• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권4호
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• pp.153-159
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• 2011

MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)은 신호부공간과 잡음부공간이 서로 직교한다는 사실에 기초하여 센서 어레이에 입사하는 신호의 도래방향을 추정한다. 잡음 부공간에 대한 기저(basis)를 구하기 위해 샘플행렬을 고유분해하며, 이에 따라 많은 계산량을 요구한다. 본 논문에서는 샘플행렬의 열벡터(column vectors)에서 잡음전력을 제거하여 신호 부공간에 대한 기저벡터를 구해 간단히 도래각을 추정하는 방법을 제시한다. 추정된 기저벡터를 이용하여 비용함수를 정의하고, 비용함수의 최소점을 찾아 도래각을 추정한다. 비용함수의 최소점은 격자 간격으로 나누어 계산하는 grid 방법이 아닌, 포물선 보간법(parabolic interpolation)에 기초한 Brent 방법을 적용하여 효과적으로 구해진다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 제안방식은 샘플행렬 고유분해에 의존하는 기존방식과 실질적으로 같은 성능을 가짐을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권1호
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• pp.15-23
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• 2003

본 논문에서는 입사 신호의 근사 공분산 행렬을 이용하여 신호의 입사각을 빠르게 추정하는 입사각 추정 알고리듬을 제안한다. MUSIC(MUltiple Signal Classification) 알고리듬과 같은 기존의 부분공간 입사각 추정 알고리듬은 입력 공분산 행렬을 구하기 위해서 다수의 표본 신호를 필요로 하며, 입력 공분산 행렬을 획득하기 위한 표본 신호의 수신시간 동안 입사각 추정이 수행될 수 없으므로 빠른 신호처리가 불가능하다. 또한 코히어런트 신호가 입사하는 경우에 코히어런트 신호간의 간섭으로 신호의 입사각을 정확하게 추정할 수 없다. 제안한 입사각 추정 알고리듬은 빔 형성기를 이용하여 매 표본 신호의 공간적인 빔 형성을 먼저 수행하여 신호간의 간섭을 제거한 후에 센서의 출력 값을 이용하여 방위각 응답(bearing response)과 방향 스펙트럼(directional spectrum)을 구한다. 방위각 응답으로 대략적인 신호의 입사각을 추정한 후에 방향 스펙트럼을 이용하여 정착하게 신호의 입사각을 추정한다. 제안 입사각 추정 알고리듬은 공분산 행렬을 구하기 위하여 그 순간의 각 어레이 소자에 입사되는 표본 신호만을 사용하고 방위각 응답을 구하기 위해서 몇 순간 동안의 표본 신호만 필요로 하므로 기존 입사각 추정 알고리듬에 비하여 크게 향상된 입사각 추정 속도를 갖는다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권5호
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• pp.572-584
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• 2007

The quantification of ammonia concentrations has received a lot of scientific attention. Numerous devices for the quantification of $NH_3$ in the ambient air have been developed to provide more technical possibilities for research in abating $NH_3$ emission from various source processes. For the proper quantification of $NH_3$, a number of sampling methods have been discussed by grouping them into different categories based on the principle of functioning. In general, active samplers employ pumps to draw air in, while passive samplers are exposed to air over a certain period of time to obtain integrated signature of $NH_3$. In case of the former, impingers and absorption flasks can be employed simultaneously with suitable absorbents to capture $NH_3$ passing through them. The methods of analysis include both in-situ and laboratory determination. In the laboratory, colorimetric or ion chromatographic methods are generally used for its quantification. In the field, a number of real time analyzers have been proven to be useful. These real time analyzers can be grouped according to their principle of operation. These analyzers may use the principle of spectroscopy (e.g. DOAS), photoacousticics (e.g. photoacoustic monitor) or Chemiluminescence ($NO_x$ analyzer). The automated annular denuder sampling system with on-line analyzer is also suitable for continuous monitoring of ammonia in air.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권3호
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• pp.204-208
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• 2010

A scanning imaging spectrograph system was used in this study to retrieve readings of the 2-D distribution of $SO_2$ and BrO around the crater of the Sakurajima volcano in Japan. The measurement was carried out during the daytime on November 2, 2005. Measurements were made at the surface of the site, located 5 km from the Sakurajima crater. One hundred horizontal scans were performed. Each column scanned by the system consists of 64 vertical pixels in order to retrieve the spatial distributions of BrO and $SO_2$ in the plume in terms of slant column densities (SCDs). Measured spectra were analyzed to identify and quantify $SO_2$ and BrO in the volcanic plume utilizing the plume's specific absorption features in the ultra violet region. Two-dimensional BrO and $SO_2$ distributions in SCD were retrieved horizontally covering the upwind, crater and downwind areas, and vertically, including the plume in the center of the scanned image. Both horizontal and vertical dispersions of $SO_2$ SCD from the crater were successfully measured to be from $10^{17}$ to $4.5{\times}10^{18}$ molecules $cm^{-2}$. However, BrO was measured below $10^{15}$ molecules $cm^{-2}$, which is considered its background level.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.483-490
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• 2019

