• 한국지구과학회지
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• 제40권2호
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• pp.135-148
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• 2019

전세계적으로 일사계 비교관측 기술은 급격히 발전하고 있지만 국내의 경우 일사 비교관측 표준지침을 준비하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내 기상 및 지리적 환경을 고려하여 전천일사계의 비교관측 절차를 정립하였다. 2017년 아시아 지역 복사센터에서는 국가표준 일사계들의 비교관측을 통해 일사계 보정이 이루어졌다. 이때 검교정된 기상청 기준기를 이용하여 기상청의 부기준기들과 강릉원주대의 전천일사계의 비교관측 및 검교정이 수행되었다. 비교관측 및 검교정은 2018년 10월 24일부터 10월 25일(2일)까지 수행되었으며 비교관측자료를 분석하여 오차분석 및 검교정을 수행하였다. 보정전 비교관측에 따르면, 전천일사계 부기준기들(B-J)은 기상청 전천일사계 기준기(A)를 기준으로 ${\pm}12.0W\;m^{-2}$2 이하의 편차가 나타났고 B와 I 전천일사계는 ${\pm}4.0W\;m^{-2}$ 미만의 작은 편차를 보였다. 태양 복사량이 $450W\;m^{-2}$ 이상인 자료들을 이용하여 감도정수의 보정값을 계산하였다. B와 I 일사계(오차 ${\pm}0.5W\;m^{-2}$ 이하)를 제외한 일사계들(오차 ${\pm}5W\;m^{-2}$ 이상)은 $0.08-0.16{\mu}V(W\;m^{-2})^{-1}$ 감도정수 변경이 적용되었다. C 일사계는 감도정수의 변화가 가장 컸으며 감도정수는 $-0.16{\mu}V(W\;m^{-2})^{-1}$으로 보정하였다. 비교관측에 참가한 9종의 기준기 및 부기준기들의 최종 관측오차는 $0.06W\;m^{-2}$ (0.08%) 이하였으며 허용범위인 ${\pm}1.00%$ (${\pm}4.50W\;m^{-2}$)로 검교정되었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권3호
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• pp.403-416
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• 2009

한국항공우주연구원에서는 기상탑재체, 해양탑재체 및 통신탑재체를 탑재한 정지궤도 위성인 통신해양기상위성을 개발하고 있다. 한국항공우주연구원에서 자체 개발한 대형 열진공 챔버를 이용하여 통신해양기상위성의 열평형 시험을 수행 할 예정이다. 열평형 시험의 주목적은 열해석 모델을 보정하고 열제어 설계를 검증하는데 있다. 통신해양기상위성의 고온 열평형 시험을 위해 남쪽과 북쪽 방열판 위에 외부 열유입량을 모사하기 위한 히팅플레이트를 장착하고, 액화질소 및 질소가스를 이용하여 히팅플레이트의 온도를 90K에서 260K 사이로 조절할 예정이다. 또한 열진공 챔버의 벽면은 심우주의 낮은 온도를 모사하기 위해 열평형 시험동안 액화질소를 이용하여 90K로 유지할 예정이다. 이 논문에서는 통신해양기상위성의 열평형 시험을 위한 열진공 챔버, 탑재체를 위한 타깃, 히팅플레이트 등 위성 모델링에 관한 내용과 열평형 시험 예측을 위한 경계조건, 부품의 작동 상태 및 온도 예측에 관해 다루고자 한다. 또한 새로이 개발한 히팅플레이트를 이용하여 열평형 시험을 수행하는 방법에 대한 타당성을 검토하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.404-411
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• 2022

위성항법시스템 운용 시 주요 기능은 항법위성의 궤도를 정확히 결정하여 항법메시지로 전송하는 것이다. 본 연구에서는 확장 칼만필터와 정밀동역학모델을 결합하여 항법위성의 궤도결정을 수행하는 소프트웨어를 개발하였다. IGS (international gnss service) 지상국의 실제 관측값을 사용하여 GPS (global positioning system)와 QZSS (quasi-zenith satellite system)의 궤도결정을 수행하고, IGS 정밀궤도력과 비교하여 항법시스템의 주요 성능지표인 URE (user range error)를 계산하였다. 항법위성에 탑재된 시계오차를 추정할 경우 radial 방향 궤도오차와 시계오차가 높은 역상관 관계를 가지는데 서로 상쇄되어 GPS와 QZSS의 궤도결정 URE 표준편차는 1.99 m, 3.47 m로 낮은 수준을 유지하였다. 항법위성 시계오차를 추정하는 대신 항법메시지의 시계오차를 모델링한 값으로 대체하여 궤도결정을 수행하였으며, URE와 지역적 상관관계 및 지상국 배치에 의한 영향을 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.642-650
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• 2010

