• 지구물리
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• 제3권3호
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• pp.161-174
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• 2000

베이지안 역산(Bayesian inversion)은 불충분한 자료를 가지고 지하구조를 추정해야 하는 지구물리자료의 해석에 있어서 안정적이고 신뢰를 줄 수 있는 방법 중의 하나이다. 관측 자료가 측정 과정부터 불확실성을 함유하고 있으며, 역산에 이용되는 이론 자료 또한 모델의 매개변수화에 따른 각종 불확실성을 포함하고 있다. 따라서 지구물리 자료의 역산은 확률적으로 접근하는 것이 가장 바람직하며 베이지안 역산은 이에 대한 처리뿐만 아니라, 추정에 대한 신뢰도와 불확실성에 대한 이론적 근거를 제공한다. 그러나 대부분의 베이지안 역산이 고차원의 적분을 필요로 하므로 몬테 카를로 방법과 같은 대규모의 계산이 요구되는 방법에 의해 사후 확률분포가 구해지는 경우가 많다. 이는 특히 지구물리 자료와 같이 고도의 비선형 자료에 대하여 매우 적합한 접근 방법이기는 하지만, 점차 현장화, 고속화되어가는 자료의 해석 경향에 맞추어 간략하게 사후 확률분포를 근사한 수 있는 기법의 연구 또한 필요하다. 따라서 이 연구에서는 관측자료와 사전 확률분포가 정규분포에 의해 근사 될 수 있는 지구물리자료에 대한 베이지안 역산에 대해 논의 하고자 한다. 사전 확률분포의 작성을 위해 지구통계학적 기법이 이용되었으며, 관측자료의 통계적 불화실성을 추정하기 위해 교차 검사(cross-validation) 방법을 이용하여 공분산(covariance)을 유도하고 그것에 의한 우도 함수(likelihood function)를 작성하였다. 베이지안 해석을 위해 두 확률분포를 곱하여 근사적인 사후 확률분포를 얻을 수 있었으며, 이에 대해 최적화(optimization) 기법을 이용하여 최대 사후 확률(Maximum a Posterior)을 따르는 지하 구조를 얻을 수 있었다. 또한 사후 확률 분포의 공분산 항을 이용하여 지하 비저항 구조를 시뮬레이션 하여 불확실성분석을 수행하였다.

• 대기
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• 제23권2호
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• pp.205-220
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• 2013

Upper ocean response to typhoon Ewiniar (0603) and its impact on the following typhoon Bilis (0604) are investigated using observational data and numerical experiments. Data used in this study are obtained from the Ieodo Ocean Research Station (IORS), ARGO, and satellite. Numerical simulations are conducted using 3-dimensional Princeton Ocean Model. Results show that when Ewiniar passes over the western North Pacific, unique oceanic responses are found at two places, One is in East China Sea near Taiwan and another is in the vicinity of IORS. The latter are characterized by a strong sea surface cooling (SSC), $6^{\circ}C$ and $11^{\circ}C$ in simulation and observation, under the condition of typhoon with a fast translation speed (8m $s^{-1}$) and lowering intensity (970 hPa). The record-breaking strong SSC is caused by the Yellow Sea Bottom Cold Water, which produces a strong vertical temperature gradient within a shallow depth of Yellow Sea. The former are also characterized by a strong SSC, $7.5^{\circ}C$ in simulation, with a additional cooling of $4.5^{\circ}C$ after a storm's passage mainly due to enhanced and maintained upwelling process by the resonance coupling of storm translation speed and the gravest mode internal wave phase speed. The numerical simulation reveals that the Ewiniar produced a unfavorable upper-ocean thermal condition, which eventually inhibited the intensification of the following typhoon Bilis. Statistics show that 9% of the typhoons in western North Pacific are influenced by cold wakes produced by a proceeding typhoon. These overall results demonstrate that upper ocean response to a typhoon even after the passage is also important factor to be considered for an accurate intensity prediction of a following typhoon with similar track.

• 한국지구과학회지
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• 제25권4호
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• pp.277-288
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• 2004

서해 상에서 저기압과 태풍 통과 시 해상상태를 비교 분석을 하였다. 1999년 4월 9일${\sim}$12일에 강한 저기압이 화중지방에서 발생하여 서해를 지나 한반도에 영향을 미친 경우의 9905호 태풍 NEIL과 9907호 태풍 OLGA가 서해를 통과하면서 서해 연안에 영향을 미친 사례이다. 봄철 이동성 저기압 발생 시 에는 저기압 중심부의 풍속이 주변 지역에 비해 위상이 빠르고 강하게 나타나며, 이에 수반되어 발생하는 파고는 주변의 지형적 영향으로 다르게 나타날 수 있다. 이에 비해 두 태풍에 의해 발생한 파고는 태풍 Olga가 서해 남부해역에서 북상할 시기에 칠발도 근해상에서 5m이상의 높은 유의파고를 발생한 것 이외에는 저기압 통과 시보다 파고가 낮다. 해일도 태풍보다 저기압 통과 시에 더 크게 나타나는데, 이러한 결과는 강하지만 국지적이고 빠르게 이동하는 태풍보다 종관적이고 느리게 이동하는 기압장에 의해 발생한 파도와 해일이 더 클 수 있음을 보여준다.

