• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권7호
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• pp.2377-2386
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• 2021

To model the atmospheric dispersion of radionuclides released from nuclear accident is very important for nuclear emergency. But the uncertainty of model parameters, such as source term and meteorological data, may significantly affect the prediction accuracy. Data assimilation (DA) is usually used to improve the model prediction with the measurements. The paper proposed a parameter bias transformation method combined with Lagrangian puff model to perform DA. The method uses the transformation of coordinates to approximate the effect of parameters bias. The uncertainty of four model parameters is considered in the paper: release rate, wind speed, wind direction and plume height. And particle swarm optimization is used for searching the optimal parameters. Twin experiment and Kincaid experiment are used to evaluate the performance of the proposed method. The results show that the proposed method can effectively increase the reliability of model prediction and estimate the parameters. It has the advantage of clear concept and simple calculation. It will be useful for improving the result of atmospheric dispersion model at the early stage of nuclear emergency.

• 한국습지학회지
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• 제20권4호
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• pp.338-344
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• 2018

본 연구에서는 기후변화에 따른 극한 강우의 비정상성을 반영하기 위하여 GEV 분포의 3개 매개변수 중 위치매개변수를 공변량으로 적용하여, 지표면 기온(Surface air temperature, SAT) 및 이슬점 온도(Dew point temperature, DPT)을 고려한 비정상성 빈도해석이 실시된다. 부산 지점이 연구대상지점으로 선정되었으며, 5월부터 10월까지의 월 최대 일강수량을 이용하여 분석을 수행하였다. GEV 분포의 위치 매개변수를 위한 가장 적절한 공변량(기온과 이슬점 온도) 함수를 선택하기 위하여 다양한 모델을 구성하였으며, 구성된 모델 중 AIC(Akaike Information Criterion)가 가장 작은 모델을 최적 모델로 선정하였다. 분석 결과, exp(DPT)가 공변량인 비정상성 GEV 분포가 가장 적합한 것으로 나타났다. 선택된 모델을 이용하여 기후변화 시나리오에 따른 확률강우량의 영향을 분석하였으며, 부산지점의 경우 미래 이슬점 온도가 증가함에 따라 확률강우량이 증가할 가능성이 매우 높음을 살펴볼 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권3호
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• pp.307-321
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• 2016

대기경계층고도 (Planetary Boundary Layer Height, PBLH)는 기상예측모델과 대기확산모델에 중요한 예측 인자이다. PBLH는 지역의 특성에 따라 시공간 빠르게 변화하기 때문에 이를 분석하기 위하여 시공간 고해상도로 관측된 자료가 필요하다. 본 연구에서 국립기상과학원 재해기상연구센터에서 운영중인 차량에 탑재된 라이다 시스템(Lidar observation Vehicle, LIVE)을 소개하고 이것으로 관측된 PBLH의 분석결과를 제시하였다. 분석기간 (2014년 6월 26일~30일) LIVE에서 산출된 PBLH는 WRF와 라디오존데에서 산출된 값과 비교하여 결정계수가 각각 0.68, 0.72로 높은 상관도를 나타내었다. 하지만, 라이다로 산출된 PBLH는 WRF, 라디오존데와 비교하여 값을 과대모의 하는 경향을 보였다. 이는 라이다가 중첩고도 이하 (< 300m)에서 나타나는 PBLH를 찾아내지 못하고 중첩고도 이상에서 나타나는 잔류층 (Residual Layer, RL)을 PBLH로 산출한 결과라 생각된다. 라이다를 활용하여 10분 시간 해상도로 산출된 PBLH는 일출 뒤 성장하다 태양의 남중이 최고가 되는 시점의 2시간 이후 서서히 감소하는 전형적인 일변화 경향을 보여주었다. 분석기간 평균 PBLH의 성장률은 1.79 (-2.9 ~ 5.7) m $min^{-1}$ 였다. 또한, 이동 중 관측된 라이다 신호를 고정관측 기반자료와 비교한 결과 잡음이 적은 것으로 나타났다. 이동 중 관측된 PBLH의 평균은 1065 m 였으며 인근 속초에서 비양된 라디오존데 (1150 m)와 유사한 값을 보였다. 본 연구에서 LIVE가 고해상도의 시공간 자료를 안정적으로 산출 할 수 있음을 제시하였다. 이 같은 LIVE의 장점은 에어로졸 및 대기구조에 대한 새로운 관측 패러다임 제시와 관측기술선진화에 기여도가 클 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권9호
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• pp.697-707
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• 2007

