• 한국항해항만학회지
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• 제37권1호
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• pp.71-77
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• 2013

해양 사고는 대부분 지형지물, 혼잡한 해상교통 및 기상악화 등에 의한 충돌 사고이다. 따라서 안전한 통항을 위해서는 정확한 정보를 토대로 사전에 통항안전을 판단하여야 하지만, 정보가 부족하거나 부정확하다면 통항안전 판단이 어렵게 된다. 따라서 다양하고 정확한 환경 정보를 토대로 사전에 통항안전을 정확하게 제공할 수 있는 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 선박의 통항안전을 예측하는 시스템을 구성하였다. 제안한 시스템은 항로 내 지형지물 정보에 대한 데이터베이스를 포함하며, 정확한 위치 정보를 토대로 현재 선박의 위치와 각 요소 사이의 수평 또는 수직 간격을 계산한다. 본 논문에서는 정확한 선박의 3차원 위치를 구하기 위하여, PPP 기반의 GPS 항법 알고리즘을 적용하였다. 또한, 기상악화로 인하여 시계가 불안정하더라도 항해가 가능하도록 데이터베이스 기반의 3차원 모니터링 기능을 추가하였다. 아울러 실제로 경인아라뱃길과 선박의 정보를 이용하여 시스템을 구성하고, 기능 및 성능을 평가하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권3호
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• pp.164-173
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• 2017

기후변화에 대응하기 위해 다양한 작부체계 구축이 시도될 수 있다. 변화하는 기후조건에서 작물들이 최적의 재배지에 배치될 수 있도록 기후적합도를 평가하는 것이 중요하다. EcoCrop 모델과 같은 월별 기후자료를 사용하여 여러 작물의 재배적합도들 계산하는 모델을 사용할 경우, 고해상도의 전자기후도를 사용하여 우리나라의 복잡한 지형을 고려한 재배 적합도 계산이 가능하다. 그러나, 방대한 기후자료의 처리를 위해 여러 전산자원들을 동시에 사용할 수 있는 병렬처리 기술 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 공개용 통계분석 도구인 R을 기반으로 EcoCrop 모델을 병렬로 구동할 수 있는 스크립트를 개발하고, 이를 격자형 기후자료에 적용하여 옥수수의 재배적지를 예측하였다. 병렬 처리를 시도한 결과 CPU 코어 개수 증가에 따른 처리 시간 단축이 선형적으로 이루어지지는 않았으나 처리시간의 상당부분을 단축할 수 있었다. 예를 들어 16개의 CPU를 사용하였을 때 이상적인 시간보다 1.5배가 넘는 시간이 소모되었으나 총 시간이 90%정도 단축되었다. 이러한 기술들을 작물 생육 모델들이 개발되지 않은 작물들에 적용할 경우, 기후변화 조건에 적응할 수 있는 작부체계 설계를 지원할 수 있을 것이다. 또한, 본 연구에서 사용한 기술들은 CPU 코어가 많은 워크스테이션에서 작동이 가능하나, 여러 컴퓨터를 연결한 중형 컴퓨터에 사용할 수 있는 MPI 기술을 적용할 수 있는 기술개발이 필요할 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권1호
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• pp.27-38
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• 2009

