• 한국지구과학회지
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• 제39권5호
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• pp.473-482
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• 2018

During the period of 2002 to 2017, the Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) had observed time-varying gravity changes with unprecedented accuracy. The GRACE science data centers provide the monthly gravity solutions after removing the sub-monthly mass fluctuation using geophysical models. However, model misfit makes the solutions to be contaminated by aliasing errors, which exhibits peculiar north-south stripes. Two conventional filters are used to reduce the errors, but signals with similar spatial patterns to the errors are also removed during the filtering procedure. This would be particularly problematic for estimating the ice mass changes in Western Antarctic Ice Sheet (WAIS) and Antarctic Peninsula (AP) due to their similar spatial pattern to the elongated north-south direction. In this study, we introduce an alternative filter to remove aliasing errors using the Empirical Orthogonal Functions (EOF) analysis. EOF can decompose data into different modes, and thus is useful to separate signals from noise. Therefore, the aliasing errors are effectively suppressed through EOF method. In particular, the month-to-month mass changes in WAIS and AP, which have been significantly contaminated by aliasing errors, can be recovered using EOF method.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.244-252
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• 2014

후정해수욕장의 모래 이동을 분석하기 위해 경험고유함수(Empirical Orthogonal Function; EOF) 분석법을 적용하였다. EOF 분석을 위해 2009년 6월부터 2010년 5월까지 13개 기선에 대해서 총 5회 실시된 후정해수욕장의 단면 관측값이 사용되었다. 13개 단면 분석결과 사이의 시간적, 물리적 일관성을 확보하기 위해 13개 기선 모두를 하나로 통합하고 이를 사용해 EOF 분석을 수행하였다. 분석결과 첫 번째 고유함수는 평균해빈 지형을 나타내었으며 두 번째와 세 번째 고유함수의 경우 해빈의 자연변동성과 파랑에 의해 발생된 횡방향 모래이동을 각각 나타내었다. 네 번째와 다섯 번째 고유함수의 경우 특별한 연관성을 발견할 수 없었다. 결론적으로 후정해수욕장의 모래 이동에 영향을 미치는 요인은 크기 순으로 자연변동성과 파랑에 의한 횡방향 모래이동으로 분석 되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.867-872
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• 2005

This study introduces a method to evaluate the probability of a specific area to be affected by a drought of a given severity and shows its potential for investigating agricultural drought characteristics. The method is applied to Gyeonggi as a case study. The proposed procedure includes Standard Precipitation Index(SPI) time series, which are linearly transformed by the Empirical Orthogonal Functions(EOF) method, These EOFs are extended temporally with AutoRegressive Moving Average(ARMA) method and spatially with Kriging method. By performing these simulations, long time series of SPI can be simulated for each designed grid cell in whole Gyeonggi area. The probability distribution functions of the area covered by a drought and the drought severity are then derived and combined to produce drought severity-area-frequency(SAF) curves.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_1호
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• pp.1507-1515
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• 2021

해색 원격 탐사를 통해 chlorophyll-a를 추정하면 식물성 플랑크톤, 해양일차생산력의 전 지구적 분포를 파악할 수 있다. 하지만 위성으로 관측된 해색 자료는 구름이나 기상 상황 등에 의하여 결측 데이터가 발생한다. 본 연구에서는 DINEOF를 이용하여 GOCI chlorophyll-a 산출물의 결측 자료를 복원하고자 하였다. DINEOF는 시·공간 자료에 기반을 두어 결측 자료를 복원하는 방법으로, 정확도는 GOCI chlorophyll-a 영상의 일부를 제거한 뒤 복원 영상과 비교하여 교차 검증하였다. 연구지역에서 DINEOF를 위한 최적의 EOF 모드는 10-13이었다. 시·공간 복원 자료 결과에서는 오후 시간대 chlorophyll-a 농도가 증가하는 경향이 반영되었고, 노이즈에 해당되는 이상치는 필터링 되는 효과를 보였다. 따라서 DINEOF는 결측이 발생한 영상에 대하여 복원 자료로 활용 가능할 것으로 보이며, 이를 통해 해양 환경 모니터링을 위한 기초 자료로 사용 가능할 것으로 판단된다.

