• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.16-24
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• 2007

시화호 저서생태계의 비용효과적 복원을 위한 퇴적토 관리 대안을 제시하기 위하여 시화호 내 오염퇴적물의 현황 및 저서생태계 특성에 대한 조사와 퇴적물 관리 기준과 사례 연구가 수행되었다. 미국해양대기청의 퇴적물환경권고기준에 따라 시화호 퇴적토의 중금속 오염도를 평가한 결과 13개 조사지점 중 반월/시화 산단과 인접해 있는 4개 지점의 퇴적토가 2개 이상의 중금속에서 ERL (Effects Range Low : 저서생물 10%에 악영향을 끼칠 수 있는 농도)을 초과하는 것으로 나타났다. 그러나 미국 워싱턴 주와 네덜란드에서 정하고 있는 퇴적토 제거기준은 초과하지 않는 것으로 나타났다. 반면에 유기물 및 황화물 오염의 관점에서 개발된 일본 나고야항과 동경만/요코하마만의 퇴적물 제거기준에 의하면 시화호 표층 퇴적물 대부분이 제거대상인 것으로 나타났다. 한편 저서생물의 조사결과 Polydora ligni (얼굴갯지렁이)와 Musculista senhousia (종밋)와 같은 오염지시종이 우점종으로 출현하였으며, 이로 미루어 유기물 오염에 의한 여름철 용존산소 고갈 및 황화수소 생성등이 일반적인 저서생물의 건강한 성장을 크게 저해하는 것으로 판단되었다. 유기물, 황화물 및 중금속과 오염퇴적토가 주변지역에 미치는 영향을 종합적으로 고려한 결과 일부 지역은 우선적으로 퇴적토 정화가 이루어져야 할 것으로 판단되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권5호
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• pp.448-454
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• 2000

IOSP를 이용하여 적조생물입자에 대한 응집실험을 한 결과는 다음과 같다. 본 실험에 사용한 IOSP의 평균 지름은 $11.6{\mu}m$이고, 약$ 77{\%}$의 입자가 $5.0{\~}20.0{\mu}$의 범위에 속하며 변동계수는 $60.1{\%}$이었다. IOSP의 금속성분을 분석한 결과는 $98{\%}$가 칼슘으로서 생석회(CaO)와 같은 성분이었다. IOSP의 전자현미경 사진을 분석한 결과 표면이 매끈한 부정형의 입자로 되어 있었다. IOSP에 해수를 첨가하면 해수중의 $Mg^(+2)$ 이온과 급속하게 반응하여 입자의 표면 주위에 점질성의 $Mg(OH)_2$ 흡수층 (absorption layer)을 형성하여 응집 침전하고 해수의 pH를 10.0 정도까지 상승시켰다. IOSP는 $pH=6.2{\~}12.7$에서 $11.1{\~}50.1 mV$로서 IOSP의 입자가 완전히 용해될 때까지 positive zeta potential을 나타낸 반면 OSP는 pH=9.2, 11.9에서 각각 -42.5, -56.9mV로서 negative zeta potential을 나타내었다. $pNa=2.0{\~}4.0 (10^(-4){\~}10^(-2)M Na^+)$에서 IOSP, OSP의 zeta potential은 거의 일정한 값을 나타내었으나 $pNa=0.0 (1 M Na^+)$에서는 IOSP의 EDL이 매우 크게 압축되어 zeta potential은 거의 0.0mV를 나타내었고 OSP는 -25.4mV의 여전히 높은 negative zeta potential을 나타내었다. IOSP는 $Mg^(+2)$ 이온의 농도가 증가함에 따라 positive zeta potential이 증가하다가 $pMg=3.0 (10^(-3)M Mg^(+2))$에서 감소하는 결과를 나타내었다. 해수 중에서 IOSP는 4.8mV의 positive zeta potential을 나타내었고, OSP와 RTO는 각각 -30.7mV, -9.2mV의 negative zeta potential을 나타내었다. 해수중에서 IOSP의 $Mg(OH)_2$ 흡수층과 적조생물입자 사이에는 positive-negative EDL 반응이 일어나서 이들 둘 사이에는 항상 전기동력학적 인력이 작용하고, 동시에 $Mg(OH)_2$ 흡수층에 의한 전하중화로 인하여 입자 상호간의 응집반응은 극단적 인력이 작용하는 primary minimum에서 일어나고, DLVO 이론에 따라 응집반응은 비가역적아며 매우 신속하게 일어났다. 적조생물입자의 응집제거 효율은 IOSP의 농도 50mg/l까지 급격한 증가를 보이다가 IOSP의 농도가 계속 증가함에 따라서 점점 완만한 증가를 나타내었다. 즉 IOSP의 농도가 증가함에 따라서 지수함수적으로 증가하였다 ($Y=53.81{\times}X^(0.1); R^2=0.9868$).응집 침전은 IOSP 400mg/l 이상에서 거의 완전히 일어났다. IOSP $100mg/l$을 사용하고 G-value를 $1, 6, 29, 139 sec^(-1)$로 단계적으로 증가시키면서 응집 실험을 한 결과 적조생물입자의 응집제거 효율이 각각 $70.5, 70.5, 81.7, 85.3{\%}$로 증가하였다. 이는 응집 반응에서 입자간 충분한 충돌이 일어날 수 있도록 교반하는 것이 매우 중요함을 나타내 주는 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권3호
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• pp.241-249
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• 2018

