• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_4호
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• pp.1179-1194
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• 2020

본 연구에서는 지상기상센서가 설치되지 않은 미 관측지점의 기온정보를 추정하기 위하여 K-최근접 이웃, 랜덤 포레스트, 신경망 알고리즘을 대상으로 위성영상을 이용하여 기온자료를 산출하고 그 정확성을 평가·분석하고자 하였다. 위성영상자료는 2019년에 취득된 Landsat-8과 MODIS Aqua/Terra을 이용하였으며, 기상자료는 기상청과 산림청의 AWS/ASOS 자료를 이용하였다. 또한 추정 정확도를 향상시키기 위하여 수치표면 모델, 일사량, 경사방향, 경사도를 생성하여 이용하였다. 머신러닝 알고리즘 정확도 비교는 10-fold 교차검증을 통하여 R²(결정계수) 및 RMSE(평균제곱근오차)의 통계량을 계산하여 대상지역별 추정결과를 비교하였다. 그 결과 신경망 알고리즘이 R²=0.805, RMSE=0.508로 세 알고리즘 중 가장 안정적인 결과를 나타내었다. 신경망 알고리즘을 구축된 위성영상 데이터셋에 적용하여 2019년 6월부터 9월까지의 평균기온 지도를 생성할 수 있었으며 세밀한 기온 정보를 관측할 수 있음을 확인하였다. 연구 성과는 폭염 대응 정책, 열섬완화 연구 등 국가재난안전 관리에 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지역지리학회지
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• 제1권1호
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• pp.45-60
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• 1995

한국의 온대저기압성 강수에 대하여 10년간(1981년$\sim$1990년) 60개 지점의 저기압성 강수와 관련된 43개 강수자료를 이용하여 지역구분을 시도하였다. 먼저 인자분석(因子分析)을 통하여 요인별 고유치를 분석하여 인자점수(因子點數)의 지역분포를 고찰한 후, 군집분석의 Ward법을 적용하여 강수지역을 구분하고 구분지역별로 강수특성을 고찰하였다. 온대저기압성 강수와 관련된 43개 변수를 이용한 인자분석(因子分析)에서 고유치(固有値)가 1.0이상의 요인은 7개이며, 전변동량(全變動量)의 86%를 설명한다. 제1요인은 중서부지역의 강수특성을 설명해주며 기여율이 40.9%로 가장 높게 나타났다. 군집(群集)분석의 Ward법에 의한 한궁의 온대저기압성 강수지역은 (1) 경기 영서북부지역 (2) 영동 울릉도지역 (3) 호서 영서남부지역 (4) 호남 북서제주지역 (5) 남동제주지역 (6) 영남북부지역 (7) 영남남부지역 등 7개의 대지역과, 22개 중지역으로 구분되었다. 더불어 강수지역의 경계선 설정에는 저기압의 이동경로와 유일기류의 방향, 산맥의 주향(走向) 등이 많은 영향을 주고 있음을 알 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.30-34
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• 2012

기상청 국가기상위성센터에서는 우주기상 업무의 일환으로 국내 GNSS 관측자료를 이용한 기상 및 우주기상 활용체계를 구축하였다. 본 연구에서는 국내 GNSS 관측망 자료를 이용한 준실시간 전리권 총전자밀도(TEC) 산출 시스템을 소개하고 산출된 결과를 제시하고자 한다. 국가기상위성센터의 준실시간 전리권 총전자밀도 산출 시스템에서는 국가지리정보원, 한국천문연구원, 위성항법 중앙사무소 및 기상청, 총 80여개의 GNSS 관측자료를 수집하고, 수집된 자료에 대하여 24시간 시간 창 기법(Time Windowing Method)을 적용하여 각 지점별 전리권 TEC 자료를 매시간 산출하고, 산출된 각 지점별 IPP(Ionospheric Pierce Point)에서의 TEC 값을 반스 내삽(Barnes Interpolation)을 사용하여 한반도 상공의 전리권 총전자밀도 격자자료를 생성하였다. 생성된 TEC 격자값을 IGS(International GNSS Service)에서 제공하는 전지구 전리권 총전자밀도 지도와 비교한 결과 한반도 상공의 전리권 상태를 더 잘 기술할 수 있음을 보였다.

