• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.204-209
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• 2007

수중에서의 하향 방향의 감쇠 계수 (Diffuse attenuation coefficient of down-welling irradiance, $K_d$)에 대한 연구는 상충 해양에 대한 열전달 수중에서의 광합성 및 다른 생물학적 과정에 대한 연구，해양 일차 생산력 추정, 대양 및 연안에서의 탁도 추정 등에 대한 연구의 보조 자료로서 해양원격탐사를 포함한 해양에 대한 연구에 매우 중요한 요소이다. 우리나라는 세계 최초의 정지궤도 해색 센서인 Geostationary Ocean Color Imager (GOCI)를 2008년 말에 통신해양기상위성 (COMS, Communication Ocean and Meteorological Satellite)에 탑재하여 쏘아 올릴 계획에 있다. 이 센서는 매일 한 시간 간격으로 한반도 주변 해역을 8회 이상 관측할 계획에 었다. 따라서 기존의 해색 센서들에 비해서 시간 해상도가 향상되기 때문에 해양 환경 모니터링에 있어서 많은 도움이 될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 앞으로 운영될 GOCI 센서에 대한 수중에서의 하향 방향의 감쇠계수 (The diffuse attenuation coefficient of down-welling irradiance, $K_d$) 알고리즘을 현장 관측 값을 이용하여 미리 만들어 보고 이를 현재의 대표적인 해색 센서인 SeaWiFS 영상의$K_d$(490) product와 비교하여 보았다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.467-470
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• 2006

Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) onboard its Communication Ocean and Meteorological Satellite (COMS) is scheduled for launch in 2008. GOCI includes the eight visible-to-near-infrared (NIR) bands, 0.5km pixel resolution, and a coverage region of 2500 ${\times}$ 2500km centered at 36N and 130E. GOCI has had the scope of its objectives broadened to understand the role of the oceans and ocean productivity in the climate system, biogeochemical variables, geological and biological response to physical dynamics and to detect and monitor toxic algal blooms of notable extension through observations of ocean color. To achieve these mission objectives, it is necessary to develop an atmospheric correction technique which is capable of delivering geophysical products, particularly for highly turbid coastal regions that are often dominated by strongly absorbing aerosols from the adjacent continental/desert areas. In this paper, we present a more realistic and cost-effective atmospheric correction method which takes into account the contribution of NIR radiances and include specialized models for strongly absorbing aerosols. This method was tested extensively on SeaWiFS ocean color imagery acquired over the Northwest Pacific waters. While the standard SeaWiFS atmospheric correction algorithm showed a pronounced overcorrection in the violet/blue or a complete failure in the presence of strongly absorbing aerosols (Asian dust or Yellow dust) over these regions, the new method was able to retrieve the water-leaving radiance and chlorophyll concentrations that were consistent with the in-situ observations. Such comparison demonstrated the efficiency of the new method in terms of removing the effects of highly absorbing aerosols and improving the accuracy of water-leaving radiance and chlorophyll retrievals with SeaWiFS imagery.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.654-655
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• 2003

Korea has experienced 10 a Cochlodinium polykrikoides red tide outbreaks during the last 10 years (1993-2002). The monitoring activities at National Fisheries Research and Development Institute (NFRDI) in Korea have been extended to all the coastal waters after the worst of fish killing by C. polykrikoides blooms in 1995. NFRDI is looking forward to finding out the feasibility of red tide detection around Korean waters using satellite remote sensing of NOAA/AVHRR, Orbview-2/SeaWiFS, IRS-P4/OCM and Terra/MODIS on real time base. In this study, we used several alternative methods including climatological analysis, spectral and optical methods which may offer a potential detection of the major species of red tide in Korean waters. The relationship between the distribution of SST and C. polykrikoides bloom areas was studied. In climatological analysis, NOAA, SeaWiFS, OCM satellite data in 20th and 26th August 2001 were chosen using the known C. polykrikoides red tide bloom area mapped by helicopter reconnaissance and ground observation. The 26th August, 2001 SeaWiFS chlorophyll a anomaly imageries against the imageries of non-occurring red tide for August 20, 2001 showed the areas C. polykrikoides occurred. The anomalies of chlorophyll a concentration from satellite data between before and after red tide outbreaks showed the similar distribution of C. polykrikoides red tide in 26th August, 2001. The distribution of the difference in SST between daytime and nighttime also showed the possibility of red tide detection. We used corrected vegetation index (CVI) to detect floating vegetation and submerged vegetation containing algal blooms. The simple result of optical absorption from C. polykrikoides showed that if we use the optical characteristics of each red tide we will be able to get the feasibility of the red tide detection.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.251-262
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• 2010

