• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.819-826
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• 2020

기상청의 UHF 대역 윈드프로파일러 레이더는 바람의 연직 분포를 산출하는 장비로, 더 나은 성능을 위해 보정이 필요하다. 보정은 강수에 민감한 UHF 레이더의 특징을 이용하고, 레이더 사이트에서 우량계로 측정한 시간별 일련의 지상 강우 강도를 기준으로 한다. 장비 보정을 하지 않으면 청천에서도 바람 벡터에 오차가 발생할 수 있으므로, 레이더 상수 결정 방법에 따라 정기적으로 보정 작업이 수행되어야 한다. 레이더 산출 바람을 라디오존데로 관측한 바람과 비교하여, 최적의 레이더 상수가 바람의 정확도 향상에 이바지하는 것을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.43-51
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• 2020

본 논문에서는 RWP(Radar Wind Profiler)에 적용한 64배열안테나의 설계에 대해 기술하였다. RWP의 안테나는 핵심 설계 포인트는 각 소자간의 격리도를 확보하고, 수직/수평 방사패턴의 일치이다. 이를 위해 배열안테나의 단일소자를 Bend다이폴 타입으로 제안하고, 모의시험을 통해 동작 주파수에서 우수한 정배파비 특성과 수직 / 수평간 방사패턴의 일치성을 확인하였으며, 연직을 포함하는 5개의 빔을 순차적으로 송출시 동/서/남/북 방향은 ±20°로 빔조향시 그레이딩로브가 발생하지 않음을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 64배열 안테나는 해외제품과 비교하여 동등이상의 성능으로 설계하였으며, RWP에 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1037-1044
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• 2020

윈드프로파일러(RWP, radar wind profiler)는 기상 상태와 관계없이 시공간 분해능이 높은 바람장 자료를 제공하며 생산된 바람의 정확도나 품질에 대한 검증이 필수적이다. 기존 정확도 검증 방식은 레윈존데와의 동시 관측을 통해 윈드프로파일러에서 생성된 바람 벡터를 기준 자료로 활용하는 것이다. 본 연구에서는 평균 모멘트 자료로부터 스펙트럼과 원시 시계열 자료를 시뮬레이션하는 알고리즘을 통해 윈드프로파일러의 신호처리 알고리즘을 단계별로 검증하는 방안을 제시하고, LAP-3000의 원시 자료와의 비교를 통해 해당 알고리즘의 가능성을 확인하였다. 기상 신호의 밀도 함수를 모멘트값을 인자로 하는 왜곡된 정규 분포의 밀도 함수로 가정하여 생성하였고, 난수를 통해 시뮬레이션 스펙트럼을 생성하였다. 또한, 난수 위상과 역 이산푸리에 변환으로 간섭 평균된 시뮬레이션 원시 시계열 자료를 생성하고 최종적으로 디리클레 분포(Dirichlet distribution)를 통해 간섭 평균 전 단계의 원시 시계열 자료를 생성하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1396-1403
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• 2019

The radar wind profiler data contaminates with various non-atmospheric components that produce errors in moments and wind velocity estimations. This study implemented an adaptive Gaussian model to detect and remove the clutter from the radar return. This model includes DC filtering, ground clutter recognition, Gaussian fitting, and cost function to mitigate the clutter component. The adaptive model tested for the various types of clutter components and found that it is effective in clutter removal process. It is also applied for the both time series and spectrum datasets. The moments estimated using this method are compared with those derived using conventional DC-filtering clutter removal method. The comparisons show that the proposed method effectively removes the clutter and produce reliable moments.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.393-398
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• 2022

윈드프로파일러 시제품의 시험 운용 기간 중 스펙트럼에 전파 간섭(RFI: Radio Frequency Interference) 오염이 발생하였다. 윈드프로파일러 spectra에 나타나는 전파 간섭 제거 알고리즘의 개발 과정과 그 결과를 조사하였고, 전파 간섭을 제거하기 위한 새로운 알고리즘을 개발하였다. 스펙트럼 폭의 임계값 0.1 m/s로 우선 필터링하고 연직 빔인지 경사 빔인지에 따라 동일한 시선속도가 연속되는 gate 수 범위를 결정하였다. 전파 간섭 오염은 비기상 신호의 필터링과 스캔을 통해 제거되었고, 개선된 스펙트럼의 시선속도로부터 산출된 바람벡터의 연속성으로 검증되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권2호
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• pp.267-280
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• 2016

