• 대한원격탐사학회지
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• 제32권3호
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• pp.331-337
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• 2016

수증기는 지구 장파 복사에너지의 주요 흡수인자이다. 따라서 수증기량의 변화를 모니터링하고 변화의 원인을 세밀하게 조사하는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 위성관측에 의해 얻어지는 Total Precipitable Water (TPW)자료를 사용하여 가강수량의 변화패턴을 모니터링 하고자 한다. 또한 기후인자들 중 수증기를 통해 생성되어 수증기의 변화패턴을 분석하는데 있어 중요한 역할을 하는 강수량과 다른 기후인자들에 비해 비교적 주기적으로 나타나는 엘니뇨를 통해 가강수량의 변화패턴과 기후인자와의 상관성분석을 실시하고자 한다. 본 연구에서는 TERRA/AQUA 위성의 Moderate-Resolution Imaging Spectroadiometer (MODIS) 센서를 통해 관측된 TPW의 장기적인 변화와 한반도 중남부지방의 강수량변화를 정량적으로 분석하고, 이들의 관계를 엘니뇨와 함께 비교하였다. 이를 통해 엘니뇨의 발생이 한반도 중남부지방의 강수량과 TPW의 변화에 영향을 주고 있는 지에 대해 조사하고자 한다. 먼저, 시계열 분석을 통해 TPW와 중남부지방 강수량의 변화를 정량적으로 산출하고 anomaly분석을 통해 이들의 변화를 세밀하게 분석한 결과 서로 반대의 양상을 띠는 부분이 발견되어 엘니뇨의 anomaly분석결과와 비교하였다. 그 결과 대부분 같은 양상을 띠고 있던 TPW와 강수량이 엘니뇨가 발생한 후 서로 반대의 양상을 띠는 것을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.384-386
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• 2003

GPS observation has been performed at Khon Kaen in northeast Thailand to investigate the Precipitable Water Vapor (PWV) change since August 2001 by using a Trimble 4000SSi receiver. The data obtained in the period from March to June in 2002 were processed by using CAMIT software to obtain the Zenith Tropospheric Delay (ZTD) at every one hour referring to some IGS stations around Thailand. We estimated the Zenith Hydrostatic Delay (ZHD) at every three hours with barometer data at Khon Kaen of Thai Meteorological Department, The Zenith Wet Delay (ZWD) was obtained by subtracting ZHD from ZTD and PWV can be calculated from ZTD. The results obtained shows that PWV changes with a large amplitude in March and April before the monsoon onset, and also we can see steep PWV increases before rain and decreases after rain. In May and June after the onset, the PWV is almost constant to be 60 to 70 mm, but there is a semi-diurnal change which has high PWV values at about 8 and 20 o'clock in local time.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권4호
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• pp.285-296
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• 2007

시 공간 분해능이 우수한 GPS 가강수량 자료를 활용하면 강수나 구름과 같이 변동성이 큰 기상현상에 대한 수치예보모델의 예측성 한계를 줄일 수 있다. 이 연구에서는 GPS 가강수량 자료를 수치 예보모델에 초기치로서 적용하기 위해 한국천문연구원과 해양수산부가 운영하고 있는 GPS 상시관측소 자료로부터 GPS 가강수량을 계산하였다. 시 공간적 규모가 작아 기존 수치예보모델에서 예측하기 어려운 국지적 집중호우사례를 선정하였다. 차세대 수치예보모델인 WRF(Weather Research & Forecasting)모델의 3차원 변분동화(3D-Var)기법을 이용하여 GPS 가강수량 자료를 초기치에 동화하였다. 이 연구는 GPS 가강수량 자료가 수치예보모델의 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과를 바탕으로 하여 수치예보모델의 예측성 향상을 위한 연구방향을 제시 하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권2호
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• pp.239-252
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• 2022

국내에서 처음으로 도입한 기상 항공기에 탑재한 G-band 수증기 라디오미터(GVR) 관측으로 산출된 가강수량의 품질 관리 방법을 제안하였다. GVR 빔의 연직 최단 경로 자료만 사용하기 위해 기상 항공기의 자세 정보(pitch와 roll 각도)를 활용하였고, GVR 가강수량이 20 mm 이상의 자료를 제거하는 방법을 품질 관리에 적용하였다. GVR 가강수량이 20 mm 이상으로 증가할 때, 웜로드(Warm load) 평균 전력과 스카이로드(Sky load) 평균 전력의 차이가 0에 가까이 수렴하는 특성을 확인하였고, 이는 COMS (Communication, Ocean and Meteorological Satellite)의 운형, 운정고도, 운량자료와 구름통합관측기기(CCP), 강수입자 측정기(PIP)로 측정된 강수 및 구름 입자 크기로 확인한 하층운과 중층운에 의한 높은 밝기온도 때문으로 판단된다. 구름 많은 날의 품질 관리 적용 전후의 GVR 가강수량을 LDAPS (Local Data Assimilation and Prediction System) 가강수량과 정량적으로 비교하였는데 RMSD (Root Mean Square Difference)는 2.9 mm에서 1.8 mm로 감소하였고, KLAPS (Korea Local Analysis and Prediction System)와의 RMSD는 5.4 mm에서 4.3 mm로 감소하여 향상된 정확도를 보였다. 또한 품질 관리를 적용한 GVR 가강수량과 드롭존데 가강수량 관측 자료을 활용하여 COMS 가강수량과도 정량적으로 비교평가함으로써 본 연구에서 제안한 GVR 가강수량의 품질 관리 방법의 유효성을 확인하였다.

