• 한국대기환경학회지
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• 제24권4호
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• pp.383-392
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• 2008

In order to clarify the influence of the change of urban surface albedo on mesoscale meteorological factors during the summertime, numerical experiments with various albedo of urban surface were carried out. Numerical model used in this study is PSU/NCAR MM5 V3.6. As a result of the numerical simulation intended of Busan assumed the increase of albedo of roofs, buildings, or roads, the increase of albedo can make decrease radiation effect of surface, so that it caused drops in ambient air temperature from $0.5^{\circ}C$ to $1^{\circ}C$ on the average, and the downtown of Busan formed along the trough presented a substantial drop in ambient air temperature about $1.5^{\circ}C$. Modeling studies suggest the increased surface albedo in urban area can reduce surface and air temperatures near the ground and affect related meteorological parameters such as winds and the depth of the mixed boundary layer.

• 한국제4기학회지
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• 제24권2호
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• pp.1-11
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• 2010

지표 특성 차이에 따라 외부강제력에 대한 차별적인 반응을 보이는 지표 평형온도 분포를 실험하기 위해 에너지 균형 모형(Energy Balance Model, EBM)이 사용되었다. EBM은 입사되는 복사에너지가 각 위도별로 수송되는 에너지와 방출되는 복사에너지의 합과 균형을 이루었을 때의 온도를 산출한다. 지구의 에너지 원천인 태양복사에너지를 전지구 에너지 균형에 있어 중요하게 취급하기 위하여 위도별 알베도 변화뿐만 아니라 해륙의 분포 차이에 따른 에너지 균형을 고려한 지구 평형온도 분포에 관한 실험이 수행되었으며, 입사되는 태양복사에너지량을 강제력으로 하여 위도별 알베도의 선형적인 증감, 극지역 알베도의 5%, 10%, 15% 증감에 대한 반응, 극과 중위도 지역에서의 상반된 증감에 대한 반응을 실험하였다. 그리고 얼음-알베도 피드백의 유무에 대한 실험도 수행되었다. 극지역의 알베도를 증가시키면 입사되는 태양에너지를 차단시켜 위도별 열수송을 감소시키는데 이는 극지역을 저에너지 상태로 유지시킴으로써 저위도에서부터의 에너지 수송을 강화시킨다. 이러한 수송량의 차이로 인해 중위도 지역의 온도 변화는 극지역에 비해 크게 나타난다. 육지는 해양에 비해 열용량이 작기 때문에 평형온도에 도달하는 시간이 짧으며 알베도에 따른 온도변화에 민감하여 해양과의 온도차이를 유발시킨다. 따라서 평형온도는 지표가 가지는 특성인 알베도와 열용량의 차이에 따라 다르게 나타나며 알베도가 증가함에 따라 감소하고 열용량이 작을수록 변화율이 큰 특징이 있다. 얼음-알베도 피드백은 알베도의 선형적인 증가에 따른 지구 평형온도의 감소를 가속화시키지만 국지적으로는 비선형적인 감소를 보인다.

• 환경영향평가
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• 제21권2호
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• pp.265-277
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• 2012

This paper is primarily intended to present quantitative evidences for land surface albedo difference among seven metropolitan cites in South Korea. An empirical study for experimental sites was conducted to confirm how a standard MODerate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) instrument offers the viable method of measuring and comparing the regional heterogeneity of albedo among administrative districts. The metropolitan cities like Seoul located in dense building environment do result in much lower albedo than those exposed in much more sub-urban surface (e.g KwangJoo). These experimental results indicate that an urban surface such as building and road is a crucial explanatory variable for lower albedo. It is confirmed that the urban surface such as building and road could be employed as a proxy of the lower albedo burden in the metropolitan area. It is anticipated that this research output could be used as a valuable reference to confirm the potential of introducing the new concept of "administrative districts specific albedo management" to support more scientific and objective decision-making in the process of GHG (Greenhouse Gas) reduction project.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제26권1호
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• pp.47-59
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• 2023