• 대기
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• 제28권3호
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• pp.291-303
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• 2018

In this study, a new consensus technique for predicting tropical cyclone (TC) intensity in the western North Pacific was developed. The most important feature of the present consensus model is to select and combine the guidance numerical models with the best performance in the previous years based on various evaluation criteria and averaging methods. Specifically, the performance of the guidance models was evaluated using both the mean absolute error and the correlation coefficient for each forecast lead time, and the number of the numerical models used for the consensus model was not fixed. In averaging multiple models, both simple and weighted methods are used. These approaches are important because that the performance of the available guidance models differs according to forecast lead time and is changing every year. In particular, this study develops both a multi-consensus model (M-CON), which constructs the best consensus models with the lowest error for each forecast lead time, and a single best consensus model (S-CON) having the lowest 72-hour cumulative mean error, through on training process. The evaluation results of the selected consensus models for the training and forecast periods reveal that the M-CON and S-CON outperform the individual best-performance guidance models. In particular, the M-CON showed the best overall performance, having advantages in the early stages of prediction. This study finally suggests that forecaster needs to use the latest evaluation results of the guidance models every year rather than rely on the well-known accuracy of models for a long time to reduce prediction error.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권4호
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• pp.262-271
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• 2002

본 연구에서는 지구물리 자료의 베이지안 역산을 효과적으로 수행하는 방법에 관해 논의하였다. 베이지안 처리에서 가장 문제가 되는 사전확률분포를 구하기 위해 지구통계학적 방법을 적용하였으며, 사후확률분포의 추정을 위해 MCMC(Markov Chain Monte Carlo) 방법을 적용하였다. 쌍극자배열 전기비저항 탐사 자료의 2차원 역산을 위해 슐럼버저배열 전기비저항탐사 자료와 시추공 자료를 사전 정보로 이용하였으며, 이들 사전정보에 대해 지구통계학적 방법을 적용하여 사전확률분포를 작성하였다. 쌍극자배열 전기비저항 탐사 자료를 최대 우도함수로 하는 사후확률분포는 차원이 매우 높은 적분을 요구하므로, 이를 추정하기 위해 MCMC기술을 적용하였으며, 보다 효율적인 접근을 위해 Gibbs샘플링 방법을 이용하였다. 그 결과 비모수적 방식으로 사후확률분포를 분석함으로써 보다 신뢰성 있는 해를 구할 수 있었으며, 주변화(marginalization)된 사후확률분포를 이용하여 다양한 분석을 적용할 수 있었다.

• 대기
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• 제29권4호
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• pp.403-416
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• 2019

Precipitation samples were collected at the GAW Stations in Anmyeon-do and Gosan for 10 years (2008-2017) to analyze pH, electrical conductivity and NH₄⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, SO₄^2-, NO₃^-, Cl^-, and F^- ions. From the analysis, the correlation between pH and rainfall, the composition of precipitation and comparison with other regions, and the results of neutralization characteristics by seasonal and pH were determined. In the comparison of ion balance and conductivity for the validation of analytical data, the correlation coefficients were within the range of 0.996~0.999, implying good linear relationship. The volume-weighted pH of the Anmyeon-do and Gosan areas were 4.7 and 4.9, respectively. The pH of the rainfall was affected by washout and rainout in both areas. The ionic strength of precipitation at Anmyeondo and Gosan were 0.42 ± 0.63 mM and 0.37 ± 0.75 mM, indicating about 27.6% and 35.3% of the total precipitation as per a pure precipitation criterion (10^-4 M), respectively. The composition ratio of ionic species were 44.7% and 57.5% for marine sources (Na⁺, Mg²⁺, Cl^-), 40.6% and 22.2% for the secondary inorganic components (NH₄⁺, nss-SO₄^2-, NO₃^-), and 5.6% and 4.0% for the soil source (nss-Ca²⁺), respectively. The neutralization factor of Anmyeon-do and Gosan were 0.43~0.65 and 0.34~0.48, and the neutralization factors of calcium carbonate were 0.15~0.34 and 0.25~0.30, respectively. Thus, both regions have the highest rate of neutralization caused by ammonia. As pH increased in Anmyeon-do and Gosan, change in calcium carbonate became greater than that in ammonia.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.128-137
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• 2003

