KOMPSAT-5 후방산란계수 자료로 산출된 해상풍 검증

장재철,박경애,양도철 대한원격탐사학회 2018 大韓遠隔探査學會誌 Vol.34 No.6

Sea surface wind is one of the most fundamental variables for understanding diverse marine phenomena. Although scatterometers have produced global wind field data since the early 1990’s, the data has been used limitedly in oceanic applications due to its low spatial resolution, especially at coastal regions. Synthetic Aperture Radar (SAR) is capable to produce high resolution wind field data. KOMPSAT-5 is the first Korean satellite equipped with X-band SAR instrument and is able to retrieve the sea surface wind. This study presents the validation results of sea surface wind derived from the KOMPSAT-5 backscattering coefficient data for the first time. We collected 18 KOMPSAT-5 ES mode data to produce a matchup database collocated with buoy stations. In order to calculate the accurate wind speed, we preprocessed the SAR data, including land masking, speckle noise reduction, and ship detection, and converted the in-situ wind to 10-m neutral wind as reference wind data using Liu-Katsaros- Businger (LKB) model. The sea surface winds based on XMOD2 show root-mean-square errors of about 2.41–2.74 m s-1 depending on backscattering coefficient conversion equations. In-depth analyses on the wind speed errors derived from KOMPSAT-5 backscattering coefficient data reveal the existence of diverse potential error factors such as image quality related to range ambiguity, discrete and discontinuous distribution of incidence angle, change in marine atmospheric environment, impacts on atmospheric gravity waves, ocean wave spectrum, and internal wave. 해상풍은 복잡한 해양 현상을 이해하는 데 가장 기초 요소 중 하나이다. 1990년대 초부터 산란계를 활용하여 전세계 바람장 자료를 생산해왔지만, 낮은 해상도로 인해 해양 연구에 제한적으로 사용되었다. Synthetic Aperture Radar(SAR)는 이러한 한계점을 보완하여 고해상도의 바람장 자료 생산이 가능하다. KOMPSAT-5는 한반도 최초의 X-band SAR 탑재 인공위성으로 고해상도 해상풍 산출이 가능하다. 본 연구는 KOMPSAT-5 후방산란계수 자료를 활용하여 산출한 해상풍의 검증 결과를 최초로 제시하였다. 18장의 KOMPSAT-5 ES 모드자료를 수집하여 해양 부이와의 일치점 데이터베이스를 생산하였다. 정확한 해상풍 산출을 위해 육지 화소, 스페클 잡음, 선박 화소를 제거하는 전처리 과정을 거쳤고, 해양 부이 실측 자료에 Liu-Katsaros-Businger (LKB) 모델을 통해 10-m 중성 바람으로 변환하여 기준 자료로 활용하였다. XMOD2를 활용하여 산출한 해상풍은 후방산란계수 산출식에 따라 2.41–2.74 m s–1의 평균 제곱근 오차를 보였다. 분석 결과 KOMPSAT-5 후방산란계수자료를 활용하여 해상풍을 산출하는 경우, 대기 중력파, 파랑, 내부파를 포함한 해양 기상 환경과 레인지 모호성(range ambiguity), 입사각의 이산적·불연속적 분포를 포함한 영상 품질에 의한 잠재적 오차 요인이 존재함을 규명하였다.

라만 분광법을 이용한 마이크로 블레이드 표면의 DLC층 분석

장재철,김송희,오경진 한국표면공학회 2015 한국표면공학회 학술발표회 초록집 Vol.2015 No.5

능이(능이)가 생산하는 Proteolytic enzyme 이 폐계(廢鷄)에 미치는 軟肉效果

장재철 群山大學校自然科學硏究所 1989 自然科學硏究 Vol.4 No.-

능이로부터 단백질 분해효소를 추출하여 폐계에 대한 연육효과를 조사하였다. 능이분말의 단백질 농도는 31.5%이었으며, 물에서의 단백질 추출율은 79.4%이었다. 탈지폐계육분과 햇닭분말의 단백질 농도는 각각 94.1%, 95.2%이었다. 탈지계육분에 대한 조효소 처리시 아미노산 생성량과 수용성단백질은 효소의 농도, 반응시간 및 반응온도에 비례하여 증가하였다. 폐계와 햇닭의 연육효과는 큰 차이가 없었다. This study carried out obtain the old chicken tenderizing ability of proteolytic enzyme from Neungee(Mushroom)〔Sarcodon aspratus (Berk.) S. Ito〕. Protein content of Neungee powder was 31.5% and water-extracted protein proporation of Neungee was 79.4%. Protein content of powdered nonfat old chicken and new chicken were treated by proteolytic enzyme from Neungee, amino acid and soluble protein were 94.1%, 95.2%, respectively. When old and new powdered nonfat chicken were treated by proteolytic enzyme from Neungee, amino acid and soluble protein were increased in proportion to enzyme concentration, reaction time and reactino temperature. There were little differences in the digestibility between old chicken and new chicken.