GOCI(Geostationary Ocean Color Imager) 표준자료의 지속적인 품질관리를 위해서는 위성 운용기간 중 궤도상 복사보정, 대기보정 단계를 거쳐야 되며 해수환경 분석 알고리즘에 대한 검보정도 지속적으로 이루어져야 한다. GOCI의 복사, 대기, 해양환경 자료에 대한 검보정은 부이나 고정 플랫폼을 이용한 수온, 염분, 해수 광특성, 형광, 및 탁도 관측과, 주기적으로 해양환경 자료 수집을 통하여 실시한다. 이를 위하여 동중국해에 위치하고 있는 이어도 종합해양과학기지에 설치된 광학 관측 장비와 현장 관측의 복사자료를 상호 비교해 보았으며, GOCI 표준자료의 검정에 앞서 SeaWiFS 복사량과 비교하여 검정하였다. 해수출 광량은 현장관측에서 얻어진 광과 광량과는 약간의 차이를 보였지만, 흡광영역이 매우 잘 일치하고 있으며 스펙트럴 이동은 없는 것으로 판단된다. 이어도 종합해양과학기지의 분광측정기와 SeaWiFS의 전 밴드에서 얻어진 해수출 광량을 비교한 결과 평균 25% 정도의 에러가 발생했지만, 대기보정 밴드를 제외하면 절대오차가 11% 정도로 상당히 낮아진다. 이것은 SeaWiFS 표준 대기보정 방법의 문제점으로 GOCI 검보정 연구에서 고려되어 보완 되어야 할 것으로 판단된다. 이와 더불어 독도 지역의 표준 관측치(Reference Target Site) 구축을 통한 검보정 연구를 위하여, 독도 주변 해수의 광 특성과 해양환경 자료는 2009년 8월과 2009년 10월 2차례에 걸쳐서 현장관측을 실시하였다. 독도 주변 해역의 해양 광 특성은 원격반사도의 스펙트럼형태를 기준으로 Case-1 Water 성향이 강한 해수에서 나타나는 특성과 매우 유사하였다. 식물플랑크톤, 부유물질, 용존유기물의 흡광계수 스펙트럼의 형태들은 대체적으로 각 성분별 흡광 스펙트럼 특성을 잘 보여주었다. 또한 MODIS Aqua로부터 산출된 엽록소 농도와 현장관측을 통한 검증에서 위성자료 값들은 잘 일치한다. 위와 같이 현재 진행되고 있는 GOCI 검보정 연구를 통해서 복사, 대기, 해양환경 알고리즘에 대한 문제점이 도출되었고, 차후 검보정 계획에 반영하여 이 부분들에 대한 개선 및 보완이 이루어질 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.189-207
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• 2010

