• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_2호
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• pp.1317-1328
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• 2021

본 연구는 천리안 해양위성 2호(GOCI-II)를 활용하여 개발된 해무 탐지 알고리즘의 초기 결과에 대한 분석을 수행하였다. GOCI-II 해무 탐지 성능을 확인하기 위해 1호와 2호가 중복으로 관측한 2020년 10월-2021년 3월 사이에 발생한 해무 사례에 대해 광학적 특성 분석을 실시하였다. 해무 탐지 알고리즘에 입력자료로 사용되는 412 nm 밴드 레일리 산란 보정 반사도(Rayleigh-corrected reflectance; R_rc)와 정규화된 국소 표준 편차(Normalized Local Standard Deviation; NLSD)를 GOCI, GOCI-II 자료를 시공간 일치시킨 뒤 분석한 결과 412 nm 밴드 레일리 R_rc의 경우 0.01의 평균 제곱근 오차 (Root Mean Squared Error; RMSE)와 0.998의 상관계수(correlation coefficient)을 나타내고, NLSD의 경우 0.007의 RMSE, 0.798의 correlation을 나타낸다. 해무와 구름이 갖는 광학적 특성을 분석하기 위해 천리안 해양위성 2호의 밴드 별 R_rc 값을 확인하였다. 구름의 경우 넓은 영역에서 높은 반사도를 보인 반면, 해무의 경우 모든 밴드에서 구름에 비해 상대적으로 반사도가 낮고 좁은 영역에 분포한다. 실제 해무 사례에 대해 GOCI와 GOCI-II 해무 탐지 알고리즘을 비교한 결과 전반적인 해무 탐지 성능은 크게 차이가 없으나 높아진 공간 해상도의 영향으로 해무 경계면에서 공간적으로 더 세밀한 탐지가 가능했다. 종관기상관측소 시정계 자료와 비교 분석하여 초기 자료에 대한 신뢰도를 조사하였다. 추후 충분한 샘플 확보로 인한 안정적인 성능 검증, 실시간 구름 정보 교체를 통한 후처리 과정 개선, 에어로졸 자료 추가로 해무 오탐지 감소를 통해 해무 탐지 알고리즘의 성능 향상이 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권2호
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• pp.149-159
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• 2005

Simultaneous observations of MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) onboard the Aqua and Terra satellites and weather station at ground near the Inchon International Airport (37.2-37.7 N, 125.7-127.2 E) during the period from December 2002 to September 2004 have been utilized in order to analyze the characteristics of satellite-observed infrared (IR) and visible data under fog and clear-sky conditions, respectively. The differences $(T_{3.7-11})$ in brightness temperature between $3.75{\mu}m\;and\;11.0{\mu}m$ were used as threshold values for remote-sensing fog (or low clouds) from satellite during day and night. The $T_{3.7-11}$ value during daytime was greater by about 21 K when it was foggy than that when it was clear, but during nighttime fog it was less by 1.5 K than during nighttime clear-sky. The value was changed due to different values of emission of fog particles at the wavelength. Since the near-IR channel at $3.7{\mu}m$ was affected by solar and IR radiations in the daytime, both IR and visible channels (or reflectance) have been used to detect fog. The reflectance during fog was higher by 0.05-0.6 than that during clear-sky, and varied seasonally. In this study, the threshold values included uncertainties when clouds existed above a layer of fog.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권4호
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• pp.92-106
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• 2017