• 한국작물학회지
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• 제34권3호
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• pp.261-269
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• 1989

종관기상자료만으로 충족시킬 수 없는 농업분야 국지기상정보 수요에 대처하기 위해 지형기후 관계식에 의거한 제주도 전역의 정밀기후 추정 및 표출방법을 개발하였다. 먼저 도전역을 250m 간격의 직교격자로 구획하고 교차점의 해발고도를 지형도상에서 판독하여 사방 1km 지역(단위격자)의 평균해발고도, 평균경사도, 그리고 평균 경사방향 등 지형내자를 계산, 정량화하였다. 18개의 기존 및 신설 기상관측소가 위치한 단위격자의 지형 인자값과 실제 관측된 일최저기온값을 중회귀분석하여 지형일기온 관계식을 도출하고 이로부터 미관측 격자에 대하여 주정치를 계산하였다. 구체적으로 겨울철 일최저기온에 대하여 3개의 전형적인 기압계 유형별로 최적 추정식을 만들어 해안지대에 위치한 제주 및 서귀포 관측자료와 기압계 유형판별만으로 도전역의 일최저온 분포 예측을 가능케 하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제3권4호
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• pp.131-141
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• 2014

Over the last decade, the Global Navigation Satellite System (GNSS) has been increasingly utilized as a meteorological research tool. The Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) has also been developing a near real-time GNSS precipitable water vapor (PWV) information management system that can produce a precise PWV for the Korean Peninsula region using GNSS data processing and meteorological measurements. The goal of this paper is to evaluate whether the precise point positioning (PPP) strategy will be used as the new data processing strategy of the GNSS-PWV information management system. For this purpose, quality assessment has been performed by means of a comparative analysis of the troposphere zenith total delay (ZTD) estimates from KASI PPP solutions (KPS), KASI network solutions (KNS), and International GNSS Service (IGS) final troposphere products (IFTP) for ten permanent GNSS stations in the Korean Peninsula. The assessment consists largely of two steps: First, the troposphere ZTD of the KNS are compared to those of the IFTP for only DAEJ and SUWN, in which the IFTP are used as the reference. Second, the KPS are compared to the KNS for all ten GNSS stations. In this step, the KNS are used as a new reference rather than the IFTP, because it was proved in the previous step that the KNS can be a suitable reference. As a result, it was found that the ZTD values from both the KPS and the KNS followed the same overall pattern, with an RMS of 5.36 mm. When the average RMS was converted into an error of GNSS-PWV by considering the typical ratio of zenith wet delay and PWV, the GNSS-PWV error met the requirement for PWV accuracy in this application. Therefore, the PPP strategy can be used as a new data processing strategy in the near real-time GNSS-PWV information management system.

• 한국측량학회지
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• 제35권3호
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• pp.133-144
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• 2017