GOCI(정지궤도 해색센서) 해수환경분석 알고리즘들은 해양 광 특성 현장관측 자료들을 이용하여 개발되었다. 사용된 자료는 1998년부터 2009년까지 한반도 주변 해역에서 총 1348개 정점에서 얻어진 엽록소 농도(Chl-a), 부유물 농도(SS), 용존유기물의 흡광계수($a_{dom}$), 원격반사도($R_{rs}$) 현장자료들이다. GOCI 엽록소 농도 산출 알고리즘(GOCI Chl-a)은 부유물과 용존유기물의 영향을 모두 고려하고 네 개의 원격반사도 밴드비를 이용하여 개발하였다. GOCI Chl-a 알고리즘은 다른 알고리즘들보다 현장관측자료에 근사한 엽록소 농도 값을 산출하였다. SeaWiFS 영상자료에서 GOCI Chl-a 알고리즘은 SeaWiFS 표준 엽록소 산출 알고리즘들보다 평균 46 % 정도 보정된 엽록소 농도 값을 산출하였다. GOCI 부유물 농도 산출 알고리즘(GOCI SS)은 보편적인 두 개의 원격반사도 밴드비를 사용하지 않고, Ahn et al.(2001)의 원격반사도 단일밴드 방법을 사용하여 개발하였다. GOCI 용존유기물 산출 알고리즘(GOCI $a_{dom}$)은 원격반사도 밴드비 $R_{rs}(412)/R_{rs}(555)$와 $a_{dom}(\lambda)$)의 상관관계를 이용하여 개발하였다. GOCI 엽록소 형광 알고리즘과 GOCI 적조분석 알고리즘은 Ahn and Shanmugam(2007)와 Ahn and Shanmugam(2006)의 연구들에 의해 각각 개발되었다. 2010년 6월경에 GOCI의 성공적인 발사가 이루어지면 추후 GOCI 자료의 검보정 연구를 통해 개발된 알고리즘들의 문제점을 분석하고, 한반도 주변 해역의 해양 광 특성 현장자료의 지속적인 업데이트를 통한 알고리즘들의 개선작업이 이루어질 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권4호
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• pp.421-437
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• 2010

SeaWiFS자료를 Maximum Normalized Difference Carbon Index(MNDCI) 알고리즘을 이용하여 추정된 particulate organic carbon(POC)는 장강에서 유입된 담수의 영향을 받는 동중국해에서 시/공간적 해양환경 변화를 조사하는데 사용했다. 10년 평균한 POC 농도는 (1997년-2007년) 뚜렷한 계절적 변화를 보인다. POC 경년 변화는 전체 지역 평균값과 표준편차를 이용하여 세 개의 지역으로 나누어 평균한 결과에서 1998년 이후 꾸준한 감소를 보이는 장강과는 달리 감소되는 경향이 관측되지 않았다. 자세한 POC 시/공간적인 변화를 관측하기 위하여, 2000년부터 2007년까지 여름철 (6월-9월) 자료를 선정하여 empirical orthogonal function(EOF) 분석을 실시하였다. 첫 번째 성분은 장강으로부터 유입되는 담수의 영향으로 공간적인 변화가 이루어졌다. 두 번째 성분은 장강의 유출량과는 약한 상관관계를 보이고, 공간적으로 남-북 방향의 변화가 관측되었다. 2000년부터 2003년까지 상대적으로 높은 POC 분포는 연구지역 남쪽 부분에서 나타난다. 2004년부터 2007년까지 이런 변화는 연구지역 북쪽 부분에서 관측되었다. 장기적인 변화는 방류량의 감소에 의한 영향보다는 공간적인 변화에 기인한 것으로 사료되며, 이는 현장 관측자료에서 유사한 결과를 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제23권4호
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• pp.323-334
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• 2007

2001년부터 2004년까지 인천-제주 정기여객선을 이용하여 18회에 걸쳐 자동관측과 함께 20-30분 간격으로 40여개의 정점에서 해수를 채수하여 클로로필, 용존유기물과 부유퇴적물의 농도를 분석하였다. 연구의 목적은 채수된 해수를 직접 분석하여 서해 한반도 연안의 해수 환경의 공간적 시간적 변화를 모니터링 하는 것과 설치된 자동측정 센서가 신뢰성 있는 자료를 생산하는지 비교 분석하는 것이다. 18회에 걸친 서해 연안의 실시간 모니터링을 통하여 해수환경의 계절별 특성을 이해할 수 있었다. 클로로필의 경우, $0.1-6.0mg/m^3$ 정도의 분포를 보였으며 경기만이 다른 지역에 비해 높게 나타났다. 2004년 9월에는 경기만에서 $10mg/m^3$의 높은 값을 보였다. 용존유기물의 흡광 특성은 대부분은 $0.5m^{-1}$ 이하의 값 분포를 보였으나, 2001년 8-9월에 경기만과 목포 해역에서 높은 값을 보였으며, 2002년과 2003년은 다른 시기에 비해 계절별 변화가 적었다. 부유퇴적물의 경우, 대부분은 $20g/m^3$ 미만의 값을 보였으나 경기만과 목포 주변의 남쪽 해안은 농도가 모든 계절에서 높게 나타났으며 특히 가을. 겨울철에 가장 높은 값을 나타냈다. 황해중부 해역은 대부분 $10g/m^3$ 미만의 값을 보였다. YSI 센서의 클로로필 값은 신뢰도가 낮게 나타나 사용하기 어려웠으며 부유퇴적물의 농도는 4번의 조사시기에 대해 $R^2$ 값이 0.77 정도의 값을 보였다. 부유퇴적물과 클로로필의 자동관측을 위해서는 단일 센서인 McVan과 ChelSea 사의 것이 우수한 것으로 분석되었다. 현장조사에 의한 부유퇴적물 분포는 비슷한 시기에 얻어진 SeaWiFS 분석 결과와 공간적인 분포는 잘 일치하였으나 농도 값에서는 다소 차이를 보였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.156-158
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• 2007