Due to climate change and urbanization, abnormally high temperatures and heat waves are expected to increase in urban and deteriorate thermal comfort. Planting of street trees and changing the albedo of urban surfaces are the strategies for mitigating the thermal environment of urban, and both of these strategies affect the exposure and blocking of radiative fluxes to pedestrians. After measuring the shortwave and longwave radiation according to the ground surface with different albedo and the presence of street trees using the CNR4 net radiometer, this study analyzed the relationship between this two strategies in terms of thermal environment mitigation by calculating the MRT(Mean Radiant Temperature) of each environment. As a result of comparing the difference between the downward shortwave radiation measured under the right tree and at the control, the shortwave radiation blocking effect of the tree increased as the downward shortwave radiation increased. During daytime hours (from 11 am to 3 pm), the MRT difference caused by the albedo difference(The albedo of the surfaces are 0.479 and 0.131, respectively.) on surfaces with no tree is approximately 3.58℃. When tree is present, the MRT difference caused by the albedo difference is approximately 0.49℃. In addition, in the case of the light-colored ground surface with high albedo, the surface temperature was low and the range of temperature change was lower than the surrounding surface with low albedo. This result shows that the urban thermal environment can be midigate through the planting of street trees, and that the ground surface with high albedo can be considered for short pedestrians. These results can be utilized in planning street and open space in urban by choosing surfaces with high albedo along with the shading effect of vegetation, considering the use by various users.

• 대한원격탐사학회지
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• 제21권6호
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• pp.457-468
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• 2005

도시화에 따른 불투수 지표면의 증가는 도시환경에 부정적인 영향을 미치게 된다. 따라서 도시 내 불투수 지역의 시공간적 변화 사항을 탐색하고 정량화하는 작업은 도시환경을 연구함에 있어 무엇보다 중요한 일이라 할 수 있다 지난 시기 도시지역의 불투수 지표면을 탐색하는 방법으로는 전통적인 영상분류 기법이 많이 사용되었다. 그러나 기존의 전통적인 영상분류 기법은 영상을 구성하는 각 셀이 지표면에 존재하는 다양한 객체들의 분광특성이 혼합된 결과임에도 불구하고 단 하나의 클래스로만 구분하는 단점을 가진다. 또한 불투수 지표면의 비율을 산정하기 위해서는 영상분류 후 각 분류항목에 불투수율을 할당해야하는 2중의 노력이 필요하며, 각 클래스에 단일한 불투수율을 지정해야만 하는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 기존의 영상 분류방법이 갖는 이러한 단점을 보완하고자 불투수 지표면의 비율을 산정하기 위해 분광혼합분석 (spectral mixture analysis) 기법을 이용하였다. 분광혼합분석 기법을 적용하기 위해 식생, 토양, low albedo, high albedo 등 4가지 요소를 엔드멤버로 선택하였으며, 불투수율은 low albedo와 high albedo의 합으로 산정하였다. 대상 연구지역은 지난 십여년 동안 급격한 도시화가 진행된 탄천유역을 선정하였으며, 1988, 1994, 2001년의 Landsat 영상을 이용하여 신도시 건설에 따른 불투수 지표면의 변화율을 검토하였다. 분석결과 탄천유역의 불투수율은 88년 $15.6\%$, 94년 $20.1\%$, 2001년 $24\%$로 증가된 것으로 나타났다. 결론적으로 도시 불투수율을 분석 시 분광혼합분석 기법을 적용할 경우 추가적인 노력 없이 비교적 정확한 불투수율을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권3호
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• pp.71-80
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• 2010

This study carried out to understand the thermal characteristics of various surface material which compose the city through the observation in the summer. To examine passive cooling effect of planting of building, it is arranged four different materials that is natural grass, grass block, concrete slab and artificial grass. The results of this study are as follows; (1) Natural grass and grass block show the lower surface temperature because of the structures of leaf can do more thermal dissipation effectively. (2) There is little surface temperature between artificial grass and concrete. But there is little high surface temperature difference between natural grass and concrete because of latent heat effect. (3) The concrete can play a role of the tropical nights phenomenon as high heat capacity of concrete compare with other materials. (4) It is nearly same color in artificial grass and natural grass but there is large difference between natural grass and artificial grass at albedo. There is different albedo in near infrared ray range. (5) A short wave radiation gives more effect at the globe temperature than long wave radiation. (6) The artificial turf protected the slab surface temperature increase in spite of thin and low albedo materials.

• 대한원격탐사학회지
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• 제12권1호
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• pp.60-80
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• 1996

AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer) on NOAA satellite provides data in five spectral, one in visible range, one in near infrared and three in thermal range. In this paper, application of NOAA/AVHRR data is studied for environment monitoring such as cloud top temperature, surface temperature, albedo, sea surface temperature, vegetation index, forest fire, flood, snow cover and so on. The analyses for cloud top temperature, surface temperature, albedo, sea surface temperature, vegetation index and forest fire showed reasonable agreement. But monitoring for flood and snow cover was uneasy due to the limitations such as cloud contamination, low spatial resolution. So this research had only simple purpose to identify well-defined waterbody for dynamic monitoring of flood. Based on development of these basic algorithms, we have a plan to further reseach for environment monitoring using AVHRR data.