연직으로 여러 높이에서 측정된 기체의 농도는 다양한 목적에 활용될 수 있다. 예를 들어, 복잡지형에 위치한 우리나라의 일반적인 산림유역에서 에디공분산방법에 의한 증발산 및 이산화탄소 순생태 교환량(Net Ecosystem Exchange, NEE)을 관측하기 위해서는 수평 및 연직 이류(advection)와 저류(storage)항의 효과를 정량화해야 한다. 그리고 미량 기체의 발원 및 흡원을 추적하거나 관측의 발자국 분석을 위해서도 필요하다. 수증기와 이산화탄소의 연직 농도 분포는 일반적으로 에디공분산 플럭스 타워에 보조 장치로 설치되는 다중 기체 프로파일 관측시스템(이하 프로파일 시스템)에 의해 측정된다. 이 시스템은 다른 미기상 관측기기와는 달리 서로 독립된 여러 기기와 장치들이 하나의 목적을 위해 결합되어 작동되기 때문에 사용방법과 기기의 운영/유지/보수에 많은 어려움이 따른다. 현재 전세계적으로 플럭스 타워 관측과 함께 이용되고 있는 프로파일 시스템은 대부분 미국의 캠벨사(Campbell Sci. Inc.)에서 제작/판매하는 시스템과 개별 연구자들이 각자의 목적과 관측환경에 적합하도록 자체 제작한 시스템으로 구분된다. 연세대학교 대기과학과 생물기상/생지화학 연구팀은 2005년부터 광릉 산림유역의 활엽수림과 침엽수림에 미국 캠벨사에서 제작한 두 개의 프로파일 시스템을 설치/운영하며 다양한 기술적, 이론적 경험과 지식을 축적해 왔다. 이 총설에서는 복잡지형 산림에서의 물과 탄소의 순생태 교환량 관측에 중요한 도구로 사용되는 프로파일 시스템의 원리, 구성, 활용 방법에 대해서 소개한다.

• 지질공학
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• 제22권1호
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• pp.83-94
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• 2012

산악지와 하천지에 위치하는 도로에는 도로 상부와 하부에 모두 비탈면이 조성된 경우가 많다. 북실지구는 도로 하부에 조성된 깎기비탈면으로서 2010년 10월 붕괴가 발생하였다. 정밀 현장조사 결과, 본 비탈면의 붕괴 원인은 도로 상부비탈면 계곡수의 배수 불량과 도로 표면수의 직접적 유입 등인 것으로 판단된다. 이는 층리 발달과 같은 지반 내적 요인과 복합적으로 작용하여 붕괴를 촉진시켰을 가능성이 높다. 평사투영해석 결과 평면파괴, 쐐기파괴, 전도파괴의 가능성이 인지되었다. 한계평형해석을 통한 안전율 산출 결과 우기시 평면파괴 및 쐐기파괴 안전율이 기준치에 미달되었다. 북실지구의 지형요소를 이용한 습윤지수 분석 결과, 9~10.5로 주변지역에 비하여 높은 값을 가지므로 유수의 영향이 집중되었던 것으로 판단된다. 북실지구 비탈면 안정성 확보에는 도로 상부에서 발생하는 유수 제어가 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

• 지질공학
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• 제19권1호
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• pp.33-41
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• 2009

이 연구는 산사태와 같은 지반재해를 초래하는 여름철의 집중호우가 실제 토층지반의 토질특성에 어떤 영향을 미치는 지를 분석하였다. 이를 위해 표토에 도달되는 강우량이 식생조건에 따라 어떻게 다른지를 조사하였으며, 토층에 침투한 강우로 인해 토질특성이 어떻게 변화되는지를 분석하였다. 연구지역은 식생조건이 다르나 동일한 지질 및 토질조건의 토층지반이 분포한 대덕연구단지내 자연사면이고 연구지역에서 발생한 2006년과 2007년 여름철의 집중호우를 대상으로 하였다. 강우자료는 연구지역에 인근한 대전지방기상청의 관측치를 기초로 하였으며, 식생조건별 강우량은 직접 제작한 강우량측정기를 이용하여 측정하였다. 또한, 집중호우 전 후에 채취한 토층시료를 대상으로 실내 토질시험을 실시하여 강우와 식생조건에 의한 토질특성 변화를 분석하였다. 연구결과 식생밀도는 실제 표토에 도달한 빗물의 양에 영향을 미치며 그 영향정도는 강우강도 및 지속시간에 따라 감소되는 경향성을 보였다. 또한, 집중호우의 영향으로 토층의 포화도, 함수비, 유동성 및 전단강도가 직접적으로 변화되는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.143-153
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• 2005