기상 악화 시 운전자의 시인성이 저하되어 교통 흐름에 영향을 미치며 이는 교통 정체나 교통사고를 유발시킨다. 특히, 안개가 발생할 경우 다른 기상 요인과는 달리 교통사고가 대형 교통사고로 이어지며 치사율도 높은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 교통류에 영향을 미치는 가시거리 수준을 도출하기 위해 악천후 중 안개 발생 시 교통특성을 분석하였다. 연속류 도로를 대상으로 안개 발생 시와 미 발생 시의 교통량 및 속도 변화를 비교 분석하였으며, 가시거리 수준별 교통량-속도-밀도 관계를 분석하였다. 분석 결과, 동일시간대의 교통량 변화는 거의 없는 것으로 나타났으며 속도는 가시거리가 짧을수록 감소하는 것으로 나타났다. 또한, Q-U-K 관계에서 가시거리 200m 이하의 안개 발생 시 미 발생 시와 뚜렷한 차이를 보여 교통류에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과를 기반으로 교통류에 영향을 미치는 가시거리 수준 판단이 가능하여 향후 안개 발생 시 제한 속도 제어, 교통량 제어 등 교통 운영 전략의 공학적 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.121-131
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• 2003

동해안에서 지난 20년 동안 발생한 월별 안개 발생빈도와 지속시간 분석에 의하면 1월, 2월, 11월, 12월의 안개 발생빈도는 거의 전무함을 알 수 있다. 이 현상은 태백산맥으로부터 동쪽으로 경사를 이루어 복사 안개의 발생이 어려운 지형 특징을 가지고 있기 때문으로 사료된다. 반면에 안개발생빈도의 90%이상을 차지하는 봄, 여름철의 안개 발생 원인은 크게 3가지로 분류된다. 첫 번째는 증기해무로서 오호츠크해 고기압의 확장으로 찬 북동기류가 동해상으로 이류하여 발생한다. 두 번째는 이류해무로서 따뜻한 기단이 상대적으로 찬 해수면 위로 이류하여 냉각, 포화되어 발생한다. 세 번째는 전선해무로써 저기압이 동해상으로 이동하여 수증기가 공급된 상태에서 한랭 전선 후면의 찬공기가 이류하면서 발생한다 한편, 해상풍, 상대습도, 운저고도, 시정 등의 예측과 동해 해역의 수직단면에서 안개 예측이 가능한 해무예측시스템(DUT-METRI)을 구축하여 사례기간의 해무를 모사하였, 위성자료로부터 이를 검증하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제29권3호
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• pp.257-272
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• 2020

This study investigates the temporal and spatial variations of marine meterological elements (air temperature (Temp), Sea Surface Temperature (SST), and Significant Wave Height (SWH)) in seven coastal waters of South Korea, using hourly data observed at marine meteorological buoys (10 sites), Automatic Weather System on lighthouse (lighthouse AWS) (9 sites), and AWS (20 sites) during 2013-2017. We also compared the characteristics of Temp, SST, and air-sea temperature difference (Temp-SST) between sea fog and non-sea-fog events. In general, annual mean values of Temp and SST in most of the coastal waters were highest (especially in the southern part of Jeju Island) in 2016, due to heat waves, and lowest (especially in the middle of the West Sea) in 2013 or 2014. The SWH did not vary significantly by year. Wind patterns varied according to coastal waters, but their yearly variations for each coastal water were similar. The maximum monthly/seasonal mean values of Temp and SST occurred in summer (especially in August), and the minimum values in winter (January for Temp and February for SST). Monthly/seasonal mean SWH was highest in winter (especially in December) and lowest in summer (June), while the monthly/seasonal variations in wind speed over most of the coastal waters (except for the southern part of Jeju Island) were similar to those of SWH. In addition, sea fog during spring and summer was likely to be in the form of advection fog, possibly because of the high Temp and low SST (especially clear SST cooling in the eastern part of South Sea in summer), while autumn sea fog varied between different coastal waters (either advection fog or steam fog). The SST (and Temp-SST) during sea fog events in all coastal waters was lower (and more variable) than during non-sea-fog events, and was up to -5.7℃ for SST (up to 5.8℃ for Temp-SST).