• 한국측량학회지
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• 제33권4호
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• pp.317-324
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• 2015

GNSS 기상학은 1980년 중반 기상 분야에 활용 가능성이 제기된 후, 전 세계적으로 실용화 가능성이 입증되고 있으며, 현재 기상현업에 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. GNSS 신호의 대류권 지연오차에 기반하여 산출한 가강수량은 대기 중 수증기량을 나타낸 것으로, 기후 모니터링, 기후의 변화 탐지 등 다양한 기상현상 분석에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 2014년 2월 울산에 내린 폭설현상 분석을 위해 GNSS 상시관측소와 자동기상관측장치에서 제공하는 기상관측 정보를 이용하여 가강수량을 산출하였다. 산출 과정 중 중요한 파라미터인 가중 평균 기온식은 송동섭의 모델을 적용하였다(Song, 2009a). 연구기간은 폭설이 발생한 2014년 2월과 폭설이 발생하지 않은 2013년 2월의 총 56일이다. 2014년 2월 가강수량의 평균은 11.29mm로 산출 되었으며, 폭설이 발생한 2월 9일부터 12일까지 평균 가강수량은 10.14mm로 전체 평균값보다 11.34% 낮은 값을 보였다. 폭설이 내리지 않은 2013년 2월 가강수량의 평균은 10.34mm로 2014년 평균보다 8.41% 낮은 값을 보였다. 또한 가강수량 외 AWS에서 제공하는 다른 기상인자들과 비교하여 폭설 현상에 대한 분석을 수행하였다. 그 결과 Magnus 경험식을 통해 산출한 포화수증기압 경우 GNSS 가강수량과 0.29의 낮은 상관성을 나타내었다. 또한 기상인자의 종류(강설, 강우)에 따라 가강수량의 증감패턴이 다르게 나타났으며, 강수량이 발생하기 평균 6.5시간 전에 가강수량 값이 급격히 증가한 후 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이를 통해 GNSS 가강수량 패턴분석이 강수량 전조현상 분석에 유효할 것으로 판단된다.

• International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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• 제23권1호
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• pp.34-38
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• 1995

A diagnostic study on the summertime air mass thunderstorms occurring in the middle region of South Korea was made by analyzing the data of surface and upper air observations as well as the surface and upper level weather charts. The key parameters used in the present study are the amount of precipitable water below 850 hPa level, the vertical profiles of water vapor content and wind, and both the temperature difference and the equivalent potential temperature difference between 850 hPa and 700 hPa levels. It is found from this study that the summertime air mass thunderstorms in the middle region of South Korea can be classified into two distinct types, type I and type II. The thunderstorms of type I occur under the atmospheric conditions of high moisture content, low vertical wind shear in low levels, and conditional instability between 850 hPa and 700 hPa levels. On the other hand, the thunderstorms of type II occur under the atmospheric conditions of less moisture content, higher wind shear and conditional instability. Furthermore, our study suggests that atmospheric instability and the amount of water vapor below 850 hPa level are complementary in the development of air mass thunderstorms. The complementary nature between these two parameters may be an explanation for the thunderstorm development in the areas of low atmospheric water vapor content such as the plains of eastern Colorado.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권2호
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• pp.195-200
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• 2016

