• 한국지구과학회지
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• 제26권6호
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• pp.511-523
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• 2005

본 연구에서는 한국 지구과학 올림피아드 문항의 질 향상 방안을 모색하고자 1회와 2회 예선 및 본선 문항을 다양한 측면에서 분석하였다. 문항 분석을 위해 내적 및 외적 문항 분류틀을 구안하여 적용하였다. 고전 검사이론을 적용하여 문항의 난이도와 변별도, 상관계수, 그리고 신뢰도를, 일반화가능도 이론을 적용하여 일반화가능 도를 각각 추정하였다. 문항 분류틀 적용 결과는 다음과 같다: (1) 내용 차원에서는 지질 영역과 천문 영역에, 지식 및 탐구과정 차원에서는 자료 분석 및 해석에 집중되는 경향을 보였다. 또한 맥락 차원에서는 거의 대부분의 문항이 교과서적인 상황을 토대로 한 것이었다. (2) 요구 사고 수준에서 예선과 본선간의 차이를 발견할 수 없었다. (3) 문항 표현 범주에서는 그림의 사용 비율이 가장 높았고, 문항 유형 범주에서는 예선은 선다형과 단답형의 비율이, 본선은 서술형의 비율이 높았다. 또한 문항 형식 범주에서는 중학부와 예선은 단독형의 비율이 높고, 고교부와 본선은 복합형의 비율이 높았다. 문항을 분석한 결과는 다음과 같다: (1) 중학부는 대체로 난이도가 낮고, 변별도는 적절하였다. 그러나 고교부는 일반고와 과학고간에 상당한 차이가 있었다. (2) 중학부는 대기 영역과 총점과의 상관이, 고교부는 천문 영역과 총점과의 상관이 가장 높았다. (3) 양호한 문항이 가장 많은 일반고부의 문항 내적 일관성신뢰도와 일반화가능도가 가장 높았다. (4) 일반 고는 출제된 문항 수로 적정 수준의 일반화가능 도에 도달되나, 중학부나 과학고는 출제된 문항보다 2배 이상 많은 문항수가 필요한 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권4호
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• pp.232-245
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• 2017

본 연구에서는 지표이용도 특성이 반영된 고해상도 기상예측모델 도시캐노피모형(WRF-UCM)의 수치모의 실험을 통해 도심과 전원 지역 기상변수 및 에너지수지 변화 경향에 대하여 분석하였다. UCM을 적용하지 않은 WRF 모의 결과를 규준실험으로 설정하였으며, 거칠기 길이 변화와 인공열 고려에 따라 총 4가지 실험을 비교하여 분석하였다. UCM을 적용한 실험에서 거칠기 길이의 수정 전과 후의 기온과 풍속의 변화가 크게 나타나지 않았으나, 인공열을 고려한 UCM의 모의 기온과 풍속은 고려하기 전보다 크게 차이가 나타났다. 모의 실험 간의 차이는 전원 지역보다 도시 지역에서 더 크게 나타났다. 자동기상관측(AWS) 기온 관측 자료에 대하여 UCM에 인공열을 고려한 결과의 평방근오차(RMSE)가 가장 적었다. 또한, 차세대도시농림융합기상사업단의 중랑 에너지수지관측소지점의 현열플럭스 관측자료에 대한 검증 수치는 인공열을 고려하여 UCM을 적용한 실험의 RMSE와 BIAS 값이 가장 낮았다. 인공열을 고려한 UCM 적용이 도심의 현열플럭스 모의 향상에 영향을 주었다. 또한, UCM을 적용한 후 도시 지역 잠열플럭스의 변화 모의를 분석할 수 있었으며, 도심과 전원 지역 모두 UCM 적용 후에 관측 값과 더 가까운 검증 수치를 나타냈다. 결과적으로 WRF 모델에 UCM의 적용이 지표플럭스 모의 향상에 기여하는 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권4호
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• pp.250-257
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• 2020

본 연구에서는 포도의 생육과 관련된 연평균기온, 생육기 기온, 성숙기 기온, 극최저기온, 저온요구도, 강수량과 같은 기후인자와 심토토성, 침식정도, 배수 등급, 유효토심, 경사도, 자갈함량, 지형과 같은 토양 인자를 선정하여 기후와 토양의 조건을 최대저해인자법을 이용해 통합한 재배적지 구분 연구를 수행하였다. 재배적지는 적지, 가능지, 저위생산지&부적지의 3단계로 구분하였으며, 연구결과는 전국 면적을 기준으로 적지가 3.43%로 나타났고, 가능지는 10.61%로 나타났다. 지역별로 적지는 경상북도가 1.15%로 가장 넓은 것으로 나타났고, 충청남도가 0.72%와 충청북도가 0.44%로 나타났다. 가능지는 경상북도가 2.67%로 가장 넓었으며, 충청남도가 2.11%, 전라남도가 1.54%인 것으로 나타났다.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권6호
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• pp.838-848
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• 2013