국제 해상교통량 및 물동량이 증가함에 따라 한반도 주변해역의 선박유동량도 늘어나고 있으며 이에 따라 크고 작은 항구가 위치하고 있는 남해에서의 해양 사고도 꾸준히 발생하고 있다. 특히 선박간의 충돌 및 침몰 사고는 인적 및 물적 피해뿐만 아니라 해양환경오염을 유발하기 때문에 광역의 범위를 고해상도로 볼 수 있는 인공위성을 통한 신속한 선박탐지가 필요하다. 본 연구에서는 광학 인공위성 아리랑 2호 관측자료를 활용하여 광양만 인근해역의 각 채널별 반사도 값을 비교 분석하여 새로운 선박탐지지수를 제시하였다. 선박 분류를 위해 그 선박탐지지수의 역치를 0.1로 설정하였고, RGB 합성영상과 비교하였을 때 대다수의 선박을 탐지하였음을 보여주었다. 연구해역에 포함되어 있는 큰 규모의 선박을 선정 후, 선박 주변의 공간적 반사도 분포를 분석하였다. 그 결과 선박 북서방향에 위치한 균일한 형태의 선박그림자를 확인할 수 있었다. 이는 태양의 위치가 남동방향에 위치하고 있음을 나타내고 있으며, 실제 위성영상이 촬영된 시기의 방위각은 $144.80^{\circ}$로 영상내의 그림자의 위치를 통해 태양의 방위각을 유추할 수 있다. 그림자의 반사도는 주변 바다 및 선박에 비해 낮은 0.005 값을 나타냈고, 선수 및 선미에 따라 높이차가 달라짐을 보였다. 이는 선박의 갑판 및 구조물의 높이를 반영한 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 연안 해상사고 발생 시 실종선박 수색기술에 고해상도 광학 인공위성 영상이 활용될 수 있음에 의의가 있다.

• 환경생물
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• 제27권2호
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• pp.205-215
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• 2009

화태도 연안의 식물플랑크톤 변동 특성을 파악하기 위한 조사는 화태도 북부해역 1개 정점을 대상으로, 2005년 6월부터 2006년 6월까지 고수온기(${\geq}20^{\circ}C$)에는 주1회, 저수온기 (${\leq}20^{\circ}C$)에는 격주로 실시하였다. 화태도 북부해역에서 출현한 식물플랑크톤은 총 77속 214종이 출현하였으며, 출현종수는 최저 27종(2006년 3월 15일)에서 최대 121종(2005년 8월 16일)으로 연중 출현종수의 변동이 매우 크게 나타났다. 연중 출현경향은 고수온기인 6월~9월 사이에 70종 이상의 높은 출현종수를 나타내었으나, $20^{\circ}C$ 이하로 수온이 내려가는 시기에는 40종 내외의 낮은 출현종수를 나타내었다. 연중 우점종은 Skeletonema costatum이며, 고수온기인 여름철에는 와편모조류인 Cochlodinium polykrikoides와 Polykrikos kofoidii, 저수온기에는 규조류인 Chaetoceros속인 C. curvisetus, C. debilis와 Eucampia zodiacus인 것으로 나타났다. 화태도 북부해역에에서 출현한 와편모조류 현존량은 표층에서는 최저 $3.0{\times}10^5\;cells\;L^{-1}$ (2006년 4월 17일)~최대 $7.3{\times}10^5\;cells\;L^{-1}$ (2005년 8월 2일)를 나타내 시기별로 매우 큰 변동특성을 나타내었다. 저층에서는 $1.5{\times}10^3\;cells\;L^{-1}$ (2005년 1월 9일)~최대 $3.9{\times}10^5\;cells\;L^{-1}$ (2005년 8월 16일)로 나타나, 표층이 저층보다 큰 변동특성을 나타내었다. 현존량의 연중 출현경향은 종수와 마찬가지로 고수온기인 6월~9월 사이에 높은 현존량을 나타내었다. 우점종인 C. polykrikoides의 출현양상은 종속영양 편모조류인 P. kofoidii에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권4호
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• pp.581-594
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• 2004