본 논문에서는 주어진 임무에 대한 저궤도 위성용 TT&C(Telemetry Tracking and Command system) 안테나를 설계하기 위해 먼저 링크 버짓을 통해 요구 성능을 도출하고, 이에 따라 안테나를 설계한다. 전제된 임무 궤도는 태양 동기 원형 궤도이며, 지구 및 우주 관측 임무를 수행한다. TT&C 시스템의 링크 버짓을 설계하여 최소 3dB 마진을 가지기 위한 안테나의 요구 이득과 빔 폭을 도출하였으며, 이렇게 설계된 위성용 TT&C 안테나는 넓은 빔 폭을 가지는 원형 편파 턴스타일 안테나이다. 한편, 안테나를 위성에 설치하였을 때 방사 특성의 변화를 확인하였으며, 최적의 설치 위치를 제안하였다. 또한 설계된 턴스타일 안테나의 전기적 성능을 바탕으로 TT&C링크 모의실험을 통해 임무 중 안테나의 성능을 검증한다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권2호
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• pp.149-159
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• 2005

Simultaneous observations of MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) onboard the Aqua and Terra satellites and weather station at ground near the Inchon International Airport (37.2-37.7 N, 125.7-127.2 E) during the period from December 2002 to September 2004 have been utilized in order to analyze the characteristics of satellite-observed infrared (IR) and visible data under fog and clear-sky conditions, respectively. The differences $(T_{3.7-11})$ in brightness temperature between $3.75{\mu}m\;and\;11.0{\mu}m$ were used as threshold values for remote-sensing fog (or low clouds) from satellite during day and night. The $T_{3.7-11}$ value during daytime was greater by about 21 K when it was foggy than that when it was clear, but during nighttime fog it was less by 1.5 K than during nighttime clear-sky. The value was changed due to different values of emission of fog particles at the wavelength. Since the near-IR channel at $3.7{\mu}m$ was affected by solar and IR radiations in the daytime, both IR and visible channels (or reflectance) have been used to detect fog. The reflectance during fog was higher by 0.05-0.6 than that during clear-sky, and varied seasonally. In this study, the threshold values included uncertainties when clouds existed above a layer of fog.

• 대기
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• 제22권1호
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• pp.1-12
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• 2012

The Atmospheric motion vectors (AMVs) derived using infrared (IR) channel imagery of geostationary satellites have been utilized widely for real-time weather analysis and data assimilation into global numerical prediction model. As the horizontal resolution of sensors on-board satellites gets higher, it becomes possible to identify atmospheric motions induced by convective clouds ($meso-{\beta}$ and $meso-{\gamma}$ scales). The National Institute of Meteorological Research (NIMR) developed the high resolution visible (HRV) AMV algorithm to detect mesoscale atmospheric motions including ageostrophic flows. To retrieve atmospheric motions smaller than $meso-{\beta}$ scale effectively, the target size is reduced and the visible channel imagery of geostationary satellite with 1 km resolution is used. For the accurate AMVs, optimal conditions are decided by investigating sensitivity of algorithm to target selection and correction method of height assignment. The results show that the optimal conditions are target size of 32 km ${\times}$ 32 km, the grid interval as same as target size, and the optimal target selection method. The HRV AMVs derived with these conditions depict more effectively tropical cyclone OMAIS than IR AMVs and the mean speed of HRV AMVs in OMAIS is slightly faster than that of IR AMVs. Optimized mesoscale AMVs are derived for 6 months (Feb. 2010-Jun. 2010) and validated with radiosonde observations, which indicates NIMR's HRV AMV algorithm can retrieve successfully mesoscale atmospheric motions.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.32-40
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• 2013

Boltwood 구름센서는 구름으로부터 복사되는 적외선을 감지하여 구름의 유무와 많고 적음을 판별할 수 있는 기상센서의 한 종류이다. 이 구름센서는 한국천문연구원이 진행하고 있는 국가현안과제의 일환인 우주물체 전자광학 감시체계 시스템(OWL, Optical Wide-field patroL)에 사용될 계획이다. 실제 시스템 적용에 앞서, Boltwood 구름센서를 충북대학교 천문대에 설치, 약 2주간 구름센서의 구름감지 성능 시험을 위한 관측을 진행하였다. 구름센서의 성능과 비교할 대상으로 충북대학교 천문대에 현재 설치, 운영 중인 구름량 측정을 위한 CCD 관측시스템을 이용하였다. 성능 테스트 결과, 하늘과 지상의 온도차이와 측광 자료의 별 개수간 명확한 상관관계가 도출되지 못했다. 그 원인으로는 시험 환경상의 문제와 Boltwood 구름센서의 내부 알고리즘 및 하드웨어에 대한 정보공개가 제한 때문인 것으로 판단된다. 이 논문에서는 Boltwood 구름센서와 CCD 관측시스템의 구름지수를 비교, 분석한 과정과 그 상세 결과를 제시하고자 한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.752-755
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• 2006