최근 기상정보는 우리 실생활에 더욱 밀접해지고 있으며, 특히 교통분야에는 매우 중요한 요소로 작용하고 있다. 전 세계적으로 기상이변에 따른 교통분야의 피해는 점차 증가하고 있지만, 기상상태에 따른 도로 위험정도, 교통사고 발생가능성 등 상관관계가 매우 높을 것으로 추정됨에도 불구하고 교통예보서비스, 교통안전정보 제공 등 국내 연구는 기초연구 수준에 진행되고 있다. 본 연구는 기상인자별 사고분석 자료를 기반으로 실시간 기상정보와 교통정보를 연계하여 기상상황별 도로위험 예보서비스를 위한 위험지도 개발을 연구목적으로 하고 있다. 이를 위해 관련자료 수집 및 분석, 자료가공, 기상상태별 예측모형을 적용, 웹 지도상에서 전국고속도로를 대상으로 기상상태별도로 위험지도를 제공하는 방안을 개발하였다. 그 결과 본 연구에서 개발한 도로 위험지도는 향후 온라인, 모바일 서비스 등 도로 관리자, 사용자에게 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대할 수 있다. 또한, 제4차 산업혁명의 핵심 키워드인 자율주행자동차 운행에 있어 기상요소에 따른 위험도를 예측하고 선제적으로 대비할 수 있도록 위험지도 DB를 지속적으로 아카이빙하고 제공하여 보다 안전한 자율주행을 지원할 수 있는 정보로써 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제23권2호
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• pp.137-144
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• 2007

한국해양연구원에서는 2008년으로 예정된 통신해양기상위성의 발사에 맞춰 해색센서 데이터의 수신, 처리, 배포를 위한 해양위성센터 구축을 진행하고 있다. 해양위성센터의 위치는 전파 수신 환경 등의 조건을 고려하여, 5곳의 후보지 중 안산으로 정하였다. 수신시스템은 안테나와 RF로 나뉘어지며, 안테나는 위성으로부터 L밴드로 전송되는 센서데이터를 수신하기 위하여 직경 9m의 카세그레인식 안테나(G/T: 1.67GHz에서 19.35$(dB/^{\circ}K)$)로 설계하였다 RF는 다시 LNA와 다운컨버터로 구성되며 수평편파만을 분리해 모뎀으로 전송하도록 설계하였다. 기존 건물은 센터의 운용개념에 맞도록 전산실, 수전실, 상황실, 자료 처리실 등으로 내부 구조 변경 설계가 완료되었다. H/W및 N/W는 데이터의 수신, 처리, 배포에 효율성을 고려하여 6가지 세부 시스템으로 나누어 설계되었다. 가장 중요한 자료 배포 시스템은 위성을 통한 LRIT 배포 시스템과 인터넷을 통한 자료배포 시스템으로 구성된다. 또한 수신된 데이터를 1시간 내에 제공하기 위해 웹호스팅 등 외부데이터 제공 시스템도 구축하는 것을 추진 예정이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권1호
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• pp.92-111
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• 2021

미세먼지는 질병, 산업·경제에 부정적인 영향을 미치고 있어 국민들은 미세먼지에 대해 예민하게 반응하고 있다. 따라서 미세먼지의 발생을 예측할 수 있다면, 미리 대응책을 마련할 수 있어 생활과 경제에 도움이 될 수 있다. 미세먼지의 발생은 기상과 미세먼지 배출원의 밀집 정도에 영향을 받는다. 산업부문은 미세먼지 배출량이 가장 많으며, 그 중에 산단은 공장들이 미세먼지 배출원이 되어 더 많은 미세먼지를 배출하는 문제가 있다. 본 연구는 지방도시에서 노후산업단지가 있는 지역을 선정하여, 미세먼지를 일으키는 요인을 탐색하고, 미세먼지 발생을 예측할 수 있는 예측모형을 개발하고자 한다. 기상 데이터와 미세먼지 관련 데이터를 활용하였고, 다중회귀분석을 통해 미세먼지 발생에 영향을 미치는 변수를 추출하였다. 이를 토대로 머신러닝 회귀학습기 모형으로 학습하여 예측력이 높은 모형을 추출하였고, 검증용 데이터를 이용하여 예측 모형의 성능을 검증하였다. 그 결과, 예측력이 높은 모형은 선형회귀모형, 가우스 과정 회귀모형, 서포트 벡터 머신으로 나타났으며, 훈련용 데이터의 비율과 예측력은 비례하지 않은 것으로 나타났다. 또한 예측치와 실측치 차이의 평균치는 크지 않지만, 미세먼지 실측치가 높을 때, 예측력이 다소 떨어지는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 지자체 데이터 허브를 통해 기상데이터와 관련 도시 빅데이터를 결합함으로써 보다 체계적이고 정밀한 미세먼지 예측 서비스로 개발이 가능할 것이며, 스마트산단의 발전을 촉진하는 계기가 될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.471-484
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• 2022

