• 대한공간정보학회지
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• 제16권1호
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• pp.23-32
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• 2008

최근 기상이변에 따른 국지성 돌발 홍수의 빈번한 발생으로 인해 레이더 등을 이용한 초단기 강수예보의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 시공간 분포를 적절하게 표현할 수 있는 레이더 강우시계열자료와 GIS기반의 분포형모형을 연계하여 국내 댐유역에 적용해 봄으로써, 분포형모형의 홍수유출시 현업에서의 적용가능성을 검증하였다. 본 연구에서 사용한 물리적기반의 분포형모형으로는 $Vflo^{TM}$모형을 이용하였으며, 금강권역의 용담댐유역($930km^2$)을 시험유역으로 적용하였다. 입력강우로는 2005년 8월 국지성호우사상, 2007년 태풍 "에위니아"와 "빌리스"를 대상으로하여, 진도레이더로 부터 레이더강우 전처리프로그램인 K-RainVieux를 이용하여 모형의 격자해상도에 맞는 분포형 강우를 생성하여 지역편차보정한 결과 누적강수총량은 2%내외, 편이(bias)값은 $0.886{\sim}0.908$로서 양호한 결과를 보여주었다. GIS수문매개변수를 DEM, 토지피복도, 토양도 등의 기본GIS자료들로 부터 추출, 물리적기반의 분포형모형($Vflo^{TM}$)의 매개변수로 사용하였으며, 3가지 강우사상에 대한 다첨두수문곡선 모의결과 총유출량 및 첨두유량 오차가 20%미만으로 나타나 실무에서의 사용시 홍수량 예측에 충분한 적용성이 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 성과는 향후 돌발홍수에 대응한 실시간 단기 강우유출예측시스템을 구축하기위한 기반이 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.621-635
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• 1998

한반도에서 비씨뿌리기에 의한 인공증우 가능성을 강우량 관측자료, 운량, 위성자료 및 상층관측자료로부터 조사하였다. 안동지역의 일 강수강도는 약 2.7mm/day, 1회 강수강도는 11 mm/day로 가장 작은 값을 보였다. 그러나 인공강우에 적합한 구름(운정온도가 -10'~-30')의 출현일은 1연에 130일로서 큰 값을 나타냈다. 이 지역에서 출현 운형은 층적운(Sc)이 가장 많았고, 다음으로 권운(Cirrus)및 고층운(Altostratus)였다. 상기 결과로 이 지역에서 비씨뿌리기의 적절한 전략이 세원진다면 인공증우의 가능성은 높을 것으로 추정된다. 상승응결고도(LCL)및 대류응결고도(CCL)은 계절에 따른 변화가 적었으며, 각각 100-950 hPa 및 450-500 hPa 고도에서 가장 큰 빈도를 나타내엇다. 여름철에 적운의 고도는 높으나 많은 수증기량을 함유하고 있는 반면 겨울철은 그 반대의 현상이 나타나 계절별 비씨뿌리기 방법의 차이가 있어야 함을 보여주었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권1호
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• pp.57-67
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• 2015

이중편파레이더는 강우입자의 모양, 크기, 위상, 방향에 대한 정보를 제공해줌으로써 단일편파레이더보다 정확한 정량적 강우 추정에 장점이 있다. 본 연구에서는 대표적인 이중편파레이더 강우 추정 알고리즘인 JPOLE 알고리즘과 CSU 알고리즘을 이용하여 강우량을 산정 비교하였다. 이 두 알고리즘은 강우의 크기에 따라 반사도, 차등반사도, 비차등위상차를 각각 이용하거나 조합하여 강우량을 계산한다. 비차등위상차는 강우입자의 모양과 분포밀도에 대한 정보를 주는 차등위상차에 필터링이나 회귀분석기법을 이용하여 계산되는데, 대류성 강우 지역에서는 비차등위상차의 첨두값이 과소 추정되거나 음의 값을 보일 수 있으며, 약한 강우지역에서는 진동하기도 한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고자 Lim et al. (2013)에서 제안된 새로운 분포형 비차등위상차 산정방법의 이용을 제안하였다. 2012년도의 두 강우사상에 대한 국토교통부의 비슬산 레이더 자료를 이용하여 분포형 비차등위상차를 산정한 후 강우 추정 알고리즘에 적용하였다. 산정된 분포형 비차등위상차는 첨두값이 개선되었으며, 크게 진동하거나 음의 값이 산정되지 않았다. 이를 이용하여 추정된 강우량에 있어서는 일강우량 80mm 이상의 강한 강우에 대해 일강우량의 누적값이 AWS 관측값에 가깝게 개선되는 것을 확인하였으며 80mm 이하의 약한 강우에서는 개선 정도가 미약하였다. 이는 강우 추정 알고리즘에서 강우강도가 높은 경우에 비차등위상차가 사용되고, 낮은 경우에는 반사도와 차등반사도가 사용되기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 향후 이중편파레이더를 이용한 강우량 추정의 정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.219-227
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• 2000