본 연구에서는 2002년 강릉지역에 큰 피해를 일으킨 태풍 루사(Rusa) 호우 사례에 대하여 PMP(Probable Maximum Precipitation)의 산정 및 전이에서 발생할 수 있는 문제에 대해 분석하였다. PMP산정을 위해서는 2가지 이슬점온도 산정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 그 중 대표 12시간 지속 이슬점온도를 지상일기도, 지표 풍향, 850 hPa 수분속, 유선장 뿐만 아니라 강릉 지역의 지형적 특성까지 고려하여 수분 유입 지역을 결정한 후 계산하였다. 또한 최대 12시간 지속 이슬점은 과거 42년간(1961년${\sim}$2002년)의 강릉지역 이슬점 온도 자료를 통해 방재연구소에서 제공하는 FARD2002 통계프로그램을 이용하여 계산하였다. 이 프로그램에서 확률분포형으로는 Extreme Type I (Gumbel distribution)을 선정하였고 매개변수 추정방법으로 모멘트법을 사용하여 유의수준 5%에서 재현기간 50년 빈도 분석을 통해 이슬점 온도를 계산하였으며, 계산 방법을 3가지 구분하여 분석하였다. 이 결과 기존의 연구에서는 대표 및 최대 12시간 지속 이슬점의 차가 $2.98^{\circ}C$였으나 본 연구 결과에 따르면 $4.55^{\circ}C$(I방법) ${\sim}6.05^{\circ}C$(III방법)로 큰 차이를 보였다. 또한 이와 같은 과정들을 통해 수분최대화비를 산정한 결과 기존에 비해 $0.20{\sim}0.40$ 정도 크게 산정되었으며, 이 수분최대화비를 기존 무명천 유역(면적 $3.76km^2$)의 호우전이비 및 DAD(Depth-Area-Duration) 분석결과를 이용하여 전이한 결과에서도 $16{\sim}31%$ 정도 강수량이 크게 계산되는 것으로 나타났다.전류 변동 제어에서 노이즈 지수가 증가하면 CTDIvol과 DLP가 감소하였으나 노이즈는 증가하였다. 생식부위를 포함하는 하지 정맥조영술에서 Z-축 자동 관전류 변동 제어 방법이 고정 관전류 기법에 비해 선량을 감소하는 효과가 있었다.되었다. ICRU 38의 권고에 따른 방광선량은 ICRU 치료계획 및 CTV 치료계획에서 각각 $90.1{\pm}21.3%,\;68.7{\pm}26.6%$이었고(p=0.001), 직장선량은 $86.4{\pm}18.3%,\;76.9{\pm}15.6%$이었다(p=0.08). 방광 및 직장선량의 최대 점선량 또한 ICRU 치료계획과 CTV계획에서 각각 $137.2{\pm}50.1%$ vs $107.6{\pm}47.9%$, (p=0.008), $101.1{\pm}41.8%$ vs $86.9{\pm}30.8%$ (p=0.045) 로서 CTV 치료계획에서 정상조직에 조사되는 선량이 더 적게 나타났다. 그러나 잔류종양이 4cm 이상인 환자에서는 CTV 치료계획에서 정상조직 선량이 권고 선량보다 현저히 높게 나타났다. 방광 및 직장의 용적선량에서는 투여선량의 80% 이상을 받는 직장용적선량(V80rec)은 ICRU 치료계획 및 CTV 치료계획에서 각각 $1.8{\pm}2.4cm^3,\;0.7{\pm}1.0cm^3$(p=0.02), 방광용적선량(V80bla)은 $12.2{\pm}8.9cm^3,\;3.5{\pm}4.1cm^3$로서 역시 CTV 치료계획에서 적게 조사되었다(p=0.005). 기존의 ICRU 치료계획은 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 정상조직에 많은 선량이 투여되기 때문에 CT를 이용한 CTV 치료계획을 적용하여 정상조직에 대한 피폭을 현저히 낮추고 잔류종양에 목표한 선량을 조사할 수

• 한국환경과학회지
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• 제3권3호
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• pp.241-252
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• 1994

Meteorological parameters In the atmospheric boundary layer and the vertical and horizontal dispersion parameters were determined by analyzing the data obtained by the special upper-air observations of one clear day for each season from October 1991 to August 1992. The concentration of the aklospheric pollutants over Taegu was analyzed by using the application of the Gaussian diffusion model. In the diurnal variation of diffusion of atmospheric pollutants, vertical diffusion due to turbulence is active in daytime while horizontal diffusion due to wind is active in nighttime. The mean concentration of pollutants in the side of downwind is higher during the daytime than the nighttime. Thus, the height of the mixed-layer at the nighttime considered as the most important parameter of the mean concentration of pollutants. In the seasonal variation of diffusion of atmospheric pollutants, vertical diffusion due to strong solar radiation is active in summer case day, and horizontal diffusion due to strong wind is active in winter case day. In winter case day, the mean concentration of pollutants in the side of downwind is maximum in the daytime. However, in summer case day, that is maximum in the nighttime.

