• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권4호
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• pp.545-552
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• 2013

This paper is a part of developing a computer code that can be used to generate IR images of a naval ship by considering the emitted and reflected infrared signals. The spectral radiance received by an IR sensor is consisted of the self-emitted component from the ship surface, the reflected component of the solar/sky irradiance at the ship surface, the emitted radiance from the ship surface and the exhaust plume gas, and the scattered radiance by the atmosphere. The plume gas radiance occupies a large part of the emitted radiance from a naval ship in operation. Therefore plume gas radiance must be taken into account when calculating the radiance from a naval ship for reliable IR images. In this paper, IR images of a naval ship with the exhaust gas effect in various environmental conditions are generated by using an exhaust gas prediction model called the JPL model. The contrast radiance (CR) values of the IR images are calculated to analyze the effect of the exhaust gas radiance quantitatively. The results obtained by quantitative analysis show that the IR signatures with the exhaust plume gas are 2.26 times larger than those neglecting the plume gas effect. The effect of the exhaust plume gas is shown to be more eminent in winter than in summer in the daytime.

• 한국약용작물학회지
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• 제25권6호
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• pp.397-403
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• 2017

Background: This study was aimed at evaluating the growth, yield, and carbohydrate content in the whole Allium hookeri plant with shading treatment in hot summer. Methods and Results: Different shading rate, including 0 (control), 35 or 55%, was employed from the June $21^{st}$ to August $31^{st}$. Daily average air and soil temperature, which were approximately $2.5^{\circ}C$ and $3.8^{\circ}C$ lower, respectively, were observed with both 35% and 55% treatments in July and August, with no significant difference in daily maximum air temperature. Dry weights were high, approximately 40% and 48% for the shoot and 20% and 12% for the root, with the 35% and 55% treatments, respectively, 8 weeks after shading. Division number was increased by 13% and 19.8% with the 35% and 55% treatments, respectively. The mortality rates of 150 plants were 9.1%, 4.0%, and 1.3% with the 0 (control), 35% and 55% treatments, respectively. At 4 weeks after shading, the highest and lowest sucrose levels in both shoot and root were observed with the 35% and 55% treatments, respectively. At 8 weeks after shading, there was no significant difference in the sucrose content in the shoot among the treatments. Conclusions: The highest plant growth rate and yield with the 55% treatment may be related with the decrease in both air and soil temperatures, resulting in reducted leaf respiration and thus compensate net photosynthesis.

• 대한원격탐사학회지
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• 제40권3호
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• pp.257-268
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• 2024

Drone-mounted hyperspectral sensors (DHSs) have revolutionized remote sensing in agriculture by offering a cost-effective and flexible platform for high-resolution spectral data acquisition. Their ability to capture data at low altitudes minimizes atmospheric interference, enhancing their utility in agricultural monitoring and management. This study focused on addressing the challenges of radiometric and geometric distortions in preprocessing drone-acquired hyperspectral data. Radiometric correction, using the empirical line method (ELM) and spectral reference panels, effectively removed sensor noise and variations in solar irradiance, resulting in accurate surface reflectance values. Notably, the ELM correction improved reflectance for measured reference panels by 5-55%, resulting in a more uniform spectral profile across wavelengths, further validated by high correlations (0.97-0.99), despite minor deviations observed at specific wavelengths for some reflectors. Geometric correction, utilizing a rubber sheet transformation with ground control points, successfully rectified distortions caused by sensor orientation and flight path variations, ensuring accurate spatial representation within the image. The effectiveness of geometric correction was assessed using root mean square error(RMSE) analysis, revealing minimal errors in both east-west(0.00 to 0.081 m) and north-south directions(0.00 to 0.076 m).The overall position RMSE of 0.031 meters across 100 points demonstrates high geometric accuracy, exceeding industry standards. Additionally, image mosaicking was performed to create a comprehensive representation of the study area. These results demonstrate the effectiveness of the applied preprocessing techniques and highlight the potential of DHSs for precise crop health monitoring and management in smart agriculture. However, further research is needed to address challenges related to data dimensionality, sensor calibration, and reference data availability, as well as exploring alternative correction methods and evaluating their performance in diverse environmental conditions to enhance the robustness and applicability of hyperspectral data processing in agriculture.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.535-543
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• 2022