전선에 의한 강수는 종종 한반도에서 국지적인 집중호우를 유발한다. 그러나 관측자료의 결핍과 전선의 중규모적 구조에 대한 이해 부족으로 정확하고 신속한 강수량 예측이 어려운 실정이다. 레이더의 공간 해상도는 수 km, 시간 해상도는 수 분으로 중규모 이하의 현상에 대한 관측자료를 제공할 수 있기 때문에 레이더의 효용성은 널리 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 한반도에서 대표적인 전선성 강수 사례를 선택하여 중규모적 특성을 레이더 연직 단면 관측자료에 근거하여 분석하였다. 강수계 내에서 수평규모 약 10 - 20 km의 대류 세포들이 존재하며, 연직 단면도 상에서 나타나는 밝은 띠에 의하면 녹는고도($0^{\circ}C$ 층)는 약 3 - 5 km 사이에 위치하고 있다. 강수 입자에 의하여 추정되는 구름의 높이는 대략 12 km에 달한다. 발달한 층운 지역에서 강수입자의 최대 낙하속도는 밝은 띠가 나타나는 녹는고도 바로 하층에서 나타나고 있다.

• 대기
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• 제21권3호
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• pp.257-271
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• 2011

The aim of this study is to examine weather modification by urbanization and human activities. The characteristics of the urban heat island (UHI) and precipitation in Seoul metropolitan area of Korea are investigated to demonstrate that cities can change or modify local and nearby weather and climate, and to confirm that cities can initiate convection, change the behavior of convective precipitation, and enhance downstream precipitation. The data used in this study are surface meteorological station data observed in Seoul and its nearby 5 cities for the period of 1960 to 2009, and 162 Automatic Weather System stations data observed in the Seoul metropolitan area from 1998 to 2009. Air temperature and precipitation amount tend to increase with time, and relative humidity decreases because of urbanization. Similar to previous studies for other cities, the average maximum UHI is weakest in summer and is strong in autumn and winter, and the maximum UHI intensity is more frequently observed in the nighttime than in the daytime, decreases with increasing wind speed, and is enhanced for clear skies. Relatively warm regions extend in the east-west direction and relatively cold regions are located near the northern and southern mountains inside Seoul. The satellite cities in the outskirts of Seoul have been rapidly built up in recent years, thus exhibiting increases in near-surface air temperature. The yearly precipitation amount during the last 50 years is increased with time but rainy days are decreased. The heavy rainfall events of more than $20mm\;hr^{-1}$ increases with time. The substantial changes observed in precipitation in Seoul seem to be linked with the accelerated increase in the urban sprawl in recent decades which in turn has induced an intensification of the UHI effect and enhanced downstream precipitation. We also found that the frequency of intense rain showers has increased in Seoul metropolitan area.

• 대기
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• 제18권4호
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• pp.387-395
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• 2008

The impact of horizontal resolution on a regional climate model was investigated by simulating precipitation over the Korean Peninsula. As a regional climate model, the SNURCM(Seoul National University Regional Climate Model) has 21 sigma layers and includes the NCAR CLM(National Center for Atmospheric Research Community Land Model) for land-surface model, the Grell scheme for cumulus convection, the Simple Ice scheme for explicit moisture, and the MRF(Medium-Range Forecast) scheme for PBL(Planetary Boundary Layer) processing. The SNURCM was performed with 20 km resolution for Korea and 60 km resolution for East Asia during a 20-year period (1980-1999). Although the SNURCM systematically underestimated precipitation over the Korean Peninsula, the increase of model resolution simulated more precipitation in the southern region of the Korean Peninsula, and a more accurate distribution of precipitation by reflecting the effect of topography. The increase of precipitation was produced by more detailed terrain data which has a 10 minute terrain in the 20 km resolution model compared to the 30 minute terrain in the 60 km resolution model. The increase in model resolution and more detailed terrain data played an important role in generating more precipitation over the Korean Peninsula. While the high resolution model with the same terrain data resulted in increasing of precipitation over the Korean Peninsula including the adjoining sea, the difference of the terrain data resolution only influenced the precipitation distribution of the mountainous area by increasing the amount of non-convective rain. In conclusion, the regional climate model (SNURCM) with higher resolution simulated more precipitation over the Korean Peninsula by reducing the systematic underestimation of precipitation over the Korean Peninsula.