하계 동해의 기원 해수 T-S diagram 방법에다 용존 산소를 추가시키고, 자료를 위도-경도 평면상에서 표시하는 방법으로 기원해수를 판별하였다. 하계에 동해에서 총 8개의 기원해수가 판별되었다. 표층해수로는 1) 고온-저염의 EKCW, 2) 고온-최저염의 NKSW, 3) 고온-고염의 MTSW, 4) 저온-저염의 TSCW의 4종류와 5) 최고염의 TMW, 6) 저온-저염-고농도의 산소를 가지는 LCW인 2종류의 중층수 그리고 심층수로 7) 저온-고염-고농도의 산소를 가지는 ESIW, 8) 최저온-고염-저농도의 산소를 가지는 ESPW 8종류로 구분할 수가 있었다. 특히, 동해 중 북부 해역에서 발견된 최저염의 NKSW(North Korea Surface Water), 기존에 알려진 대마난류 표층수에 비해 고염의 특징을 보여준 MTSW(Modified Tsushima Surface Water), 그리고 타타르 해협에서 시베리아 연안을 따라 남하하는 TSCW(Tatar Surface Cold Water)등이 이번 연구에서 새롭게 정의되었다. 조성비로 본 기원 해수의 흐름 총 8개의 기원해수에 대해 조성비 50% 이상을 기준으로 한 각 기원해수의 흐름을 Fig. 7에 나타내었다. 먼저 표층의 흐름을 보면, EKCW는 대한해협 서수도를 통해 동해 연안을 따라 북상하는 흐름을 보였고, MTSW는 대단해협 동수도를 통해 동해로 진입하여 $40^{\circ}N$ 부근까지 영향을 미쳤다. TSCW는 타타르 해협에서 시베리아 연안을 따라서 블라디보스톡 부근까지 남하를 하였고, NKSW는 동해 중부의 $40^{\circ}NP{\sim}42^{\circ}N$ 부근에 국지적으로 분포하였다(Fig. 7a). 중층에서는, TMW가 $40^{\circ}N$ 부근까지 영향을 미쳤고, 동해 북부 해역에서 기원한 LCW와 ESIW에 세력에 막혀 더 북진을 못하고 동진하는 것으로 판단되었다. LCW는 동해 북부해역에서 반시계 방향의 순환하는 흐름과 연안을 따라서 남하하는 흐름 두 종류의 흐름이 있는 것으로 판단되었다(Fig. 7b). 심층에서는, ESIW가 동해 북부 연안을 따라 $36^{\circ}N$ 부근까지 남하하는 흐름을 보였고, ESPW는 수심 500m 부근에서 시베리아 연안을 따라 남부 연안까지 남하하는 한 줄기가 있음을 알 수 있었다. 점차 수심이 깊어지면서 동해 남 북부 전체를 ESPW로 채우고 있어 어떤 흐름의 특징보다는 동해 전체의 상당한 부피를 차지함을 알 수 있었다(Fig. 7d). 동해 북부해역에서 생성되는 냉수들이 연안을 따라서 동해 남부해역으로 이동하는 흐름을 보여주었다. 따라서 동해 내부 순환의 큰 줄기는 연안을 따라 흐르는 냉수들의 흐름이며, 매년 동해남부 해역에 발생하는 용승 현상도 이러한 흐름의 연장선에 있음을 짐작할 수 있다(Lee and Kim 2003).

• 자원리싸이클링
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• 제29권5호
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• pp.15-27
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• 2020

미세플라스틱은 매우 중요하고 심각한 환경 문제로 인식되어, 전세계적으로 관심이 증대하고 있다. 플라스틱은 저렴한 가격, 경량성, 우수한 가공성, 다양한 재질별 특성을 가지고 있어 산업이 발전함에 따라서 생산량과 폐기량 또한 급격하게 증가하고 있다. 특히, 최종적으로 해양 환경으로 유입되어 생태계에 큰 영향을 줄 것으로 예상하고 있어, 이에 대한 처리가 매우 시급한 문제이다. 그러나 작은 입자크기와 함께 존재하는 환경이 다양하기 때문에 일반적인 처리방법의 적용이 어려워 다양한 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 기존에 광물을 처리하는 선광공정 중 비중, 자력, 정전선별 등의 방법을 미세플라스틱의 처리에 적용하는 연구가 다수 진행되고 있으나 아직 실험실 단계이기 때문에 효율적인 처리를 위한 선별기술의 개발이 시급한 실정이다.