• 한국물환경학회지
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• 제29권2호
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• pp.212-222
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• 2013

A watershed model was constructed using Hydrological Simulation Program Fortran to quantitatively predict the stream flows at major tributaries of Nakdong River basin, Korea. The entire basin was divided into 32 segments to effectively account for spatial variations in meteorological data and land segment parameter values of each tributary. The model was calibrated at ten tributaries including main stream of the river for a three-year period (2008 to 2010). The deviation values (Dv) of runoff volumes for operational stream flow forecasting for a six month period (2012.1.2 to 2012.6.29) at the ten tributaries ranged from -38.1 to 23.6%, which is on average 7.8% higher than those of runoff volumes for model calibration (-12.5 to 8.2%). The increased prediction errors were mainly from the uncertainties of numerical weather prediction modeling; nevertheless the stream flow forecasting results presented in this study were in a good agreement with the measured data.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권2호
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• pp.87-94
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• 2012

In this study, we found a relationship between wind shear exponent, ${\alpha}$, and a few factors such as the wind speed, $V$, ruggedness index($RIX$), and the Weibull shape parameter, $k$ of sites in complex terrain in Korea. Wind shear exponents in main wind directions were calculated using wind speed data measured for one year from various heights of eleven meteorological masts in Gangwon province. It was found from the analysis that the reciprocal of the wind shear exponent can be expressed by an exponentially decaying function with respect to a multiple of $V$, $RIX$ and $k$. This result is considered useful to be used to characterize wind characteristics of specific sites in complex terrain in Korea with limited information.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1139-1150
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• 2014

본 연구에서는 M-PRISM 모형을 이용하여 $1km{\times}1km$ 공간해상도 일강수량 추정에 대한 적용성을 검토하였다. 또한 회귀모형을 이용하여 M-PRISM 모형 매개변수를 추정하였으며, 잭나이프 방법을 이용하여 모형을 검증하였다. 기상청 385개 강수 관측지점에 대하여 M-PRISM을 이용하여 일강수량을 추정하고 PRISM 모형과 비교하였다. 비교결과, 강수의 정량적 크기를 추정에서는 두 모형에서 뚜렷한 차이를 찾아볼 수 없었으나, 강수의 발생빈도 추정에 있어서는 M-PRISM 모형이 더 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 제안한 M-PRISM 모형은 고해상도의 일강수량을 추정함에 있어서 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대기
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• 제22권2호
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• pp.175-186
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• 2012

In this study, we investigate the effects of elliptical shape of Asian dust particles on the estimation of aerosol optical depth by implementing T-matrix method into WRF/Chem Dust Model. The phase function calculated by assuming elliptical particle shape near $110{\sim}160^{\circ}$ of scattering angle showed about 20 times larger than that calculated by assuming spherical particle shape. Significant difference of extinction efficiency was found with an increase of size parameter and aspect ratio. From the simulations of two Asian dust events occurred on 1 April 2007 and 16 March 2010, we found that the difference of extinction efficiency between elliptical and spherical particle shape was about 5~8%. The aerosol optical depth calculated by assuming elliptical particle shape with 1.6, 1.4 and 1.2 of aspect ratio was about $4.0{\pm}0.5%$, $2.0{\pm}0.2%$, and $1.0{\pm}0.1%$ larger than those estimated by assuming spherical particle shape.

• 대기
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• 제18권1호
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• pp.1-14
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• 2008

The cloud amount, one of the basic parameter in atmospheric observation, have been observed by naked eyes of observers, which is affected by the subjective view. In order to ensure reliable and objective observation, a new algorithm to retrieve cloud amount was constructed using true color images composed of red, green and blue (RGB). The true color image is obtained by the Skyview, an all-sky imager taking pictures of sky, at the Science Building of Yonsei University, Seoul for a year in 2006. The principle of distinguishing clear sky from cloudy sky lies in the fact that the spectral characteristics of light scattering is different for air molecules and cloud. The result of Skyview's algorithm showed about 77% agreement between the observed cloud amount and the calculated, for the error range, the difference between calculated and observed cloudiness, within ${\pm}2$. Seasonally, the best accuracy of about 83% was obtained within ${\pm}2$ range in summer when the cloud amounts are higher, thus better signal-to-noise ratio. Furthermore, as the sky turbidity increased, the error also increased because of increased scattering which can explain the large error in spring. The algorithm still need to be improved in classifying sky condition more systematically with other complimentary instruments to discriminate thin cloud from haze to reduce errors in detecting clouds.