• 통합자연과학논문집
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• 제1권2호
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• pp.89-114
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• 2008

Interrelationship between heavy rainfalls and related with low-level jets(LLJ) is analyzed by using fifty cases of heavy rainfall events occurred over the Korean peninsula from 1992 to 2001. Those cases are classified with four synoptical features. There are 32% chances that the low pressure exist in heavy rainfall over than 150 mm per day case by case. Secondly Changma front and front zone account for 28% of all cases. The ratio of marine tropical boundary type and trough type record 22% and 18% respectively. The moist and warm south-westerly winds associated with low-level jets have been induced convective instability and baroclinic instability. Therefore, heavy rainfall due to the approach of a low pressure occurred at September and before Changma. During the period of Changma, this type has been happened heavy rainfall when low pressure and stationary front has vibrated south and north. Changma type has longer the duration time of precipitation than other types. Third type, located with marine Tropical boundary, have mainly rained in August and September. The last trough case locally downpoured in short time with developing cell. The occurrence low-level jets related to heavy rainfall has increased over 12.5 m/s wind speed. The result is that 43 heavy rainfalls out of 50 cases reach peak at the time of maximum precipitation intensity. Also, the variation of wet number and K-index corresponded with the variation of wind speed. It is found that the number of frequency of low-level jets with southwestward direction has been increased and these jets are mainly passed from the southwest toward to the northeast of the Korean peninsula in that time.

• 대한원격탐사학회지
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• 제14권4호
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• pp.315-324
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• 1998

TOVS에 탑재된 마이크로파 센서(MSU)와 고감도 적외복사계(HIRS)로부터 도출한 총가강수량과 SSM/I 관측으로 계산한 총가강수량으로 일본에 상륙 후, 한일해협에서 열대성 저기압으로 약화된 태풍 월트(9407)와 1995년 처음 태풍으로 발달한 태풍 페이(9503)의 운동기간 중의 수증기장 변화를 조사하는데 사용하였는데, 이들로 태풍의 운동변화에 따른 수증기장 변화를 나타낼 수 있었다. 태풍 월트와 페이의 전가강수량장은 주로 한국과 일본을 향하여 다가옴에 따라, 그들의 강도를 유지하고 강화하는데 아주 중요한 역할을 하는 북서태평양 상에 수증기의 수평수송에 주로 좌우된다. 도출된 수증기장은 두 주요구름대가 월트와 페이가 다가오고 지나가는 동안 한반도와 일본상공의 강우대 임을 나타내는 두터운 대류운 형태와 유사함을 보였다. 그러나 도출된 TOVS 전가강수량의 값은 SSM/I 값과 비교할 때 상대적으로 과소평가되었음을 나타내었다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권7호
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• pp.857-870
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• 2007

명시적 액체-얼음상 미시물리 과정을 포함하는 구름 분해 모형(ARPS: Advanced Regional Prediction System)을 이용하여 2차원 그리고 주변 바람이 없는 경우에 뇌우 유출의 구조와 진화를 조사하였다. 고해상도 격자 간격(50m)을 이용하여 유출의 난류 구조를 명시적으로 분해하였다. 모사된 단세포 스톰과 스톰과 연관된 Kelvin-Helmholtz(KH) 빌로우(billow)는 발달, 성숙, 소멸의 생애 단계를 가졌다. 구름 역학과 미시물리 사이의 상호작용으로 야기된 이차 맥동과 대류 세포의 분활이 관측되었다. 상대적으로 건조한 하층 대기를 낙하하는 빗방울과 우박의 증발에 기인한 찬 하강류는 뇌우 찬 공기 유출을 야기시켰다. 유출 머리는 거의 일정한 속도로 이동하였다. KH 불안정에 의해 생성된 KH 빌로우는 유출 상부에서 난류 혼합을 야기하였으며 유출의 구조를 지배하였다. KH 빌로우는 유출 머리에서 생성되었고 돌풍 전선에 상대적으로 뒤쪽으로 이동함에 따라 성장하고 소멸하였다. 가장 빨리 성장하는 섭동의 수평 파장과 임계 시어층 깊이의 비 그리고 KH 빌로우의 수평 파장과 최대 진폭의 비에 대한 수치 모사 결과는 다른 연구 결과와 잘 일치하였다.