• 한국대기환경학회지
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• 제22권4호
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• pp.487-498
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• 2006

Total 438 precipitation samples were collected in Jeju City between 1997 and 2005, and their major ionic components were analyzed. The comparison tests using ion balance, electric conductivity and acid fraction were performed. It was found their correlation coefficients were in the range of 0.977$\sim$0.994, indicating the good quality of collected dam. The volume-weighted mean pH and electric conductivity were 4.8 and 23.0 $\mu$S/cm, respectively. with the ionic strength of 0.23$\pm$0.20 mM. The marine ($Na^+$, $Mg^{2+}$, and $CI^-$), anthropogenic (nss$SO_4{2-}$, $NO_3^-$, and $NH_4^+$) and soil (nss-$Ca^{2+}$) species have contributed to the ionic components of precipitation samples with 43$\sim$74%, 16$\sim$37% and $\sim$5%, respectively. The seasonal variations of $NO_3^-$ and nss-$SO_4^{2-}$ showed a distinct seasonality with higher concentrations in winter than summer, indicating an increase of fossil fuel consumption and a possibility of long-range transport of those pollutants from continental area along the dominant winter westerly. The levels of nss-$Ca^{2+}$ also were appeared the highest in winter and increased comparatively in spring season. possibly due to the soil influences including the Asian Dust. The acidification contribution of nss-$SO_4^{2-}$ and $NO_3^-$ showed 88$\sim$96%, and the free acidity was in the range of 6.0$\sim$40.1%. Interestingly, the backward trajectories for the case of upper 10% nss-$SO_4^{2-}$ and $NO_3^-$ levels have passed through the China continent before their arrival to Jeju. The precipitation of pH below 4.5 has been occurred frequently when the trajectory's path lied over the China continents. On the other hand, the air masses from the North Pacific area were characterized by lower 10% of nss-$SO_4^{2-}$- and $NO_3^-$ concentration, which demonstrated that air mass from the North Pacific was the cleanest among air masses moved to Jeju.

• Ocean and Polar Research
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• 제37권2호
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• pp.127-140
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• 2015

A continuous series of 60 snow samples was collected at a 2.5-cm interval from a 1.5-m snow pit at a site on the Styx Glacier Plateau in Victoria Land, Antarctica, during the 2011/2012 austral summer season. Various chemical components (${\delta}D$, ${\delta}^{18}O$, $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Cl^-$, $SO_4{^2-}$, $NO_3{^-}$, $F^-$, $CH_3SO_3{^-}$, $CH_3CO_2{^-}$ and $HCO_2{^-}$) were determined to understand the highly resolved seasonal variations of these species in the coastal atmosphere near the Antarctic Jang Bogo station. Based on vertical profiles of ${\delta}^{18}O$, $NO_3{^-}$and MSA, which showed prominent seasonal changes in concentrations, the snow samples were dated to cover the time period from 2009 austral winter to 2012 austral summer with a mean accumulation rate of $226kgH_2Om^{-2}yr^{-1}$. Our snow profiles show pronounced seasonal variations for all the measured chemical species with a different pattern between different species. The distinctive feature of the occurrence patterns of the seasonal variations is clearly linked to changes in the relative strength of contributions from various natural sources (sea salt spray, volcanoes, crust-derived dust, and marine biogenic activities) during different short-term periods. The results allow us to understand the transport pathways and input mechanisms for each species and provide valuable information that will be useful for investigating long-term (decades to century scale periods) climate and environmental changes that can be deduced from an ice core to be retrieved from the Styx Glacier Plateau in the near future.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권2호
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• pp.110-123
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• 2021