수증기는 다양한 규모의 대기 순환을 유도하고 온실효과의 약 60%를 설명하는 중요한 기후 변수이다 (Karl and Trenberth, 2003). 본 연구의 목적은 Terra/Aqua 위성의 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 센서를 통해 생산된 총 가강수량 (Total Precipitable Water, TPW) 자료의 장기적인 변화를 분석하고 강수 및 기온 실측자료와의 비교를 통해 TPW의 변화가 한반도를 포함한 동아시아 지역의 기후에 미치는 영향을 정량적으로 파악하고자 하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 TPW와 강수 및 기온과의 상관을 알아보기 위하여 선형회귀분석을 실시하였고 TPW와 강수 및 기온의 주기 변화 양상을 분석하기 위하여 조화분석을 실시하였다. 선형회귀분석 결과 TPW와 강수 및 기온과의 상관성이 높게 나타났다(TPW-기온의 결정계수 (determination coefficient, $R^2$): 0.94, TPW아노말리-기온 아노말리의 결정계수: 0.8, TPW-강수량의 결정계수: 0.73, TPW아노말리-강수량 아노말리의 결정계수: 0.69). 조화분석 결과 2년에서 5년 사이의 다년주기 성분 중에서 TPW와 강수량 모두 3.5년 주기성분에서 진폭의 기여도가 높게 나타났으며 TPW와 강수량의 3.5년 주기 성분의 위상이 유사한 시기에 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제24권4호
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• pp.309-324
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• 2008

Terra/Aqua MODIS의 적외관측 자료를 이용하여 동아시아 지역에서 물리적 방법과 split-window 방법으로 총가강수량을 산출하는 알고리즘을 개발하였다. 물리적 방법에서는 동아시아 지역에 대한 분석 예측 자료를 생산하는 RDAPS 자료를 알고리즘의 초기 추정치로 사용하였다. 이 과정에서 복사전달계산을 위해 빠르고 정확도가 높은 RTTOV-7 모델을 이용하였다. Split-window를 이용한 총가강수량 산출에서는 동아시아 지역의 라디오존데 관측자료를 훈련자료로 사용하여 밝기온도를 계산하였고, 이로부터 관측된 밝기온도로부터 총가강수량을 산출할 수 있는 회귀식을 도출하였다. 위의 두 알고리즘을 2004년 8월과 12월의 MODIS 적외 자료에 적용하여 산출한 결과를 해양에서는 DMSP SSM/I 결과와 육지에서는 라디오존데 관측 결과와 비교하여 검증하였고, 이를 바탕으로 총가강수량의 정확성에 영향을 미치는 요인과 산출과정에 중요한 물리과정을 분석하였다. 비교결과 RDAPS, MODIS, split-window 방법에 비해 물리적 방법을 이용한 총가강수량의 산출 정확성이 높은 것으로 나타났다. 그러나 물리적 방법은 초기 추정치에 따라 산출결과가 상이하게 나타나는 단점을 가지고 있는 것으로 파악되었다. 따라서 TIGR 자료와 같은 기후 평균값을 초기치로 적용함에 있어 주의가 요구된다. 이러한 원인으로 지표 부근의 수증기에 대한 정보 부족 등을 들 수 있다. 이러한 단점에도 불구하고 지표와 지형의 변화가 큰 한반도를 포함한 동아시아 지역에서는 물리적 방법에 의한 총가강수량 산출의 효율성이 큰 것으로 사료된다.

• 대기
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• 제18권4호
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• pp.441-458
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• 2008

A TP/WVP-3000A, ground-based microwave radiometer, that was first introduced to South Korea has been operated since August 22, 2007 at the National Center for Intensive Observation of Severe Weathers (NCIO). Using the dual-band, the radiometer provides temperature and humidity soundings from the surface up to 10 km height with the high-temporal resolution of a few minutes. In this study, the performance of the radiometer on the predictability of the high impact weathers was evaluated and various practical applications were investigated. To verify the retrieved profile data from the radiometer, temperature and relative humidity soundings are compared with those from the rawinsonde launched at the NCIO and Gwangju station. The root mean squared errors for temperature and relative humidity soundings were smaller under rainy weather conditions. The correlation coefficient between PWVs (Precipitable Water Vapors) obtained from the radiometer and Global Positioning System satellite at Mokpo station is 0.92 on average. In order to investigate the structure and characteristics of precipitation, stability indexes related to rainfall such as the Convective Available Potential Energy (CAPE), K-index, and Storm RElative Helicity (SREH) were calculated using windprofiler at the NCIO from 14 to 16 September, 2007. CAPE and K-index tended to be large when the thermodynamic unstability was strong. On the other hand, SREH index was dominantly large when the dynamic unstability was strong due to the passage of the typhoon 'Nari'.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.27-30
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• 2007

The objective of this study is to improve an accuracy of PWV estimates using GPS in Korea. We determined a weighted mean temperature equation by a linear regression method based on 6 radiosonde meteorological observations, for a total 17,129 profiles, from 2003 to 2005. Weighted mean temperature, Tm, is a key parameter in the retrieval of atmospheric PWV from ground-based GPS measurements of zenith path delay. The accuracy of the GPS-derived PWV is proportional to the accuracy of Tm. And we applied the reduction of air Pressure to GPS station altitude. The reduction value of air pressure from mean sea level to GPS stations altitude is adopted a reverse sea level correction.