• 제목/요약/키워드: snow and ice

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교통사고 경감을 위한 적외선 카메라와 YOLO를 사용한 블랙아이스 탐지 방법 제안 (Proposal of a Black Ice Detection Method Using Infrared Camera and YOLO for Reducing of Traffic Accidents)

  • 김형균;장민석;이연식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.416-421
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    • 2021
  • 폭설로 인한 도로 미끄러짐과 기온이 0도 이하로 낮아졌을 때, 도로와 차량 통행용 다리, 터널 출입구 쪽에서 주로 발생하는 블랙아이스는 운전자의 시야에서는 아스팔트의 이미지가 투과되어 보이기에 인식되지 않아서 자동차들이 미끄러지는 상황(슬립 현상)이 발생하고, 이로 인하여 대형 교통사고로 이어져 인명 물적 손실이 대량으로 발생하기에 적외선 카메라를 이용하여 도로 상태를 확인하고 딥러닝을 통하여 블랙아이스를 판별하는 방법을 제안하고자 한다.

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대기 모형에서의 벌크형 미세구름물리 모수화 방안 (Bulk-Type Cloud Microphysics Parameterization in Atmospheric Models)

  • 임교선
    • 대기
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    • 제29권2호
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    • pp.227-239
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    • 2019
  • This paper reviews various bulk-type cloud microphysics parameterizations (BCMPs). BCMP, predicting the moments of size distribution of hydrometeors, parameterizes the grid-resolved cloud and precipitation processes in atmospheric models. The generalized gamma distribution is mainly applied to represent the hydrometeors size distribution in BCMPs. BCMP can be divided in three different methods such as single-moment, double-moment, and triple-moment approaches depending on the number of prognostic variables. Single-moment approach only predicts the hydrometeors mixing ratio. Double-moment approach predicts not only the hydrometeors mixing ratio but also the hydrometeors number concentration. Triple-moment approach predicts the dispersion parameter of hydrometeors size distribution through the prognostic reflectivity, together with the number concentrations and mixing ratios of hydrometeors. Triple-moment approach is the most time expensive method because it has the most number of prognostic variables. However, this approach can allow more flexibility in representing hydrometeors size distribution relative to single-moment and double-moment approaches. At the early stage of the development of BMCPs, warm rain processes were only included. Ice-phase categories such as cloud ice, snow, graupel, and hail were included in BCMPs with prescribed properties for densities and sedimentation velocities of ice-phase hydrometeors since 1980s. Recently, to avoid fixed properties for ice-phase hydrometeors and ad-hoc category conversion, the new approach was proposed in which rimed ice and deposition ice mixing ratios are predicted with total ice number concentration and volume.

발수 성분을 포함하는 프로필렌글리콜(PG) 기반 고속철도차량용 제·방빙액의 특성 (Properties of De/Anti-icing Fluid for High Speed Railway Rolling Stock Based on Propylene-glycol Containing Water Repellent Agent)

  • 박진명;김태현;양정무;윤차중;이홍기
    • 공업화학
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    • 제34권1호
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    • pp.69-74
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    • 2023
  • 화학적 제빙 방법으로 프로필렌글리콜 제빙액은 동절기 고속철도차량 하부 및 대차부에 부착되는 설빙으로 인한 결빙을 녹이는데 적용가능하다. 프로필렌글리콜 제빙액을 운행 전 고속철도차량에 철도차량 하부 및 대차부에 미리 살포하여 눈의 부착을 최소화하면 해빙 효율을 더 높일 수 있다. 고속철도의 경우 프로필렌글리콜 제빙액을 살포하여도 고속으로 운행 시 대차 표면에서 제빙액은 거의 소실되기 때문에 눈의 부착으로 인한 결빙에 대한 방빙성능은 떨어진다. 본 연구에서는 동절기 고속철도차량 하부 및 대차부에 부착되는 설빙으로 인한 결빙을 방지하기 위해 표면의 결빙을 방지하는 발수 성분을 포함하는 프로필렌글리콜 제·방빙액의 특성을 연구하였다. 발수제의 종류에 따른 점도, 융빙성능, 접촉각 및 방빙성능에 대한 비교 평가를 실시하여 고속철도차량 제·방빙액으로 최적의 물질을 찾고자 하였다. 평가 결과 에톡시실란 타입의 발수제 성분을 포함하는 제·방빙액이 가장 적합한 것으로 확인하였다.

