에 있어서 선상중력자료의 활용성을 분석해볼 필요가 있다. 이를 위해 국립해양조사원에서 지난 1997년부터 2007년까지 측정한 선상중력자료를 대상으로 에트뵈스(Eotvos) 효과 보정, 칼만 필터(Kalman Filter), 교차점 보정 등의 일관된 처리를 거쳐 평균 16.47 mGal, 표준편차 18.86 mGal의 프리에어이상값을 산출하였다. 산출된 선상중력 프리에어이상값의 정밀도는 DNSC08 위성고도계자료와 비교를 통하여 검증되었는데, 두 자료의 프리에어이상값의 차이는 평균 -0.88 mGal, 표준편차가 9.46mGal로 나타났다. 이러한 차이는 영외지역이나 섬의 분포가 많은 해안 지역에서의 선상중력자료를 확보하는데 있어서의 한계와 해저지형에 의한 영향이 상대적으로 선상중력자료에서 크게 나타나기 때문으로 판단된다. 향후 지오이드 모델 개발에 선상중력자료를 활용하기 위해서는 자료 취득의 한계를 극복하고 위성고도계 자료와의 연계에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다.

Design and Implementation of Wireless Sensor Network for Freeze Dryer

  • Cho, Young Seek;Kwon, Jaerock;Choi, Seyeong
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.21-26
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    • 2015
  • A wireless sensor network (WSN) is designed and implemented for a freeze dryer. Freeze-drying technology is widely used in the fields of pharmacy and biotechnology as well as the food and agriculture industries. Taking into account the demand for high-resolution pressure and temperature measurements in a freeze dryer, the proposed WSN has a significant advantage of creating a monitoring environment in a freeze dryer. The proposed WSN uses a ZigBee/IEEE 802.15.4 network with an altimeter module that contains a high-resolution pressure and temperature sensor with a serial digital data interface. The ZigBee network is suitable for low-energy and low-data-rate applications in the field of wireless communication. The altimeter module is capable of sensing pressure in the range of 7.5-975 Torr (10-1300 mbar) and temperature in the range of $-40^{\circ}C$ to $125^{\circ}C$ with a DC power consumption of $3{\mu}W$. The implemented WSN is installed in a commercial laboratory freeze dryer in order to demonstrate its functionality and efficiency. A comparison with the temperature profile measured by a thermocouple installed in the freeze dryer reveals that the resolution of the temperature profile measured by WSN is superior to that measured by the thermocouple.

이어도 해양과학기지 관측 자료를 활용한 인공위성 고도계 해수면고도 검증 (Validation of Satellite Altimeter-Observed Sea Surface Height Using Measurements from the Ieodo Ocean Research Station)

  • 우혜진;박경애;정광영;권석재;오현주
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_1호
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    • pp.467-479
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    • 2023
  • 위성 고도계는 30년 동안 지속적으로 전 지구 대양에서 해수면고도를 관측하고 있으며, 전 지구 평균 해수면의 상승에 대한 명확한 근거를 제시하였다. 지역적인 해역에서 해수면고도의 시공간 변동성을 연구하기 위해서는 정확한 관측 자료가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 외해에 위치한 이어도 해양과학기지 관측자료를 활용하여 인공위성(Envisat, Jason-1, Jason-2, SARAL, Jason-3, Sentinel-3A/B) 고도계 관측 해수면고도를 비교 검증하였다. 위성별 해수면고도 편차와 평균제곱근오차는 각각 1.58-4.69 cm와 6.33-9.67 cm를 나타냈다. 위성-이어도 일치점 거리가 멀어질수록 위성 해수면고도 관측 오차가 현저히 증폭되었다. 이어도 해양과학기지 관측 해수면고도를 조석 주기에 대해 조화분해 하였으며 대기압 자료를 활용하여 역기압효과를 계산하여 위성 고도계 자료의 조석 및 대기 효과 보정을 검증하였다. 한반도 주변 해역에서 위성 해수면고도 자료의 정확한 조석 보정을 위해서는 위성에 활용되는 조석 자료의 정확도 향상이 필요함을 확인하였다.