The Community Multiscale Air Quality (CMAQ) model is capable of providing high quality atmospheric chemistry profiles through the utilization of high-resolution meteorology and emissions data. However, it cannot simulate air quality accurately if input data are not appropriate and reliable. One of the most important inputs required by CMAQ is the air pollutants emissions, which determines air pollutants concentrations during the simulation. For the CMAQ simulation of Korean peninsula, we, in general, use the Korean National Emission Inventory data which are estimated by Clean Air Policy Support System (CAPSS). However, since they are not provided by model-ready emission data, we should convert CAPSS emissions into model-ready data. The SMOKE is the emission model we used in this study to generate CMAQ-ready emissions. Because processing the emissions data is very monotonous and tedious work, we have developed CAPSS2SMOKE program to convert CAPSS emissions into SMOKE-ready data with ease and effective. CAPSS2SMOKE program consists of many codes and routines such as source classification code, $PM_{10}$ to $PM_{2.5}$ ratio code, map projection conversion routine, spatial allocation routine, and so on. To verify the CAPSS2SMOKE program, we have run SMOKE using the CAPSS 2009 emissions and found that the SMOKE results inherits CAPSS emissions quite well.

• 한국환경과학회지
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• 제26권3호
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• pp.289-302
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• 2017

During the research period, error analysis of the amount of daily precipitation was performed with data obtained from 2DVD, Parsivel, and AWS, and from the results, 79 days were selected as research days. According to the results of a synoptic meteorological analysis, these days were classified into 'LP type, CF type, HE type, and TY type'. The dates showing the maximum daily precipitation amount and precipitation intensity were 'HE type and CF type', which were found to be attributed to atmospheric instability causing strong ascending flow, and leading to strong precipitation events. Of the 79 days, most days were found to be of the LP type. On July 27, 2011 the daily precipitation amount in the Korean Peninsula reached over 80 mm (HE type). The leading edge of the Northern Pacific high pressure was located over the Korean Peninsula with unstable atmospheric conditions and inflow of air with high temperature and high humidity caused ascending flow, 120 mm/h with an average precipitation intensity of over 9.57 mm/h. Considering these characteristics, precipitation in these sample dates could be classified into the convective rain type. The results of a precipitation scale distribution analysis showed that most precipitation were between 0.4-5.0 mm, and 'Rain' size precipitation was observed in most areas. On July 9, 2011, the daily precipitation amount was recorded to be over 80 mm (CF type) at the rainy season front (Jangma front) spreading across the middle Korean Peninsular. Inflow of air with high temperature and high humidity created unstable atmospheric conditions under which strong ascending air currents formed and led to convective rain type precipitation.

• 한국기후변화학회지
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• 제7권3호
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• pp.269-282
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• 2016

Watershed area can be submerged due to constructions and management of dams, and these change can impact not only on ecosystem and environment of river basin area but also on local climate. This study is conducted to construct and classify climate zones of Andong Dam watershed where the area is submerged due to the construction of the dam. By applying Principal Components Analysis (PCA) and Getis-Ord $Gi^*$ statistics, three climate zones were classified for the result. Each zone was then analyzed and validated with climatic and geological features including topography, land cover, and forest type map. As a result of the analysis, there was a difference in temperature, elevation, precipitation and tree species distribution among the zones. Also, an analysis of land cover map showed that there were more agricultural land near Andong Reservoir. This study on the climatic classification is considered to be useful as the basis for decision-making or policy enforcement regarding ecosystem, environmental management or climate change response.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권3호
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• pp.149-155
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• 2021