실리콘 카바이드 입자(평균 입도 123 ㎛)의 유동층 태양열 흡열기의 성능 및 효율에 영향을 미치는 입자 거동 해석을 위해 MP-PIC 모델을 이용하여 전산모사를 수행하였고, 기존 실험결과와의 비교를 통해 검증하였다. 특히, 본 연구에서는 실험적으로 접근하기 어려운 유동층 표면 부근에서의 거동을 모사함으로써 흡열 성능과 입자 거동과의 상호 영향을 분석하였다. CPFD 모사결과는 입자층 및 프리보드에서의 평균 고체체류량과 압력요동 등 수력학적 특성 실험결과를 잘 예측하였다. 입자 흡열기에서 1차적으로 태양열 에너지를 흡수하여 층 내부로 전달하는 층 표면 부근에서의 국부 고체체류량은 입자층 내 기포거동에 따라 중심부에서 상대적으로 낮은 값을 나타내는 불균일 분포를 나타내었다. 프리보드 영역에서 국부 고체체류량은 기체속도가 증가할수록 축방향과 각 높이에서의 횡방향에서 불균일성이 증가하였고, 이는 입자 흡열기의 프리보드 영역 내 비산된 입자에 의해 반사된 태양광 에너지 손실과 연관된 압력강하 상대표준편차 증가의 원인임을 나타내었다. 입자 흡열기 내 기체속도 증가에 따른 국부적인 기체 및 입자 속도의 변화에 대한 고찰을 통해, 유동층 내 국부적인 입자거동 특성은 Geldart B 입자 물성과 관련된 입자층 내 기포 거동과 밀접하게 연관됨을 확인하였다. 유동층 입자 흡열기의 성능 척도인 일사량 당 유동기체의 출입구 온도차(∆T/I_DNI)는 입자 층 표면 및 표면 상부 프리보드 영역 내 압력요동 RSD와 상관관계가 매우 높음을 확인하였고, 이 결과는 흡열기 성능 개선에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권1호
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• pp.82-88
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• 2021

원격탐사 기법을 이용하여 산출된 태양 유도 엽록소 형광(Sun-Induced Fluorescence, SIF)을 통해 식생의 광합성 효율 및 스트레스 상태를 이해하기 위한 노력이 세계적으로 진행되고 있다. 최근 SIF 관측을 위한 광학 기기 개발과 SIF 산출 방법론이 정립되고 있으나 아직 국내에서는 SIF 관측이 드물며 관측 자료의 수도 적다. 본고에서는 나주에서 2020년 6월 10일부터 2020년 10월 5일까지 벼 생육기간 동안 광학 기기를 이용하여 관측된 SIF 자료를 공개하였다. SFM 방법과 iFLD 방법으로 O2A과 O2B 흡수 대역의 SIF를 산출하였으며, 광합성 유효 복사량에 대한 정보도 제공하였다. 또한, 태양천정각, 센서의 광 포화상태, 관측 순간의 태양광의 급격한 변화, 태양광 정반사 영향 등을 고려하여 품질이 낮은 SIF 자료를 필터링하였다. 본 자료를 통해 연구자들이 SIF에 대한 이해를 높이고, 제안된 SIF 자료 필터링 방법으로 SIF 산출물 품질관리에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권2호
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• pp.74-87
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• 2016