순복사는 지표 에너지 수지의 가장 근본적인 요소 중 하나이다. 순복사의 정확한 관측을 위해, 주기적이고 지속적인 순복사계 보정이 요구된다. 플럭스 관측에 널리 사용되는, 두 가지 타입의 대표적인 순복사계 (Q-7.1과 CNR1)의 상호 비교 및 보정 실험이 약 4개월 간격으로 두 차례 시행되었다. Q-7.1과 CNR1 간의 차이는 7.7% 이내였고, 표준 기기와의 보정 후 오차는 3.2%이내였다. 순복사계의 반응 차이와 보정 계수는 대기 상태, 특히 계절 변화에 따른 온도 차이에 따라 다르게 나타났다. 결론적으로, 주기적으로 보정된 Q-7.1은 CNR1을 대체하여 장기 관측에 사용될 수 있고, 보정 주기로는 4-6개월이 권장된다.

• 대기
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• 제18권2호
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• pp.147-158
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• 2008

Domestic IOP (intensive observing period) has mostly been represented by the KEOP (Korea Enhanced Observing Period), which started the 5-yr second phase in 2006 after the first phase (2001-2005). During the first phase, the KEOP had focused on special observations (e.g., frontal systems, typhoons, etc.) around the Haenam supersite, while extended observations have been attempted from the second phase, e.g., mountain and downstream meteorology in 2006 and heavy rainfall in the mid-central region and marine meteorology in 2007. So far the KEOP has collected some useful data for severe weather systems in Korea, which are very important in understanding the development mechanisms of disastrous weather systems moving into or developing in Korea. In the future, intensive observations should be made for all characteristic weather systems in Korea including the easterly in the central-eastern coastal areas, the orographically-developed systems around mountains, the heavy snowfall in the western coastal areas, the upstream/downstream effect around major mountain ranges, and the heavy rainfall in the mid-central region. Enhancing observations over the seas around the Korean Peninsula is utmost important to improve forecast accuracy on the weather systems moving into Korea through the seas. Observations of sand dust storm in the domestic and the source regions are also essential. Such various IOPs should serve as important components of international field campaign such as THORPEX (THe Observing system Research and Predictability EXperiment) through active international collaborations.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권1호
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• pp.1-9
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• 2000

한국 서해안 제부도 갯벌에서 낮 동안에 일어난 간조시에 갯벌층의 수직적인 지온을 측정하였다. 갯벌층의 지온측정은 온도계 프로브를 통해 2cm 간격으로 18cm 층까지 계절별로 5회 실시하였다. 갯벌층 지온의 시간적 변화는 주로 대기온도, 측정전의 만조시간과 간조시간에 의해 좌우된다. 갯벌표면(0~2cm)에서의 열수지의 크기는 깊은 퇴적층(8~12cm)보다 크게 나타났으며 시간적인 변화는 반대양상을 보였고 계절적인 변화는 나타나지 않았다. 일반적으로 갯벌표층은 열이득을, 깊은 퇴적층에서는 열전도에 의한 열손실을 보이고 있다. 1차원 확산방정식에 의해 계산된 시간적인 온도 변화를 측정된 지층온도와 비교하였다. 4cm 이하 퇴적층에서 열이동은 주로 분자확산에 의해 나타났다. 낮동안 갯벌층이 대기에 노출되는 간조시의 0~18cm 퇴적층에서 열수지의 평균값은 $4.1{\sim}28.9\;W/m^2$ 범위이다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.56-59
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• 2006

In this paper, Korea's first geostationary Communication, Ocean and Meteorological Satellte(COMS) program is introduced. COMS program is one of the Korea National Space Programs to develop and operate a pure civilian satellite of practical-use for the compound missions of meteorological observation and ocean monitoring, and space test of experimentally developed communication payload on the geostationary orbit. The target launch of COMS is scheduled at the end of 2008. COMS program is international cooperation program between KARI and ASTRIUM SAS and funded by Korean Government. COMS satellite is a hybrid satellite in the geostationary orbit, which accommodates multiple payloads of MI(Meteorological Imager), GOCI(Geostationary Ocean Color Imager), and the Ka band Satellite Communication Payload into a single spacecraft platform. The MI mission is to continuously extract meteorological products with high resolution and multi-spectral imager, to detect special weather such as storm, flood, yellow sand, and to extract data on long-term change of sea surface temperature and cloud. The GOCI mission aims at monitoring of marine environments around Korean peninsula, production of fishery information (Chlorophyll, etc.), and monitoring of long-term/short-term change of marine ecosystem. The goals of the Ka band satellite communication mission are to in-orbit verify the performances of advanced communication technologies and to experiment wide-band multi-media communication service mandatory.