• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.473-478
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• 2013

본 논문에서는 KLAPS(Korea Local Analysis and Prediction System)의 재분석 자료를 이용하여 지능형 뉴로-퍼지 알고리즘 RBFNNs(Polynomial-based Radial Basis Function Neural Networks) 기반 호우특보 판별 모델을 개발한다. 기존의 호우예측 시스템들의 예측능력은 일반적으로 기상데이터의 가공 기법의 영향을 받는다. 본 연구에서는 이를 보완하기 위하여 기상데이터의 전처리를 통한 호우예측 방법을 소개한다. 기상 데이터 전처리 기법은 KLAPS 데이터를 기반으로 지점별 변환, 누적강수량 생성, 시계열 데이터 가공, 호우특보 추출 방식에 의하여 설계된다. 최종적으로, 향후 t(t=1,2,3) 시간 후 6시간 동안 누적강수량에 대해 예측하고 호우특보를 결정하기 위한 정보를 제공한다. 또한 다항식의 형태, 규칙의 개수, 퍼지화 계수와 같은 제안된 모델의 중요 파라미터는 최적화 기법인 차분 진화(Differential Evolution; DE)를 이용하여 최적화한다.

• 통합자연과학논문집
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• 제4권4호
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• pp.298-310
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• 2011

Recently the traffics and transportation hazzards by fog are tremendously Increased. There occurred the greater traffic disaster by Dense Fog of Oct.2006. In this study frequent occurrences of advection fogs centerd over Honam Prov are investigated. Increment of transportation during the Fog period for 1996~2005(decade)are statistically analyzed with Honam Prov.'s fogs. For Honam west coast(Gunsan, Mokpo), inland of Honam(Junju, Gwangju, Suncheon), Honam south coast(Wando, Yepsu), Wind, Dew point, Diff. of air and sea temp. relative humidity are classified between 12 hours before and on time of fog with three Dimensional Analysis System(KLAPS). High frequencies of advection-radiation Fog occurrence in western Coasts except for Suncheon. The application of fog characteristics analyzed by KLAPS for denser fog over the western coast in Fall to Fog prediction and special advisory issues. The advection-radiation fog can occure favorably when the moisture index is less than $2^{\circ}C$, relative humidity is greater than 90%, but the moisture depth is under 1.5 km. In addition when the height of 925 hPa is rising, then fog occurs, but for sinking is disappearing.

• 대기
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• 제22권4호
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• pp.387-400
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• 2012

This study aims at examining the sensitivity of numerical simulations to the resolution of initial and boundary data, and to an application of WRF (Weather Research and Forecasting) 3DVAR (Three Dimension Variational data Assimilation). To do this, we ran the WRF model by using GDAS (Global Data Assimilation System) FNL (Final analyses) and the KLAPS (Korea Local Analysis and Prediction System) analyses as the WRF's initial and boundary data, and by using an initial field made by assimilating the radar data to the KLAPS analyses. For the sensitivity experiment, we selected a heavy rainfall case of 21 September 2010, where there was localized torrential rain, which was recorded as 259.5 mm precipitation in a day at Seoul. The result of the simulation using the FNL as initial and boundary data (FNL exp) showed that the localized heavy rainfall area was not accurately simulated and that the simulated amount of precipitation was about 4% of the observed accumulated precipitation. That of the simulation using KLAPS analyses as initial and boundary data (KLAPC exp) showed that the localized heavy rainfall area was simulated on the northern area of Seoul-Gyeonggi area, which renders rather difference in location, and that the simulated amount was underestimated as about 6.4% of the precipitation. Finally, that of the simulation using an initial field made by assimilating the radar data to the KLAPS using 3DVAR system (KLAP3D exp) showed that the localized heavy rainfall area was located properly on Seoul-Gyeonggi area, but still the amount itself was underestimated as about 29% of the precipitation. Even though KLAP3D exp still showed an underestimation in the precipitation, it showed the best result among them. Even if it is difficult to generalize the effect of data assimilation by one case, this study showed that the radar data assimilation can somewhat improve the accuracy of the simulated precipitation.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.95-97
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• 2010

최근 겨울철 온난화 경향이 뚜렷해지면서 강수형태가 비로 내리는 경우가 잦아지고 있다. 또한 대륙고기압이 확장할 때는 기압골의 영향으로 강우에서 강설로 변하는 예가 종종 나타나고 있다. 강수유형의 판단은 겨울철 중요한 예보요소 중 하나로 본 연구는 중서부지방의 2010년 2월 4일부터 12일까지의 사례기간동안 일기도, AWS관측자료, 위성, KLAPS(층후, 빙결고도, 상당온위) 자료를 바탕으로 하여 강우에서 강설로 변하는 강수형태를 분석한 것이다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1271-1281
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• 2009