• 한국환경과학회지
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• 제18권4호
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• pp.423-434
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• 2009

In recent years, the urban thermal environment has become worse, such as days on which the temperature goes above $30^{\circ}C$, sultry nights and heat stroke increase, due to the changes in terrestrial cover such as concrete and asphalt and increased anthropogenic heat emission accompanied by artificial structure. The land use type is an important determinant to near-surface air temperature. Due to these reasons we need to understand and improve the urban thermal environment. In this study, the fifth-generation Pennsylvania State University-National Center for Atmospheric Research Mesoscale Model(MMS) was applied to the metropolitan of Daegu area in order to investigate the influence of land cover changes and urban modifications increase of Albedo to the surface energy budget on the simulated near-surface air temperature and wind speed. The single urban category in existing 24-category U.S. Geological survey land cover classification used in MM5 was divided into 6 classes to account for heterogeneity of urban land cover. As a result of the numerical simulation intended for the metropolitan of Daegu assumed the increase of Albedo of roofs, buildings, or roads, the increase of Albedo (Cool scenario)can make decrease radiation effect of surface, so that it caused drops in ambient air temperature from 0.2 to 0.3 on the average during the daylight hours and smaller (or near-zero) decrease during the night. The Sensible heat flux and Wind velocity is decreased. Modeling studies suggest that increased surface albedo in urban area can reduce surface and air temperatures near the ground and affect related meteorological parameters such as winds, surface air temperature and sensible heat flux.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권6호
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• pp.741-746
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• 2016

알베도는 태양에너지의 흡수량을 결정하는 주요 기후 변수 중 하나로서, 이러한 알베도를 산출하는 것은 기후 변화 연구에 있어 중요한 과정이다. 이 때, 산출된 알베도 자료를 효율적으로 사용하기 위해서는 높은 공간해상도와 장기간의 일관성 있는 산출이 중요하게 고려된다. 따라서 본 연구에서는 Landsat 8을 기반으로 Landsat 7과의 일관성을 유지한 고해상도 지표면 광대역 알베도를 산출하였다. 먼저, Landsat 7과 Landsat 8의 채널 별 일관성을 분석한 결과, 상관계수(R)가 평균 0.96으로 높은 상관성을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 Landsat 7 알베도와 Landsat 8 반사도 채널 자료를 다중회귀분석에 적용하여 Landsat 8 광대역 알베도 전환 식을 도출하였다. 도출된 식을 통해 Landsat 8 지표면 광대역 알베도를 산출하고, Landsat 7 알베도 자료와 비교하여 검증하였다. 그 결과 R-square($R^2$)가 0.89, Root Mean Square Error (RMSE)가 0.003의 높은 정확도를 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1385-1394
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• 2022

본 연구에서는 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 자료를 활용하여 20년(2002-2021)의 중분류 토지피복별 알베도 변화를 분석하고, Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)의 10년(2012-2021) 자료를 활용해 MODIS 자료와의 차이를 분석하였다. MODIS와 VIIRS의 알베도 자료는 Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) 모델을 활용해 생산된 Sinusoidal Tile Grid 기반 500 m 공간해상도의 일단위 알베도 자료 MCD43A3와 VNP43IA3를 우리나라 범위에 대하여 구축하였다. Python 3.9 기반으로 작성된 코드를 활용하여 Reprojection을 하였으며, Resampling method는 Nearest neighbor를 적용하였다. 알베도 분석에는 단파 영역(Shortwave)의 White sky albedo와 Black sky albedo를 활용하였다. MODIS 자료를 활용한 20년의 알베도 분석 결과, 모든 토지이용에서 알베도가 상승하는 경향이 나타났다. 2000년대(2002-2011)에 비해 2010년대(2012-2021)의 평균 알베도가 산림 지역에서 0.0027의 가장 큰 상승값을 보였고, 그 다음으로 초지가 0.0024의 상승값을 보였다. VIIRS와 MODIS의 알베도를 비교한 결과, VIIRS의 알베도가 0.001에서 0.1 만큼 더 큰 것으로 나타났으며, 이는 영상의 촬영시기에 따른 지표면 반사도와 센서의 특성 차이에 의한 것으로 판단된다.