본 연구는 전산유체역학 모델을 이용하여 기상청에서 운용하는 종관기상관측소(automated synoptic observing system, ASOS) 10개 지점을 대상으로 ASOS 주변 지형과 건물이 기온과 바람(풍속, 풍향) 관측 환경에 미치는 영향을 분석하였다. ASOS에서 최근 10년간 8월의 관측 자료를 기반으로 전산유체역학(computational fluid dynamics, CFD) 모델의 초기·경계 자료를 구축하였다. 실제 토지 피복을 고려한 경우와 모든 피복을 초지로 가정한 경우에 대해, 관측 고도에서 초기 기온 대비 기온 변화율을 비교함으로써 기온 관측 환경을 분석하였다. 기온 관측 환경은 관측 지점 주위의 토지 피복에 의한 영향을 많이 받았다. ASOS 주변에 지표면 온도가 높은 건물과 도로가 밀집한 경우에 기온 변화율이 크게 나타났다. 반면, 모든 토지 피복을 초지로 가정한 경우에는 초기 기온 대비 기온 변화율이 작았다. 실제 토지 피복을 고려하여 관측 고도의 유입류 대비 풍속 변화율과 풍향 변화를 비교함으로써 풍속과 풍향 관측 환경을 분석하였다. 풍속과 풍향은 ASOS 주변에 관측 고도보다 높거나 비슷한 높이의 지형과 건물 영향을 크게 받았으며, 원거리에 위치한 장애물에 의한 영향도 나타났다. 본 연구 결과는 종관기상관측소의 이전과 신설 단계에서 관측 환경 평가에 활용될 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권1호
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• pp.98-115
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• 2008

조선(朝鮮)시대 관상감(觀象監) 천문(天文), 지리(地理), 역수(曆數), 점산(占算), 측후(測候)등의 업무를 관장했던 왕립기관이었다. 그 왕립기관은 학문에 따라 천문학(天文學), 지리학(地理學), 그리고 명과학(命課學) 세 개의 부서로 이루어져 있었으며, 그 중 천문학 부서는 오늘날 지구과학의 학문 분야들과도 일맥상통하는 업무들을 수행했었다. 본 논문에서는 천문학 부서를 중심으로 관상감의 직제와 시험제도에 대한 연구를 수행하였다. 관상감은 조선시대 왕립기관들 중의 하나였기 때문에 직제, 기능, 그리고 과거시험(科擧試驗)에 관한 규정들은 그 시대에 발간된 법전들에 법으로 명시되어있다. 따라서 조선시대의 법전들, 관서지들, 그리고 실록(實錄)의 기록들에 대한 연구로부터, 먼저 우리는 관상감은 인원수의 규모면에서 기존에 알려져 있던 것 보다 더 큰 규모임을 알았다. 왜냐하면 관상감 인원의 추정에 대한 선행 연구들에 있어서는 서리(胥吏), 관노비, 장인(匠人)등과 같은 하급계층들은 무시되었기 때문이다. 또한 우리는 관상감 관원이 되기 위한 과거시험에 사용된 천문학 교재에 대한 연구도 수행하였다. 내용에 있어서의 부족함에도 불구하고, 이러한 시도는 과거시험에 사용된 천문학 교재들에 대한 체계적인 첫 번째 연구이다. 마지막으로, 관상감을 포함한 당시 예전(禮典)에 속했던 기관들의 과거시험에 적용되었던 몇 가지 시험 규정들에 대해서도 간략히 살펴보았다.