Topex/Poseidon 고도계자료를 이용한 동북아시아 연변해역의 해수면 변화 연구 (Sea Level Variabilities in the East Asian Marginal Seas by Topex/Poseidon Altimeter Data)

  • Yoon, Hong-Joo
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.1190-1194
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    • 2001
  • TOPEX/POSEIDON(T/P) 위성의 7년 간 고도계자료를 사용하여 동북아시아지역에서의 해수면 순환과 해수면 변화에 대하여 연구하였다. 헌장 조위자료와 고도계자료간의 비교에서, 고도계에 포함되어 있는 60일의 tidal aliasing(M$_2$ 및 S$_2$의 해양조석 성분)의 영향을 제거한 후 순수 해수면 성분을 구하였다. 해수면 변동을 보면 쿠로시오 해류가 사행을 하면서 강하게 흘러가는 일본 동남부해역에서 뚜렷한 와류의 형성과 함께 높은 해수면 변화 값을 보였다. 이것은 쿠로시오의 확장과 해저지형의 영향과 기인하다. 평균해수면은 황해 및 동해에 비해서 북태평양해역에서 높게 나타났다.

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Himawari-8/AHI 자료를 활용한 표층 해류 산출 알고리즘 비교 (Comparison of Algorithms for Sea Surface Current Retrieval using Himawari-8/AHI Data)

  • 김희애;박경애;박지은
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.589-601
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    • 2016
  • Himawari-8/Advanced Himawari Imager (AHI) 열적외 채널 자료에 Maximum Cross Correlation (MCC), Zero-mean Sum of Absolute Distances (ZSAD), Zero-mean Sum of Squared Distances (ZSSD) 알고리즘을 적용하여 표층 해류를 산출하고, 그 결과를 비교 분석하였다. 각 알고리즘으로 쿠로시오해류 해역의 표층 해류장을 산출한 결과 서로 유사한 양상을 보였다. 오차 발생 비율은 알고리즘에 따른 차이가 거의 나타나지 않았으며, 표층 해류 산출 연산에 소요되는 시간은 ZSAD와 ZSSD 알고리즘이 MCC 알고리즘에 비해 각각 24%, 18% 감소하였다. 산출된 표층 해류는 인공위성 추적 표층 뜰개 자료와 인공위성 고도계 자료로 계산한 표층 해류를 통해 검증하였고, 세 가지 알고리즘의 정확도는 모두 유사한 범위의 값으로 나타났다. 또한 산출된 표층 해류의 정확도는 휘도 온도 수평 구배의 크기와 두 영상 사이의 시간 간격에 의해 영향을 받았다.

인공위성 고도계 자료로 추정한 동해 표층해류와 공간분포 변동성 (Satellite-altimeter-derived East Sea Surface Currents: Estimation, Description and Variability Pattern)