Evaportranspiration is an important factor in hydrology cycle. Traditionally, it is measured by using basin or empirical formula with meteorology data, while it does not represent the evaportranspiration over a regional area. With the advent of improved remote sensing technology, it becomes a surface parameter of research interest in the field of remote sensing. Airborne and satellite imagery are utilized in this study. The high resolution airborne images include visible, near infrared, and thermal infrared bands and the satellite images are acquired by MODIS. Surface heat fluxes such as latent heat flux and sensible heat flux are estimate by using airborne and satellite images with surface meteorological measurements. We develop a new method to estimate the evaportranspiration over the rice paddy. The surface heat fluxes are initialized with a surface energy balance concept and iterated for convergent solution with atmospheric correct functions associated with aerodynamic resistance of heat transport. Furthermore, we redistribute the total net energy into sensible heat and latent heat fluxes. The result reveals that radiation and evaporation controlled extremes can be properly decided with both airborne and satellite images. The correlation coefficient of latent heat flux and sensible heat flux with corresponding in situ observations are 0.66 and 0.76, respectively. The relative root mean squared errors (RMSEs) for latent heat flux and sensible heat flux are 97.81 $(W/m^2)$ and 124.33 $(W/m^2)$, respectively. It is also shown that the newly developed retrieval scheme performs well when it is tested by using MODIS date.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.306-309
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• 2007

Japanese Ocean Flux Data Sets with Use of Remote Sensing Observations (J-OFURO) includes global ocean surface heat flux data derived from satellite data and are used in many studies related to air-sea interaction. Recently latent heat flux data version 2 was constructed in J-OFURO. In version 2 many points are improved compared with version 1. A bulk algorithm used for estimation of latent heat flux is changed from Kondo (1975) to COASRE 3.0(Fairall et al., 2005). In version 1 we used NCEP reanalysis data (Reynolds and Smith, 1994) as SST data. However, the temporal resolution of the data is weekly and considerably low. Recently there are many kinds of global SST data because we can obtain SST data using a microwave radiometer sensor such as TRMM/MI and Aqua/AMSR-E. Therefore, we compared many SST products and determined to use Merged satellite and in situ data Global Daily (MGD) SST provided by Japan Meteorological Agency. Since we use wind speed and specific humidity data derived from one DMSP/SSMI sensor in J-OFURO, we obtain two data at most one day. Therefore, there may be large sampling errors for the daily-mean value. In order to escape this problem, multi-satellite data are used in version 2. As a result we could improve temporal resolution from 3-days mean value in version 1 to daily-mean value in version 2. Also we used an Optimum Interpolation method to estimate wind speed and specific humidity data instead of a simple mean method. Finally the data period is extended to 1989-2004. In this presentation we will introduce latent heat flux data version 2 in J-OFURO and comparison results with other surface latent heat flux data such as GSSTF2 and HOAPS etc. Moreover, we will present validation results by using buoy data.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권1호
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• pp.25-43
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• 2018

The effects of hydro-meteorological and surface variables on the frequency of Asian dust events (FAE) were investigated using ground station and satellite-based data. Present weather codes 7, 8, and 9 derived from surface synoptic observations (SYNOP)were used for counting FAE. Surface wind speed (SWS), air temperature (Ta), relative humidity (RH), and precipitation were analyzed as hydro-meteorological variables for FAE. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), land surface temperature (LST), and snow cover fraction (SCF) were used to consider the effects of surface variables on FAE. The relationships between FAE and hydro-meteorological variables were analyzed using Z-score and empirical orthogonal function (EOF) analysis. Although all variables expressed the change of FAE, the degrees of expression were different. SWS, LST, and Ta (indices applicable when Z-score was < 0) explained about 63.01, 58.00, and 56.17% of the FAE,respectively. For NDVI, precipitation, and RH, Asian dust events occurred with a frequency of about 55.38, 67.37, and 62.87% when the Z-scores were > 0. EOF analysis for the FAE showed the seasonal cycle, change pattern, and surface influences related to dryness condition for the FAE. The intensity of SWS was the main cause for change of FAE, but surface variables such as LST, SCF, and NDVI also were expressed because wet surface conditions suppress FAE. These results demonstrate that not only SWS and precipitation, but also surface variables, are important and useful precursors for monitoring Asian dust events.