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.669-676
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• 2018

GOCI(: Geostationary Ocean Color Imager)는 8개 밴드의 레일리 보정 반사도를 이용하여 수평 $500m{\times}500m$의 높은 공간 해상도로 해무를 탐지한다. 가시광선과 근적외선은 지표면의 특성을 강하게 반영하여 구름과 안개 판별에 오차를 유발한다. Band7 반사도의 임계값을 설정하여 육지로 유입되는 해무를 탐지할 수 있었다. Band4 반사도가 Band8보다 크게 나타나는 영역이 구름으로 판별되는 경우는 주변 영역과 평균 반사도의 비교를 통해 해무로 탐지되는 오류를 보정하였다. 개선된 알고리즘은 천리안위성(COMS: Communication, Ocean, Meteorological Satellite)의 안개 영상 및 기상청 시정계 자료와 비교하여 검증되었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제14권2호
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• pp.88-94
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• 2009

In this study an attempt has been made to predict the annual foggy days over Gyeongsangbuk-do of Korea, using the regional mesoscale model (MM5). The annual meteorological conditions are simulated, and the annual and seasonal foggy days are predicted from the simulated results based on the seasonal and spatial information of the observed meteorological characteristics for fog occurrence such as wind speed, relative humidity, and temperature. Most of observed inland fog over Gyeongsangbuk-do occurs in autumn under the meteorological conditions such as a cairn, a high temperature range (above $10^{\circ}C$), and a high relative humidity (above 85%). The predicted results show the various foggy days, about 10${\sim}$60 days, depending on the season and the site locations. The predicted annual foggy days at inland sites are about 30${\sim}$60 days, but at coastal sites, about 10${\sim}$20 days. Also, a higher frequency of fog occurrence at inland sites is shown in autumn (about 60% of the annual foggy days). Otherwise, a higher frequency of fog occurrence at coastal sites is shown in summer (about 60% of the annual foggy days), unlike the inland. These annual foggy days and their seasonal variations agree reasonably well with the observed values. It can be concluded that it is possible to predict the occurrence of annual or seasonal foggy days by MM5.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제19권4호
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• pp.465-473
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• 2023

An image enhancement algorithm and image defogging method are studied in this paper. The formation of fog and the characteristics of fog image are analyzed, and the fog image is preprocessed by histogram equalization method; then the additive white noise is removed by foggy image attenuation model, the atmospheric scattering physical model is constructed, the image detail characteristics are enhanced by image enhancement method, and the visual effect of defogging image is enhanced by guided filtering method. The proposed method has a good defogging effect on the image. When the number of training iterations is 3,000, the peak signal-to-noise ratio of the proposed method is 43.29 dB and the image structure similarity is 0.9616, indicating excellent image defogging effect.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.2355-2362
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• 2016

해무 제거는 컴퓨터 비전과 영상처리 분야에서 상당히 중요하게 다루고 있는 분야이다. 해무 혹은 안개제거 기술은 자동 제어 시스템, CCTV, 영상인식 등과 같은 여러 분야에서 사용되고 있다. 이와 같이 컬러 영상의 해무 제거 기술이 다양하게 연구되고 있고 특히 Dark Channel Prior (DCP) 기술을 이용한 방법이 가장 활발하게 이용되고 있다. 본 논문에서는 DCP 알고리즘을 적용하여 해무를 빠르고 효율적으로 제거하는 기술을 소개한다. 이 기술은 GPU를 기반으로 구현한다. 병렬 프로그래밍과 최적화 과정을 거쳐 약 250배 정도의 연산속도를 빠르게 개선하였다. 이를 위해 기존의 프로그램 일부분을 몇 가지 과정을 거쳐 병렬화와 최적화 과정을 수행하였다. 제안한 GPU 프로그래밍 알고리즘과 구현결과는 선박의 안전항해, 지형조사, 지능형 자동차 등과 같은 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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• pp.597-601
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• 2000

해무발생은 대기·해양간의 상호작용과 강한 국지적 영향에 좌우된다. 실제로 해양에서의 선상관측과 부이관측의 부족 때문에 그 연구에 어려움이 많다. 따라서 현재 광범위한 해무역의 탐지는 위성영상의 이용만이 가능한데, 즉 매 1시간마다 수신되는 GMS-5위성자료를 이용하여 해무탐지기법과 연속적인 해무탐지를 수행할 수 있다.