한반도 겨울철 기온의 월별 통계 예측 모형 구축 및 검증 (Development and Evaluation of Statistical Prediction Model of Monthly-Mean Winter Surface Air Temperature in Korea)

  • 한보름;임유나;김혜진;손석우
    • 대기
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    • 제28권2호
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    • pp.153-162
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    • 2018
  • The statistical prediction model for wintertime surface air temperature, that is based on snow cover extent and Arctic sea ice concentration, is updated by considering $El-Ni{\tilde{n}}o$ Southern Oscillation (ENSO) and Quasi-Biennial Oscillation (QBO). These additional factors, representing leading modes of interannual variability in the troposphere and stratosphere, enhance the seasonal prediction over the Northern Hemispheric surface air temperature, even though their impacts are dependent on the predicted month and region. In particular, the prediction of Korean surface air temperature in midwinter is substantially improved. In December, ENSO improved about 10% of prediction skill compared without it. In January, ENSO and QBO jointly helped to enhance prediction skill up to 36%. These results suggest that wintertime surface air temperature in Korea can be better predicted by considering not only high-latitude surface conditions (i.e., Eurasian snow cover extent and Arctic sea ice concentration) but also equatorial sea surface temperature and stratospheric circulation.

쿨터카운터(Coulter Counter)를 이용한 극지 눈시료 중 광물성 먼지의 입자크기분포 분석 (Particle Size Distribution Analysis of Mineral Dust in Polar Snow Using a Coulter Counter)

  • 강정호;황희진;홍상범;허순도
    • Ocean and Polar Research
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    • 제36권4호
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    • pp.319-326
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    • 2014
  • Mineral dust in the polar snow plays an important role both in the climate system of the Earth and in global biogeochemical cycles. Analysis of the concentration and the particle size distribution of mineral dust has been carried out in the snow from the Antarctic surface snow and the Greenland snowpit. Among the various particle size determination techniques, a Multisizer 3 Coulter Counter in a class 100 clean bench counted all particles between 1.1 and $30.0{\mu}m$ with a $50{\mu}m$ aperture tube. The aperture tube size, the concentration of electrolytes and the accuracy of the particle size distribution were determined in this study. The number concentrations from the Antarctic surface snow were 81,843 particles $mL^{-1}$, but those from the Greenland snowpit were 10,666 particles $mL^{-1}$. In the volume distribution, the distributions of mineral dust in both the Antarctic surface snow and the Greenland snowpit showed lognormal distribution in the size interval 1.1 to $6.0{\mu}m$ with the mode, 3.562 and $3.836{\mu}m$, respectively. The analysis technique using a coulter counter for mineral dust could be used for reconstructing paleoclimates from polar ice cores.

The Lichen Flora of Oases of Continental Antarctic, and the Ecological Adaptations of Antarctic Lichens

  • Andreev, Mikhail
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2006년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.24-28
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    • 2006
  • Author have studies lichen flora of the most important ice-free areas of Continental Antarctic: Bunger Hills, and the vicinity of Prudz Bay (Larsemann Hills, and Radok Lake in Prince Charles Mountains). Totally 44 lichen species from 22 genera were reported for Bunger Hills and 50 lichen species from 22 genera and 10 families: Acarosporaceae, Lecanoraceae, Lecideaceae, Parmeliaceae, Pertusariaceae, Physciaceae, Rhizocarpaceae, Stereocaulaceae, Theloschistaceae, and Umbilicariaceaewere reported for the Prudz Bay Region. 20 lichen species were found in the region for the first time. Phytogeographic analysis indicated a relatively high proportion of species with bipolar distribution - about 50% of recorded lichen species. About 30% of lichens normally don't extend into maritime zone occurring in continental Antarctic only. The most common lichen families in the region are Buelliaceae, Lecanoraceae and Teloschistaceae. The water supply and not a temperature is the critical factor for lichens in the Continental Antarctic. Moisture appears to be supplied for lichens not only from snow-melt water but mainly from air. In Maritime Antarctic, due to high air humidity macrolichens form communities everywhere (Himantormia, Usnea and Umbilicaria). In oases of Continental Antarctic extensive sites are lacking in lichen cover, even if the ground is normally snow free. Lichens occur at humid sites with moisture which were brought by winds over the ice cap and poorly developed or absent in dry areas. Of particular significance for lichens are substrate characteristics, animals influence and salinity brought by wind in coastal areas. Most rich lichen vegetation developed in oases around nests of snow petrels, where the melt water is enriched by nutrients. In contrast, the most pure vegetation is on mobile sand and gravel and in salted coastal habitats.