  • 최병주;변도성;이강호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권4호
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    • pp.225-242
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    • 2012
  • 이 연구는 인공위성 고도계로 관측한 해수면 높이 자료를 이용하여 동해 표층해류를 생산하고, 동해 전체 영역에 대하여 동시성 있는 표층해류 분포를 동해 해류 정보 사용자에게 제공하기 위한 최초의 시도이다. 동해 전 영역에서 인공위성 고도계와 연안 조위관측소의 해수면 높이 자료를 동시에 얻을 수 있으므로 준실시간으로 넓은 해역에 대하여 동시성 있는 표층 지형류의 산출이 가능하다. 산출된 동해 표층 지형류로부터 주요 해류의 위치와 세기 그리고 중규모 이상의 소용돌이 발달 양상을 살펴볼 수 있다. 따라서 이들 해류의 이름과 평균적인 위치를 알 수 있도록 동해 해양지명에 대한 명칭과 위치를 기술하고, 개념적인 해류도를 제시하였다. 동해 해류정보가 실제 실용화될 수 있도록 인공위성 고도계 자료를 이용하여 산출한 지형류의 월 계절 연도별 해류 분포 예를 들고, 각 해류 분포를 설명하였다. 또한 시 공간적으로 변화하는 동해 표층해류 분포 형태를 객관적으로 분류하기 위하여 16년(1993~2008년)간의 표층해류 자료를 경험직교함수(Empirical Orthogonal Function, EOF)를 이용하여 분석하였다. EOF분석 제1모드(mode)는 주로 한국 동해안을 따라 북쪽으로 흐르는 동한난류와 야마도분지 남서부 시계방향 순환의 강화 또는 약화를 나타냈다. 제2모드는 동한난류가 동해 남부를 가로지르며 사행하는 정도를 나타냈으며, 해류 사행의 파장은 약 300 km이었다. 제1모드와 제2모드가 모두 해류의 연간 변동성을 나타냈으며, 제1모드와 제2모드의 시간계수에 따라 동해 표층해류 분포를 관성 경계류 패턴(pattern), 대마난류 패턴, 사행 패턴, 외해분지류 패턴으로 분류할 수 있다.

Sea level observations in the Korean seas by remote sensing

  • Yoon, Hong-Joo
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제2권1호
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    • pp.58-60
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    • 2004
  • Sea level variations and sea surface circulations in the Korean seas were observed by Topex/Poseidon altimeter data from 1993 through 1997. In sea level variations, the West and South Sea showed relatively high variations with comparison to the East Sea. Then, the northern and southern area in the West Sea showed the range of 20∼30cm and 18∼24cm, and the northern west of Jeju island and the southern west of Tsushima island in the South Sea showed the range of 15∼20cm and 10∼15cm, respectively. High variations in the West Sea were results to the inflow in sea surface of Yellow Sea Warm Current (YSWC) and bottom topography. Sea level variations in the South Sea were due to two branch currents (Jeju Warm Current and East Korea Warm Current) originated from Kuroshio Current (KC). In sea surface circulations, there existed remarkably three eddies circulations in the East Sea that are mainly connected with North Korea Cold Current (NKCC), East Korea Warm Current (EKWC) and Tushima Warm Current (TWC). Their eddies are caused basically to the influence of currents in sea surface circulations; Cyclone (0.03 cm/see) in the Wonsan bay off shore with NKCC, and anticyclone (0.06 cm/see) in the southwestern area of Ulleung island with EKWC, and cyclone (0.01 cm/see) in the northeastern area of Tushima island with TWC, respectively.

Sea level observations in the Korean seas by remote sensing

  • Yoon, Hong-Joo;Byon, Hye-Kyong
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.879-881
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    • 2003
  • Sea level variations and sea surface circulations in the Korean seas were observed by Topex/Poseidon altimeter data from 1993 through 1997. In sea level variations, the West and South Sea showed relatively high variations with comparison to the East Sea. Then, the northern and southern area in the West Sea showed the range of 20${\sim}$30cm and 18${\sim}$24cm, and the northern west of Jeju island and the southern west of Tsushima island in the South Sea showed the range of 15${\sim}$20cm and 10${\sim}$15cm, respectively. High variations in the West Sea was results to the inflow in sea surface of Yellow Sea Warm Current (YSWC) and bottom topography. Sea level variations in the South Sea was due to two branch currents(Jeju Warm Current and East Korea Warm Current) originated from Kuroshio Current (KC). In sea surface circulations, there existed remarkably three eddies circulations in the East Sea that are mainly connected with North Korea Cold Current (NKCC), East Korea Warm Current (EKWC) and Tushima Warm Current(TWC). Their eddies are caused basically to the influence of currents in sea surface circulations; Cyclone (0.03 cm/sec) in the Wonsan bay off shore with NKCC, and anticyclone (0.06 cm/sec) in the southwestern area of Ulleung island with EKWC, and cyclone (0.01 cm/sec) in the northeastern area of Tushima island with TWC, respectively.

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