The radiance observed from the ocean depends on the illumination and viewing geometry along with the water properties, and this variation is called the bidirectional effect which is important to be considered in ocean color remote sensing. In the present study, as a preliminary step, the spectral-angular radiances in coastal water were investigated with experiments for a range of viewing geometric conditions $(0-70^{\circ})$. Over a phytoplankton-dominated water surface the upward radiance for visible and near-infrared wavelengths (example, SeaWiFS and GOCI) increased at nadir and decreased toward the near-horizon, becoming dependent of viewing angles (with higher radiance at nadir view angle and lower radiance at near-horizon viewing angle). This variations were better expressed by the Q-factor, which relates upwelling radiance to the upwelling irradiance (i.e., $Q=E_u/L_u$, also dependent on Sun's position). The Q-factor for this case was more non-uniform with the considered wavelengths and was dependent on viewing geometric conditions. These experimental results confirm the previous similar findings in other coastal waters.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1246-1248
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• 2003

Internal wave with a soliton-like, large amplitudes within several kilometers, is frequently observed in the sea surface caused by tidal rectification due to sill or rough topographic changes. Internal waves can perturb current and density field, initiate bottom sediment re -suspension and mix nutrients to photic zone. Previous studies indicate that the appearance of internal wave in the Lombok Strait have been detected in SAR image data. This paper studies effect of internal wave in the Lombok Strait to chlorophyll distribution in the surrounded areas using SeaWiFS and ERS SAR images data during 1996-2001 periods. The preliminary result concludes that the internal waves presumably affect phytoplankton distribution spreading southeastward in the coast off Bali Island. The distribution of phytoplankton at southern coastline off Bali Island when internal wave occurred is elongated and distributed further to westward (from 8.8$^{\circ}$ to 10.7$^{\circ}$LS) than the area when internal wave did not occur on August 2000 (from 9.25$^{\circ}$ to 10.25$^{\circ}$LS) as shown in figure 3. It shown that the surface phytoplankton concentration near coastal area, i.e. from 8.8$^{\circ}$ to 9.25$^{\circ}$ LS, increased when internal wave is occurred.

• 한국수산과학회지
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• 제35권3호
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• pp.207-215
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• 2002

Ocean color properties can be quantified by the relationship between the band ratios of the sensor on the ocean color satellites and the measured field ocean color parameters, A tool to determine the abundance of primary organism using the observed ocean color properties from satellite is presented. Coincident to ocean color satellite passes over the Korean waters, the research vessels were deployed to survey the East Sea, the South Sea and the West Sea around the Korean waters, We have been able to have more than 101) data sets containing coincident in situ chlorophyll a and the estimated chlorophyll a derived from SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor) from february, 1999 to October, 2001. We were able to develop three proper regional algorithms for the East Sea, the South Sea and the West Sea of the Korean peninsula to estimate chlorophyll a, and set up regional algorithms to quantify the suspended solid in the southern sea of the Korean peninsula, Futhermore we were successful in finding out a simple way of estimating chlorophyll a in the turbid water (Case 2 water) using the relationship between in situ chlorophyll a and the estimated chlorophyll a from the processed level 2 data, using the NASA's global algorithm.