시화호 인근 연안 퇴적물에서 유기물 분해 특성, 퇴적물로부터의 영양염 용출 및 주요 조절요인을 파악하기 위해 공극수와 퇴적물 내 지화학 성분, 혐기성 유기물 분해율, 황산염 환원율 및 저층 영양염 용출률을 측정하였다. 연구정점은 소래포구 인근 정점(E0), 송도갯벌 정점(E1), 오이도 선착장 부근 정점(E3), 시화 조력발전소 수문 앞 정점(E5)으로 선정하였다. 유기탄소와 공극수 내 암모니아, 인산염 농도는 정점 E0에서 가장 높게 나타났으며, 외측 해역(정점 E1, E3, E5)으로 갈수록 점진적으로 감소하였다. 혐기성 유기물 분해율과 황산염 환원율은 정점 E0에서 각각 260.6 mmol C m^-2 d^-1와 91.4 mmol S m^-2 d^-1로 외측 정점들보다 각각 4-9배, 6-54배 높게 나타났다. 혐기성 유기물 분해에서 황산염 환원이 차지하는 비율은 정점 E3, E5에서 11-23%로 미미한 것으로 나타났으나, 정점 E0, E1에서는 47-70%로 황산염 환원에 의해 혐기성 유기물 분해가 주도되는 것으로 나타났다. 또한, 혐기성 유기물 분해율과 황산염 환원율은 용존 유기탄소와 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다(r² = 0.795, 0.777). 한편, 정점 E0, E1, E3에서 퇴적물로부터 용출된 무기질소와 무기인은 각각 일차생산자가 요구하는 무기질소와 무기인의 120-510%와 26-178%를 공급하는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은, 시화호 인근 연안 퇴적물 내 유기물 분해는 이용 가능한 용존 유기탄소의 공급에 의해 조절되고 있으며, 과도한 유기물 분해는 저층 영양염 용출을 촉진시켜 부영양화를 야기할 수 있음을 의미한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_2호
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• pp.1565-1576
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• 2023

천리안 해양위성 2호(Geostationary Ocean Color Imager-II, GOCI-II)에서 관측된 대기상층 복사휘도에서 해양환경 분석이 가한 원격반사도(remote-sensing reflectance, R_rs) 자료를 얻기 위해서 복사 전달 모델 기반의 대기 보정을 수행한다. 이 R_rs는 다시 엽록소, 총부유사, 용존유기물 농도 등의 다양한 해양환경변수 산출에 이용되고 있기 때문에 대기보정은 모든 해색 산출물의 정확도에 영향을 주는 중요한 알고리즘이다. 맑은 해역에서는 대기의 복사휘도가 청색 파장대의 해수 복사휘도보다 10배 이상 높다. 따라서 대기보정 과정에서 1%의 대기 복사휘도 추정 오차가 10% 이상의 R_rs 오차를 유발할 수 있으며, 이처럼 대기보정은 매우 높은 오차 민감도를 가진 알고리즘이다. 그 결과 대기보정 산출물인 R_rs의 품질 평가는 신뢰성 있는 해양 위성 기반 자료 분석을 위해 반드시 선행되어야 한다. 본 연구에서는 Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) Bio-optical Archive and Storage System (SeaBASS)을 통해 데이터베이스화 된 현장 측정 R_rs 기반 통계적 신뢰성을 평가하는 Quality Assurance (QA) 알고리즘을 GOCI-II의 분광 특성에 맞게 수정 및 적용하였다. 이 방법은 National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)의 해색위성 자료처리 시스템에 공식적으로 적용되어 서비스 중이며, R_rs의 품질 분석 점수(0~1점)를 제공할 뿐 아니라 해수의 유형(23 유형)도 구분해 준다. 실제로 검보정 초기 단계의 GOCI-II 자료에 QA를 적용한 결과, R_rs는 비교적 낮은 값인 0.625에서 가장 높은 빈도를 보여주었지만 추가적인 검보정을 통해 개선된 GOCI-II 대기보정 결과에 QA 알고리즘을 적용했을 시 기존보다 높은 0.875에서 가장 높은 빈도를 보여주었다. QA 알고리즘을 통한 해수 유형 분석 결과, 동해 및 남해 일부 그리고 북서태평양 해역은 주로 탁도가 낮은 case-I 해역이었으며 서해 연안 및 동중국해는 주로 탁도가 높은 case-II 해역으로 구분되었다. 이처럼 QA 알고리즘의 적용을 통해 대기보정 과정에서 오차가 크게 발생한 R_rs 자료를 객관적으로 판별하여 배제할 수 있으며 이는 배포자료 및 검보정의 신뢰도 향상으로 이어질 수 있다. 본 방법은 추후 GOCI-II의 대기보정 flag에 적용되어 사용자들이 양질의 R_rs 자료만을 적용할 수 있도록 도움을 줄 것이다.