지구 온난화에 의한 미래의 기후변화는 감자의 생물 계절, 생육 및 수량에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상되므로 그 영향을 평가하여 적응대책을 수립하여야 한다. 본 연구에서는 고온조건을 포함한 다양한 기상 조건에서 감자의 생육과 수량 변화를 확인하고자 하였다. 작기 이동 실험은 2014년과 2015년, 수원의 서울대학교 부속 실험농장에서 실시되었으며, 봄 실험에서는 조생종인 남작과 수미 그리고 중만생종인 대서를 세 번의 파종기에 걸쳐 재배하였다. 가을 실험에서는 수미와 대서를 두번의 파종기에 걸쳐 2014년에만 재배하였다. 괴경형성기는 품종과 파종기에 따라 출아 후 11일부터 22일까지 다양한 시기에 나타났다. 기상요인들이 괴경형성기에 미치는 영향을 분석한 결과, 현재 기후조건에서 괴경형성기는 기온 상승과 단일조건하에서 촉진되었다. 반면에 고온과 장일 조건에서 적은 일사량은 역시 괴경형성기를 지연시켰다. 공시 품종 모두 괴경형성 적온은 $22-24^{\circ}C$ 내외로 추정되었으며, 기온, 일장 및 일사는 괴경형성에 상승적으로 상호작용하였다. 재배기간, 괴경 형성기와 기상요인이 수량에 미치는 영향을 확인하기 위한 능형회귀 결과 가장 큰 영향은 재배기간으로 나타났다. 남한에서 감자의 생육기간은 봄철의 장마와 늦가을의 서리로 제한된다. 이는 봄 작기 동안의 수원의 평균 기온이 감자 수량의 최적온도와 큰 차이를 보이지 않고 2014~2015년 마른장마로 인해 생육시기 동안 충분한 일사량이 확보되어 제한요인으로 작용하지 못하였기 때문이다. 앞당겨진 괴경형성기와 최저기온의 상승은 수량을 감소시켰다. $17-22^{\circ}C$ 범위의 평균기온에서는 일교차만이 수량에 큰 영향을 주었다. 고온반응 실험은 2015년에 서울대학교 부속실험농장의 플라스틱 하우스 4개동에서 수행되었다. 대표 품종으로 수미가 이용되었으며, 4월 29일과 9월 17일에 외기온 프라스틱하우스와 외기온보다 $1.5^{\circ}C$, $3.0^{\circ}C$, $5.0^{\circ}C$ 높게 조절되는 프라스틱 하우스에 각각 80주씩 파종하였다. 가을실험에서는 출아기와 괴경형성기만을 관측하였다. 괴경형성기는 장일효과로 인해 봄 실험에서 가을 실험에 비해 14일 가량 늦어졌으며, $5.0^{\circ}C$ 온실에서는 고온, 저일사와 장일효과로 인해 괴경이 형성되지 않았다. 온도 상승에 따라 괴경 형성 초기의 괴경 숫자가 감소하여, 괴경으로 전류되는 동화산물과 수확기 괴경의 평균 생서중이 감소하였다. 잉여동화산물은 주로 줄기로 집적되어 왕성한 줄기신장을 보였다. 본 실험 결과에 따르면 이미 수원의 현재 기후는 감자재배의 적온 범위를 벗어나기 시작하였으며, 미래기후에서 고온피해는 더 심각하게 나타날 것이다. 하지만, 감자의 괴경 형성 및 비대에 대한 이해는 아직까지도 부족한 상태이므로 미래 기후 변화 영향을 평가하기 위해서는 고온 하에서 감자의 생리적 반응에 대한 구체적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권3호
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• pp.110-119
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• 2017

평년의 기온분포도의 제작방법에 따라 이를 활용하여 산출되는 농업기후정보에 어느 정도의 오차를 유발하는지 평가하고자 하였다. 1983-2012 기간에 발생한 기온을 일별로 평균하여 배경기온(365일 ${\times}$ 1세트)을 준비하고, 여기에 소기후모형을 적용하여 평균된 일별 기온분포도('EST 평년' 기온)를 제작하였다. 또한 30년동안 발생한 매년, 매일의 배경기온(365일 ${\times}$ 30세트)으로부터 실황 추정용 소기후모형에 적용하여 30세트의 기온분포도를 제작한 후 일 단위로 다시 평균한 기온분포도('OBS 평년' 기온)를 참값으로 간주하여 비교하였다. 평년 기온분포도에 따라 '후지' 사과의 개화일과 종상일을 예측하고, 늦서리의 위험정도를 비교한 결과, 휴면에 진입하는 늦가을 이후부터 봄철까지의 기온을 온도시간단위로 환산하여 사용하는 개화일의 경우, 평균 2.9일의 오차를 보인 반면, 4월의 최저기온 분포를 2차방정식에 대입하여 산출한 종상일의 경우 평균 11.4일의 비교적 큰 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 늦서리의 위험을 판정하는 방법은 개화일과 종상일의 편차를 이용하는데 EST 평년 기온을 근거로 판정할 경우, 하동군 악양면의 12.5% 면적에 해당하는 농가는 종상일이 개화일과 같거나 늦게 출현하여 위험지역으로 분류되었지만, OBS 평년 기온에 따르면 악양면의 모든 지역에서 종상일이 개화일보다 늦게 나타나는 곳은 없었다. 차후 컴퓨터 자원과 구동시간에 큰 제약이 없다면 실황 추정기술에 따라 평년기간 30세트의 일별자료를 복원하여 기존 EST 평년 자료를 대체하는 것이 필요하다고 판단된다.