The heavy snowfall event over the eastern part of Seoul, Korea on Mar. 04, 2008 has been abruptly occurred after the frontal system with the heavy snowfall event had been past over the Korean peninsula on Mar. 03, 2008. Therefore, this heavy snowfall event couldn't be predicted well by any means of theoretical knowledges and models. After the cold front passed by, the cold air mass was flown over the peninsula immediately and became clear expectedly except the eastern part and southwestern part of peninsula with some large amount of snowfall. Even though the wide and intense massive cold anticyclone was expanded and enhanced by the lowest tropospheric baroclinicity over the Yellow Sea, but the intrusion and eastward movement of cold air to Seoul was too slow than normally predicted. Using the data of numerical model, satellite and radar images, three dimensional analysis Products(KLAPS : Korea Local Analysis and Prediction System) of the environmental conditions of this event such as temperature, equivalent potential temperature, wind, vertical circulation, divergence, moisture flux divergence and relative vorticity could be analyzed precisely. Through the analysis of this event, the formation and westward advection of lower cyclonic circulation with continuously horizontal movement of air into the eastern part of Seoul by the analyses of KLAPS fields have been affected by occurring the heavy snowfall event. As the predictability of abrupt snowfall event was very hard and dependent on not only the synoptic atmospheric circulation but also for mesoscale atmospheric circulation, the forecaster can be predicted well this event which may be occurred and developed within the very short time period using sequential satellite images and KLAPS products.

• 대기
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• 제26권1호
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• pp.97-109
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• 2016

Heavy rainfall (over $80mm\;hr^{-1}$) system associated with unstable atmospheric conditions occurred over the Seoul metropolitan area on 27 July 2011. To investigate the heavy rainfall system, we used three-dimensional data from Korea Local Analysis and Prediction System (KLAPS) reanalysis data and analysed the structure of the precipitation system, kinematic characteristics, thermodynamic properties, and Meteorological condition. The existence of Upper-Level Jet (ULJ) and Low-Level Jet (LLJ) are accelerated the heavy rainfall. Convective cloud developed when a strong southwesterly LLJ and strong moisture convergence occurring around the time of the heavy rainfall is consistent with the results of previous studies on such continuous production. Environmental conditions included high equivalent potential temperature of over 355 K at low levels, and low equivalent potential temperature of under 330 K at middle levels, causing vertical instability. The tip of the band shaped precipitation system was made up of line-shaped convective systems (LSCSs) that caused flooding and landslides, and the LSCSs were continuously enhanced by merging between new cells and the pre-existing cell. Difference of wind direction between low and middle levels has also been considered an important factor favouring the occurrence of precipitation systems similar to LSCSs. Development of LSCs from the wind direction difference at heights of the severe precipitation occurrence area was also identified. This study can contribute to the identification of production and development mechanisms of heavy rainfall and can be used in applied research for prediction of severe weather.

• 대한원격탐사학회지
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• 제31권2호
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• pp.137-148
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• 2015

국립기상연구소는 2010년 6월, 하향적외스펙트럼을 관측하는 고분해적외분광간섭계(FT-IR)인 Atmospheric Emitted Radiance Interferometer (AERI)를 안면도 기후변화감시센터에 설치하였다. AERI는 고분해 적외 센서를 탑재하고 있어 위성 기반의 원격탐사 자료를 검증하는데 유효하다. 본 연구에서는 AERI로부터 산출되는 메탄의 품질 향상을 위해 맑을 때의 자료를 분류하는 AERI 스펙트럼 기준의 새로운 방법을 개발하였으며, KLAPS 구름 정보를 이용한 방법과 비교하였다. 맑은 날 관측된 AERI 스펙트럼을 기준 스펙트럼으로 선정하였으며, 구름에 민감한 대기 창 영역을 사용하였다. 임계값 선정을 위해 복사량 임계값 테스트를 실시하였으며, 선정된 임계값을 이용한 AERI 스펙트럼 기준의 방법과 KLAPS 구름 정보를 이용한 방법을 각각 이용하여 최하층 메탄 농도를 산출하였다. 각각 산출된 메탄농도와 지상관측 메탄농도를 비교하였으며, KLAPS 구름 정보를 이용하여 산출된 메탄농도보다 AERI 스펙트럼 기준의 방법으로 산출된 메탄농도의 품질이 더 좋은 것을 확인하였다. 뿐만 아니라 GOSAT 연직 메탄 총량과의 비교에서도 좋은 결과를 보여주었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권3호
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• pp.171-177
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• 2013