• 응용통계연구
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• 제22권6호
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• pp.1143-1152
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• 2009

A canonical correlation analysis(CCA)-based method is proposed for prediction of future climate change which combines information from ensembles of atmosphere-ocean general circulation models(AOGCMs) and observed climate values. This paper focuses on predictions of future climate on a regional scale which are of potential economic values. The proposed method is obtained by coupling the classical CCA with empirical orthogonal functions(EOF) for dimension reduction. Furthermore, we generate a distribution of climate responses, so that extreme events as well as a general feature such as long tails and unimodality can be revealed through the distribution. Results from real data examples demonstrate the promising empirical properties of the proposed approaches.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권8호
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• pp.691-702
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• 2006

본 연구에서는 우리나라 가뭄의 공간적인 특성을 파악하고 가뭄의 진행에 따른 피해규모를 산정하기 위하여 가뭄 심도-영향면적-생기빈도 곡선을 작성하여 제시하였다. 이를 위하여 전국의 기상관측소 지점별로 SPI를 산정하였으며, 산정된 지점별 SPI 자료를 이용하여 EOF 분석을 실시하였다. EOF 분석으로부터 추출된 핵심 공간패턴자료들은 다시 공간적으로는 Kriging 기법을 이용하여 보다 세밀한 공간정보를 갖는 자료로 확장되었으며, ARMA 모형을 이용하여 장기간의 가뭄사상을 모의발생하였다. 모의발생된 공간적인 장기간의 가뭄사상들로부터 특정 가뭄심도별 영향면적별 생기빈도 곡선을 작성할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권2호
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• pp.188-202
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• 1997

본 연구에서는 한국 동해에서의 바람장의 공간적인 분포특성을 정량적으로 파악하기 위하여 해면기압과 해상풍 자료에 EOF 분석방법을 적용하여 모드별로 고유함수의 공간적인 분포특성과 시간계수를 계산하였고 시간계수의 스펙트럼을 구하여 바람장의 공간 및 시간변동성 및 주기적인 특성을 파악하였다. 평균기압의 분포는 서고동저형의 등압선 배치를 나타내며, 기압의 최대 표준 편차는 블라디보스톡 부근에 위치하고 일본연안으로 갈수록 최저 표준편차를 갖는다. 블라디보스톡 부근은 $6.5^{\circ}C$의 해수면 온도의 최대 표준편차를 갖는 지역이기도 하다. 동서성분 해상풍의 제1모드는 분산의 $47.3\%$ 제2모드는 $30\%$를 반영하며 제1모드는 블라디보스톡 해역에서 최대 변화를 보이며 1년 및 6개월의 주기를 갖는다. 특히 제2모드에서 6개월의 주기가 탁월하다. 해상풍의 남북성분의 연평균 분포는 동해전역에서 북풍계열의 바람이 탁월하며, 특히 블라디보스톡 부근에서 최대 2.2m/s 이상의 북풍이 존재하고 3.8m/s의 표준편차 최대치가 존재하며 시간변동이 크다. 해수면 수온의 공간분포 역시 블라디보스톡 해역에서 최대치가 나타난다. 해상풍과 해면 기압의 결합 직교함수의 모드별 특성은 개별 직교함수에 비해 동서성분 해상풍의 제1모드의 기여도가 증가 하였으며, 제2모드의 기여도는 감소하는 양상을 띤다. 이로 인해 동서성분 해상풍과 해면기압의 결합 직교함수 (WU-PR)의 주기성은 해면 기압의 영향으로 제1모드에서는 1년 및 6개월의 주기가 탁월하며, 제2모드에서는 3개월의 계절변화로 해상풍의 개별 직교함수의 주기와 다르게 나타난다. 해수면 온도의 직교함수까지 포함한 3개의 결합 직교함수의 EOF분석에서는 제2모드에서 해상풍의 공간분포는 해수면 온도에 좌우되는 양상을 보인다. 스펙트럼 분석결과는 제1모드에서 1년 주기가 탁월하며 제2모드는 3개월 및 4개월의 계절변화가 나타난다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권2호
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• pp.87-101
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• 2014