ITU-R의 방송위성계획 개정에 관한 연구

장재철,양규식 한국정보통신학회 2001 한국정보통신학회논문지 Vol.5 No.1

최근 터어키 이스탄불에서 개최된 WRC-2000회의에서 방송위성 계획 개정을 건의하고, 제1, 3지역 각 국가별로 신규 채널을 제1지역은 27MHZ대역폭에서 국가당 10개 채널로 우리나라가 포함된 제3지역은 27MHZ대역폭에서 국가당 12개 채널을 할당하였다. 본 연구에서는 ITU의 방송위성 계획에 대한 진행사항 및 관련 회의의 결과를 고찰하고, 결과에 따른 우리나라 방송 위성망의 영향 등을 검토하여, 향후 원활한 주파수 자원의 이용이 이루이질 수 있도록 하고자 ITU의 MSPACEG s/w의 운용을 통하여 다른 나라 위성망으로부터의 간섭영향 등을 평가하여 우리나라의 운용중인 방송위성망이 효율적으로 운용될 수 있는 방안을 자체적으로 분석할 수 있는 기반을 마련하였다. WRC-2000 adopted the Regions 1 and 3 BSS and associated feeder-link Plans as well as the Regions 1 and 3 BSS and associated feeder-link Lists. These Regions 1 and 3 BSS and associated feeder-link Plans provide, in general, each country of Region 1 with 10 digital channels of 27MHZ bandwidth and each country of Region 3 with 12 digital channels of 27MHZ bandwidth. In this study, we summarize the results of associated meetings and analyze the effects of BSS replanning in Korea. We study the effective interference analysis through the review of Radio Regulations and associate Resolution. Furthermore, interference analysis of inter-broadcasting satellite systems will be done with MSPACEG S/W.

대주제도(貸株制度)의 운용현황과 과제

장재철 한국증권학회 1981 한국증권학회지 Vol.2 No.1

인공위성 합성개구레이더 영상 자료의 해양 활용 - 해상풍 산출을 중심으로 -

장재철,박경애 한국지구과학회 2019 한국지구과학회지 Vol.40 No.5

Sea surface wind is a fundamental element for understanding the oceanic phenomena and for analyzing changes of the Earth environment caused by global warming. Global research institutes have developed and operated scatterometers to accurately and continuously observe the sea surface wind, with the accuracy of approximately ±20o for wind direction and ±2 m s−1 for wind speed. Given that the spatial resolution of the scatterometer is 12.5-25.0 km, the applicability of the data to the coastal area is limited due to complicated coastal lines and many islands around the Korean Peninsula. In contrast, Synthetic Aperture Radar (SAR), one of microwave sensors, is an all-weather instrument, which enables us to retrieve sea surface wind with high resolution (<1 km) and compensate the sparse resolution of the scatterometer. In this study, we investigated the Geophysical Model Functions (GMF), which are the algorithms for retrieval of sea surface wind speed from the SAR data depending on each band such as C-, L-, or X-band radar. We reviewed in the simulation of the backscattering coefficients for relative wind direction, incidence angle, and wind speed by applying LMOD, CMOD, and XMOD model functions, and analyzed the characteristics of each GMF. We investigated previous studies about the validation of wind speed from the SAR data using these GMFs. The accuracy of sea surface wind from SAR data changed with respect to observation mode, GMF type, reference data for validation, preprocessing method, and the method for calculation of relative wind direction. It is expected that this study contributes to the potential users of SAR images who retrieve wind speeds from SAR data at the coastal region around the Korean Peninsula. 해상풍은 해양 현상을 이해하고, 지구 온난화에 의한 지구 환경의 변화를 분석하기 위한 필수 요소이다. 전세계 연구 기관은 해상풍을 정확하고 지속적으로 관측하기 위해 산란계(scatterometer)를 개발하여 운영해오고 있으며, 정확도는 풍향이 ±20°, 풍속이 ±2 m s−1 안팎이다. 하지만, 산란계의 해상도는 12.5-25.0 km로, 해안선이 복잡하고 섬이 많은 한반도 근해에서는 자료의 결측이 빈번하게 발생하여 활용도가 감소한다. 그에 반해, Synthetic Aperture Radar (SAR, 합성개구레이더)는 마이크로파를 활용하는 전천후 센서로, 1 km 이하의 고해상도 해상풍이 산출이 가능하여 산란계의 단점 보완이 가능하다. 본 연구에서는 일반적으로 활용되는 SAR 자료 기반 해상풍 산출 알고리즘인 Geophysical Model Function (GMF, 지구 물리 모델 함수)를 밴드별로 분류하여 조사하였다. 상대 풍향, 입사각, 풍속에 따른 후방산란계수를 L-band Model (LMOD, L 밴드 모델), C-band Model (CMOD, C 밴드 모델), X-band Model (XMOD, X 밴드 모델)에 적용하여 모의하였고, 각 GMF의 특성을 분석하였다. 이러한 GMF를 SAR 탑재 인공위성 자료에 적용하여 산출한 해상풍의 정확도 검증 연구에 대해 조사하였다. SAR 자료 기반 해상풍의 정확도는 영상 관측 모드, 적용한 GMF의 종류, 정확도 비교 기준 자료, SAR 자료 전처리 방법, 상대 풍향 정보 산출 방법 등에 따라 변하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 국내 연구자들의 SAR 자료 기반 해상풍 산출 방법에 대한 접근성이 향상되고, 고해상도 해상풍 자료를 활용한 한반도 근해 분석에 이바지할 것으로 기대된다.