• Toxicological Research
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• 제33권1호
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• pp.43-48
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• 2017

With ultraviolet and visible light exposure, some pharmaceutical substances applied systemically or topically may cause phototoxic skin irritation. The major factor in phototoxicity is the generation of reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen and superoxide anion that cause oxidative damage to DNA, lipids and proteins. Thus, measuring the generation of ROS can predict the phototoxic potential of a given substance indirectly. For this reason, a standard ROS assay (ROS assay) was developed and validated and provides an alternative method for phototoxicity evaluation. However, negative substances are over-predicted by the assay. Except for ultraviolet A (UVA), other UV ranges are not a major factor in causing phototoxicity and may lead to incorrect labeling of some non-phototoxic substances as being phototoxic in the ROS assay when using a solar simulator. A UVA stimulator is also widely used to evaluate phototoxicity in various test substances. Consequently, we identified the applicability of a UVA simulator to the ROS assay for photoreactivity. In this study, we tested 60 pharmaceutical substances including 50 phototoxins and 10 non-phototoxins to predict their phototoxic potential via the ROS assay with a UVA simulator. Following the ROS protocol, all test substances were dissolved in dimethyl sulfoxide or sodium phosphate buffer. The final concentration of the test solutions in the reaction mixture was 20 to $200{\mu}M$. The exposure was with $2.0{\sim}2.2mW/cm^2$ irradiance and optimization for a relevant dose of UVA was performed. The generation of ROS was compared before and after UVA exposure and was measured by a microplate spectrophotometer. Sensitivity and specificity values were 85.7% and 100.0% respectively, and the accuracy was 88.1%. From this analysis, the ROS assay with a UVA simulator is suitable for testing the photoreactivity and estimating the phototoxic potential of various test pharmaceutical substances.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.511-520
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• 2020

지구온난화로 인해 하절기 폭염현상과 열대야가 강해짐에 따라, 도시공원 등 녹지공간의 열환경 개선에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만, 녹지의 식재패턴과 바람의 세기로 인해 변화하는 도시 열환경 개선 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구는 공공 휴게 녹지공간의 온도분석 및 온도의 변화요인을 파악하는데 목적이 있다. 대상지로는 전남대학교 민주마루 앞 광장을 설정하였다. 대상지의 피복상태, 식재형태를 조사 후, 온도, 습도, 풍향, 풍속 등을 측정하여 요인들을 분석하였다. 측정기준은 기상청 기준 오후 2시에 전운량 30% 이하, 습도 90% 이하, 온도는 최고온도 30℃ 이상인 날로 지정하였다. 온도 실측은 크게 1차 실측과 2차 실측으로 구분하여 측정하였다. 1차 실험은 2018년 6월 1일부터 6월 21일까지 30도를 기준일로 6일간, 2차 실험은 2018년 7월 27일부터 8월 1일까지 35도를 기준으로 3일간 측정을 실시하였다. 온도분포에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 증발산과 바람에 의한 열 이동으로 판단된다. 온도변화요인으로는 피복유형, 풍속/풍향, 식재유형 등이 있었다. 피복유형에서 목본 식재지는 저온역으로, 초지와 아스팔트 포장은 고온역으로 구분되었다. 풍속/풍향에서는 3.5m/s 이상의 바람이 불어올 때 남풍에서 1.2도, 서풍에서 0.7도, 북풍에서 0.4도, 동풍에서 0.5도씩 순간온도가 저감되었다. 식재유형에서는 녹지량이 많고, 바람의 영향을 많이 받는 형태일수록 온도가 저감되었다. 온도변화요인을 알아보기 위해 등온선을 작성하여, 풍향과 수목식재 위치 관계를 파악하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권1호
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• pp.28-34
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• 2011

본 연구에서는 남한 전역 기온기후도 제작에 활용된 소기후 모형을 북한의 885개 표준유역에 동일하게 적용하여 평년(1971-2000) 및 10년 단위(1971-1980, 1981-1990, 1991-2000, 2001-2010) 월별 일 최저기온과 최고기온을 제작하였다. 이를 위해 북한의 27개 및 남한 17개 기상대 기온자료의 단순내삽 기후도를 관측지점 고도값으로 산출한 기온감률을 통해 고도차 보정을 하였고, 최저기온의 온난대효과와 냉기침강효과, 도시열섬효과 및 최고기온의 일사효과, 바다효과로 인한 기온 추정오차를 보정하였다. 추정된 평년 월별 평균기온의 북한 전체 공간평균값은 한겨울의 경우 남한에 비해 $7^{\circ}C$, 여름에는 $3^{\circ}C$ 가량 낮았다. 북한의 1970년대와 2000년대 사이 기온 상승은 봄철과 가을철에 보다 두드러지는 것으로 나타났다. 평년의 4월 최고기온이 $15^{\circ}C$ 이상인 지역이 북한 전체의 36.9%인 것에 비해 2000년대에는 44.3%로 증가된 것으로 추정되었다. 또한 평년 1월의 경우 평균 최저기온이 영하 $10^{\circ}C$ 이상인 지역은 북한 전체의 13.4%이었으나, 2000년대에 들어서서 17%로 확장되었다.