레이더-위성자료 이용 다중센서 기반 초단기 강우예측 -2014년 8월 부산,경남 폭우사례를 중심으로-

장상민 ( Sang Min Jang ),박경원 ( Kyung Won Park ),윤선권 ( Sun Kwon Yoon ) 대한원격탐사학회 2016 大韓遠隔探査學會誌 Vol.32 No.2

본 연구에서는 2014년 8월 부산·경남 집중호우 사례를 대상으로 레이더와 위성결합 Multi-sensor Blending 초단기 강우예측을 실시하였다. 레이더 최적 Z-R관계는 열대형 강수 Z-R관계식(Z=32R1.65)을 적용하였으며, 20 mm/h 이상의 강한 강우에서 강수량 추정 정확도가 향상됨을 확인하였다. 또한 60 mm/h 이상 강한 폭우사상에 대하여 천리안 위성자료와 레이더자료를 합성한 결과 정량강수 추정 성능이 향상됨을 확인하였다. 지속시간별 강우예측 정확도 검증을 위하여 AWS, MAPLE 자료와 비교결과, 강우예측 1시간까지 약 50%이상의 지점강우예측 정확도를 확보하였으며, 10분 단위 예측시간별 상관계수는 0.80~0.53, 평균제곱근오차는 3.99~6.43 mm/h로 분석되었다. 본 연구 결과 레이더와 위성정보를 이용한 보다 신뢰성있는 강우예측 정보 활용이 가능할 것으로 판단되며, 향후 지속적인 사례연구와 레이더 위성 활용 정량강수량 추정 및 예측, 그리고 위성강수 추정 알고리즘 개선의 노력이 필요하다. In this study, we developed a multi-sensor blending short-term rainfall forecasting technique using radar and satellite data during extreme rainfall occurrences in Busan and Gyeongnam region in August 2014. The Tropical Z-R relationship (Z=32R1.65) has applied as a optimal radar Z-R relation, which is confirmed that the accuracy is improved during 20mm/h heavy rainfall. In addition, the multi-sensor blending technique has applied using radar and COMS (Communication, Ocean and Meteorological Satellite) data for quantitative precipitation estimation. The very-short-term rainfall forecasting performance was improved in 60 mm/h or more of the strong heavy rainfall events by multi-sensor blending. AWS (Automatic Weather System) and MAPLE data were used for verification of rainfall prediction accuracy. The results have ensured about 50% or more in accuracy of heavy rainfall prediction for 1-hour before rainfall prediction, which are correlations of 10-minute lead time have 0.80 to 0.53, and root mean square errors have 3.99 mm/h to 6.43 mm/h. Through this study, utilizing of multi-sensor blending techniques using radar and satellite data are possible to provide that would be more reliable veryshort- term rainfall forecasting data. Further we need ongoing case studies and prediction and estimation of quantitative precipitation by multi-sensor blending is required as well as improving the satellite rainfall estimation algorithm.

이어도 해양종합과학기지에서의 에어로솔 수 농도 변동

박성화 ( Sung Hwa Park ),이동인 ( Dong In Lee ),서길종 ( Kil Jong Seo ),유철환 ( Cheol Hwan You ),장민 ( Min Jang ),강미영 ( Mi Young Kang ),장상민 ( Sang Min Jang ),김동철 ( Dong Chul Kim ),최창섭 ( Chang Sup Choi ),이병걸 ( Byu 한국환경과학회 2009 한국환경과학회지 Vol.18 No.7

이어도 해양종합과학기지에서의 3차원 바람성분에 따른 에어로솔 수 농도 변동 특성

박성화(Sung-Hwa Park),장상민(Sang-Min Jang),이동인(Dong-In Lee),정운선(Woon-Seon Jung),정종훈(Jong-Hoon Jung),정성아(Sung-A Jung),정창훈(Chang Hoon Jung),김경식(Kyungsik Kim),김경익(Kyung-Eak Kim) 한국기상학회 2012 대기 Vol.22 No.1

인간비만 관련 유전자의 분석을 위한 단일가닥구조다형성/모세관전기영동법

강성호,장상민,이호근,Kang, Seong-Ho,Jang, Sang-Min,Yi, Ho-Keun 대한화학회 2005 대한화학회지 Vol.49 No.6

수문기상학적 활용을 위한 레이더 강우자료 생산(I) : 편의보정 및 오차분포 산정

김태정,이동률,장상민,권현한,Kim, Tae-Jeong,Lee, Dong-Ryul,Jang, Sang-Min,Kwon, Hyun-Han 한국수자원학회 2017 한국수자원학회논문집 Vol.50 No.1