경상분지에 속하는 의성소분지는 백악기말 활발했던 화산활동의 결과로 형성되었으며, 밀양소분지와는 팔공산단층을 경계로, 영양소분지와는 안동단층을 경계로 구획된다. 본 연구에서는 화산암체와 심성암체의 복합체로 이루어진 의성지역에서 지구물리학적 연구를 수행하여 지표 및 지하 지질구조를 규명, 해석하고자 한다. 지표지질 양상을 파악하기 위하여 수행된 IRS 위성영상과 수치고도자료를 이용한 선구조와 선밀도 분석 결과, 선구조의 방향은 $N55^{\circ}\~65^{\circ}W$가 현저하게 우세하며, 연장성은 $N55^{\circ}\~65^{\circ}W$ 방향과 N-S 방향이 우세하게 나타났다. 지하 밀도 불연속면의 평균심도를 구하기 위하여 중력자료의 파워스펙트럼분석(Power spectrum analysis)을 시행한 결과, $4\~5{\cal}km$의 분지기반암의 심도와 $0.5\~0.6{\cal}km$의 천부지층경계면의 심도가 규명되었다. 파워스펙트럼 결과를 참고로 측선 A-A'와 B-B‘에서 2.5차원 모델링을 실시한 결과, 측선 A와 B에서 나타나는 특징적인 저이상은 지하지질구조 특성에 기인한 것으로 판단된다. 자력기반암의 경계를 파악하기 위한 자력자료의 Analytic signal 분석은 $0.001\~130nT/m$의 범위를 가지며, 높은 에너지를 보이는 부분은 팔공산 화강암체의 경계와 분지내의 칼데라 분포지역과 잘 일치한다.

• 한국환경과학회지
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• 제13권8호
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• pp.721-731
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• 2004

The dispersion of suspended particulates in the coastal complex terrain of mountain-inland basin (city)-sea, considering their recycling was investigated using three-dimensional non-hydrostatic numerical model and lagrangian particle model (or random walk model). Convective boundary layer under synoptic scale westerly wind is developed with a thickness of about I km over the ground in the west of the mountain, while a thickness of thermal internal boundary layer (TIBL) is only confined to less than 200m along the eastern slope of the mountain, below an easterly sea breeze circulation. At the mid of the eastern slop of the mountain, westerly wind confronts easterly sea breeze, which goes to the height of 1700 m above sea level and is finally eastward return flow toward the sea. At this time, particulates floated from the ground surface of the city to the top of TIBL go along the eastern slope of the mountain in the passage of sea breeze, being away the TIBL and reach near the top of the mountain. Then those particulates disperse eastward below the height of sea-breeze circulation and widely spread out over the coastal sea. Total suspended particulate concentration near the ground surface of the city is very low. On the other hand, nighttime radiative cooling produces a shallow nocturnal surface inversion layer (NSIL) of 200 m thickness over the inland surface, but relatively thin thickness less than 100m is found near the mountain surface. As synoptic scale westerly wind should be intensified under the association of mountain wind along the eastern slope of mountain to inland plain and further combine with land-breeze from inland plain toward sea, resulting in strong wind as internal gravity waves with a hydraulic jump motion bounding up to about 1km upper level in the atmosphere in the west of the city and becoming a eastward return flow. Simultaneously, wind near the eastern coastal side of the city was moderate. Since the downward strong wind penetrated into the city, the particulate matters floated near the top of the mountain in the day also moved down along the eastern slope of the mountain, reaching the. downtown and merging in the ground surface inside the NSIL with a maximum ground level concentration of total suspended particulates (TSP) at 0300 LST. Some of them were bounded up from the ground surface to the 1km upper level and the others were forward to the coastal sea surface, showing their dispersions from the coastal NSIL toward the propagation area of internal gravity waves. On the next day at 0600 LST and 0900 LST, the dispersed particulates into the coastal sea could return to the coastal inland area under the influence of sea breeze and the recycled particulates combine with emitted ones from the ground surface, resulting in relatively high TSP concentration. Later, they float again up to the thermal internal boundary layer, following sea breeze circulation.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권3호
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• pp.209-215
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• 2007