비정지궤도 위성시스템 및 정지궤도 위성시스템과의 등가전력속밀도 연속곡선 분석

장재철,양규식,정종혁 한국정보통신학회 2001 한국정보통신학회논문지 Vol.5 No.1

WRC-2000에서 지상망과 정지궤도(GSO)를 이용한 위성통신 및 방송으로 분배된 Ku(14/11GHz) 및 Ka(30/20GHz)대역의 일부를 비정지궤도(non-GSO) 위성시스템과 공유하여 사용키로 결정함에 따라, 비정지궤도 위성시스템과 기존 정지궤도 위성망간 주파수대역의 공유문제, 간섭기준 및 간섭영향 평가 등에 관한 연구의 필요성이 제기되어 본 논문에서는 우리나라 위성망의 등가전력속밀도를 계산하기 위해 네 가지 분석방법을 사용하였다. The necessary of research is proposed about sharing between networks of the fixed-satellite service using non-geostationary satellites and other networks of the fixed-satellite service, interference criteria and calculation methods for the fixed-satellite service because WRC-2000 make a decision that the frequency bands l1/14GHz and 20/30GHz are available to system in the fixed-satellite service employing satellite in both geostationary and non-geostationary orbits. In the paper, four methodologies attempting to derive continuous curves of korea satellite network EPFD(equivalent power flux density) are used.

Combined Dust Detection Algorithm for Asian Dust Events Over East Asia Using GK2A/AMI: a Case Study in October 2019

장재철,이수봉,손은하,노유정,Steven D. Miller 한국기상학회 2022 Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences Vol.58 No.1

A combined algorithm comprising multiple dust detection methods was developed using infrared (IR) channels onboard the GEOstationary Korea Multi-Purpose SATellite 2A equipped with the Advanced Meteorological Imager (GK2A/AMI). Six cloud tests using brightness temperature difference (BTD) were utilized to reduce errors caused by clouds. For detecting dust storms, three standard BTD tests (i.e., BT12.3 - BT10.5, BT8.7 - BT10.5, and BT11.2 - BT10.5 ) were combined with the polarized optical depth index (PODI). The combined algorithm normalizes the indices for cloud and dust detection, and adopts weighted combinations of dust tests depending on the observation time (day/night) and surface type (land/sea). The dust detection results were produced as quantitative confidence factors and displayed as false color imagery, applying a dynamic enhancement background reduction algorithm (DEBRA). The combined dust detection algorithm was qualitatively assessed by comparing it with dust RGB imageries and ground-based lidar data. The combined algorithm especially improved the discontinuity in weak dust advection to the sea and considerably reduced false alarms as compared to previous dust monitoring methods. For quantitative validation, we used aerosol optical thickness (AOT) and fine mode fraction (FMF) derived from low Earth orbit (LEO) satellites in daytime. For both severe and weakened dust cases, the probability of detection (POD) ranged from 0.667 to 0.850 and it indicated that the combined algorithm detects more potential dust pixels than other satellites. In particular, the combined algorithm was advantageous in detecting weak dust storms passing over the warm and humid Yellow Sea with low dust height and small AOT.

홍삼사포닌이 노화촉진 생쥐 간 조직에서의 Superoxide Dismutase활성과 지질과산화에 미치는 영향

장재철,김동조 보건장학회 1996 보건장학회보연구논문집 Vol.17 No.-

Pottier소자를 이용한 열전 제습기 설계 및 구현

장재철,양규식 한국정보통신학회 1999 한국정보통신학회논문지 Vol.3 No.3

본 논문에서는 습도를 세어하기 위해 습도센서를 사용하여 습도를 측정 제습 입력값과 비례 제어를 위해 범용 $\mu$-processorPIC16C54와 Thermoelectric module을 사용하여 구현하였다. Pottier Module 모델에 따라 크기와 특성이 다양하고 Module의 종류에 따라 그에 따른 적절한 열저항을 유지할 수 있도록 하는 방열판 선택 또한 매우 중요한 설계 요소이다. 열전소자를 사용하여 전자제습기를 구현함으로써 국부공간의 무소음, 무진동, 저에너지 소모에 의한 효과적인 제습을 할 수 있음을 확인할 수 있었다. In this paper, humidity measurement is accomplished using humidity sensor, dehumidify is implemented using general-purpose $\mu$-processorPIC16C54 and thermoelectric module for control measured humidity and input target humidity value proportionally Pottier module product is variety kind of size and characteristic, very important drawing factor is selection necessary heat sink, which is maintain proper thermal resistance from variety kind of module also. From electronic dehumidifier is manufacture by using thermoelectric module, no sound, no vibration, low power consumption of partial space efficient dehumidify proves the validity of this system.