화재 발생으로 인한 피해 및 영향에 관해 국내에서의 연구는 미비한 상태이다. 따라서 화재 발생에 따른 연기 농도를 측정하기 위한 기기를 개발함으로 연기가 주변 지역으로 확산될 경우의 농도를 측정하고자 한다. 본 논문에서 제안한 공기질 측정 시스템은 기존의 측정기와는 달리 CO, CO2, NOx VOCs, NH3 등 총 5가지의 가스를 동시에 측정할 수 있고, 센서보호 알고리즘을 통해 높은 내구 수명을 갖는다. 또한, 모니터링 프로그램을 통해 실시간 가스 변화량을 측정하는 시스템을 구성하였다. 상용 가스 분석기와의 비교를 통해 가스농도 측정의 신뢰성을 확보하였으며, 실내 및 실외 화재실험을 통해 발화점 주변에 존재하는 가스농도 평가를 실시하여 신뢰성이 높은 데이터를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.981-992
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• 2017

본 연구에서는 처음으로 차등흡수분광기술(Differential Optical Absorption Spectroscopy, DOAS) 중 광학 두께 피팅(optical density fitting) 방법을 이용하여 지상기반 원격 측정 장비인 Pandora의 복사휘도 자료로부터 2014년 5월부터 12월 사이 서울에서의 대류권 이산화질소 연직칼럼농도를 산출하였다. 본 연구에서는 Pandora로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도와 Aura 위성의 OMI (Ozone Monitoring Instrument) 센서로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도를 비교하였다. Pandora로 부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도와 OMI 센서로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도 사이의 상관계수(Correlation coefficient, R)는 0.55로 나타났다. 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소 혼합비와의 비교를 위해 AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) 관측 자료를 이용하여 Pandora와 OMI센서로부터 산출된 대류권 이산화질소 연직칼럼농도를 행성경계층 내 이산화질소 혼합비로 변환하였다. 현장 측정 자료의 지표 이산화질소 혼합비는 5.5 ppbv에서 61.5 ppbv의 범위로 분포하였으며 Pandora와 OMI 센서로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비는 각각 2.1 ppbv에서 44.2 ppbv, 0.9 ppbv에서 11.6 ppbv의 범위로 분포하였다. Pandora로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비는 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소 혼합비와 비교적 비슷한 범위로 분포하였으나, OMI센서로부터 측정된 지표 이산화질소 혼합비는 현장 측정 장비와 Pandora의 이산화질소 혼합비에 비해 좁은 범위로 분포하였다. 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소의 혼합비와 Pandora로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비 사이의 상관관계(R = 0.50)는 현장 측정 장비로부터 측정된 지표 이산화질소의 혼합비와 OMI로부터 산출된 행성경계층 내 이산화질소 혼합비 사이의 상관관계(R = 0.36)보다 좋은 것으로 나타났다. 이는 위성 기반 원격 측정 장비인 OMI센서는 지상 기반 원격 측정 장비인 Pandora 장비와 현장 측정 장비에 비하여 높은 고도에서 측정함으로써 지표 부근에 이산화질소에 대한 민감도가 떨어지기 때문인 것으로 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_1호
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• pp.155-165
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• 2020

본 연구에서는 복사전달모델을 사용하여 다양한 변수환경(파장 (340 nm, 477 nm), 에어로솔 종류(스모크, 황사, 황산염), AOD (aerosol optical depth), 지표면 반사도, 관측기하)에 따라 에어로솔 유효 고도(aerosol peak height; APH)에 대한 O₄ 대기질량인자(air mass factor; AMF)의 민감도를 조사하였다. 전반적으로, 477 nm의 O₄ AMF 가 340 nm 보다 APH에 대한 민감도가 크고 안정적으로 산출 가능한 것으로 확인하였다. AOD가 높을 때 APH에 대한 O₄ AMF의 민감도가 커지는 것을 확인하였다. 477 nm에서는 340 nm 보다 지표면 반사도의 영향이 큰 것으로 나타났다. 태양천정각 증가에 따라 340 nm에서의 O₄ AMF가 감소하는 추세를 발견하였으며, 이러한 경향은 태양천정각 40°인 환경에서 높은 Rayleigh 및 Mie 산란에 의한 장벽효과로 인해 O₄ 흡수가 발생하는 광경로 길이가 줄어들기 때문인 것으로 사료된다. 477 nm에서는 태양천정각이 증가함에 따라 Rayleigh 및 Mie 산란에 의한 다중산란이 일부 발생하여 O₄ AMF가 비선형함수 형태로 증가하는 경향을 보였다. 마지막으로, AOD의 불확실성이 APH 산출오차에 미치는 영향을 조사하였다. 황산염 타입에 대한 APH 산출 시, AOD의 불확실성으로 인한APH 산출오차가 다른 에어로솔 타입보다 크게 나타났으며, 황사의 경우 AOD 불확실성에 대한 APH 산출오차에 대한 영향이 미미하게 나타났다. 이러한 결과는 각 에어로솔 타입의 흡수 산란 특성이 다양하기 때문에, 에어로솔 타입이 APH 산출 오차에 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.