최근 기후변화로 인하여 발생하는 기상재해 및 위험기상 현상의 대비를 위하여 조밀한 시공간적 해상도를 갖는 레이더 강우가 활용되고 있지만 널리 사용되는 Marshall-Palmer의 Z-R 관계식으로 추정된 레이더 강우는 과소추정의 문제점이 있다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 분위회귀 분석기법을 통한 레이더 강우자료 편의보정 기법과 Copula 함수를 연계한 강우자료 확충기법을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 통하여 편의가 보정된 시계열 레이더 강우자료 효율을 통계적으로 분석한 결과 우수한 모형성능을 확인하였으며 Copula 기법을 이용하여 지상강우 및 레이더 강우자료를 확충한 결과 기존의 강우특성을 현실적으로 재현하는 것을 확인하였다. Copula 기법을 통한 강우자료 확충기법은 레이더 강우의 오차분포를 평가하는데 유용하게 활용될 것으로 판단된다. Information on radar rainfall with high spatio-temporal resolution over large areas has been used to mitigate climate-related disasters such as flash floods. On the other hand, a well-known problem associated with the radar rainfall using the Marshall-Palmer relationship is the underestimation. In this study, we develop a new bias correction scheme based on the quantile regression method. This study employed a bivariate copula function method for the joint simulation between radar and ground gauge rainfall data to better characterize the error distribution. The proposed quantile regression based bias corrected rainfall showed a good agreement with that of observed. Moreover, the results of our case studies suggest that the copula function approach was useful to functionalize the error distribution of radar rainfall in an effective way.

백지의 항산화성 및 생리기능

이양숙(Yang-Suk Lee),장상민(Sang-Min Jang),김남우(Nam-Woo Kim) 한국식품영양과학회 2007 한국식품영양과학회지 Vol.36 No.1

한방에서 생약재로 사용되는 백지를 새로운 기능성 소재로 활용하기 위한 연구의 일환으로 환류 추출방법 가압 열수 추출방법으로 물과 에탄올을 용매로 추출하여 각 추출물에 대한 폴리페놀, 전자공여능, SOD 유사활성능, 아질산염 소거능, xanthine oxidase 및 tyrosinase 저해 활성을 측정하여 백지의 생리활성에 대하여 분석하였다. 백지 추출물의 폴리페놀 함량은 26.34~156.30 ㎎/g으로 가압 열수 추출물인 PW가 환류 추출물보다 5배 이상 많이 함유된 것으로 분석되었다. 전자공여능은 1,000 ㎍/mL 농도에서 30.56%∼52.74%로 환류 물 추출물인 RW가 가장 높았으며, SOD 유사활성능은 10.96%∼23.24%로 RE가 PW보다 2배 이상 높은 활성을 나타내었다. 아질산염 소거능은 pH 1.2의 1,000 ㎍/mL의 농도에서 16.81%∼61.47%로 PW에서 가장 높은 소거효과를 나타내었으며 pH 3.0에서도 54.09%로 RW와 RE보다도 3배 이상의 높은 아질산염 소거능을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해 활성은 5,000 ㎍/mL농도에서 85.92%∼90.91%로 RW가 가장 높았으며, RE도 유사한 저해활성을 나타내었다. Tyrosinase 저해 활성은 18.74%∼51.71%로 RE에서 가장 높았다. 에탄올을 용매로 이용한 RE는 SOD 유사활성능과 tyrosinase 저해 활성이 다른 추출물에 비해 높은 것으로 나타났으며, 가압 열수 추출물인 PW는 고온과 고압으로 가장 많은 폴리페놀이 추출되었으며, 아질산염 소거능도 매우 우수한 것으로 분석되었다. 그러므로 백지는 다량의 폴리페놀과 우수한 생리활성을 나타내므로 천연 항산화제 기능성 제품을 위한 원료로서 유용한 한방 생약자원으로 생각된다. We analyzed the contents of polyphenol compounds, the antioxidant activity and the physiological activity to investigate the functional effects of extracts from Angelica dahurica by the reflux water extraction (RW), reflux ethanol extraction (RE) and pressure heating water extraction (PW). The content of phenolic compounds of PW was the highest at 156.30 ㎎/g, and those of RW and RE were 31.69 ㎎/g and 26.34 ㎎/g, respectively. The electron donating ability (EDA) were in the range of 30.56%~52.74% and superoxide dismutase (SOD) like activity were 10.96%~23.24% at 1,000 ㎍/mL. The nitrite scavenging ability of PW at pH 1.2 was 61.47%, higher than those of RW (16.81%) and RE (17.78%). The xanthine oxidase inhibitory were 90.91% and tyrosinase inhibitory rate of RE was the highest (51.71%) at the concentration of 5,000 ㎍/mL. All extracts were increased with increments of the extract concentrations.