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GOCI-II 영상 기반 Random Forest 모델을 이용한 해빙 모니터링 적용 가능성 평가: 2021-2022년 랴오둥만을 대상으로 (Evaluation of Applicability of Sea Ice Monitoring Using Random Forest Model Based on GOCI-II Images: A Study of Liaodong Bay 2021-2022)

  • 김진영;장소영;권재엽;김태호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_2호
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    • pp.1651-1669
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    • 2023
  • 해빙(sea ice)은 현재 전 세계 해양 면적의 약 7%를 차지하고 있으며 계절적, 연간 변화를 보이고 주로 극지방과 고위도 지역에 나타난다. 해빙은 대규모 공간 규모에서 다양한 종류로 형성되며 석유 및 가스탐사, 기타 해양활동이 급속히 증가하는 발해해는 해양 구조물 피해 및 해상 운송, 해양 생태계에 심각한 영향을 미치기 때문에 시계열 모니터링을 통해 해빙의 면적 및 유형 분류를 분석하는 것이 매우 중요하다. 현재 고해상도 위성영상 및 현장 실측 자료를 바탕으로 해빙의 종류 및 영역에 대한 연구가 진행되고 있지만 현장 실측자료를 획득하여 해빙 모니터링에는 한계가 있다. 고해상도 광학 위성영상은 광범위에서 해빙의 유형을 육안으로 탐지하고 식별할 수 있고, 짧은 시간해상도를 갖는 해양위성인 천리안 2B호(Geostationary Ocean Color Imager-II, GOCI-II)를 이용하여 해빙 모니터링의 공백을 보완할 수 있다. 이 연구에서는 고해상도 광학위성영상을 이용하여 생산된 학습자료를 기반으로 규칙기반 기계학습 모델을 훈련시키고 이를 GOCI-II 영상에서 탐지를 수행함으로써, 해빙 모니터링 활용 가능성을 알아보고자 하였다. 학습 자료는 발해(Bohai Sea)의 2021-2022년 랴오둥만(Liaodong Bay)을 대상으로 추출하였으며, GOCI-II를 활용한 Random Forest (RF) 모델을 구축하여 기존 normalized difference snow index (NDSI) 지수 기반 및 고해상도 위성영상에서 획득된 해빙 영역과 정성적 및 정량적 비교 분석하였다. 본 연구 결과 해빙의 영역을 과소평가한 NDSI 지수 기반 결과와 달리 비교적 자세한 해빙 영역을 탐지하였으며 유형별 해빙을 분류할 수 있어 해빙 모니터링이 가능함을 확인하였다. 향후 지속적인 학습 자료 및 해빙형성에 영향인자 구축을 통해 탐지 모델의 정확도를 향상시킨다면 고위도 해양 지역에서 해빙 모니터링 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

차원축소모델을 활용한 시간에 따른 착빙 형상 예측 연구 (Temporal Prediction of Ice Accretion Using Reduced-order Modeling)

  • 강유업;이관중
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.147-155
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    • 2022
  • 항공기 및 철도차량 운용 중 발생하는 착빙 및 착설 현상은 공력 성능 감소와 주요 부품의 파손을 야기하기 때문에 시간에 따른 얼음 증식을 예측하는 것이 운용 안전 측면에서 매우 중요하다. 결빙수치해석은 실험적 방법에 비해 경제적으로 저렴하고 상사성 문제로부터 자유롭다는 점에서 결빙 형상을 예측하기 위한 수단으로 널리 사용되고 있다. 그러나 결빙수치해석은 착빙노출시간을 multi-step으로 나누어 매 단계별로 정상상태를 가정하는 준정상상태(quasi-steady) 가정을 이용한다. 이러한 방법은 효율적인 해석이 가능하지만 연속적인 결빙 형상을 얻지 못한다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 차원축소기법을 활용하여 결빙 형상 데이터를 보간함으로써 시간에 따른 결빙 형상을 연속적으로 예측할 수 있는 모델을 만드는 것을 목적으로 한다. 서로 다른 100개의 결빙 조건에서 형성된 결빙 데이터에 대하여 차원축소모델을 적용하였으며, 학습 데이터의 수와 결빙 조건이 차원축소모델의 예측 오차에 미치는 영향을 분석하였다.