중량식 전도형 우량계를 이용한 강우강도 측정

Measurement of Rainfall Intensity Using a Weighting Tipping Bucket Raingauge

  • 김현철 (대구가톨릭대학교 환경과학과) ;
  • 이부용 (대구가톨릭대학교 환경과학과)
  • 발행 : 2004.12.01

초록

본 연구는 12회에 걸친 실내 검정과 태풍의 영향권에 들었을 당시 강우량의 정확한 관측을 통해서 중량식 전도형 우량계에 대해서 다음과 같은 결과를 도출할 수 있었다 중량식 전도형 우량계는 0.1mm 이하의 분해능으로 연속적인 강우의 측정이 가능하며, WMO의 권고 기준인 0.2mm 관측을 충분히 만족시켜 강우 계측기로써 사용하는데 문제가 없었다. 1mm 전도형 bucket로 매 1분마다 100mm/h 이상의 강우 강도를 관측할 수 있어 수자원 관리와 이용 분야연구에 많은 도움을 줄 수 있다. 정밀하고 세밀한 강우 관측으로 레이다나 위성을 이용한 강우의 원격 탐사에 관련한 연구에 필요로 하는 지상 정보를 제공할 수 있어, 수문과 관련한 연구 분야의 발달과 연구 영역의 확장을 도모할 수 있다. 두 개의 신호선을 이용하여 우량을 관측하는 중량식 전도형 우량계는 원격지에서 우량계의 고장 유무를 알 수 있어 자동 관측 장비관리의 애로 사항을 해결할 수 있고, 결측과 오차를 줄여 고품질의 관측 자료 생산이 가능하게 된다. 우량관측 장비의 국산화 개발과 테스트를 할 수 있는 독자적인 기술을 확보하였으며, 나아가 새로운 장비를 개발할 수 있는 기초를 마련하였다.

The instrument used in this study consists of a lkg capacity loadcell and a Imm tipping bucket rain gauge. There are two signals: one is the weight of the water in the tipping bucket and the other is the pulse from the reversing mechanism of the tipping bucket. The loadcell measures the weight of water with a 0.0lmm resolution up to 1mm rainfall and the bucket reverses beyond 1mm. From this point, a pulse signal generates and the loadcell starts measuring the weight again. A field test was carried out with the range of rainfall intensity from 42mm/h to 250mm/h. The result shows an error range from -2.2% to + 2.6% in 12 measurement cases with a rainfall of l00mm or more. This result satisfies the WMO recommendation for rainfall intensity instrumentation which allows a 5% range. In a field experiment during 17 to 19 August, 2004, more than 100mm/h rainfall intensity was observed by this instrument, confirming that our instrument has a sufficient capacity of rainfall intensity measurement under extreme conditions like Jangma (Bai-u season). Compared with existing commercial models which employ a water drop measurement method, our method can give a practical solution for diagnostic check of remote rain gauges using two independent signals.

키워드

참고문헌

  1. WMO 1996: Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation WMO-No. 8
  2. Woo, D. M., 2002: The characteristics of the rainfall intensity by the tipping-bucket rain gauge. Journal of Korean Meteorological Society 38, 479-491
  3. Michel, L., 2000: Calibration and Control Methods for Tipping-Bucket raingauges, WMO Instrument and Observing Method Report. 74, 94-95
  4. Lee, B. Y., 1999: A Study on the development of raingaguage with a resolution of 0.1mm, Journal of Environmental Sciences 8, 419-422
  5. Kim, D. W., and B. Y. Lee, 2002: Development of raingauge and observation error. Journal of Environmental Sciences 11, 1055-1060
  6. Lee, B. Y., 2004: A Study on the development of raingauge with 0.01mm resolution. Journal of Environmental Sciences 13, 637-643
  7. Upton G. J. G., and A. R. Rahimi, 2003: On-line detection of errors in tipping-bucket raingauges. Journal of Hydrology 283, 197-212