도심지 토사재해 위험지역 기후변화에 따른 미래 극치강우 분석

윤선권(Yoon Sun kwon),장상민(Jang Sang min),이진영(Rhee Jin young),조재필(Cho Jae pil) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.5

본 연구는 CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) 다중 모델 앙상블 기후변화 시나리오를 바탕으로 우리나라의 토사재해 위험이 높은 지역에 대한 미래 강우전망 불확실성을 분석하였다. 사용된 GCM (General-Circulation Models) 모형은 총 9개이며, 기후변화 시나리오의 편이 보정을 위해 비 매개변수적 Quantile Mapping 방법을 사용하였다. 또한 Gumbel 분포형을 적용하여 연최대치 계열에 대한 재현기간별 확률강우량을 산정하였으며, 강우강도와 지속시간별 확률강우량 곡선을 작성하였다. 분석결과 토사재해 위험지역의 연최대 강우량은 관측기간에 비하여 RCP4.5 시나리오에서는 17.3% 증가, RCP8.5 시나리오에서는 20.1% 증가하였으며, RCP8.5 시나리오에서 그 증가 기울기가 큰 것으로 분석되었다. 또한 재현기간별 확률강우량은 RCP4.5 시나리오에서 최대 -3.1~29.9% 편차를 보이며 증가하였고, RCP8.5 시나리오에서 2.7~38.7% 편차를 보이며 증가하였다. 본 연구의 결과는 미래 기후변화 조건에서의 토석류해석 및 토사재해 위험예측을 위한 강우 입력 자료로 활용할 수 있을 것이다. This study analyzed uncertainty of future extreme rainfall over the landslide high risk zones in the Korean Peninsula (KP) by Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) based on Multi-Model Ensemble climate change scenarios. The nine-General Circulation Models (GCMs) were used for projection of precipitation and the non-parametric quantile mapping method was used for bias correction of climate change scenarios. The probable precipitation was calculated by optimal Gumbel distribution, and we obtained intensity, duration, and frequency curves in each return period over the landslide risk zones. As a result of this study, the annual maximum precipitation in landslide risk areas increased by 17.3% (20.1%) in the RCP4.5 (RCP8.5) scenarios, and the slope of the increasing tendency was largely analysed in the RCP8.5 scenario. In addition, the probability rainfall by return periods increased by a maximum of -3.1~29.9% in the RCP4.5 scenario and by 2.7~38.7% in the RCP8.5 scenario. The results of this study can be used as precipitation input data for the analysis of debris flow and the landslide hazards analysis under the conditions of future climate change.

단일 도플러 레이더를 이용한 풍속데이타 산출기법에 관한 연구

임희창 ( Hee Chang Lim ),이동인 ( Dong In Lee ),장상민 ( Sang Min Jang ) 한국환경과학회 2009 한국환경과학회지 Vol.18 No.3

고려인삼 신품종의 외형과 약리성분의 연관성 연구

김규일(Kyu-Il Kim),이혜영(Hye-Young Lee),장상민(Sang-Min Jang),김동원(Dong-Won Kim) 한국약용작물학회 2012 한국약용작물학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.2

트리즈를 활용한 홍삼 제조과정에서의 문제해결

김은중(Eun Jung Kim),김무웅(Moo Woong Kim),김민정(Min Jung Kim),감주식(Ju Sik Kam),김규일(Kyu Il Kim),장상민(Sang Min Jang),이혜영(Hye Young Lee),현병환(Byung-Hwan Hyun) 한국기술혁신학회 2013 기술혁신학회지 Vol.16 No.2

창조와 혁신이 성공의 중요한 키워드로 대두되면서 창의적 문제해결 방법론인 트리즈(TRIZ)에 대한 관심이 고조되고 있다. 지금까지 트리즈는 전자 및 기계분야에 도입되어 제품혁신의 원동력으로 활용되고 있어, 본 연구에서는 미래유망기술인 바이오분야에 트리즈 기법을 적용하여 문제를 해결하고 혁신적인 연구개발을 추진할 수 있는지의 가능성을 타진해보고자 하였다. 바이오분야 연구 중 홍삼제조 과정에서 발생하는 문제를 선정하고, 이의 문제와 문제원인 구분 및 모순을 도출하고 트리즈의 발명 40가지 원리를 적용하여 홍삼 제조과정에서 발생되는 갈라짐 문제를 해결하고자 하였다. 홍삼은 수삼을 스팀 등의 방법으로 쪄서 익혀 말린 담갈색의 인삼으로, 홍삼의 갈라짐은 유효성분의 유출과 외형등급 하락으로 상품성을 떨어트리는 주요 원인이 된다. 트리즈 툴(Tool) 중 모순 매트릭스 및 브레인스토밍을 통해 적용 가능한 발명원리를 도출하고, 실험을 통해 홍삼 제조과정에서 갈라짐을 방지할 수 있는 유용한 방법들을 제안하였다. As the word ‘creation and innovation’ has been the keyword in success, there has been an increasing interest in TRIZ (Theory of inventive problem solving). So far, TRIZ has been applied to electronics and mechanics as the prime mover of product innovation. This study is to explore the applicability of TRIZ to the biotechnology sector, a future emerging technologies, especially to problem solving and innovative research and development. This study was focused on red ginseng processing. Problem causes and contradictions were identified with regard to processing-related problems, and ‘the 40 principles of invention’ were applied to problem solving. Steamed fresh ginseng is called ‘Red ginseng’. Cracks in red ginseng cause the loss of active ingredients and also are not of merchantable quality. In the 40 principles of invention, applicable ones were finally selected through contradiction matrix and brainstorming, the tools of TRIZ. With experiments, effective methods were suggested to prevent red ginseng from cracking in a steaming process.