2004년부터 2005년까지 복잡 지형에 위치한 나주 지역 배 과수원에 대하여 광역적 기후 지형 모형을 적용, 일 최저 기온의 공간분포를 정밀 추정함으로써 서리 경고 시스템의 정확성을 향상시키고자 하였다. 2004년 봄, 세 곳의 배 과수원에 대해 모형을 적용한 결과, 관측값과 일치함을 보여 주었고 예측력은 기상청 예측 결과보다 더 향상되었다. 실측과 모형에 의한 일 최저 기온의 차이는 골짜기에서 $-2.1{\sim}+2.7^{\circ}C$(평균 $-0.4^{\circ}C$), 강변에서 $-1.6{\sim}+2.7^{\circ}C$(평균 $-0.4^{\circ}C$), 구릉지에서 $-1.1{\sim}+3.5^{\circ}C$(평균 $0.6^{\circ}C$)였다. 냉기침강 효과가 크고 서리 내습 가능성이 높은 골짜기와 강변의 오차가 크게 줄어들었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권1호
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• pp.87-101
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• 2004

This paper delineated the ecology including movement (departure from the rookery and returning to the rookery), egg-laying, and hatch of the penguins occurred in the cold years and a less cold year in the vicinity of King Sejong Station, King George Island off the Antarctic Peninsula. The years of 1988, 1991, 1992, and 1995 were selected as cold years and the year of 2001 was selected as a less cold year based on the mean annual temperature of the years. Gentoo Penguin (Pygoscelis papua) left their rookery in May, meanwhile some remained around the station. They returned in middle-September in the less cold .year, and returned in late-September to early-October in the cold years. Chinstrap Penguin (Pygoscelis antarctica) left their rookery in early-April in the cold years as well as in the less cold year without exception. They returned to the rookery in late-October to early-November in cold years, meanwhile in early-October in the less cold year. This difference in the returning of this bird seems to be related with the exposed sea water, i.e., sea ice condition to feed in the sea. The global warming will lead to the appearance of birds which breed in the Sub-Antarctic. For example, one pair of King Penguin (Aptenodytes patagonicus) was observed in the Maxwell Bay in austral summer. And a pair of snide-like bird was recently observed for the first time in November 2001 at the penguin rookery located in the Barton Peninsula, King George Island. And it will also lead to the disappearance of an Emperor Penguin (Aptenodytes forsteri) which appeared in the full winter when Maxwell Bay and Marian Cove were frozen. It seems that the behaviour of the penguins observed around the station shows the complex effects of the ecology of the birds in combination with the natural environments, which include feeding strategy and areas, animal Instincts, exposed terrain related to weather conditions, and globa1 warming. It is necessary to take further observation and carry out systematic researches on the birds including penguins around the station which show the ecology of the birds as well as the environmental changes.

• 한국지구과학회지
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• 제22권3호
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• pp.186-194
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• 2001

제주 지방 기상청을 대상으로 하는 지역 규모 단시간 수치예보 시스템을 구축하였다. 기상청 본청에서 하루 2회 제공되는 30 km해상도의 수치예보 자료로는 지방 기상청의 예보관들이 우리 나라와 같이 복잡한 지형에서 발생하는 그 지역의 국지 악기상을 파악하기에는 무리가 있다. 지역 규모의 고해상도 수치예보를 위해 LAPS와 MM5를 자료분석과 예보 모델로 이용하였다. LAPS는 양질의 수치예보 초기자료를 생산해 내기 위해 종관 관측 자료뿐만 아니라 위성 및 레이더 등의 비 종관 관측자료도 자료동화에 이용한다. MM5 모델은 16노드의 펜티엄 PC로 구성된 클러스터에서 수행되었으며 이 시스템은 분산병렬 클러스터 컴퓨터로 가격대비 성능이 매우 우수한 미니 슈퍼컴퓨터이다. 자료동화 모델, 수치예보 모델 그리고 PC-클러스터를 종합한 지역 규모 단시간 수치예보 시스템을 한라 단시간 예측 시스템이라 명명하였으며 이 시스템은 현재 제주 지방 기상청에서 독자적으로 운영되고 있다. 기상청 본청에서 제공되는 수치예보 정보로는 탐지할 수 없었던 1999년 7월 9일 제주 지역의 집중호우 사례에 대하여 본 시스템을 검증한 결과 모델이 예측한 강수량이 실제 강수량을 잘 재현하였다. 한라 단시간 예측 시스템은 2000년 4월부터 하루 4회 제주 지방기상청에서 독자적으로 운영되고 있다.