농업기상재해 조기경보시스템에서는 일 최대순간 풍속에 과수의 낙과 피해 임계풍속을 대입하여 농작물의 풍해 위험을 예측, 자원농가에게 제공하고 있다. 강풍의 위험 예측확률을 높이기 위한 방법으로써, 기존 방식에서 '안전'으로 분류된 데이터들 중 실제로는 풍해위험이 있는 경우를 찾아내는 인공신경망 이항분류 기법을 도입하였다. 학습데이터는 전라남북도와 경북 및 경남 일부지역의 총 210개소 기상청 종관 및 방재기상관측지점에서 수집된 2019년 전체 일별 풍속자료이며, 최적 모델 도출을 위한 검증데이터는 동일지점의 2020년 1월 1일~12월 12일 자료를, 인공신경망 기법 사용 전/후의 풍해위험예측 성능 평가는 2020년 12월 13일~2021년 2월 18일까지의 자료를 사용하였다. 풍해위험 임계풍속은 과수의 낙과 피해기준으로 주로 사용되고 있는 11m/s를 설정하였다. 또한 2020년 동일 기간의 일 최대순간풍속 실측값으로 Weibull 분포를 작성한 후, 추정값과 임계풍속간의 편차를 이용하여 누적확률값을 계산, 풍해 경보에서 한 단계 낮은 주의보를 판단하고 인공신경망 기법 적용 결과와 비교하였다. 평가기간 중 기존의 풍해 위험 탐지확률은 65.36%였으나 인공신경망 기법으로 재분류 과정을 거친 후 93.62%로 크게 개선되었다. 반면, 오보율이 함께 증가되어(13.46% → 37.64%), 전반적인 정확도는 감소하였다. 한편 Weibull 분포를 이용하여 풍해주의보 구간을 두었을 때는 정확도 83.46%으로 인공신경망 기법에 비해 전반적인 예측 정확도는 더 높았던 반면 위험 탐지확률은 88.79%로 더 낮게 나타났다. 따라서, 상대적으로 위험예보의 미예측이 중대한 문제가 되는 사례에서 인공신경망 방식이 유용할 것으로 보인다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권4호
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• pp.317-326
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• 2019

본 연구는 초분광 영상을 이용하여 간척지에서 주로 발생하는 염해 및 한해를 봄감자의 주요 생육단계에서 판별할 수 있는지를 검토하는 것이다. 영양생장기(VP), 괴경형성기(RFP) 및 괴경비대기(RGP)에 취득한 초분광 영상 내 봄감자 캐노피 영역의 반사율과 반사율의 불균일성을 최소화하기 위해 밴드 비로 변환하였다. 소형 다중분광 영상센서 개발을 고려하여 FWHM 5 nm의 단일 밴드를 상용화되어있는 밴드패스필터 기준으로 10 nm, 25 nm와 50 nm 평준화한 후 똑같이 밴드 비로 변화하였다. 의사결정트리법을 이용하여 각 FWHM에서 염해 판별에 유의한 단일 밴드 및 밴드 비를 추출하였고 그 분류 정확도는 OA와 KC로 나타내어졌다. 염해, 한해 및 정상 여부를 분류하기 위해 선택된 밴드는 최소 3개에서 최대 13개로 모든 FWHM에서 OA 66.7%와 KC 40.8% 이하의 정확도를 나타내었다. 괴경비대기(RGP)에서만 공통으로 440 nm가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 영양생장기(VP)에는 530 nm 또는 540 nm, 괴경비대기(RGP)에서는 추가로 710 nm 또는 720 nm가 선택되었다. 영양생장기(VP)에 비해 생식생장기(RFP 및 RGP)에 분류 정확도가 높지만 상용화가 용이한 10nm 이상의 FWHM에서 OA 및 KC값이 각각 78.7%, 57.7% 이하로 나타났다. 밴드 비를 이용하여 염해, 한해 및 정상을 분류하기 위해 선택된 밴드 비는 최소 2개에서 최대 6개로 원래 밴드(5 nm FWHM)의 비를 이용할 경우 생육 시기 및 FWHM에 관계없이 OA 및 KC가 95% 이상으로 나타났다. 영양생장기에서 FWHM에 관계없이 790 nm와 800 nm의 비가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 각 생육단계에서 Red, Red-edge 및 NIR 영역에서 유사밴드가 선택되었다. 모든 생육 시기에서 10 nm의 FWHM을 가진 3개 이하의 밴드 비를 이용한다면 OA 91.3%와 KC 85.0% 이상의 분류 정확도로 봄감자의 염해, 한해 및 정상여부판별이 가능할 것으로 판단된다. 이 결과는 넓은 면적에서 염해 및 한해 피해를 받은 작물 필지를 소형 다중 분광 카메라로 판별하여 빠르고 유연하게 제염기술을 투입하거나 그 피해 대책을 위한 정책 활용에 이용될 수 있을 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-10
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• 2014