Recently, more attention has been paid to the geomorphological changes in the Nakdong River Estuary, because those changes are caused by artificial activities including weirs, reclamation and construction. In order to analyze quantitatively the recent geomorphological variability in the Nakdong River Estuary, we surveyed the depth and elevation of submarine topography near Jinwoodo and Sinjado from March 2007 to February 2012. A statistical method (based on Digital Shoreline Analysis System) and an Empirical Orthogonal Functions method were used to evaluate the morphological changes. According to the statistical variables (DCE, NDC, EPR, LRR), the highest amount and rate of accumulation were recorded around the Gadeokdo whereas the greatest amount of erosion appeared around the coast off the eastern part of Sinjado. In particular, a dynamic variation of morphology was clearly observed in the vicinity of the sub-tidal channel located between Jinwoodo and Sinjado, which seems to be attributable to channel migration. As a result of the EOF method, the first mode (48.7%) is most closely related to the pattern of morphological variability that might be associated with the westerly movement of sediment by longshore current. The spatial variability of the second mode (16.6%) was high in the shoreface of Sinjado, showing a 4-year periodicity of temporal variability. The strong correlation (coefficient 0.73) between the time coefficient and suspended sediment discharge from Nakdong River emphasizes the role of sediment discharge to deposition in this area. The spatial variability of the third mode (11.3%) was distributed mainly around the coast off the eastern part of Sinjado, which is related to the movement of the coastline of Sinjado. Based on the last 5 year's data, our results suggest that the study area is characterized on the whole by a depositional pattern, but the extent of sedimentation is different locally.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제38권4호
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• pp.173-184
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• 2003

Major differences between wind speeds from atmospheric pressure maps (Na wind) and near­surface wind speeds derived from satellite scatterometer (NSCAT) observations over the East (Japan) Sea have been examined. The root­mean­square errors of Na wind and NSCAT wind speeds collocated with Japanese Meteorological Agency (JMA) buoy winds are about $3.84\;ms^{-1}\;and\;1.53\;ms^{-1}$, respectively. Time series of NSCAT wind speeds showed a high coherency of 0.92 with the real buoy measurements and contained higher spectral energy at low frequencies (>3 days) than the Na wind. The magnitudes of monthly Na winds are lower than NSCAT winds by up to 45%, particularly in September 1996. The spatial structures between the two are mostly coherent on basin­wide large scales； however, significant differences and energy loss are found on a spatial scale of less than 100 km. This was evidenced by the temporal EOFs (Empirical Orthogonal Functions) of the two wind speed data sets and by their two­dimensional spectra. Since the Na wind was based on the atmospheric pressures on the weather map, it overlooked small­scale features of less than 100 km. The center of the cold­air outbreak through Vladivostok, expressed by the Na wind in January 1997, was shifted towards the North Korean coast when compared with that of the NSCAT wind, whereas NSCAT winds revealed its temporal evolution as well as spatial distribution.

• 한국수산과학회지
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• 제24권4호
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• pp.215-228
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• 1991

본 연구는 경험적 직교함수 방법을 적용하여 동해 중서부 해역에서 수직적인 수온 분포의 공간적 특성을 해역별로 구분한 후 특징적인 수온의 수직구조 함수를 제시하였다. 수산진흥원 관측범위 중에서 102-107 정선을 포함하는 동해 중서부 해역은 연안을 따라 남북방향으로 발달하는 북한한류수역, 외해쪽의 동한난류수역과 104정선을 축으로 동서방향으로 발달하는 난수괴역으로 구분되며 동한난류수역은 난수괴역에 의해 남북으로 양분된다. 제2모드함수까지 이용하여 설명되는 수온의 변동성은 북한한류수역에서는 총 분산의$85.20-98.20\%$. 동한난류수역에서는 $85.20-92.90\%$, 난수괴역에서는 $83.50-91.70\%$이다. 가장 많은 분산을 설명하는 수직구조함수의 제1모드는 약 1년의 변동주기를 가지며 해표면에서 극값을 가지는 함수이다 동한난류수역에서는 수온의 변동이 전층에서 동시에 일어나며 북한한류수역과 난수괴역에서는 약 100m 수심과 200m 수심을 경계로 하여 수온의 변동이 반대로 일어난다. 제2모드는 북한한류수역에서는 100m 층에서 극값을 가지며 전 층에서 수온의 변동이 동시에 일어난다. 난수괴역과 동한난류수역에서는 수온의 변화가 반대로 전개되는 교차점을 가진다. 확장된 경험적 직교함수를 적용하여 수직구조함수의 시간에 따른 변화를 고찰한 결과 동해에서 제1모드의 지속성은 4개월 미만이며 북한한류 수역에서의 수직구조함수의 연변화 과정은 동한난류수역과 난수괴역과는 다르게 나타났다.