본 연구는 기상청에서 제공하는 강수 실황 혹은 예보로부터 농업부문에서 활용 가능한 수준의 상세한 강수분포도를 제작하기 위한 방안으로서, 레이더 반사강도를 KLAPS 5km 강수자료에 적용하여 1km 격자해상도로 상세화 하는 1단계와, 고해상도 DEM에 근거한 지표면 경사방향(지향면)에 따라 고도-강수량 회귀 계수를 달리하여 지형효과를 반영하는 2단계 등으로 이루어진 추정기법을 고안하였다. 이 기법의 현실세계 적용방법 모색 및 신뢰도 평가를 위해 경상남도 하동군 악양면을 실험 집수역으로 설정하고 2013년 1월부터 5월까지 총 19사례의 강수에 대해 기상청으로부터 KLAPS 강수자료를 수집하였다. 1단계로는 강수일의 24시간 적산 레이더에코 자료를 이용하여 1km 해상도로 자료의 규모를 축소하였다. 2단계로는 1km 격자점의 값을 가상의 관측자료로 삼아 270m 해상도에서 PRISM 기반의 지형효과를 반영한 강수량 분포도를 생성하였다. 실험 집수역에 13대의 무인기상관측장비를 다양한 고도 및 지형조건에서 설치하고, 추정된 강수분포도로부터 13개 지점에 해당하는 격자점의 자료를 추출하여 실측값과 비교하였다. 일 강수량 10mm 이상의 사례에서는 모든 관측지점에서 추정오차 감소효과가 인정되었으며, 특히 일강수량이 30mm 이상인 사례에서 평균 35% 이상의 오차감소효과를 확인하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권6호
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• pp.567-579
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• 2015

중규모 기상 모델을 이용하여 안개와 같은 미세규모 국지현상을 정확히 재현하는 것은 매우 어려운 실정이다. 특히, 수치모델의 초기 입력 자료의 불확도는 수치모델의 예측 정확도에 결정적인 영향을 미치기 때문에 이를 보완하기 위한 자료동화 과정이 요구되어진다. 본 연구에서는 WRF (Weather Research and Forecasting) 모델을 이용하여 낙동강 지역에서 발생한 여름철 안개사례 재현실험을 대상으로 중규모 기상 모델의 한계를 검증하였다. 중규모 기상 모델에서 초기 및 경계장으로 사용되는 KLAPS (Korea Local Analysis and Prediction System)와 LDAPS (Local Data Assimilation and Prediction System) 분석장 자료를 이용하여 수치모델 모의 정확도 민감도 분석을 수행하였다. 또한 AWS (Automatic Weather System) 자료를 이용한 자료동화(Four-Dimensional Data Assimilation)에 의한 수치모델의 정확도 개선 정도를 평가하였다. 초기 및 경계장 민감도 분석 결과에서 LDAPS 자료를 입력 자료로 사용한 경우가 KLAPS 자료 보다 기온과 이슬점온도, 상대습도에서 높은 정확도를 보였고, 풍속은 더 낮은 수준을 나타내었다. 특히, 상대습도에서 LDAPS의 경우는 RMSE (Root Mean Square Error)가 15.9%, KLAPS는 35.6%의 수준을 보여 그 차이가 매우 크게 나타났다. 또한 자료동화를 통하여 기온, 풍속, 상대습도의 RMSE가 각각 $0.3^{\circ}C$, $0.2ms^{-1}$, 2.2% 수준으로 개선되었다.

• 대기
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• 제21권1호
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• pp.1-16
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• 2011

Numerical prediction capability has been improved over the decades, but progress of prediction for high-impact weather (HIW) was unsatisfactory. One reason of low predictability for HIW is lack of observation data. The National Institute of Meteorological Research (NIMR) has been performed observation program for improvement of predictability, and reduction in social and economical cost for HIW. As part of this observation program, summer intensive observation program (ProbeX-2009) was performed at the observation-gap areas from 25 August to 6 September 2009. Sounding observations using radiosonde were conducted in the Gisang2000 research vessel (R/V) from the Korea Meteorological Administration (KMA) over the West Sea and the Eardo R/V from the Korea Ocean Research and Development Institute (KORDI) over the South Sea. Observation System Experiment (OSE) is carried out to examine the effect of ProbeX-2009 data. OSEs using Korea Local Analysis and Prediction System (KLAPS) and Weather Research and Forecasting (WRF) Model are conducted to investigate the predictability for a short time forecast. And, OSEs using WRF/3DVAR system and WRF forecast model are conducted to study the predictability for an extended time. Control experiment (K_CTL and CNTL) used only GTS observation and experiment (K_EXP and SWEXP) used ProbeX-2009 data from two system are performed. ETS for 3hr accumulated rainfall simulated by KLAPS-WRF shows that K_EXP is higher than K_CTL. Also, ETS for 12hr accumulated rainfall of SWEXP from 3DVAR-WRF is higher than CNTL. The results indicate that observation over the ocean has positive impact on HIW prediction.