본 연구는 난과 희귀식물인 보춘화속의 제주도 분포범위와 자생지의 식생구조를 파악하기 위하여 실시되었다. 보춘화속은 전 세계적으로 아시아 및 호주 북부의 열대 및 아열대 지역에 분포하고 있다. 국내에서는 한란, 소란, 대흥란, 죽백란, 녹화죽백란, 보춘화 등 총 6종이 분포하고 있으며, 이들 6종은 모두 제주도에 분포하고 있다. 제주도 내 보춘화속은 해발 16-547m 사이에 분포하였는데, 이 중 대흥란은 해발 16-547m 사이에 분포하여 가장 넓은 해발 분포 범위를 나타냈다. 반면에 죽백란, 녹화죽백란, 소란 등은 한라산 남사면의 돈내코 계곡 및 효돈천계곡 등 좁은 해발 분포 범위를 나타냈다. 이들 종은 열대 및 아열대 지역에 분포하는 종으로서 기후온난화가 진행될 경우 제주도내에서의 해발 분포 범위 확대와 한반도 내륙으로의 자생지 확산이 예측된다. 한편, 제주도내에서 보춘화속자생지의 식생구조를 분석한 결과, 구실잣밤나무 군락과 구실잣밤나무-곰솔 군락, 곰솔-상수리나무 군락, 곰솔군락, 종가시나무-푸조나무 군락 등 5개 군락으로 구분되었다. 이들 군락내에서 자라는 보춘화속 중 한란과 소란 및 죽백란 등 3종은 구실잣밤나무 군락에서만 출현하였으며, 녹화죽백란은 구실잣밤나무-곰솔 군락에서 출현하였고, 대흥란은 곰솔-상수리나무 군락과 곰락 군락 및 종가시나무-푸조나무 군락 등 3개 군락에 분포하였다. 반면 보춘화는 구실잣밤나무-곰솔 군락, 곰솔-상수리나무 군락에서 출현하였다. 제주도에 분포하는 보춘화속은 불법 채취에 의해 개체수가 급격히 감소하고 있으며, 특히 한란, 죽백란, 녹화죽백란, 소란등은 식생학적으로 분포 범위가 매우 협소한 것으로 판단되며 이들 종에 대한 보전방안 마련이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제8권2호
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• pp.86-96
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• 2006

새로운 개념과 알고리즘으로 완성된 지표 변수 데이터베이스인 Ecoclimap-1이 전 지구 영역에 대해 1km의 해상도로 제공 된 바 있다. 이것은 기상과 기후의 모델에서 토양과 식물과 대기 사이의 이동을 정량적으로 표현하기 위해 고안 되었으며, Ecoclimap-1 데이터베이스를 구성하는 지표변수 자료들은 토지피복지도와 기후지도를 중첩하여 얻어진 생태기후 지도를 기본 주제도로 사용하여 각 클래스에 대한 값(per-class)로 제공된다. 생태기후지도의 제작은 일반적으로 사용하는 토지피복분류가 나타내지 못하는 동질 피복 내 생장 주기의 변동성을 고려하기 위한 것이다. 그러나 이렇게 중첩하여 얻은 주제를 사용하더라도 역시 같은 class내부의 식생 생장 주기의 변동성은 여전히 높게 나타나는 경향을 보였다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 새로운 방법으로, SPOT/VEGETATION S10 NDVI 자료를 이용하여 토지피복지도와 기후지도의 단순 중첩이 아닌 동일 토지피복 클래스 내의 sub-clustering을 통하여 보다 동질의 하위 집단으로 분류한다. 본 연구는 Ecoclimap-2 project의 전 지구 데이터 베이스 구축의 일환으로 동북 아시아 지역의 생태기후지도 제작을 수행하였다. 사용된 토지피복지도는 University of Maryland Global Land Cover Database를 사용하였고 기후지도는 각 토지피복 클래스의 sub-clustering시 초기 군집의 수를 결정하기 위한 보조 자료로 사용하였다. 1999년부터 2004년 총 6년 동안의 NDVI 10-day 자료를 이용하였고 한 UMD토지피복 class내에 존재하는 모든 화소의 시 공간 긴밀도를 분석하여 비슷한 NDVI 정보를 가지는 화소들을 통합하였다. 이러한 과정을 통해 동북아시아를 총 29개의 ecosystem으로 정의 하였다. 이러한 ecosystem map은 앞으로의 기후 모델 연구에 있어 중요한 기본 주제도로 유용할 것으로 보이며 또한 생태계모델, 기상모델의 중요한 input 자료로서 쓰여 질 것으로 사료 된다.