Ground echo is radar return from stationary targets such as buildings and trees. Wind vectors from the wind profile radar in Gangneung are affected by ground echoes due to the complex mountainous terrain located to the west and the south. These ground echoes make a spurious peak close to the direct current (DC) line signal in Doppler spectra. Wind vectors polluted by ground clutters were determined from spectra of oblique beams. After eliminated the terrain echoes, the accuracy of wind vector compared with radiosonde was improved about 68.4% and its relative coefficient was increased from 0.58 to 0.97.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.61-68
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• 2019

비기상 에코뿐만 아니라 강수와 같은 산란 효과가 큰 기상 에코는 윈드프로파일러 바람 자료의 오류를 유발한다. 강우 상황에서 윈드프로파일러의 도플러 스펙트럼에는 강우 신호와 대기 신호가 모두 첨두로 나타난다. 낙하하는 강우 입자에 의해서 강우 신호의 시선 속도가 매우 크게 나타난다. 강우에 의해 오염된 시선 속도는 수평 바람 벡터의 정확도를 낮추고 부정확한 기상 분석을 초래한다. 본 연구에서는 윈드프로파일러의 원시 데이터를 처리하는 알고리즘을 개발하였고, 강우 환경에서 도플러 스펙트럼에 대한 이중 첨두를 분리하여 강우 신호와 대기 신호를 구분하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.275-282
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• 2019

산이나 건물과 같은 지형지물에 의해 발생하는 클러터는 대기 상태와 무관한 오염된 자료로 간주된다. 클러터 신호를 줄이기 위한 기본적인 방법은 윈드프로파일러 주위에 클러터 펜스를 설치하는 것이다. 클러터 펜스가 윈드프로파일러 관측 자료에 미치는 효과를 조사하기 위해 클러터 펜스 설치 전과 후의 윈드프로파일러 바람 벡터 수집률과 바람 벡터의 정확도를 고도별로 조사하였다. 윈드프로파일러의 클러터 펜스는 자료 수집률 뿐만 아니라 자료의 품질을 향상시키는데 기여하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권9호
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• pp.1241-1251
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• 2016

A minimum threshold for the signal to noise ratio ($SNR_{min}$) has to be set in the data processing system of wind profiler radar (WPR). The data collection rate and the accuracy of the WPR wind vector depend on the $SNR_{min}$. The WPR at Uljin is operated with an $SNR_{min}$ of 1 dB which is a relatively large threshold. We found that the accuracy and the continuity of the WPR wind vector with height were directly related to the variability of the SNR and vertical gradient of the squared refractive index. We investigated a quantitative method for determining a new $SNR_{min}$ for the WPR at Uljin and it was evaluated with radiosonde data. The accuracy and continuity of the wind vector from an SNR of less than 1 dB, began to decrease at an altitude of 3.5 km. Most of the SNR values were less than -3.5 dB in altitudes higher than 3.5 km. We retrieved high-accuracy wind vectors at altitudes over 3 km where measurements were deficient with an $SNR_{min}$ of 1 dB.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.305-312
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• 2018

복잡한 기상을 예측하기 위해 레이더와 윈드프로파일러 네트워크의 품질을 평가하였다. 한반도 전역에 걸쳐 배치되어 있는 UHF 도플러 윈드프로파일러와 도플러 기상 레이더는 조밀한 공간 해상도의 관측망을 형성한다. 레이더 네트워크는 3차원 역학 자료를 도출하고, 작은 규모와 중간 규모의 수치 모델 출력 자료를 분석할 수 있다. 이러한 고해상도의 관측 연구는 세계 어느 곳에서도 수행되지 않았다. 관측망 분석 결과는 수치 모델링에 근거한 배경 바람장과 일치하였다. 본 연구는 국지 기상뿐만 아니라 악기상 예측에 도움이 될 것이다.